一种适用于高速数据传输通路的加密和解密方法.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CN109450614A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811103211.2(22)申请日2018.09.20(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人乌力吉李唐盛晟李翔宇张向民吴行军(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372代理人吴大建张杰(51)Int.Cl.H04L9/06(2006.01)H04L9/08(2006.01)H04L29/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种适用于高速数据传输通路的加密和解密方法(57)摘要本发明提供了一种适用于高速数据传输通路的加密和解密方法，涉及加密解密技术领域，该加密方法包括：产生一个二进制的随机数作为辅密钥，所述辅密钥的位数为预设置的；获取轮密钥库；基于所述辅密钥的各位数，从所述轮密钥库中提取多个轮密钥，所提取的轮密钥的个数与所述辅密钥的位数相同；获取数据通路中的待加密数据，依序利用所提取的各轮密钥对所述待加密数据进行加密。CN109450614ACN109450614A权利要求书1/2页1.一种适用于高速数据传输通路的加密方法，其特征在于，包括：产生一个二进制的随机数作为辅密钥，所述辅密钥的位数为预设置的；获取轮密钥库；基于所述辅密钥的各位数，从所述轮密钥库中提取多个轮密钥，所提取的轮密钥的个数与所述辅密钥的位数相同；获取数据通路中的待加密数据，依序利用所提取的各轮密钥对所述待加密数据进行加密。2.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，在所述获取轮密钥库之前，还包括：获取用于加密的主密钥，所述主密钥为位数固定的二进制的随机数；基于所述主密钥，生成多个轮密钥，组成轮密钥库，生成的轮密钥的个数大于辅密钥的位数。3.根据权利要求2所述的加密方法，其特征在于，基于所述主密钥，生成多个轮密钥包括：步骤1：将所述主密钥通过S盒，S盒的覆盖率是1/2；步骤2：将通过S盒后的主密钥平移，获得第一预输出；步骤3：根据预设置的排序规则，将所述主密钥重新排序，得到第二预输出；步骤4：将所述第一预输出与所述第二预输出进行异或操作，得到一个轮密钥；步骤5：存储得到的轮密钥；重复执行步骤1至步骤5，得到多个轮密钥。4.根据权利要求3所述的加密方法，其特征在于，基于所述辅密钥的各位数，从所述轮密钥库中提取多个轮密钥包括：顺序逐位扫描所述辅密钥；依照所述轮密钥库中各轮密钥的产生顺序，结合所述辅密钥的当前位，提取多个轮密钥：当所述辅密钥的当前位为0时，执行+1操作，获取当前对应的轮密钥的后一个轮密钥；当所述辅密钥的当前位为1时，执行+2操作，获取当前对应的轮密钥的后一个的后一个轮密钥。5.根据权利要求4所述的加密方法，其特征在于，获取待加密数据，依序利用所提取的各轮密钥对所述待加密数据进行加密：步骤1：将所述待加密数据通过S盒进行置换，S盒的覆盖率是1，获得第一预加密数据；步骤2：获取与本轮加密对应的轮密钥，将所述第一预加密数据与该轮密钥进行异或操作，获得第二预加密数据；步骤3：依据预设置的排序规则对第二预加密数据的各位排序，作为已处理的待加密数据；步骤4：检测是否还存在所提取出的轮密钥，若存在，则将已处理的待加密数据作为步骤1中的待加密数据，执行步骤1；否则，执行步骤5；步骤5：将已处理的待加密数据作为已加密数据输出。6.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述辅密钥为8位的二进制的随机数。7.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述轮密钥库中轮密钥的个数为所述2CN109450614A权利要求书2/2页辅密钥的位数的两倍。8.一种适用于高速数据传输通路的解密方法，其特征在于，包括：获取存储的轮密钥库和辅密钥；基于所述辅密钥的各位数，从所述轮密钥库中提取多个轮密钥，所提取的轮密钥的个数与所述辅密钥的位数相同，所提取的多个轮密钥与加密方法中所提取的多个轮密钥一一对应；获取已加密数据，依序利用所提取的各轮密钥对所述已加密数据进行解密。9.根据权利要8所述的加密方法，其特征在于，基于所述辅密钥的各位数，从所述轮密钥库中提取多个轮密钥包括：确定加密时最后一轮使用的轮密钥，基于该轮密钥，逆序逐位扫描所述辅密钥；依照所述轮密钥库中各轮密钥的产生顺序，结合所述辅密钥的当前位，逆序提取多个轮密钥：当所述辅密钥的当前位为0时，执行-1操作，获取当前对应的轮密钥的前一个轮密钥；当所述辅密钥的当前位为1时，执行-2操作，获取当前对应的轮密钥的前一个的前一个轮密钥。10.根据权利要求8所述的加密方法，其特征在于，所述轮密钥库中轮密钥的个数为所述辅密钥的位数的两倍。3CN109450614A说明书1/6页