SM4算法门限掩码方案设计与实现

来源：计算机应用研究杂志2022年第2期北京时间：

作者：武小年,李金林,潘晟,李俊榜,张润莲,

单位：桂林电子科技大学广西密码学与信息安全重点实验室,广西桂林541004；

摘要：侧信道分析已严重威胁到密码算法应用安全，为提高SM4算法抵御侧信道分析的能力，提出一种门限掩码方案。首先，完成对SM4算法S盒的复合域分解；其次，基于二共享设计门限掩码方案，使用随机数将S盒输入进行二共享拆分，通过复合域运算和S盒门限掩码进行电路重构，并基于S盒复用降低硬件开销；最后进行线性层操作后将两个输出结果通过异或完成去掩码操作。对SM4算法门限掩码方案的FPGA实现仿真结果和安全性测试结果表明，本掩码方案能够有效抵抗CPA攻击，实现面积相对较低。

关键词：SM4,门限掩码,复合域,S盒,现场可编程门阵列,

基金资助：国家自然科学基金资助项目(62062026,61872103)；广西科技计划资助项目(桂科AB18281019)；保密通信重点实验室基金资助项目(6142103190103)；广西创新研究团队资助项目(2019GXNSFGA245004)；广西青年创新人才科研专项资助项目(桂科AD20238082)；广西创新训练资助项目(202010595195,202010595138)；；