[發明專利]基于AES的192比特位密鑰擴展系統及方法

有效

• 申請號: 201210132394.7
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102624520A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 史江一;趙哲斐;郝躍;邸志雄;李康;趙彥尚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于AES的192比特位密鑰擴展系統，包括：

擴展計數單元(1)，用于對序號n進行加1操作，并將序號n輸出；

暫存單元(2)，由位寬均為32比特的52個寄存器構成，用于暫存初始密鑰和輪密鑰，保證密鑰擴展進程能夠即時取用；

輪密鑰存儲單元(3)，采用位寬為32比特位，深度為52的雙口SDRDM，用于存儲初始密鑰和輪密鑰，保證在密鑰擴展進行的同時能夠為加密流程實時的提供輪密鑰，并保證對后續數據塊進行加密時無需密鑰擴展即可直接讀取已存儲輪密鑰；

循環寄存器(4)，用于存儲供字循環單元(5)讀取使用的32比特位的值；

字循環單元(5)，用于對循環寄存器(4)中的值進行循環左移1個字節的操作，并將結果輸出給替換寄存器(6)；

替換寄存器(6)，用于存儲供字節替換單元(7)讀取使用的32比特位的值；

字節替換單元(7)，用于將替換寄存器(6)中的值作為地址分為從第31位到第24位、從第23位到第16位、從第15位到第8位和從第7位到第0位這4個字節發送給S盒單元(8)，并將S盒單元(8)的返回值按照發送地址時的順序從高到低組合后輸出給異或單元(11)；

S盒單元(8)，采用四個預存有S盒的ROM，用于將字節替換單元(7)發送的四個地址在S盒中所對應的四個8比特位的值返回給字節替換單元(7)；

輪常數選擇單元(9)，用于根據序號n，從9個16進制的候選值：0，1，2，4，8，10，20，40，80中選出一個值輸出給異或單元(11)；

異或寄存單元(10)，包括位寬均為32比特位的0號寄存器、1號寄存器、2號寄存器、3號寄存器、4號寄存器和5號寄存器，用于存儲異或單元(11)所要使用的32比特位的值；

異或單元(11)，包括0號異或子單元、1號異或子單元、2號異或子單元、3號異或子單元、4號異或子單元和5號異或子單元，用于進行按位異或操作，并將所得結果作為輪密鑰輸出給暫存單元(2)；

循環控制單元(12)，用于根據序號n決定下一步是停止還是繼續進行密鑰擴展進程，若序號n為8，則結束密鑰擴展進程，若輪號為0-7范圍內的值，則繼續執行密鑰擴展進程。

2.根據權利要求1所述的基于AES的192比特位密鑰擴展系統，其中所述的4個S盒，分別為0號ROM、1號ROM、2號ROM和3號ROM；

0號ROM，采用位寬為8比特，深度為256，且預存有S盒的ROM，用于接收字節替換單元(7)發送過來的第31位到第24位的地址，并將該地址所對應的8比特位值輸出給字節替換單元(7)；

1號ROM，采用位寬為8比特，深度為256，且預存有S盒的ROM，用于接收字節替換單元(7)發送過來的第23位到第16位的地址，并將該地址所對應的8比特位值輸出給字節替換單元(7)；

2號ROM，采用位寬為8比特，深度為256，且預存有S盒的ROM，用于接收字節替換單元(7)發送過來的第15位到第8位的地址，并將該地址所對應的8比特位值輸出給字節替換單元(7)；

3號ROM，采用位寬為8比特，深度為256，且預存有S盒的ROM，用于接收字節替換單元(7)發送過來的第7位到第0位的地址，并將該地址所對應的8比特位值輸出給字節替換單元(7)。

3.根據權利要求1所述的基于AES的192比特位密鑰擴展系統，其中異或寄存單元(10)存儲異或單元(11)所要使用的32比特位的值，是用0號寄存器存儲0號異或子單元所要使用的32比特位的值，用1號寄存器存儲1號異或子單元所要使用的32比特位的值，用2號寄存器存儲2號異或子單元所要使用的32比特位的值，用3號寄存器存儲3號異或子單元所要使用的32比特位的值，用4號寄存器存儲4號異或子單元所要使用的32比特位的值，用5號寄存器存儲5號異或子單元所要使用的32比特位的值。