[發明專利]一種明文數據加密方法及設備

有效

• 申請號: 201710514725.6
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107257279B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 楊飛
• 申請（專利權）人: 廣東浩云長盛網絡股份有限公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 11530 北京華識知識產權代理有限公司
• 代理人: 江婷

1.一種明文數據加密方法，應用于包括有處理器的設備，其特征在于，該方法包括：

將白化密鑰k₀與明文數據P按字節做異或運算得到運算結果X₀，X₀表示第一個中間態，其中白化密鑰k₀為預先配置的主密鑰K的最左邊128比特；

對運算結果X₀進行r-1輪迭代變換得到運算結果X_i，其中每輪迭代變換包括混淆層SL變換、擴散層DL變換和密鑰加變換RKA，其中1≤i≤r-1，r表示輪數，k_i為第i輪輪密鑰；

將運算結果X_(r-1)通過第r輪變換，獲得密文數據C，其中k_r為第r輪輪密鑰；

其中，混淆層SL包括第一類混淆層和第二類混淆層，所述混淆層變換為非線性變換，采用4個S盒：S₁、S₂、S₃和S₄，其中第一類混淆層變換在奇數輪中使用，第二類混淆層變換在偶數輪中使用；

對輪密鑰k_i進行編排；所述對輪密鑰k_i進行編排具體包括：

主密鑰K表示為：

對于i＝1,2,……32，循環執行以下變換：

1)循環移位θ：即第j行循環左移j字節，(j＝1，2，3，4)；

2)S變換γ：即第j行前四個字節進行S_j變換；

3)前四列異或以下矩陣π：

4)輸出取最左邊128比特作為輪密鑰k_i。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述擴散層DL變換為線性變換，是將16字節狀態(x₀,x₁,…,x₁₅)映射為(y₀,y₁,…,y₁₅)，具體定義如下：

(x₀,x₁,...,x₁₅)→(y₀,y₁,...,y₁₅)

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述密鑰加RKA變換是將輪密鑰k_i與中間狀態X_i-1進行逐字節異或運算，記為：

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

對所述密文數據C進行解密操作，所述解密操作為加密操作的逆操作，所述解密操作過程包括：

步驟一：將密文數據C與輪密鑰K₃₂按位異或操作；

步驟二：將步驟一異或結果進行第一類混淆層非線性變換；

步驟三：將步驟二非線性變換結果與輪密鑰K_i按位異或，其中，i＝31,30...,1；

步驟四：將步驟三的異或結果進行擴散層線性變化；

步驟五：將步驟四線性變換結果進行混淆層非線性變換，其中混淆層第一類變換在偶數輪中使用，混淆層第二類變換在奇數輪中使用；

步驟六：將步驟五的非線性變換結果作為下一輪迭代的輸入變元，依次重復步驟三、四、五的操作，直至第1輪；

步驟七：將步驟六的結果與白化密鑰k₀的前128比特按位異或，從而得到明文數據P。

5.一種明文數據加密設備，包括處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至4中任一項所述的方法的步驟。