[發明專利]祖沖之加密算法提速方法、系統、存儲介質及計算機設備

有效

• 申請號: 201910656665.0
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110445601B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 張玉濤;宋長冉
• 申請（專利權）人: 三未信安科技股份有限公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本發明涉及信息安全技術領域，具體公開了一種祖沖之加密算法提速方法，該方法包括：基于多通道緩存環模式將祖沖之加密算法的密鑰初始化和明文邏輯運算過程多通道并行執行。本發明基于多通道緩存環模式，將祖沖之算法分開運行，使祖沖之算法邏輯分離，密鑰初始化和明文邏輯運算多通道并行執行，提高了數據加密運算能力，減少了實時性業務應用延時。本發明還公開一種祖沖之加密算法提速系統、存儲介質及計算機設備。

技術領域

本發明涉及信息安全技術領域，尤其涉及一種祖沖之加密算法提速方法、系統、存儲介質及計算機設備。

背景技術

祖沖之算法集(ZUC算法)是由中國科學院數據保護和通信安全研究中心(DACAS)研制，包括祖沖之算法、祖沖之加密算法128-EEA3和祖沖之完整性算法128-EIA3，已經被納入3GPP新一代無線移動通信系統(LTE)國際標準。

祖沖之加密算法128-EEA3是一個面向字的流密碼。它采用128位的初始密鑰作為輸入和一個128位的初始向量(IV)，并輸出關于字的密鑰流(從而每32位被稱為一個密鑰字)。密鑰流可用于對信息進行加密/解密。

現有技術中，祖沖之加密算法128-EEA3采用單線程線性數據計算過程，密鑰初始化和邏輯運算過程相互耦合，數據加密性能類比其他對稱密碼算法在實際應用中不具備明顯優，且存在實時性業務應用延時。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的問題，提供一種祖沖之加密算法提速方法、系統、存儲介質及計算機設備。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種祖沖之加密算法提速方法、系統、存儲介質及計算機設備，包括：

基于多通道緩存環模式將祖沖之加密算法的密鑰初始化和明文邏輯運算過程解耦合，且多通道并行執行。

本發明的有益效果是：本發明基于多通道緩存環模式，將祖沖之算法分開運行，使祖沖之算法邏輯分離，密鑰初始化和明文邏輯運算多通道并行執行，提高了數據加密運算能力，減少了實時性業務應用延時。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，基于多通道緩存環模式將祖沖之加密算法的密鑰初始化和明文邏輯運算過程解耦合，且多通道并行執行，包括：

根據加密密鑰和初始向量進行多通道并行密鑰初始化，生成密鑰流；

將所述密鑰流存儲于第一多通道環形緩沖區；

根據預設規則從所述第一多通道環形緩沖區獲取所述密鑰流，將所述密鑰流形成環形數據緩存隊列，并存儲于第二多通道環形緩沖區；

將數據原文與所述第二多通道環形緩沖區中的密鑰流進行多通道并行加密運算，得到密文數據。

采用上述進一步方案的有益效果是：密鑰初始化和明文邏輯運算兩個步驟相互獨立，不再耦合，兩個步驟分別進行，相互之間不會因為互相的運算耗時差異而導致無用的等待，從而可以分別優化每個步驟，使得運算流程的密鑰初始化和邏輯運算分別得到大幅度的性能提高。

進一步，所述預設規則包括：

當所述加密運算過程中所述密鑰流消耗速度大于或等于所述密鑰初始化過程中密鑰流產生速度時，使所述第一多通道環形緩沖區的密鑰流輸出速度大于或等于密鑰流輸入速度；

當所述加密運算過程中所述密鑰流消耗速度小于所述密鑰初始化過程中密鑰流產生速度相等時，使所述第一多通道環形緩沖區的密鑰流輸出速度小于密鑰流輸入速度，多余的密鑰流存儲于所述第一多通道環形緩沖區內。