[发明专利]一种基于探测集约减的掩码安全性验证方法

权利要求书

1.一种基于探测集约减的掩码安全性验证方法，其步骤包括：

1)对于给定包含若干门的硬件掩码方案，将其解析为有向无环图G；

2)计算有向无环图G中每个顶点n的辅助数据结构，即支持集supp(n)、单路达掩码集合unq(n)、完美掩码集合perf(n)和探测集O_n；

3)按字典序不重复地选取给定掩码方案对应的有向无环图G中的d个顶点组成的集合N_d＝{n₁,…,n_d}，计算d阶探测集并进行步骤4)；若G中不存在未被选取的d个顶点的组合，则判定给定的掩码方案是安全的，该掩码防护方案通过安全性验证；为表示N_d中的第j个顶点对应的探测集；

4)若当前给定探测集为空集，则原d阶探测集是安全的，进入步骤3)；将当前的探测集命名为并根据变量的掩码情况将变量分为两两之间不共享掩码的若干子集并计算各子集的完美掩码矩阵然后进行步骤5)；

5)从i＝1到i＝t，若第i个子集不服从均匀分布且可扩展，则将探测集扩展为探测集并进入步骤4)对探测集进行操作；若不服从均匀分布且不可扩展，则判定给定的掩码方案可能存在安全性问题，输出可能存在泄漏的d阶顶点集合N_d，结束验证；若第i个子集服从均匀分布，则将子集从中删除得到

并进入步骤4)对探测集进行操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件掩码方案将敏感信息x分割为d+1个分享值x_j；d≥1，1≤j≤d+1；且所述硬件掩码方案包含若干输入门、中间门和输出门；根据输入是否为掩码电路敏感信息的分享值，输入门可分为分享门和随机门；按是否为线性，掩码方案中的中间门可分为线性门和非线性门；按照操作数的个数，将中间门分为一元门和二元门。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述硬件掩码方案解析为有向无环图G的过程为：将硬件掩码方案的输入门对应到图G中一个入度为0，出度可为任意值的顶点n；将输出门对应到有向无环图G中一个入度为1，出度为0的顶点n；将一元门对应到有向无环图G中一个入度为1，出度可为任意值的顶点n；将二元门对应到有向无环图G中一个入度为2，出度可为任意值的顶点n；一元门、输出门对应顶点n的入边指向其操作数对应的顶点n.lft；二元门对应顶点n的两条入边分别指向两个操作数对应的顶点n.lft和n.rgt。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述敏感信息x的d+1个分享值在有向无环图中对应的d+1个顶点每一顶点的辅助数据结构计算方式为：当1≤j≤d时，当j＝d+1时，随机门r在有向无环图中对应的顶点n的辅助数据结构的计算方式为supp(n)＝unq(n)＝perf(n)＝O_n＝{r}；一元门和输出门对应顶点n的辅助数据结构计算方式为supp(n)＝supp(n.lft)，unq(n)＝unq(n.lft)，perf(n)＝perf(n.lft)和O_n＝O_n.lft；二元门对应顶点n的支持集和单路达掩码集合的计算方式为supp(n)＝supp(n.ltf)∪supp(n.rgt)，unq(n)＝(unq(n.lft)∪unq(n.rgt))\(unq(n.lft)∩unq(n.rgt))；二元线性门对应顶点n的完美掩码集合计算方式为perf(n)＝perf(n.lft)∪perf(n.rgt)∩unq(n)，二元非线性门对应顶点n的完美掩码集合计算方式为二元门对应顶点n的探测集计算方式为：若n.lft和n.rgt对应的门均为寄存器，则O_n＝{n.lft}∪{n.rgt}；若n.lft和n.rgt对应的门都不为寄存器，则O_n＝O_n.lft∪O_n.rgt；若n.lft对应的门为寄存器，n.rgt对应的门不是寄存器，则O_n＝{n.lf}∪O_n.rgt；若n.lft对应的门不是寄存器，n.rgt对应的门为寄存器，则O_n＝O_n.lft∪{n.rgt}。