高安全等级对称密钥算法的加密、解密方法及加密器

摘要

高安全等级的对称密钥算法的加密、解密方法及加密器是一种对称密钥DSP加密器，加密方法是由N轮加密轮相串联组合而成，每个加密轮的加密顺序是行移位变换、S盒替代列混合变换、子密钥模2加变换，每个加密轮的最后输出即子密钥模2加变换接下一加密轮的输入即行移位变换，解密方法为：由N轮解密轮相串联组合而成，每个解密轮的解密顺序是子密钥模2加变换、逆列混合变换、逆S盒替代变换、逆行移位变换，每个解密轮的最后输出即逆行移位变换接下一解密轮的输入即子密钥模2加变换，加密器由DSP模块、FLASH模块、McBSPO扩展口所组成，该方法可以将加密速度提高2.16倍，解密速度提高2倍。

主权项

1.一种高安全等级对称密钥算法的加密方法，其特征在于加密方法为：由N轮加密轮相串联组合而成，每个加密轮的加密顺序是行移位变换(1)、S盒替代列混合变换(2)、子密钥模2加变换(3)、每个加密轮的最后输出，即子密钥模2加变换(3)，接下一加密轮的输入即行移位变换(1)，明文(4)和种子密钥(5)进行数据/密钥相加，数据/密钥相加(6)的结果送第0轮的行移位变换(1)，同时种子密钥(5)经密钥扩散(7)产生的加密轮子密钥Wi分别送每个加密轮的最后一个变换即子密钥模2加变换(3)；最后一轮的加密轮的加密顺序是S盒替代变换(8)、行移位变换(1)、子密钥模2加变换(3)，最后一轮加密轮的子密钥模2加变换(3)输出密文；其中：行移位变换(1)即对状态的每一行的字节单独进行循环移位操作；S盒替代_列混合变换(2)即对扩展算法的加密轮的变换顺序进行重新排列，把S盒替代和行移位顺序对调，将S盒替代变换合并到列混合变换；子密钥模2加变换(3)即将由密钥扩散而得到的轮子密钥模2加到状态中的每一字节；行移位变换(1)的变换方法为：行移位变换对状态的每一行的字节单独进行循环移位操作，满足下列关系：第0行和第4行不移位；第1行和第5行移1个字节；第2行和第6行如果Nb＝4，其中Nb为该加密算法中每次进入加密轮中数据块的长度除以64，或Nb＝6，移2个字节，否则移3个字节；第3行和第7行如果Nb＝4或Nb＝6，移3个字节，否则移4个字节；S盒替代_列混合变换(2)的变换方法为：预先对S盒的每个字节分别和02，03，04，05模m(x)乘，其中m(x)＝x8+1，构成4张一维扩展的S盒置换表：MUL02、MUL03、MUL04、MUL05，其中这4张表的具体描述和限定如下列方程式所示：MUL02[·]＝S[·]·02mod m(x)MUL03[·]＝S[·]·03mod m(x)MUL04[·]＝S[·]·04mod m(x)MUL05[·]＝S[·]·05mod m(x)其中m(x)＝x8+1对扩展算法的加密轮的变换顺序进行重新排列，把S盒替代和行移位顺序对调，将S盒替代变换合并到列混合变换；变换的时候先根据列混合变换的系数从各张扩展S盒置换表中找到状态每一列字节变换后的数值，然后把这些数值进行异或运算，得到状态某一字节整个变换后的新数值；以此类推，可以得到状态其他字节变换后的新数值；子密钥模2加变换(3)的变换方法为：子密钥模2加变换就是将由密钥扩散而得到的轮子密钥模2加到状态中的每一字节。