[发明专利]带有检测机密特性值的抵消分析法用的装置的数据处理设备

说明书

本发明涉及数据处理设备，后者包括由可以通过导体配置馈入电源电压的各种电路部分组成的电路；并包括数据处理装置，它是这样的电路部分，使得它们可以馈入电源电压，并安排成能够在利用特性值的同时处理数据；还包括定序装置，它也由可以馈入电源电压的电路部分组成，并安排成能够执行算法，以便根据该算法控制数据处理装置，该算法包括给定个数N的子算法，子算法包含相同的算法步骤序列，并在每次执行该算法时，可以按给定的顺序执行，其中，在定序装置按照该算法的控制下，用数据处理装置处理数据时，数据处理操作导致在导体配置区域出现电流峰图案，而电流峰图案的图案构形取决于算法步骤、被处理的数据和特性值。

本发明还涉及数据处理设备用的电路，该数据处理设备由各种可以通过导体配置馈入电源电压的电路部分组成；并包括数据处理装置，后者是可以通过导体配置馈入电源电压的电路部分，并安排成能够在利用特性值的同时处理数据；还包括定序装置，后者也是这样一种可以通过导体配置馈入电源电压的电路部分，并安排成能够执行一种算法，以便按照该算法控制数据处理装置，该算法包括给定个数N的子算法，这些子算法包含同样的算法步骤，并在每一次执行该算法时能够按给定的顺序执行，其中在定序装置按照该算法的控制下用数据处理装置处理数据时，数据处理操作导致在导体配置区域出现电流峰图案，电流峰图案的图案构形取决于算法步骤、被处理的数据和特性值。

第一段落提出的类型的数据处理设备和第二段落提出的类型的电路是已知的，尤其是接触型芯片卡，后者有各种各样的版本，并包括本申请人公司研制和销售的集成组件。在已知的数据处理设备中，也就在已知的接触型芯片卡中，和在已知的电路中，因而在这种已知接触型芯片卡中所包括的集成组件中，数据处理设备由加密装置构成，后者在利用加于其上的特性值，就是说密钥的同时，按照“数据加密标准”(DES)对加于其上的数据进行加密操作。在这样的加密操作中，总共执行N=8个所谓SBOX的单元，每个SBOX单元算出一个SBOX结果。所有8个SBOX单元在构成一种算法的程序框架内执行，其每一个程序块形成一个子算法，并与一个SBOX单元对应。每一个对应于SBOX单元的程序块都含有相关SBOX单元特有的表，该表含有一些项目，所有SBOX单元的项目都是不同的。包含在SBOX单元中的表，或者该表中的项目用来确定与加在SBOX单元上的输入数据相关的输出数据。但是，与输入数据相关的输出数据的这种确定是在利用链接所有8个SBOX单元的输入数据和输出数据的同一算法的情况下进行的；这意味着N个代表相应SBOX单元并构成相应子算法的程序块中的每一个都包含作为算法步骤的相同的程序指令序列。在已知的数据处理设备或已知电路中，每一次执行该程序时N个程序块都不可改变地以相同的顺序执行。

在加密操作的执行过程中，在导体配置区域出现电流峰图案，该电流峰图案取决于程序指令，取决于在加密装置中处理的数据及取决于在该加密装置中使用的特性值，因而取决于这个加密装置用的密钥。在已知的数据处理设备或已知的电路中，遇到了这样的问题，就是这样引起的各个电流峰图案也出现在该电路的一部分，或该数据处理设备的一部分，这可以在外部查询到。每一次在所述部分引起的相应的电流峰图案可以用来，例如，提供给数据处理装置，用来以给定的已知数据利用特性值进行数据处理，次序地进行任意次，在处理已知数据的过程中这样产生的电流峰图案总是一样的，对这个电流峰图案进行观察和检测，从而利用比较复杂但已知并能获得的相关方法或比较方法即可从所检测到的电流峰图案提取出有关特性值的的信息，从而提取出该数据处理设备因而加密装置所用的密钥。显然，这样破解密钥是不希望有的，因为这样所要求的机密再也无法可靠地保证。

本发明的一个目的是避免上述问题，并在利用简单装置，而且只外加非常少的工作的情况下提供一种经过改进的数据处理设备或数据处理设备用的经过改进的电路，它们在保持特性值机密方面保证高度可靠性。

为了达到上述目的，按照本发明在第一段落提出的类型的数据处理设备具有以下特征：该电路另外还包括次序固定装置，它与定序装置合作，从而在每次执行算法时，为N个子算法的执行从多个可行的次序中定出一种次序。

此外，为了达到上述目的，按照本发明在第二段落提出的类型的数据处理设备具有以下特征：该电路另外还包括次序固定装置，它与定序装置合作，从而为算法的每一次执行从N个子算法的多个可行的执行次序中确定一个次序。