[发明专利]一种用于低功耗加密系统的可逆逻辑单元的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，更确切地说，涉及一种加密系统的低功耗解决技术。

背景技术

加密系统功耗问题的研究成为近年来信息安全研究的关键问题之一。其主要内容表现在两个方面：一方面是功耗与入侵攻击的关系。旁路攻击方法根据密码模块进行密码运算时泄漏的信息来获取密钥，而经常使用的旁路信息之一就是芯片的功耗行为，入侵者根据不同部分算法执行数据和指令设备的改变，可以知道功耗消耗的数量，直接获得功耗信息，建立相关攻击模型，对功耗信息进行分析。一般来说，攻击者只需要建立一些相对简单的攻击模型就可以得到密钥值。另一方面，加密系统受到应用环境、设备类型、供电方式、使用寿命等的限制，在一些特定需求上，需要加密系统的功耗更低。

加密系统的能量消耗主要源于加密处理器中的运算器，目前，加密系统中的运算器采用非可逆逻辑计算，每一位信息丢失产生kTln2焦耳的热量，其中k是Boltzman常量，T是实现计算的绝对温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于低功耗加密系统的可逆逻辑单元的实现方法，适合加密系统中功耗要求比较高的数据加密问题，防止把芯片的功耗行为作为旁路信息建立相关攻击模型，进行入侵攻击的低功耗加密系统。可逆电路逻辑上不会丢失信息，逻辑意义上的热量也就不会散失，这就意味着减少了相应的能耗，可逆逻辑应用到硬件加密技术中去，由于可逆电路中逻辑上将没有能量丢失，所以用来防范DPA的攻击也应该是理想的。本发明通过以下的技术方案实现的：

一种用于低功耗加密系统的可逆全加器基本单元FAU的实现方法，

1)首先创建一个函数作为可逆网络，函数表达式如下：

F(x1,x2,x3,x4)=(x1,x1‾x3‾⊕x2‾,(x1‾x3‾⊕x2‾)⊕x4,(x1‾x3‾⊕x2‾)x4⊕(x1x2⊕x3))---(1);]]>