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【发明授权】基于P置换改进的轻量级分组加解密方法、装置及存储介质_衡阳师范学院_202010436676.0 

申请/专利权人:衡阳师范学院

申请日:2020-05-21

公开(公告)日:2021-02-19

公开(公告)号:CN111614457B

主分类号:H04L9/06(20060101)

分类号:H04L9/06(20060101);H04L9/08(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.02.19#授权;2020.09.25#实质审查的生效;2020.09.01#公开

摘要:本发明公开了一种基于P置换改进的轻量级分组加解密方法、装置及存储介质,该方法采用的是具有分支的SPN结构;每一轮轮运算的加密过程可分为轮密钥加运算、S盒替换、P置换、轮密钥加运算;在P置换时根据轮数采用分支结构,将参与的数据分为高32位和低32位两个分支:若轮数为奇数轮时,高32位数据按其位置进行运算,低32位数据进行异或运算;若轮数为偶数轮时,高32位数据进行异或运算,低32位数据按其位置进行运算;对于轮密钥的更新也采用了奇数轮与偶数不同的原则。整个算法与传统的轻量级分组密码算法相比,本算法占用资源更小,且能抗击已知的攻击,适用于低成本、低功耗和超轻量级的实现。

主权项:1.一种基于P置换改进的轻量级分组加解密方法,其特征在于,包括:步骤1:将64位明文或64位密文加载至寄存器,作为待加解密数据;步骤2:利用轮密钥,将待加解密数据进行31轮轮运算,每次轮运算后对轮密钥进行更新;加密过程中,每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、S盒替换操作以及P置换操作;解密过程中,每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、逆P置换操作以及逆S盒替换操作;所述S盒替换操作与逆S盒替换操作互为逆运算操作,所述P置换操作与逆P置换操作互为逆运算操作;步骤3:再次更新轮密钥,将最后一轮轮运算的计算结果与最新的轮密钥进行轮密钥加操作,获得密文明文;所述P置换操作和逆P置换操作是依据轮数的奇偶性,将数据划分为高32位和低32位,分别对高32位和低32位进行置换操作运算或异或运算,将高32位和低32位参与运算的中间结果进行合并;所述P置换操作或逆P置换操作中的异或运算是指将数据与轮密钥进行异或运算;每一轮的轮运算过程中,更新后的轮密钥中的低64位用于参与轮密钥加操作,更新后的轮密钥中的高32位用于P置换操作或逆P置换操作中的异或运算;在第一轮轮运算过程中使用的轮密钥为初始密钥,从第二轮开始根据轮数的奇偶性,对轮密钥进行更新;所述轮密钥更新是指当轮数为偶数时,通过S盒替换对前一轮的轮密钥进行变换更新;当轮数为奇数时,根据循环左移列表对前一轮的轮密钥进行循环移位更新;P置换操作或逆P置换操作是依据轮数的奇偶性,对参与操作的数据划分为高32位和低32位:当轮数为奇数时,高32位数据的第i位按照公式进行置换操作,低32位数据与轮密钥中的高32位进行异或运算;当轮数为偶数时,低32位数据的第i位按照公式进行置换操作运算,高32位数据与轮密钥中的高32位进行异或运算;将两次运算得到的结果进行合并得到P置换操作或逆P置换操作的结果。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 衡阳师范学院 基于P置换改进的轻量级分组加解密方法、装置及存储介质

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