[发明专利]一种SMS4的S盒掩码方法

权利要求书

1.一种SMS4的S盒掩码方法，其特征在于，设x为S盒的输入，为提高安全性加入随机掩码mask，所述的SMS4的S盒掩码方法包含以下步骤：

S1、计算L₁(mask)，若为0，则重新选择掩码值mask直到L₁(mask)的计算结果不为0；其中：L₁(x)＝A₁*x+c₁；

S2、计算data1＝L₁(x+mask)+c₁；

S3、对线性部分进行布尔掩码；对模逆部分I进行带伪轮密钥FKEY的乘法掩码，具体包含：

S30、设计算模逆输入为x+rand，输出为x^-1+rand，rand＝L₁(mask)，rand为输入时加入的布尔掩码；

S31、计算(x+rand)×rand；

S32、计算(x+rand)×rand+rand²＝x×rand；

S33、进行FKEY校验，具体的：

判断x是否为0，如果不为0，运算x×rand的模逆值，并校验，如果校验出错，则报警；如果x为0，运算伪轮密钥FKEY的模逆值，并校验，如果校验出错，则报警；

向后级电路传递x^-1×rand^-1；

S34、计算x^-1×rand^-1+1；

S35、计算(x^-1×rand^-1+1)×rand＝x^-1+rand；

计算I(data1)＝I(L₁(x)+L₁(mask))，得到data2＝I(L₁(x))+L₁(mask)；

I为在GF(2⁸)的模逆，不可约多项式为：f(x)＝x⁸+x⁷+x⁶+x⁵+x⁴+x²+1；

S4、计算Sbox(x)＝L₁(data2)+L₁(L₁(mask))+c₁。

2.如权利要求1所述的SMS4的S盒掩码方法，其特征在于：

所述步骤S3中所运算的模逆通过有限域降域运算，从而降低硬件设计复杂度。

3.如权利要求2所述的SMS4的S盒掩码方法，其特征在于：

所述的有限域降域运算是通过GF(2⁸)转化为GF((2⁴)²)上运算，再通过GF(2⁴)转化为GF((2²)²)上运算来实现的。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的SMS4的S盒掩码方法，其特征在于：所述S盒在GF(2⁸)的代数表达式为：