一种基于寄存器掩码的面向AES算法的抗功耗攻击方法

摘要

本发明公开了一种基于寄存器掩码的面向AES算法的抗功耗攻击方法，在AES算法中添加随机数发生器和寄存器保护模块，寄存器保护模块包括第一异或单元、第二异或单元和寄存器。更新寄存器中的中间结果时，将需要保存的中间结果与随机数异或之后保存到寄存器中，同时保存该随机数；读取寄存器中的中间结果时，在将寄存器中的值读取并与保存的随机数进行异或。该方法保证寄存器中的存储值具有随机性，有效的隐藏了AES密码算法中的汉明距离泄露，可以有效的抵抗基于汉明距离模型的功耗攻击。

主权项

一种基于寄存器掩码的面向AES算法的抗功耗攻击方法，其特征在于：在AES算法中添加随机数发生器(1)和寄存器保护模块(2)，寄存器保护模块(2)包括第一异或单元(21)、第二异或单元(23)和寄存器(22)；AES算法初始阶段的密钥加操作中，明文和初始密钥进行密钥加操作，随机数发生器(1)产生初始阶段随机数，初始阶段随机数和密钥加操作结果通过第一异或单元(21)进行异或操作，得到第一阶段异或结果并存入寄存器(22)，在第1轮轮操作开始时，再将初始阶段随机数和初始阶段异或结果通过第二异或单元(23)进行异或操作，得到被还原的密钥加操作结果，作为第1轮轮操作的输入数据；AES算法的第i轮中，轮操作模块计算得到第i轮中间值，随机数发生器(1)产生第i轮随机数，第i轮中间值和第i轮随机数通过第一异或单元(21)进行异或操作，得到第i轮异或结果并存入寄存器(22)；如果i≠N，则在第i+1轮开始时，第i轮异或结果和第i轮随机数通过第二异或单元(23)进行异或操作，得到被还原的第i轮中间值，作为第i+1轮的输入数据；如果i＝N，则第i轮异或结果和第i轮随机数通过第二异或单元(23)进行异或操作，得到密文；其中，N为AES算法的轮操作的总次数。