安全性sbox的實現(xiàn)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種安全性SBOX實現(xiàn)方法和裝置，所述方法包括：接收安全性SBOX的輸入數(shù)據(jù)，所述安全性SBOX的輸入數(shù)據(jù)包含經(jīng)過掩碼處理的數(shù)據(jù)B和對應(yīng)的掩碼隨機數(shù)R1，其中，所述安全性SBOX中的序數(shù)為i的數(shù)的計算函數(shù)為關(guān)于所述序數(shù)i、初始SBOX的輸入變量A和輸出變量F(A)的第一函數(shù)G(i，A，F(xiàn)(A))；根據(jù)所述安全性SBOX、所述安全性SBOX的輸入數(shù)據(jù)和第二函數(shù)P(G(i)，i，B，R1，R2)計算出安全性SBOX的輸出數(shù)據(jù)，其中，所述第二函數(shù)P(G(i)，i，B，R1，R2)=F(A，G(i)，i)△R2，F(xiàn)(A，G(i)，i)為所述第一函數(shù)的逆變換，B=A△R1，R2為任意隨機數(shù)，△為掩碼運算。所述方法不僅無需根據(jù)不同的掩碼隨機數(shù)而重新造表，而且簡化了用于計算的組合邏輯電路。
【專利說明】安全性SBOX的實現(xiàn)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對稱式加密技術(shù)，特別涉及一種安全性SB0X的實現(xiàn)方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 對稱式密碼系統(tǒng)目前應(yīng)用非常廣泛，這使得對稱式密碼系統(tǒng)的設(shè)計安全性受到極 大重視。而在對稱式密碼系統(tǒng)中的核心模塊是SBOX (substitution box),因此，安全性的 SB0X實現(xiàn)方案尤為重要。
[0003] 另外，在安全性密碼系統(tǒng)中，安全性的SB0X的輸入數(shù)據(jù)主要為利用隨機數(shù)將數(shù)據(jù) 掩藏起來的數(shù)據(jù)，即經(jīng)過掩碼技術(shù)處理的數(shù)據(jù)，例如，原始數(shù)據(jù)為X，增加隨機數(shù)據(jù)m，將原 始數(shù)據(jù)掩碼為：

【權(quán)利要求】
1. 一種安全性SBOX實現(xiàn)方法，其特征在于，包括： 接收安全性SB0X的輸入數(shù)據(jù)，所述安全性SB0X的輸入數(shù)據(jù)包含經(jīng)過掩碼處理的數(shù)據(jù) B和對應(yīng)的掩碼隨機數(shù)R1，其中，所述安全性SB0X中的序數(shù)為i的數(shù)的計算函數(shù)為關(guān)于所 述序數(shù)1、初始38(?的輸入變量4和輸出變量？仏）的第一函數(shù)6(1，4，？仏)） ； 根據(jù)所述安全性SB0X、所述安全性SB0X的輸入數(shù)據(jù)和第二函數(shù)P (G (i)，i，B，Rl，R2)計 算出安全性38(?的輸出數(shù)據(jù)，其中，所述第二函數(shù)？(6(丨），丨，8，1?1，1?2)=?仏，6(丨），丨）厶1?2， F(A，G(i)，i)為所述第一函數(shù)的逆變換，Β=Α Λ Rl，R2為任意隨機數(shù)，Λ為掩碼運算。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一函數(shù)計算所述安全性SB0X中 的數(shù)的計算過程包含模加運算。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第二函數(shù)計算所述安全性SB0X的 輸出數(shù)據(jù)的計算過程包含模加運算。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，還包括：降低所述模加運算的操作數(shù)個 數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩碼運算Λ為異或運算。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一函數(shù)為：
其中
AKSA的第Κ位上的數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二函數(shù)為：
令
其中，當(dāng)X = 〇
時，T1(R3,)0 =R2,當(dāng) X 關(guān) 0 曰 R3 = 0 時，T1(R3, X) = X9R2,當(dāng) X 關(guān) 0 且R3 關(guān) 0 時， 為任意隨機數(shù)。
8. -種安全性SB0X實現(xiàn)裝置，其特征在于，包括： 第一處理單元，用于接收安全性SB0X的輸入數(shù)據(jù)，所述安全性SB0X的輸入數(shù)據(jù)包含經(jīng) 過掩碼處理的數(shù)據(jù)Β和對應(yīng)的掩碼隨機數(shù)R1，其中，所述安全性SB0X中的序數(shù)為i的數(shù)的 計算函數(shù)為關(guān)于所述序數(shù)i、初始SB0X的輸入變量A和輸出變量F(A)的第一函數(shù)G(i，A， F(A))； 第二處理單元，用于根據(jù)所述安全性SBOX、所述安全性SBOX的輸入數(shù)據(jù)和第二函數(shù) P(G(i)，i，B，Rl，R2)計算出安全性SB0X的輸出數(shù)據(jù)，其中，所述第二函數(shù)P(G(i)，i，B，Rl， R2)=F(A，G(i)，i) AR2, F(A，G(i)，i)為所述第一函數(shù)的逆變換，B=AAR1，R2為任意隨 機數(shù)，Λ為掩碼運算。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二處理單元為組合邏輯電路。
10. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括：存儲單元，用于存儲所述安全性 SBOX。
11. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二處理單元包含操作數(shù)壓縮器，用 于降低所述第一函數(shù)和第二函數(shù)中模加運算的操作數(shù)個數(shù)。
12. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述掩碼運算Λ為異或運算。
【文檔編號】H04L9/06GK104158649SQ201310178817
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】胡永波, 郭麗敏, 鄭業(yè)揚, 魏長征, 張志敏, 俞軍 申請人:上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限公司