[发明专利]一种基于Latch PUF的抗边信道攻击DES防护方法及电路

权利要求书

1.一种基于Latch PUF的抗边信道攻击DES防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，利用真随机数生成器生成初始参数，包括随机数r₁、r₂、s、r_p，其中，随机数r₁、r₂均为6bit，随机数s为2bit，随机数r_p从1～105共105种可能；

步骤2，将步骤1生成的随机数r_p作为地址，从存储二维辅助置换表P的只读存储器中读取上述地址对应的一列数据作为二维辅助置换向量p，二维辅助置换表P为105列8行的矩阵；

步骤3，根据二维辅助置换向量p，确定S₁～S₈盒之间的两两链接关系；利用循环计数器顺序生成从000000到111111的所有二进制数x_k，将二进制数x_k作为一维辅助置换表的地址，并将二进制数x_k与随机数r₁进行异或后作为S₁～S₈盒的地址，将二进制数x_k与随机数r₂进行异或后作为与S₁～S₈盒链接的盒的地址，将S_i盒输出的四位比特中高两位与盒输出的四位比特中低两位及随机数s进行三异或，将三异或的结果作为一维辅助置换表T_i的数据存储在随机存取存储器的对应位置，i＝1,…,8；明文M进行初始置换后分为L₁和R₁左右两部分；

步骤4，对于第n轮加密，将R_n扩展置换后得到M_n，M_n与随机数r₂进行异或得到M′_n，将密钥K进行密钥置换、移位和压缩置换后得到K_n，K_n与随机数r₁进行异或得到K′_n，M′_n与K′_n再进行异或得到掩码后中间值x′_n，采用真随机数生成器生成随机数t，t为2bit，n＝1,…,16；

步骤5，将x′_n分为8个8bit二进制数x′₁～x′₈，分别对x′₁～x′₈进行掩码S盒置换，对于每一个掩码S盒置换，将x′_i作为盒的地址，同时将x′_i与随机数r₁异或后作为表T_i的地址，并将x′_i与随机数r₂异或后作为表的地址，取表T_i输出的四位比特中低两位、盒输出的四位比特中低两位及随机数t进行三异或作为掩码S盒置换结果高两位，同时取表输出的四位比特中高两位、盒输出的四位比特中高两位进行异或作为掩码S盒置换结果低两位；

步骤6，根据随机数s和随机数t计算出实际掩码所用随机数m，并将m与掩码S盒置换结果进行异或，将异或得到的结果进行拼接得到Y_n；

步骤7，对Y_n进行P盒置换，将P盒置换结果与L_n进行异或作为新的右部分R_n+1，同时将P盒置换结果作为新的左部分L_n+1，n＝n+1，返回步骤4，重复十六次后进行末置换，得到加密结果。

2.根据权利要求1所述基于Latch PUF的抗边信道攻击DES防护方法，其特征在于，步骤2所述二维辅助置换向量p的形式如下：

p_1～8＝P(r_p,1:8)

其中，p_1～8表示二维辅助置换向量p的第1至第8个元素，P(r_p,1:8)表示二维辅助置换表P第r_p列的第1至第8个元素。