基于复合域通用低熵高阶掩码的设计与实现

发布时间：2021-07-28 10:41

　　通过对基于复合域S-box构造算法的深入研究,该文提出一种低面积复杂度的通用低熵高阶掩码算法。在有限域GF（24）上引入低熵掩码思想,并采用部分模块复用设计,有效降低了基于复合域S-box求逆运算的乘法数量。该算法能够适用于由求逆运算构成的任意分组加密算法,进一步将本方案应用于分组加密算法高级加密标准（AES）,给出了详细的综合仿真结果并进行了版图面积优化,较传统的掩码方案相比有效减少了逻辑资源的使用,此外,对其安全性进行了理论验证。 

【文章来源】：电子与信息学报. 2020,42(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

AES高阶掩码实现流程

sysDC对采用本文掩码方案的S-box,AES进行了综合分析，分别给出了本文方案的S-box,AES的非掩码、1阶掩码、2阶掩码的综合情况(如表6所示)。进行综合之后，利用EDA工具DC产生的网表文件作为自动布局布线工具ICC的输入文件，对S-box的非掩码、1阶掩码、2阶掩码版图进行面积优化，设置工作频率为50MHz，芯片利用率为0.6的情况下，得到S-box不同掩码阶数的版图面积分别为24.4×24.1mm2,32.5×32.6mm2,34.6×33.5mm2(如图4所示)。图2有限域GF(28)求逆算法结构第3期姜久兴等：基于复合域通用低熵高阶掩码的设计与实现783

)本文方法2阶掩码193(<1%)(89.2%)8(<1%)表5不同AES方案实现结果对比方案思想总的逻辑单元组合逻辑总的寄存器非掩码23890(21%)19811(17%)10769(9%)Oswald[12]1阶掩码45549(40%)(90.7%)40368(35%)(103.8%)16036(14%)(48.9%)汪鹏君[17]1阶掩码42161(37%)(76.5%)36584(32%)(84.7%)13780(12%)(28%)Ahn[18]1阶掩码42087(37%)(76.2%)36510(32%)(84.3%)12820(11%)(19%)本文方法1阶掩码38456(34%)(60.9%)32879(28%)(66.1%)12820(11%)(19%%)本文方法2阶掩码44475(39%)(86.1%)38282(33%)(93.2%)18980(17%)(76.2%%)图3S-box,AES的不同掩码功能验证结果784电子与信息学报第42卷

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3307762