[發明專利]一種超高速實現SM4算法的系統及其運行方法

有效

• 申請號: 201510083027.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104579636B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 呂茜;曹艷艷;崔立功
• 申請（專利權）人: 濱州職業學院
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 呂利敏

1.一種超高速實現SM4算法的系統，其特征在于，包括：控制模塊、密擴/加/解密模塊、加/解密模塊、解/加密模塊、數據分路器、密擴/加解密選擇器、輪密/結果分路器、結果選擇器，所述控制模塊包括微處理器接口、啟動模塊、數據通路模塊、數據緩存區、比較器、異或運算模塊和新/舊輪密選擇器，所述數據緩存區包括舊密鑰存儲區、新密鑰存儲區、系統參數存儲區、固有參數存儲區、原始數據存儲區、舊輪密存儲區、新輪密存儲區和結果數據存儲區；

所述微處理器接口連接微處理器；所述啟動模塊的三組迭代次數輸入分別連接所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的迭代次數輸出，所述啟動模塊的三個啟動指令輸出分別連接所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的啟動指令輸入；所述數據通路模塊的三組迭代次數輸入分別連接所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的迭代次數輸出，所述數據通路模塊的三個通路設好信號輸出分別連接所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的通路設好信號輸入；所述數據通路模塊通過其第3、4、5、6組地址輸出連接所述數據分路器、所述密擴/加解密選擇器、所述輪密/結果分路器、所述結果選擇器的地址輸入；所述數據分路器的數據輸入連接所述原始數據存儲區的輸出和所述新/舊輪密選擇器的輸出；所述數據分路器的輸出連接所述密擴/加解密選擇器、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的數據輸入；所述密擴/加解密選擇器的數據輸入連接所述異或運算模塊、所述固有參數存儲區的輸出和所述數據分路器的輸出；所述密擴/加解密選擇器的輸出連接所述密擴/加/解密模塊的數據輸入；所述密擴/加/解密模塊的數據輸出連接所述輪密/結果分路器的數據輸入；所述輪密/結果分路器的輸出連接所述新輪密存儲區的輸入、所述結果選擇器的輸入；所述結果選擇器的數據輸入連接所述輪密/結果分路器的輸出、所述加/解密模塊的輸出、所述解/加密模塊的輸出；所述結果選擇器的輸出連接所述結果數據存儲區；

所述密擴/加/解密模塊根據接收的所述控制模塊的指令，選擇自身的工作模式為密鑰擴展或者加密/解密，選擇自身的工作模式首選為密鑰擴展；所述加/解密模塊根據所述控制模塊輸出的數據選擇自身的工作模式為加密或者解密，選擇自身的工作模式首選為加密；所述解/加密模塊根據控制模塊輸出的數據選擇自身的工作模式為解密或者加密，選擇自身的工作模式首選為解密；所述微處理器接口用于接收微處理器傳送的指令和數據，并將最終加解密結果返回；所述啟動模塊用于接收所述微處理器接口輸出的系統指令及所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊輸出的迭代次數信號，根據所述比較器傳送的密鑰是否變化信號，綜合分析確定當前的工作模塊及其工作模式，并輸出各模塊的工作模式、數據號、所需密鑰編號和系統的密鑰擴展編號發送給所述數據通路模塊，輸出啟動指令給所選模塊，啟動相應模塊運行；所述數據通路模塊用于接收所述啟動模塊輸出的各模塊的工作模式、數據號、所需密鑰編號和系統的密鑰擴展編號，根據接收的所述密擴/加/解密模塊、所述加/解密模塊、所述解/加密模塊的迭代次數信號的變化，綜合分析，及時判定滿足新一輪運算條件的模塊，確定當前要設置的數據通路，輸出地址信號給所述固有參數存儲區、所述舊輪密存儲區、所述新輪密存儲區、所述新/舊輪密選擇器、所述數據分路器、所述密擴/加解密選擇器、所述輪密/結果分路器及所述結果選擇器，將數據順利送達所需模塊，最后輸出通路設好信號給需要通路的模塊。