[发明专利]一种SMS4的S盒掩码方法

说明书

本发明公开了一种SMS4的S盒掩码方法，其包含，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；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进行带假密钥的乘法掩码，计算I(data1)＝I(L₁(x)+L₁(mask))，得到data2＝I(L₁(x))+L₁(mask)；S4、计算Sbox(x)＝L₁(data2)+L₁(L₁(mask))+c₁。其优点是：可以实现SMS4的全掩码，并且比查表法所占面积较现有技术更小，而且也易于实现。

技术领域

本发明涉及一种SMS4的S盒掩码方法。

背景技术

SMS4分组加密算法是中国无线标准中使用的分组加密算法，在2012年已经被国家商用密码管理局确定为国家密码行业标准。

SMS4的S盒是整个SMS4的非线性环节，S盒保证了整个算法的安全性，目前，在标准算法文档中只给出了S盒的查找表，并没有给出S盒的代数表达式，但是，已经有相关论文分析出了S盒在GF(2⁸)的代数表达式：

其中：L₁(x)＝A₁*x+c₁；I为在GF(2⁸)的模逆；

不可约多项式为：f(x)＝x⁸+x⁷+x⁶+x⁵+x⁴+x²+1。

目前SMS4在S盒的实现上主要采用固定掩码方式，而固定掩码缺点是显而易见的：首先掩码值是固定的，因为一张表对应一个固定掩码值，所以采用全掩码方案时，查表法所占面积会很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SMS4的S盒掩码方法，可以实现SMS4的全掩码，并且查表法所占面积较现有技术更小，而且也易于实现。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种SMS4的S盒掩码方法，其特征是，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；

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

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

上述的SMS4的S盒掩码方法，其中，所述的步骤S3中通过乘法掩码与FKEY校验对于模逆部分I的掩码的过程具体包含：