一种分组加解密方法和装置.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CN109743156A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201811629193.1(22)申请日2018.12.28(71)申请人北京思源互联科技有限公司地址100102北京市朝阳区南湖中园316号楼301内18号(72)发明人程威全勇(74)专利代理机构北京宣言律师事务所11509代理人李知伦(51)Int.Cl.H04L9/06(2006.01)H04L9/08(2006.01)权利要求书5页说明书12页附图11页(54)发明名称一种分组加解密方法和装置(57)摘要本发明公开了一种分组加解密方法和装置，涉及信息安全领域。为解决现有技术中直接通过原始密钥经循环计算进行加解密，安全性较差的问题而发明。包括：根据预先生成的查找表进行32轮迭代计算，生成查找表的过程包括：将标准SM4算法中轮密钥rki拆分为4个字节，记为rki＝(rki0,rki1,rki2,rki3)；记将所述Li拆分为4个字节，记为Li＝(ai0,ai1,ai2,ai3)；构建对应的查找表Tboxi0,Tboxi1,Tboxi2,Tboxi3；构造W盒W(x)；根据所述W盒W(x)和查找表Tboxi0,Tboxi1,Tboxi2,Tboxi3构造查找表TW盒TWi。CN109743156ACN109743156A权利要求书1/5页1.一种分组加解密方法，包括根据预先生成的查找表进行32轮迭代计算，其特征在于，所述生成查找表的过程包括：将标准SM4算法中轮密钥rki拆分为4个字节，记为rki＝(rki0,rki1,rki2,rki3),其中所述i代表迭代计算轮数，所述i为整数，所述i满足0≤i≤31；记将所述Li拆分为4个字节，记为Li＝(ai0,ai1,ai2,ai3)，所述为异或；Xi+1为第i+1个轮密文；Xi+2为第i+2个轮密文；Xi+3为第i+3个轮密文；以构建对应的查找表Tboxi0,Tboxi1,Tboxi2,Tboxi3；所述Tboxij为对应的查找表；所述j为整数，所述j满足0≤j≤3；构造W盒W(x)，所述所述E为随机生成的64比特随机数，所述F为随机生成的32比特随机数中的第n个字节，所述n为整数，所述1≤n≤4，所述*为矩阵乘法；所述x为00-FF的任意字节；根据所述W盒W(x)和查找表Tboxi0,Tboxi1,Tboxi2,Tboxi3构造查找表TW盒TWi，所述TWi＝(W(Tboxi0),W(Tboxi1),W(Tboxi2),W(Tboxi3))。2.根据权利要求1所述的分组加解密方法，其特征在于，所述生成查找表的过程还包括：根据所述E计算C后存储，所述C＝E-1；根据所述C和F计算D后存储，所述D＝C*F。3.根据权利要求1或2所述的分组加解密方法，其特征在于，所述生成查找表的过程还包括：每一轮运算随机生成4个8比特随机数Zi0,Zi1,Zi2,Zi3；根据所述TWi和4个8比特随机数Zi0,Zi1,Zi2,Zi3构造查找表TWM盒TWMi，所述TWMi＝[W(Tboxi0)*Zi0,W(Tboxi1)*Zi1,W(Tboxi2)*Zi2,W(Tboxi3)*Zi3]。4.根据权利要求3所述的分组加解密方法，其特征在于，所述生成查找表的过程还包括：-1-1-1-1-1根据所述4个8比特随机数Zi0,Zi1,Zi2,Zi3计算Zi后存储，所述Zi＝Zi0|Zi1|Zi2|-18Zi3，该逆运算为有限域GF(2)内的逆运算。5.一种分组加密方法，包括明文经32轮迭代计算进行加密，其特征在于，所述明文拆分为4个32bit字，记为Y0,Y1,Y2,Y3，所述迭代计算中获取第t+4个轮密文Yt+4，包括：记所述t为整数，所述t满足0≤t≤31；将所述Mt拆分为4个字节，记为Mt＝(bt0,bt1,bt2,bt3)，所述bt0,bt1,bt2,bt3均为8比特字节，所述为异或；Yt+1为第t+1个轮密文；Yt+2为第t+2个轮密文；Yt+3为第t+3个轮密文；分别以所述bt0,bt1,bt2,bt3对权利要求1或2生成的TW盒TWi进行查表操作，得到Bt0,Bt1,Bt2,Bt3；根据权利要求2存储的C和D，将所述Bt0,Bt1,Bt2,Bt3转换为Ut，所述Ut＝Ut0|Ut1|Ut2|Ut3，Utj＝Btj*C+D，所述j为整数，所述j满足0≤j≤3；将所述Ut进行合成置换，得到T(Ut)；根据第t个轮密文Yt和所述T(Ut)获取第t+4个轮密文Yt+4，所述2CN109743156A权利要求书2/5页6.一种分组加密方法，其特征在于，包括明文经32轮迭代计算进行加密，其特征在于，所述明文拆分为4个32bit字，记为Y0,Y1,Y2,Y3