一种基于AES算法的信息加密方法、系统及相关组件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110071794A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910349702.3(22)申请日2019.04.28(71)申请人苏州国芯科技股份有限公司地址215011江苏省苏州市高新区竹园路209号苏州创业园3号楼23层(72)发明人郑茳肖佐楠万刘蝉匡启和汪建强(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人罗满(51)Int.Cl.H04L9/06(2006.01)H04L9/08(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称一种基于AES算法的信息加密方法、系统及相关组件(57)摘要本申请公开了一种基于AES算法的信息加密方法，所述信息加密包括当接收到信息加密指令时，根据信息加密指令确定待加密信息的信息矩阵和主密钥编码的密钥矩阵；将密钥矩阵的每一列作为一个目标字，对每一目标字进行密钥扩展得到个新的目标字，根据目标字和新的目标字构成扩展密钥数组；对扩展密钥数组执行掩码处理得到轮子密钥矩阵；利用所有轮子密钥矩阵依次对待加密信息执行加密处理并在加密处理的过程中执行基于查表的S盒替换操作，得到密文编码。本方法能够在信息加密的过程中降低侧信道防护的硬件开销。本申请还公开了一种基于AES算法的信息加密系统、一种计算机可读存储介质及一种电子设备，具有以上有益效果。CN110071794ACN110071794A权利要求书1/2页1.一种基于AES算法的信息加密方法，其特征在于，包括：当接收到信息加密指令时，根据所述信息加密指令确定待加密信息和主密钥编码；其中，所述待加密信息为明文编码；将所述待加密信息以字节为单位变换为的信息矩阵，将所述主密钥编码以字节为单位变换为的密钥矩阵；将所述密钥矩阵的每一列作为一个目标字，对每一所述目标字进行密钥扩展得到个新的目标字，根据所述目标字和所述新的目标字构成扩展密钥数组；对所述扩展密钥数组执行掩码处理得到轮子密钥矩阵；利用所有所述轮子密钥矩阵依次对所述待加密信息执行加密处理并在加密处理的过程中执行基于查表的S盒替换操作，得到密文编码。2.根据权利要求1所述信息加密方法，其特征在于，利用所有所述轮子密钥矩阵依次对所述待加密信息执行加密处理并在加密处理的过程中执行基于查表的S盒替换操作，得到密文编码包括：将所述信息矩阵与每一所述轮子密钥矩阵异或操作得到异或操作结果，对所述异或操作结果执行查表操作以便对所述异或操作结果进行S盒替换得到第一状态矩阵；对所述第一状态矩阵执行位移变换操作，以使所述第一状态矩阵的第i行左移i个字节；将位移变换后的第一状态矩阵执行列混合变换操作，以便对所述待加密信息执行加密处理得到所述密文编码。3.根据权利要求2所述信息加密方法，其特征在于，将位移变换后的第一状态矩阵执行列混合变换操作包括：将位移变换后的第一状态矩阵与预设的固定矩阵相乘。4.根据权利要求2所述信息加密方法，其特征在于，还包括：对所述异或操作结果执行掩码操作。5.根据权利要求1所述信息加密方法，其特征在于，对所述扩展密钥数组执行掩码处理得到轮子密钥矩阵包括：利用第一公式对S盒执行掩码操作；其中，所述第一公式为Sbox为S盒，RT为行变换矩阵，CT为列变换矩阵，MS为随机数；利用掩码后的S盒对所述扩展密钥数组执行掩码处理得到轮子密钥矩阵。6.根据权利要求1所述信息加密方法，其特征在于，还包括：当接收到信息解密指令时，将所述密文编码以字节为单位变换为密文矩阵；将所述密文矩阵和所述轮子密钥矩阵执行异或操作得到第二状态矩阵，并将所述第二状态矩阵执行位移变换，以便所述第二状态矩阵的第i行右移i个字节；将位移变换后的第二状态矩阵执行基于查表的逆S盒变换，并将逆S盒变换后的第二状态矩阵执行逆列混合变换操作，以便对所述密文编码执行解密处理得到所述明文编码。7.根据权利要求6所述信息加密方法，其特征在于，将逆S盒变换后的第二状态矩阵执行逆列混合变换操作包括：2CN110071794A权利要求书2/2页将逆S盒变换后的第二状态矩阵与预设的固定矩阵相乘。8.一种基于AES算法的信息加密系统，其特征在于，包括：信息确定模块，用于当接收到信息加密指令时，根据所述信息加密指令确定待加密信息和主密钥编码；其中，所述待加密信息为明文编码；矩阵变换模块，用于将所述待加密信息以字节为单位变换为的信息矩阵，将所述主密钥编码以字节为单位变换为的密钥矩阵；密钥扩展模块，用于将所述密钥矩阵的每一列作为一个目标字，对每一所述目标字进行密钥扩展得到个新的目标字，根据所述目标字和所述新的目标字构成扩展密钥数组；掩码模块，用于对所述扩展密钥数组执行掩码处理得到轮子密钥矩阵；加密模块，用于利用所有所述轮子密钥矩阵依次对所述待加密信息执行加