[发明专利]针对SMS4抗高阶旁路分析的掩码实现方法及系统

权利要求书

1.一种基于改进掩码的SMS4高阶旁路攻击防御方法，其特征在于，包括以下步骤：

0)直接根据主密钥与计算出各个轮密钥；

1)重新编码各个轮密钥k，轮密钥编码为k₁，k₂，则轮密钥满足其中：k₁和k₂是对应均匀分布的随机数，a为预定义的一个2到255的数，·代表有限域乘法，代表逐比特异或；

2)重新编码各个和密钥相关的中间值x，轮密钥编码为x₁，x₂，则中间值满足其中：x₁和x₂是对应均匀分布的随机数，a为预定义的一个2到255的数；

3)设计带掩码的SMS4操作，包括：线性操作和非线性操作，其中：线性操作由密钥间异或、密钥与明文异或以及纺射操作组成，非线性操作为S盒操作；

4)把以上的各个操作按照SMS4的顺序进行组合，从而实现SMS4高阶旁路攻击的防御；

所述的密钥间异或是指：两个中间值，即密钥分别为和计算中间参数z₁和z₂满足则计算：z₁＝x₁+y₁，z₂＝x₂+y₂；

所述的密钥与明文异或是指：一个中间值为计算中间参数z₁和z₂满足则计算：z₁＝x₁+p，z₂＝x₂，其中p为明文；

所述的纺射操作是指：一个中间值为计算中间参数z₁和z₂满足其中：L()为任意一个纺射操作，则计算：z₁＝L(x₁)，z₂＝L'(x₂)，其中L'()为预计算的查找表，使得L'(x)＝L(a·x)，由于a为预定义的一个2到255的数，故所述的预计算的查找表大小为256Byte；

所述的S盒操作是指：一个中间值为计算中间参数z₁和z₂满足其中：S()为S盒，则计算：z₁＝x₁，z₂＝S_x1(x₂)，S_x1()是每次执行S盒操作前预更新的查找表，对于任意t的满足该预更新的查找表大小为256Byte。