[发明专利]一种密钥系统

说明书

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种密钥系统，其特征在于，包括：第一数量个密钥模块；每个密钥模块具有不同的密钥；每个密钥模块分别具有一输入端，输入端用于接收一输入文；每个密钥模块采用各自的密钥对输入文同时进行处理，同时生成不同的输出文；每个密钥模块分别具有一输出端，输出端用于输出输出文；其中，第一数量大于等于2；密钥分为有效的第一类密钥和无效的第二类密钥，密钥按类别在所有密钥模块中的分配情况遵循一预设策略；通过设置无效的密钥对侧信道攻击进行干扰，能够极大地降低侧信道攻击成功的概率。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种密钥系统。

背景技术

随着信息技术的进步，越来越多的嵌入式设备(比如智能卡，无线射频识别等)遭受着不同程度的攻击，比如侧信道攻击，因此越来越多的嵌入式设备在设计时都要考虑安全问题。侧信道攻击是目前所有的攻击中最方便也是最有效的方式，侧信道攻击一般包括时间攻击，能量攻击，电磁攻击，错误攻击等，时间攻击是利用加解密算法在执行时的时间特性对嵌入式设备进行攻击的方式，能量攻击是利用加解密算法在执行时消耗的能量对嵌入式设备进行攻击，电磁攻击是利用加解密算法在执行的时候的电磁辐射对嵌入式设备进行攻击，错误攻击是通过在加解密算法执行时加入相应的错误，通过观察加入错误后的结果，从而对嵌入式设备进行攻击。在这些攻击方式中，由于功耗最容易测量，攻击成本也比较小，因此成为最有效的攻击方式之一。

功耗分析攻击的基本原理是利用加解密算法执行时的功耗与数据的相关性，因此目前存在的基本的防御功耗分析攻击的方法基本上都是扰乱功耗与数据的相关性，主要的防御方法有以下几种：

1)隐藏技术，其基本思想在于消除能量消耗的数据依赖性，例如可以采用使得每一个操作几乎都消耗相同能量的方式来制造设备，或者采用使得设备的能量消耗随机化的方式来制造设备。

2)掩码技术，其基本思想是随机化密码模块处理算法过程中的中间值，以使处理被随机化后的中间值所需要的能量消耗和处理算法的中间值所需要的能量消耗之间相互独立。

3)功耗扰乱技术，其基本思想是扰乱功耗取消和数据的相关性，例如可以在执行加解密算法的过程中增加额外的数据，或者采用增加随机噪声或者冗余功耗的方式来破坏功耗曲线和数据之间的相关性。

但是，目前的防御功耗分析功耗的方法都有两个缺点，一是在一般的加密设备上，无论使用上述哪种防御功耗分析攻击的方法，均需要在芯片上引入额外的电路或者功能模块，而这些额外的电路或者功能模块只有在防御功耗分析攻击时才有存在意义，在平时正常运行的过程中只会浪费芯片的面积和增大电子设备的功耗，加重整个电子设备的运行负担。另外一个缺点是虽然这些防御措施在一定程度上降低了功耗分析攻击的成功率，但是随着功耗曲线的增多，这些攻击措施的有效性越来越低，仍然可能会被攻破。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种密钥系统，其中，包括：

第一数量个密钥模块；每个所述密钥模块具有不同的密钥；

每个所述密钥模块分别具有一输入端，所述输入端用于接收一输入文；

每个所述密钥模块采用各自的所述密钥对所述输入文同时进行处理，同时生成不同的所述输出文；

每个所述密钥模块分别具有一输出端，所述输出端用于输出所述输出文；

其中，所述第一数量大于等于2；所述密钥分为有效的第一类密钥和无效的第二类密钥，所述密钥按类别在所有所述密钥模块中的分配情况遵循一预设策略。

上述的密钥系统，其中，所述预设策略为：

仅有一个所述密钥模块中设置有所述第一类密钥，其余所述密钥模块中均为所述第二类密钥。

上述的密钥系统，其中，每个所述密钥模块分别由一个第一控制器形成；