计算机应用研究

作者：杨蕊涵,韦永壮,李灵琛,

单位：桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室,广西桂林541004；

关键词：侧信道分析,差分功耗攻击,门限掩码,LBlock,自动化掩码,

基金：国家自然科学基金资助项目(61872103,62062026)；广西创新研究团队项目(2019GXNSFGA245004)；广西青年科学基金资助项目(2020GXNSFBA297076)；广西科技基地和人才专项资助项目(桂科AD20238082)；；

为了有效抵御差分功耗攻击，密码芯片通常在算法级使用掩码防护。现有的门限掩码方法主要依赖于手工对密码核心部件的分解、推算及随机比特数的配置，其明显的缺点是计算及验证过程复杂、烦琐，而且掩码方案实现效率往往较低。如何在不注入额外随机数的情况下，自动化地生成掩码方案是目前业界讨论的热点问题。基于依赖函数的最小共享数目提出一种自动化门限掩码新方法。该方法仅需在拆分变元时用到随机数，而其他掩码环节不需引入额外随机数。实验结果表明：该方法应用于轻量级密码LBlock算法及16类最优4 bit密码S盒上的一阶门限掩码防护时，其T-test的峰值较于不加防护情形下的峰值缩小10倍以上；在实际平台的差分功耗攻击下，使用100万条能量迹也无法恢复出LBlock密码算法的任何密钥比特。这证实该掩码防护是新型有效的。此外，针对SKINNY、Midori、PRESENT和PRINCE等轻量级密码算法使用的密码S盒还分别给出其一阶自动化门限掩码新方案。

来源：2022年第5期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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