[發(fā)明專利]一種基于位片技術(shù)的動態(tài)S盒分組密碼的加密及解密方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111014428.8
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113691364A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李浪;閆柳焰;楊金玲
• 申請（專利權(quán)）人: 衡陽師范學(xué)院
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

1.一種基于位片技術(shù)的動態(tài)S盒分組密碼的加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

A1：設(shè)置64位的密鑰Key，將初始密鑰的高32位作為初始的子密鑰rkey₀；

A2：獲取128位的明文Plaintext，并按位數(shù)進(jìn)行分組以得到多個分支；

A3：將各個分支基于當(dāng)前子密鑰進(jìn)行廣義Fesitel結(jié)構(gòu)變換的加密操作，其中廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換包括對各個分支進(jìn)行第一異或變換、加密S盒替換、F函數(shù)變換、第二異或變換和交叉變換；

A4：將64位的密鑰Key進(jìn)行輪密鑰擴(kuò)展操作，包括密鑰S盒替換、一輪廣義Fesitel變換和輪計(jì)數(shù)器異或操作；并取輪密鑰擴(kuò)展操作最后結(jié)果的高32位作為下一輪所需要的子密鑰；

A5：返回A3以進(jìn)行下一輪循環(huán)，整個加密算法過程經(jīng)過16輪循環(huán)，前15輪中每一輪都進(jìn)行廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換的加密操作和密鑰擴(kuò)展運(yùn)算，最后1輪只進(jìn)行廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換的加密操作；且最后1輪廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換的加密操作中不進(jìn)行交叉變換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于位片技術(shù)的動態(tài)S盒分組密碼的加密方法，其特征在于，所述的A2中，所述的按位數(shù)進(jìn)行分組以得到多個分支包括以下步驟：

將128位的明文數(shù)據(jù)分成四個分支：C₀＝p₁₂₇||p₁₂₆…p₉₇||p₉₆，C₁＝p₉₅||p₉₄…p₆₅||p₆₄，C₂＝p₆₃||p₆₂…p₃₃||p₃₂，C₃＝p₃₁||p₃₀…p₁||p₀，||表示字符串連接符；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于位片技術(shù)的動態(tài)S盒分組密碼的加密方法，其特征在于，所述的A3中，所述廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換中的第一異或變換是將其中兩個分支C₁與C₂進(jìn)行異或變換得到C。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于位片技術(shù)的動態(tài)S盒分組密碼的加密方法，其特征在于，所述的A3中，所述廣義Feistel結(jié)構(gòu)變換中加密S盒替換包括以下步驟：

B1：將32位的數(shù)據(jù)C繪制成4×8的矩陣：將數(shù)據(jù)C最低有效8位排列在矩陣的第0行，次低有效8位排列在第1行，次高有效8位排列在第2行，最高有效的8位排列在最后一行；

B2：將本輪對應(yīng)的32位的子密鑰rkey_i繪制成4×8的子密鑰矩陣，使子密鑰rkey_i最低有效8位排列在矩陣的第0行，次低有效8位的密鑰排列在第1行，次高有效8位的密鑰排列在第2行，最高有效8位的密鑰排列在最后一行，其中0≤i≤15；

B3：將得到的兩個4×8的矩陣根據(jù)S盒替換規(guī)則執(zhí)行替換，替換后得到的新的4×8的矩陣作為本輪加密S盒替換的結(jié)果；