[发明专利]通过二进制本原BCH码的缩短码检测特殊错误模式的方法

说明书

本发明公开了一种通过二进制本原BCH码的缩短码检测特殊错误模式的方法，属于差错控制编码和信息安全领域。包括以下步骤：根据系统中需要检测的数据单元的大小选择合适的BCH码的缩短码；考虑系统将面临的故障环境及数据可能出现的错误模式并罗列出来；在算法上构造BCH码被缩短的部分，使得当数据和校验码出现这些错误模式时为非法码，从而可以100%检测出这些错误模式，而不影响总的检错概率。本发明在保证检错概率的情况下，能够100%检测因故障攻击引起的特殊的错误模式。

技术领域

本发明涉及差错控制编码和信息安全领域，特别是涉及一种通过二进制本原BCH码的缩短码检测特殊错误模式的方法。

背景技术

1948年，香农在一篇具有里程碑意义的论文中曾经证明，只要信息传输速率低于信道容量，通过对信息适当进行编码，可以在不牺牲信息传输或存储速率的情况下，将有噪信道或存储媒质引入的差错减到任意低的程度。

事实上所有的纠错码都基于一个共同的基本原理：将冗余加在信息上，以便纠正信息在存储和传输中可能发生的错误。

纠错码讨论的主要问题就是设计和实现成对的信道编码器/译码器，使得：

1)信息可以在有噪环境下尽可能快(或尽可能高密度)地传输(或记录)。

2)信息在信道译码器的输出端能够可靠地重现。

3)将实现编码器和译码器的代价降低到可接受的范围内。

博斯(Bose)、查德胡里(Chaudhuri)和霍昆格姆(Hocquenghem)(BCH)码构成了一类重要而有效的纠正随机错误的循环码，这类码是对汉明码的一种重要推广，可用于纠正多个错误。由于该码具有严格的代数结构，所以是到目前为止研究得最为详尽、应用最为广泛的一类码，已有多种译码算法。

对于任意正整数m(m≥3)和t(t<2^m-1)，存在具有如下参数的二进制BCH码：

分组长度：n＝2^m-1；

奇偶校验位数目：n-k≤mt；

最小距离：d_min≥2t+1。

在一个长度为n＝2^m–1的分组中，该码能够纠正t个或少于t个差错的任意组合，称该码为纠t个错误的BCH码。该码的生成多项式由它在伽罗华域GF(2^m)上的根确定。

随着信息技术的发展，数据的机密性和完整性受到越来越多的关注，自从旁路攻击(Side Channel Attacks)被提出以后，信息的传输和存储不仅需要考虑随机噪声引起的差错，还应考虑故障攻击引起的差错。

错误分析是利用错误结果进行分析得出密钥信息的分析技术。在硬件防御错误分析措施方面，通常包括检错和纠错，检错码包括奇偶校验码，循环冗余校验码CRC等；纠错码同时具有检错和纠错的功能，包括汉明码、BCH码、RS码等。

本发明关注存储器常使用的二进制本原BCH码

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过二进制本原BCH码的缩短码检测特殊错误模式的方法，在保证检错概率的情况下，能够100％检测因故障攻击引起的特殊的错误模式。

为解决上述技术问题，本发明的通过二进制本原BCH码的缩短码检测特殊错误模式的方法，包括如下步骤：

步骤一、根据系统中需要检测的数据单元的大小选择合适的BCH码的缩短码；

步骤二、考虑系统将面临的故障环境及数据可能出现的错误模式并罗列出来；