一种新的抵抗差分错误分析的S盒实现

作者：徐翌豪; 李智虎; 樊燕红^*; 王美琴

来源：密码学报, 2022, 9(02): 257-266.

DOI：10.13868/j.cnki.jcr.000517

• 差分错误分析
• 独立性
• S盒
• 布尔表达式

差分错误分析(differential fault analysis, DFA)作为一种主动性的物理攻击,对密码产品的安全性造成了一定的威胁.为了有效地抵抗DFA攻击, Aghaie等人提出了一种错误检测电路.在密码算法的硬件实现中,该检测电路要求S盒的电路满足独立性以避免错误扩散. Aghaie等人利用查表(lookup table, LUT)的方式实现了S盒电路的独立性.我们提出一种搜索已知S盒独立特性的布尔函数实现的算法,使S盒在硬件综合之前就以没有共用门电路的形式满足独立性.传统的LUT方式由综合器采用内置优化算法得到S盒的门电路实现,但对于实现复杂的S盒,这种通用性的优化算法往往效率不高.我们将搜索给定S盒的独立性实现的算法应用一些具体S盒如GIFT、Khazad、LBlock等中.实验结果显示,对于不同的S盒,实现效率均有不同程度的提升.

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司; 山东大学