[發明專利]RC4 流密碼生成器

有效

• 申請號: 201310217545.3
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN104219045B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 吳淼;張釗鋒;梅年松
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: H04L9/18
• 分類號: H04L9/18
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

1.一種RC4流密碼生成器，其特征在于，包括K-box模塊、S-box模塊、j運算單元、q運算單元、輸出控制邏輯模塊、主控制邏輯模塊；

所述K-box模塊，用于存儲M*N比特的原始密鑰，并在主控制邏輯模塊和S-box模塊作用下將M*N比特的原始密鑰的各位按設定規則組合為F組一級秘鑰矢量，每一組一級秘鑰矢量包括2^N個N比特位寬的二級密鑰矢量，將各組一級秘鑰矢量及其二級密鑰矢量依序輸出；N為正整數，M為大于等于2的整數并且M*N小等于256，F為正整數且F*2^N大于等于M；

所述S-box模塊，包括2^N個寬度至少為N比特的寄存器，并根據j、q，計算更新所述2^N個寄存器的值，并控制輸出S[i]到所述j運算單元，輸出S[j]、S[q]到所述q運算單元，輸出S[q]到所述輸出控制邏輯模塊；S[i]表示S-box模塊的第i個寄存器中的N比特值，S[j]表示S-box模塊的第j個寄存器中的N比特值，S[q]表示S-box模塊的第q個寄存器中的N比特值；i為0到2^N-1的整數，j為0到2^N-1的整數,q為0到2^N-1的整數；

所述j運算單元，用于計算輸出對應于sskey[f][h]及S[i]的j，sskey[f][h]為第f組一級秘鑰矢量中的第h個N比特位寬的二級密鑰矢量；f為0到F-1的整數，h為0到2^N-1的整數；

所述q運算單元，用于根據所述S-box模塊發送來的S[i]、S[j]計算輸出q；

所述輸出控制邏輯模塊，用于緩存所述S-box模塊輸出的對應于一組一級秘鑰矢量的2^N個S[q]，并以第二時鐘將緩存的2^N個S[q]作為對應于該組一級秘鑰矢量的流密碼依序輸出；

所述主控制邏輯模塊,用于根據外部控制信號，控制所述K-box模塊、S-box模塊、輸出控制邏輯模塊開始或停止工作。

2.根據權利要求1所述的RC4流密碼生成器，其特征在于，

所述K-box模塊、S-box模塊、主控制邏輯模塊的工作時鐘為第一時鐘；

第二時鐘的周期大于等于第一時鐘的周期的5倍。

3.根據權利要求2所述的RC4流密碼生成器，其特征在于，

M*N比特的原始密鑰產生流密碼，按如下標準的RC4偽代碼規則進行運算：

一.為f賦初值，f＝0；

二.為S[i]賦初值，S[i]＝i，i為0到2^N-1的整數；

三.為i、j、h賦初值，i＝0，j＝0；

四.j＝{j+S[i]+sskey[f][i]}mod 2^N；

五.交換S[i]、S[j]；

六.i自增1，如果i<2^N，進行步驟四，否則進行步驟七；

七.為i、j、h賦初值，i＝0，j＝0，h＝0；

八.i＝(i+1)mod 2^N；

九.j＝(j+S[i])mod 2^N；

十.交換S[i]、S[j]；

十一.q＝(S[i]+S[j])mod 2^N；

十二.Z[f][h]＝S[q]；

十三.h自增1，如果h<2^N,進行步驟八，否則進行步驟十四；

十四.f自增1，如果f<F，進行步驟二；否則結束。

4.根據權利要求3所述的RC4流密碼生成器，其特征在于，

M為16，N為2，F為8。