[發明專利]一種AES解密復用輪變換電路結構

在審

• 申請號: 201910070852.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109639408A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 鄭辛星;張肖強;楊順;劉浩東
• 申請（專利權）人: 蕪湖職業技術學院
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗

1.一種AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，該AES解密復用輪變換電路結構包括依次相連接的以下部件：

第一合成矩陣乘法運算單元、選擇器、常數加運算單元、復合域乘法逆運算單元和第二合成矩陣乘法運算單元；其中，所述第一合成矩陣乘法運算單元的輸入端設置為數據輸入端口，所述第二合成矩陣乘法運算單元的輸入端設置為密鑰輸入端口；所述選擇器還設置有選擇信號輸入端口；所述第二合成矩陣乘法運算單元的輸出端設置為數據輸出端口。

2.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述第一合成矩陣乘法運算單元的輸入端和兩個輸出端都為四個字節，且所述第一合成矩陣乘法運算單元的兩個輸出端都連接于所述選擇器的輸入端。

3.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述常數加運算單元的輸入端和輸出端都為四個字節，所述常數加運算單元的輸入端連接于所述選擇器的輸出端。

4.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述第二合成矩陣乘法運算單元的輸入端和輸出端都為四個字節，且所述第二合成矩陣乘法運算單元的輸出端設置為數據輸出端口。

5.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，

所述第一合成矩陣乘法運算單元將輸入的由四個字節數據組成的一組列向量與合成矩陣進行乘法運算；

合成矩陣由常數矩陣組合而成；常數矩陣為常數矩陣δ和常數矩陣τ′的乘積；常數矩陣為常數矩陣δ、常數矩陣τ′和常數矩陣的乘積；常數矩陣為常數矩陣δ、常數矩陣τ′和常數矩陣的乘積；常數矩陣為常數矩陣δ、常數矩陣τ′和常數矩陣的乘積；常數矩陣為常數矩陣δ、常數矩陣τ′和常數矩陣的乘積；常數矩陣δ為映射矩陣，其作用是將GF(2⁸)域上的元素映射到復合域上；常數矩陣τ′為逆S盒運算中逆仿射運算所指定的常數矩陣；常數矩陣分別為GF(2⁸)域上乘常數×{09}₁₆、×{0b}₁₆、×{0d}₁₆、×{0e}₁₆的矩陣形式，矩陣具體表達為：

6.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述二選一選擇器從所述第一合成矩陣乘法運算單元輸出的兩個輸出數據中選擇一個輸出數據送入常數加運算單元中。

7.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述常數加運算單元實現輸入的四個字節數據的加常數ω_λ運算；常數ω_λ為常數矩陣δ、常數矩陣τ'和常數ω的乘積；常數ω為逆S盒運算中逆仿射運算所指定的字節常數，矩陣具體表達為:

8.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述復合域乘法逆運算單元實現輸入的四個字節數據在復合域上的乘法逆運算；該復合域為任意與GF(2⁸)域同構的復合域。

9.根據權利要求1所述的AES解密復用輪變換電路結構，其特征在于，所述第二合成矩陣乘法運算單元將輸入的四個字節數據和四個字節密鑰組成的一組列向量與合成矩陣進行乘法運算；合成矩陣由常數矩陣δ'和常數矩陣組合而成；常數矩陣δ′為映射矩陣，其作用是將復合域上的運算結果映射回GF(2⁸)域上；常數矩陣分別為GF(2⁸)域上乘常數×{01}₁₆的矩陣形式。

10.本發明提供一種AES解密方法，該方法使用上述的AES解密復用輪變換運算單元結構進行解密，解密步驟包括：

步驟1，進行一輪首輪變換；

步驟2，進行N_r–1輪普通輪變換；

在步驟1中，所述首輪變換包括：密鑰加、移位運算、逆字節替換運算和密鑰加運算；

在步驟2中，所述普通輪變換包括：逆列混合運算、逆行移位運算、逆字節替換運算和密鑰加運算。