秘密共享：高阶掩码S盒和有限域安全乘法设计

来源：电子与信息学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：唐啸霖, 冯燕, 李明达, 李志强

单位：1.集成电路制造技术重点实验室(中国科学院)北京 1000292.中国科学院微电子研究所 北京 1000293.中国科学院大学 北京 100049

摘要：在信息时代，信息安全是最不能忽视的重要问题，对密码设备的攻击和防护是该领域的研究热点。近年来，多种对密码设备的攻击已为人所知，其目的都是为了获取设备中的密钥，在众多攻击中，功耗侧信道攻击是最受关注的攻击技术之一 。掩码技术是对抗功耗侧信道攻击的有效方法，然而随着攻击手段的不断进步，1阶掩码的防护已经不足以应对2阶及以上的功耗分析攻击，因此对高阶掩码的研究具有重要的意义。为了提升加密电路抗攻击能力，该文基于秘密共享的思想，对分组密码算法的S盒变换实施了高阶掩码防护——共享型掩码，并基于Ishai等人在Crypto 2003上发表的安全方案(ISW框架)提出了有限域安全乘法的通用设计方法。通过实验表明，该文提出的共享型掩码方案不影响加密算法的功能，同时能抵御1阶和2阶相关功耗分析攻击。

关键词：分组密码算法, S盒变换, 共享型掩码, 有限域乘法

基金资助：国家重点研发计划(2020YFB2104601)