基于反码抗DPA、DFA的DES设计方法

当前以差分功耗攻击、差分错误攻击为代表的攻击,对芯片实现的数据加密标准(DES)造成了严重威胁。提出一种有效降低密码设备运行中泄露的功耗信息的方案。该方案通过算法变换,找到了一种与原始DES的中间数据互为补码的实现流程,减小了不同数据在密码设备运行中的功耗差异,具有抗差分功耗分析(DPA)攻击的能力。由于中间值互为补码,增加校验还可抵抗差分故障分析攻击(DFA)。该方案具有实现简单、开销小的特点,可直接应用于电路设计。

用于安全集成电路的三相单轨脉冲寄存器

基于三相位求值模式提出了一种三相单轨脉冲寄存器(TSPR),该寄存器可在时钟边沿到来之后依次完成放电、充电、写入三个操作.由于输出节点在每个周期内经历一次充电和一次放电操作,因此所有数据处理过程都具有相同功耗,达到了单元功耗与处理数据无关的目的.仿真验证表明TSPR逻辑功能正确,并且具有小于1.73%的归一能量差.进一步采用TSPR实现高级加密标准(AES)算法中的8位S盒结构以验证其抗差分功耗分析(DPA)攻击能力.实验结果证明:TSPR可以将正确密钥与功耗之间的相关性系数降低81.82%,有效地减少数据处理过程中的信息泄露,提高电路的抗攻击能力.