[發明專利]基于可重構陣列實現分組密碼算法的方法及裝置

在審

• 申請號: 201910107163.2
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN109871701A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 袁航;李植;劉雷波;尹首一;魏少軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/46
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL?2的方法及裝置，其中，該方法包括以下步驟：將分組密碼算法SHACAL?2映射為多個分組密碼子算法，并生成與多個分組密碼子算法中的各分組密碼子算法一一對應的配置信息；根據配置信息配置可重構陣列，并從輸入先入先出寄存器讀取待加密數據，對待加密數據進行加密運算獲得加密密文，將加密密文發送至輸出先入先出寄存器。該方法既具有ASIC的高性能、高速度，又具有微處理器的高度通用性和強大的可編程功能，從而恰好彌補兩者各自的缺陷。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的方法及裝置。

背景技術

分組密碼算法SHACAL-2算法的實現一般采用兩種方案：一是在通用微處理器上實現，雖然其使用靈活，便于更新，但限制與微處理器本身的運行性能相對低下，使得SHACAL-2的性能遠遠不能滿足要求；二是在專用ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，集成電路)上實現，正好相反，其性能很高，但是其靈活性很差，當需要更換算法時，就不得不更換芯片，這使得使用成本很高。

另外，相關技術中對實現SHACAL-2算法還未能滿足當前的需求，也未能滿足行業的需求，亟待解決。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的方法，該方法具有高性能、高速度，又具有高度通用性和強大的可編程功能，彌補了傳統方法的缺陷，進而降低成本，滿足SHACAL-2算法的性能要求。

本發明的另一個目的在于提出一種基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的裝置。

為達到上述目的，本發明一方面提出了基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的方法，包括以下步驟：將分組密碼算法SHACAL-2映射為多個分組密碼子算法，并生成與所述多個分組密碼子算法中的各個分組密碼子算法一一對應的配置信息；根據所述配置信息配置所述可重構陣列，并從輸入先入先出寄存器讀取待加密數據，對所述待加密數據進行加密運算獲得加密密文，將所述加密密文發送至輸出先入先出寄存器。

本發明實施例的基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的方法，通過采用可重構陣列彌補微處理器運行性能低下和ASIC靈活性差的問題，使得分組密碼算法SHACAL-2的性能滿足要求，且在更換算法時也避免更換芯片的問題，減少不必要的成本價格。

另外，根據本發明上述實施例的基于可重構陣列實現分組密碼算法SHACAL-2的方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述多個分組密碼子算法包括：第一分組密碼子算法用于對所述待加密數據進行初始化；第二分組密碼子算法用于使用64輪壓縮函數對初始化后的待加密數據進行加密運算并生成所述加密密文；第三分組加密子算法用于將所述加密密文輸出至所述輸出先入先出寄存器。

可選地，在本發明的一個實施例中，第一分組密碼子算法具體用于：將所述待加密數據載入至所述可重構陣列，進行數據大小端轉換操作獲得第一數據轉換結果，并將所述第一數據轉換結果寫入存儲器，完成對所述待加密數據的初始化。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述第二分組密碼子算法具體用于：讀取所述存儲器中所述第一數據轉換結果，將所述第一數據轉換結果與所述配置信息載入所述可重構陣列進行加密運算，獲得第一加密結果并將所述加密結果存入所述存儲器。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述第三分組加密子算法具體用于：讀取所述第一加密結果并將所述第一加密結果輸入至所述可重構陣列進行數據大小端轉換操作獲得所述加密密文，并將所述加密密文輸出至所述輸出先入先出寄存器。