[发明专利]一种实现在AES电路中基于功耗均衡编码的抗DPA攻击方法

摘要

本发明公开了一种实现在AES电路中基于功耗均衡编码的抗DPA攻击方法，包括以下步骤：一、对于同一个两位二进制数，分别设计常规编码和特殊编码两套功耗均衡编码方法；二、将明文和密钥数据中的每两位二进制数据转换为四位的编码数据并保存在寄存器中；三、对两个四位的明文和密钥编码数据以及常数4’b0001进行异或操作，结果保存在寄存器中；四、在存储编码数据的寄存器组中，若连续两个输入的四位编码数据的数据状态变化位数非两位时，则第二个输入数据需要进行常规编码和特殊编码之间的切换，转换后再保存在寄存器中。在使用上述方法的电路中，寄存器组在常规编码和特殊编码之间相互切换确保泄露的动态功耗保持均衡，从而达到抵抗DPA攻击的目的。

主权项

一种实现在AES电路中基于功耗均衡编码的抗DPA攻击方法，其特征在于：所述方法通过功耗均衡编码技术重新构建轮钥相加模块，包括以下步骤：步骤一、对于同一个二进制数据，分别对应设计常规功耗均衡编码和特殊功耗均衡编码两套编码方法，其中，二进制数据00对应常规功耗均衡编码数据的0001，对应特殊功耗均衡编码数据的1000；二进制数据01对应常规功耗均衡编码数据的1101，对应特殊功耗均衡编码数据的0100；二进制数据10对应常规功耗均衡编码数据的1011，对应特殊功耗均衡编码数据的0010；二进制数据11对应常规功耗均衡编码数据的0111，对应特殊功耗均衡编码数据的1110；利用RAM设计相应的译码器电路；步骤二、将输入的明文和密钥的二进制数据中的每两位数据编码为四位的功耗均衡编码数据，并分别将编码后的四位编码数据保存在对应的明文或密钥寄存器组中，其中，起始的编码方式为常规功耗均衡编码或特殊功耗均衡编码两种编码方法之一，且对于一个明文或密钥的寄存器组，若在连续两个时钟周期内输入的两个二进制数据不相同，则直接将对应的四位编码数据保存至寄存器组中；若在连续两个时钟周期内输入的两个二进制数据相同，则第二个输入的二进制数据需要进行常规功耗均衡编码和特殊功耗均衡编码两种编码方法的切换后，再将对应的四位编码数据保存至寄存器组中；步骤三、将明文进行编码后的四位编码数据、密钥进行编码后的四位编码数据以及常数4’b0001进行异或操作后，得到的编码数据结果存储在另一个四位寄存器组中，在存储的过程中，当连续输入的两个四位编码数据之间产生状态变化的位数不是两位时，将输入的第二个四位编码数据进行常规功耗均衡编码数据和特殊功耗均衡编码数据的转换后再存储到寄存器组中，确保连续两个时钟周期内输入数据状态变化位数恒定为两位。