白盒加密方法和装置以及白盒解密方法和装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116010978A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111233092.4(22)申请日2021.10.22(71)申请人美的集团股份有限公司地址528311广东省佛山市顺德区北滘镇美的大道6号美的总部大楼B区26-28楼申请人广东美的制冷设备有限公司(72)发明人张亮亮杨坤(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师吴欢燕(51)Int.Cl.G06F21/60(2013.01)G06F21/62(2013.01)权利要求书2页说明书16页附图5页(54)发明名称白盒加密方法和装置以及白盒解密方法和装置(57)摘要本发明涉及加解密技术领域，提供白盒加密方法和装置以及白盒解密方法和装置。白盒加密方法包括：第一编码保护步骤，对原始数据进行编码保护得到输入数据；加密运算步骤，包括轮运算操作，轮运算操作包括逆矩阵混淆、编码保护的逆操作、轮密钥加、字节替换、列混合、矩阵混淆和逆列混合。该方法加密运算步骤变更了混淆操作，且末轮轮运算操作除了最后逆列混合之外都和之前的轮运算操作统一了起来，因此可以简化查找表，进而可以节省存储空间。此外，第一编码保护步骤较之于相关技术采用的线性保护可以节省存储空间。综上，本发明的白盒加密方法所需要查找表占用空间较小，更能适应嵌入式平台等资源有限的场景应用。CN116010978ACN116010978A权利要求书1/2页1.一种白盒加密方法，其特征在于，包括：第一编码保护步骤，对原始数据进行编码保护得到输入数据；加密运算步骤，包括轮运算操作，所述轮运算操作包括首轮轮运算操作、若干轮中间轮轮运算操作和末轮轮运算操作，所述首轮轮运算操作包括所述编码保护的逆操作、轮密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆，所述中间轮轮运算操作包括逆矩阵混淆、轮密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆，所述末轮轮运算操作包括逆矩阵混淆、轮密钥加、字节替换、列混合和逆列混合；所述首轮轮运算操作基于所述输入数据进行处理得到轮运算结果，所述中间轮轮运操作和所述末轮轮运算操作基于上一轮所述轮运算操作的轮运算结果进行处理得到加密数据。2.根据权利要求1所述的白盒加密方法，其特征在于，所述第一编码保护步骤中，对所述原始数据进行随机数掩码保护得到所述输入数据。3.根据权利要求2所述的白盒加密方法，其特征在于，所述第一编码保护步骤中，使用随机数生成16个PS查找表，且将128位的所述原始数据拆分成16个8位数据，通过所述PS查找表分别对16个8位数据进行随机数掩码保护得到所述输入数据；所述首轮轮运算操作中，所述逆操作为逆PS混淆。4.根据权利要求1所述的白盒加密方法，其特征在于，所述轮运算操作中：执行查找表TyBox查表操作得到对应轮所述轮运算操作的轮运算结果；所述首轮轮运算操作的所述查找表TyBox由编码保护的逆操作、轮密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆得到；所述中间轮轮运算操作的所述查找表TyBox和所述末轮轮运算操作的所述查找表TyBox均由逆矩阵混淆、轮密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆得到。5.根据权利要求4所述的白盒加密方法，其特征在于，所述加密运算步骤还包括相邻所述轮运算操作之间的转换操作，所述转换操作中：执行查找表Mixing查表操作，所述查找表Mixing用于将所述轮运算结果的128位数据拆分为16个8位数据；所述首轮轮运算操作的所述查找表Mixing和所述中间轮轮运算操作的所述查找表Mixing均由逆矩阵混淆和矩阵混淆得到；所述末轮轮运算操作的所述查找表Mixing由逆矩阵混淆和逆列混合得到。6.根据权利要求5所述的白盒加密方法，其特征在于，所述加密运算步骤中：对所述轮运算结果进行异或操作，得到所述查找表Mixing的输入；对所述查找表Mixing的输出进行异或操作，得到下一轮所述轮运算操作对应查找表TyBox的输入。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的白盒加密方法，其特征在于，所述中间轮轮运算操作为八轮。8.一种白盒加密装置，其特征在于，包括：第一编码保护模块，用于对原始数据进行编码保护得到输入数据；加密运算模块，用于进行轮运算操作，所述轮运算操作包括首轮轮运算操作、若干轮中间轮轮运算操作和末轮轮运算操作，所述首轮轮运算操作包括所述编码保护的逆操作、轮2CN116010978A权利要求书2/2页密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆，所述中间轮轮运算操作包括逆矩阵混淆、轮密钥加、字节替换、列混合和矩阵混淆，所述末轮轮运算操作包括逆矩阵混淆、轮密钥加、字节替换、列混合和逆列混合；所述首轮轮运算操作基于所述输入数据进行处理得到轮运算结果，所述中间轮轮运操作和所述末轮轮运算操作基于上一轮所述轮运算操作的轮运算结果进行处理得到加密数据