或以生成6比特的新數(shù)據(jù);組合模塊14用于將所述3比特的隨機(jī)數(shù)與所述6比特的新數(shù)據(jù)組合成修正后S盒的輸入數(shù)據(jù);第二異或模塊15用于將初始S盒的輸出數(shù)據(jù)與所述輸出掩碼進(jìn)行異或以生成修正后S盒的輸出數(shù)據(jù)。在該實(shí)施例中，需說(shuō)明的是，初始S盒的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)均從ROM(未示出)中讀取，修正后S盒的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)均送入ROM中保存。另外，修正后的S盒的映射關(guān)系為:9比特的數(shù)據(jù)輸入，4比特的數(shù)據(jù)輸出。而且，通過(guò)對(duì)S盒的修正，使得修正后的S盒相比初始的S盒面積擴(kuò)大了 8倍，但DES算法的安全性得到很大的提升，能夠抵抗差分能量攻擊。
[0034]圖3是圖1中S盒置換裝置實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例的S盒置換裝置包括第三擴(kuò)展模塊31、第四擴(kuò)展模塊32、掩碼變換模塊33和修正S盒模塊34。其中，第三擴(kuò)展模塊31用于將3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成6比特的第一新掩碼;第四擴(kuò)展模塊32用于將所述3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成4比特的第二新掩碼;掩碼變換模塊33用于將帶舊掩碼的掩碼數(shù)據(jù)去除舊掩碼并加入所述第一新掩碼以生成帶第一新掩碼的掩碼數(shù)據(jù);修正S盒模塊34的第一輸入端輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)，修正S盒模塊34的第二輸入端連接掩碼變換模塊33的輸出端，修正S盒模塊34的輸出端輸出帶第二新掩碼的掩碼數(shù)據(jù)。
[0035]圖4是第一擴(kuò)展模塊或第三擴(kuò)展模塊實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例的擴(kuò)展模塊由于是將3比特的數(shù)據(jù)擴(kuò)展成6比特的數(shù)據(jù)，因此，具有三個(gè)輸入口和六個(gè)輸出口，另外，還包括第一異或門U1、第一非門U2和第一與門U3，其中，該擴(kuò)展模塊的第一輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第一位mg[0]，第二輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第二位mg[ 1 ]，第三輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第三位mg[2]，第一異或門U1的兩個(gè)輸入端連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第二輸入口，第一非門U2的輸入端連接第二輸入口，第一與門U3的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第三輸入口，該擴(kuò)展模塊的第一輸出口連接其第一輸入口，其第二輸出口連接其第二輸入口，其第三輸出口連接其第三輸入口，其第四輸出口連接第一異或門U1的輸出端，其第五輸出口連接第一非門U2的輸出端，其第六輸出口連接第一與門U3的輸出端。該擴(kuò)展模塊輸出的數(shù)據(jù)為6比特的rng_in。
[0036]圖5是第二擴(kuò)展模塊或第四擴(kuò)展模塊實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例的擴(kuò)展模塊由于是將3比特的數(shù)據(jù)擴(kuò)展成4比特的數(shù)據(jù)，因此，具有三個(gè)輸入口和四個(gè)輸出口，另外，還包括第二異或門U4、第二非門U5和第二與門U6，其中，該擴(kuò)展模塊的第一輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第一位mg[0]，第二輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第二位mg[ 1 ]，第三輸入口輸入3比特的隨機(jī)數(shù)的第三位mg[2]，第二異或門U4的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第二輸入口，第二非門U5的輸入端連接該擴(kuò)展模塊的第二輸入口，第二與門U6的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第二輸入口和其第三輸入口，該擴(kuò)展模塊的第一輸出口連接第二異或門U4的輸出端，其第二輸出口連接其第二輸入口，其第三輸出口連接第二非門U5的輸出端，其第四輸出口連接第二與門U6的輸出端。該擴(kuò)展模塊輸出的數(shù)據(jù)為4比特的rng_outο
[0037]圖6是掩碼變換模塊實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例的掩碼變換模塊包括第三異或門U7和第四異或門U8，第三異或門U7的第一輸入端輸入帶舊掩碼的掩碼數(shù)據(jù)，第三異或門U7的第二輸入端輸入所述第一新掩碼，第三異或門U7的輸出端連接第四異或門U8的第一輸入端，第四異或門U8的第二輸入端輸入舊掩碼，第四異或門U8的輸出端輸出帶第一新掩碼的掩碼數(shù)據(jù)。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抵抗差分功耗分析攻擊和注入錯(cuò)誤攻擊的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于在初始化時(shí)根據(jù)隨機(jī)數(shù)對(duì)初始S盒的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以產(chǎn)生修正后S盒的數(shù)據(jù)的修正裝置； 連接于所述修正裝置，且用于存儲(chǔ)初始S盒的數(shù)據(jù)及修正后S盒的數(shù)據(jù)的ROM; 連接于所述ROM，且用于根據(jù)修正后S盒的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)置換的S盒置換裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述修正裝置包括: 用于將3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成6比特的輸入掩碼的第一擴(kuò)展模塊； 用于將所述3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成4比特的輸出掩碼的第二擴(kuò)展模塊； 連接于所述ROM和所述第一擴(kuò)展模塊，且用于將初始S盒的輸入數(shù)據(jù)與所述輸入掩碼進(jìn)行異或以生成6比特的新數(shù)據(jù)的第一異或模塊； 連接于所述第一異或模塊和所述ROM，且用于將所述3比特的隨機(jī)數(shù)與所述6比特的新數(shù)據(jù)組合成修正后S盒的輸入數(shù)據(jù)的組合模塊； 連接于所述ROM和所述第二擴(kuò)展模塊，用于將初始S盒的輸出數(shù)據(jù)與所述輸出掩碼進(jìn)行異或以生成修正后S盒的輸出數(shù)據(jù)的第二異或模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述S盒置換裝置包括: 用于將3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成6比特的第一新掩碼的第三擴(kuò)展模塊； 用于將所述3比特的隨機(jī)數(shù)擴(kuò)展成4比特的第二新掩碼的第四擴(kuò)展模塊； 連接于所述第三擴(kuò)展模塊，且用于將帶舊掩碼的掩碼數(shù)據(jù)去除舊掩碼并加入所述第一新掩碼以生成帶第一新掩碼的掩碼數(shù)據(jù)的掩碼變換模塊;及 修正S盒模塊，而且，所述修正S盒模塊的第一輸入端輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)，所述修正S盒模塊的第二輸入端連接所述掩碼變換模塊的輸出端，所述修正S盒模塊的輸出端輸出帶第二新掩碼的掩碼數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一擴(kuò)展模塊或所述第三擴(kuò)展模塊包括:第一異或門、第一非門和第一與門，其中，該擴(kuò)展模塊的第一輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第一位，其第二輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第二位，其第三輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第三位，所述第一異或門的兩個(gè)輸入端連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第二輸入口，所述第一非門的輸入端連接該擴(kuò)展模塊的第二輸入口，所述第一與門的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第三輸入口，該擴(kuò)展模塊的第一輸出口連接其第一輸入口，其第二輸出口連接其第二輸入口，其第三輸出口連接其第三輸入口，其第四輸出口連接所述第一異或門的輸出端，其第五輸出口連接所述第一非門的輸出端，其第六輸出口連接所述第一與門的輸出端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二擴(kuò)展模塊或所述第四擴(kuò)展模塊包括:第二異或門、第二非門和第二與門，其中，該擴(kuò)展模塊的第一輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第一位，其第二輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第二位，其第三輸入口輸入所述3比特的隨機(jī)數(shù)的第三位，所述第二異或門的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第一輸入口和第二輸入口，所述第二非門的輸入端連接該擴(kuò)展模塊的第二輸入口，所述第二與門的兩個(gè)輸入端分別連接該擴(kuò)展模塊的第二輸入口和所述第三輸入口，該擴(kuò)展模塊的第一輸出口連接所述第二異或門的輸出端，其第二輸出口連接其第二輸入口，其第三輸出口連接所述第二非門的輸出端，其第四輸出口連接所述第二與門的輸出端。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述掩碼變換模塊包括第三異或門和第四異或門，所述第三異或門的第一輸入端輸入帶舊掩碼的掩碼數(shù)據(jù)，所述第三異或門的第二輸入端輸入所述第一新掩碼，所述第三異或門的輸出端連接所述第四異或門的第一輸入端，所述第四異或門的第二輸入端輸入舊掩碼，所述第四異或門的輸出端輸出帶第一新掩碼的掩碼數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抵抗差分功耗分析攻擊和注入錯(cuò)誤攻擊的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：用于在初始化時(shí)根據(jù)隨機(jī)數(shù)對(duì)初始S盒的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以產(chǎn)生修正后S盒的數(shù)據(jù)的修正裝置；連接于所述修正裝置，且用于存儲(chǔ)初始S盒的數(shù)據(jù)及修正后S盒的數(shù)據(jù)的ROM；連接于所述ROM，且用于根據(jù)修正后S盒的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)置換的S盒置換裝置。實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前，根據(jù)隨機(jī)數(shù)對(duì)初始S盒的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以產(chǎn)生修正后S盒的數(shù)據(jù)，這種實(shí)現(xiàn)方式在合理增大芯片面積的前提下，使得S盒的安全性大大增強(qiáng)，從而保證了整個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的安全性。
【IPC分類】H04L29/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205123778
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520793968
【發(fā)明人】孫金龍, 何德彪, 沈韓
【申請(qǐng)人】深圳華視微電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日