安全性sbox的实现方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种安全性SBOX实现方法和装置，所述方法包括：接收安全性SBOX的输入数据，所述安全性SBOX的输入数据包含经过掩码处理的数据B和对应的掩码随机数R1，其中，所述安全性SBOX中的序数为i的数的计算函数为关于所述序数i、初始SBOX的输入变量A和输出变量F(A)的第一函数G(i，A，F(A))；根据所述安全性SBOX、所述安全性SBOX的输入数据和第二函数P(G(i)，i，B，R1，R2)计算出安全性SBOX的输出数据，其中，所述第二函数P(G(i)，i，B，R1，R2)=F(A，G(i)，i)△R2，F(A，G(i)，i)为所述第一函数的逆变换，B=A△R1，R2为任意随机数，△为掩码运算。所述方法不仅无需根据不同的掩码随机数而重新造表，而且简化了用于计算的组合逻辑电路。
【专利说明】安全性SBOX的实现方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对称式加密技术，特别涉及一种安全性SB0X的实现方法和装置。
【背景技术】
[0002] 对称式密码系统目前应用非常广泛，这使得对称式密码系统的设计安全性受到极 大重视。而在对称式密码系统中的核心模块是SBOX (substitution box),因此，安全性的 SB0X实现方案尤为重要。
[0003] 另外，在安全性密码系统中，安全性的SB0X的输入数据主要为利用随机数将数据 掩藏起来的数据，即经过掩码技术处理的数据，例如，原始数据为X，增加随机数据m，将原 始数据掩码为：
【权利要求】
1. 一种安全性SBOX实现方法，其特征在于，包括： 接收安全性SB0X的输入数据，所述安全性SB0X的输入数据包含经过掩码处理的数据 B和对应的掩码随机数R1，其中，所述安全性SB0X中的序数为i的数的计算函数为关于所 述序数1、初始38(?的输入变量4和输出变量？仏）的第一函数6(1，4，？仏)） ； 根据所述安全性SB0X、所述安全性SB0X的输入数据和第二函数P (G (i)，i，B，Rl，R2)计 算出安全性38(?的输出数据，其中，所述第二函数？(6(丨），丨，8，1?1，1?2)=?仏，6(丨），丨）厶1?2， F(A，G(i)，i)为所述第一函数的逆变换，Β=Α Λ Rl，R2为任意随机数，Λ为掩码运算。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一函数计算所述安全性SB0X中 的数的计算过程包含模加运算。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二函数计算所述安全性SB0X的 输出数据的计算过程包含模加运算。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，还包括：降低所述模加运算的操作数个 数。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩码运算Λ为异或运算。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一函数为：
其中
AKSA的第Κ位上的数据。
7. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二函数为：
令
其中，当X = 〇
时，T1(R3,)0 =R2,当 X 关 0 曰 R3 = 0 时，T1(R3, X) = X9R2,当 X 关 0 且R3 关 0 时， 为任意随机数。
8. -种安全性SB0X实现装置，其特征在于，包括： 第一处理单元，用于接收安全性SB0X的输入数据，所述安全性SB0X的输入数据包含经 过掩码处理的数据Β和对应的掩码随机数R1，其中，所述安全性SB0X中的序数为i的数的 计算函数为关于所述序数i、初始SB0X的输入变量A和输出变量F(A)的第一函数G(i，A， F(A))； 第二处理单元，用于根据所述安全性SBOX、所述安全性SBOX的输入数据和第二函数 P(G(i)，i，B，Rl，R2)计算出安全性SB0X的输出数据，其中，所述第二函数P(G(i)，i，B，Rl， R2)=F(A，G(i)，i) AR2, F(A，G(i)，i)为所述第一函数的逆变换，B=AAR1，R2为任意随 机数，Λ为掩码运算。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元为组合逻辑电路。
10. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：存储单元，用于存储所述安全性 SBOX。
11. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包含操作数压缩器，用 于降低所述第一函数和第二函数中模加运算的操作数个数。
12. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述掩码运算Λ为异或运算。
【文档编号】H04L9/06GK104158649SQ201310178817
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】胡永波, 郭丽敏, 郑业扬, 魏长征, 张志敏, 俞军 申请人:上海复旦微电子集团股份有限公司