一种抗功耗攻击的字节替换电路

摘要

本实用新型公开了一种抗功耗攻击的字节替换电路，包括编码单元、随机开关单元、S盒单元和恢复单元，S盒单元由4～16个异构S盒组成。本实用新型采用异构S盒单元代替传统的单一结构的S盒单元，在S盒单元的输入端前插入开关单元，其输出端后添加恢复单元。在受到攻击时，本实用新型能够巧妙利用攻击时的输入数据来进行选择，不需要另外的随机数发生器。另一方面，增加输入随机明文的个数的方法对本实用新型提出的电路的攻击是无效的。本实用新型不需要采用特殊的电路结构和逻辑形式，能与已有的AES加密电路实现方式兼容。本实用新型能够以较小的代价显著的增强字节替换电路的抗功耗攻击特性，能够在AES硬件加密和解密时有效掩蔽密钥，使功耗攻击得不到正确的密钥。

主权项

1.一种抗功耗攻击的字节替换电路，其特征在于：该电路包括编码单元(1)、随机开关单元(2)、S盒单元(3)和恢复单元(4)，其中，所述编码单元(1)对输入数据进行运算，产生一个随机数，并将该随机数传送给随机开关单元(2)和恢复单元(4)，控制随机开关单元(2)和恢复单元(4)的操作；随机开关单元(2)接收n组8bit的轮数据和编码单元(1)产生的随机数，并对n组输入数据进行交换，使各组数据随机地进入异构S盒S1～Sn；S盒单元(3)由n个S盒构成，n的取值范围为4～16，n个S盒中至少有一个S盒的结构不同于其它S盒的结构；S盒单元(3)对接收的各组数据进行字节替换；恢复单元(4)接受与随机开关单元(2)的相同的随机数以及S盒单元(3)发送来的变换后的数据，将这些变换后的数据恢复到随机开关单元(2)交换之前的排列顺序。