粗粒度可重構(gòu)架構(gòu)抗差分功耗攻擊方案的設(shè)計(jì).pdf

1、密碼芯片在信息安全中扮演著不可或缺的角色，對(duì)性能、資源開銷、功耗和安全性等指標(biāo)提出需求。通用處理器可用于實(shí)現(xiàn)各類密碼算法，并通過專用指令或并行技術(shù)進(jìn)行加速，但在面積效率和能量效率方面難以滿足實(shí)用需求;基于專用硬件的實(shí)現(xiàn)方式則在性能、面積效率和能量效率方面優(yōu)勢(shì)明顯，但均只對(duì)特定算法定制，靈活性受限。另外在二者的安全實(shí)現(xiàn)方面，均需為抵御功耗攻擊手段付出較大的性能開銷和硬件資源開銷代價(jià)。
　　本文采用粗粒度可重構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)分組密碼算法，能

2、夠在性能和實(shí)現(xiàn)效率之間取得良好折中，并能夠在有效抵御差分功耗攻擊的同時(shí)大幅縮減性能開銷和硬件資源開銷。本文針對(duì)密碼算法中的線性運(yùn)算與非線性運(yùn)算分別采用相應(yīng)的安全防護(hù)方案。對(duì)于線性運(yùn)算，基于布爾掩碼設(shè)計(jì)了寄存器秘密分享方案，使得線性部分能抵御一階功耗攻擊，并利用可重構(gòu)架構(gòu)中的閑置資源配置來實(shí)現(xiàn)，控制了面積開銷的增長(zhǎng)，針對(duì)閑置資源配置時(shí)所導(dǎo)致的性能開銷問題，利用局部重構(gòu)來進(jìn)行緩解;對(duì)于非線性運(yùn)算，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)通路動(dòng)態(tài)重構(gòu)方案，利用可重構(gòu)架構(gòu)中