[发明专利]一种用于无线局域网的面积紧凑的算法硬件实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及分组加解密算法的硬件实现方法，尤其涉及一种用于无线局域网的加解密方法。

背景技术

随着无线局域网的广泛应用，其安全性问题越来越突出。对于无线局域网来说，在安全性方面非常脆弱，这是由于传输速率能达到11M，而且覆盖范围达100米。正是其传输速度快，覆盖范围广，才使它在安全方面非常脆弱。因为数据在传输的过程中都曝露在空中，很容易被别有用心的人截取数据包。

目前，在现有算法的实现方式中，大多还是采用软件方法实现，其实现方式简单方便，但其运算速度却不是太理想，很难满足实时的需要，而硬件实现的方式存在硬件开销大，成本过高，电路实现面积和功耗大等不足，因此对于在一些面积要求高的环境，如智能卡的应用等，现有的加解密方式的使用则受到很大的制约。

发明内容

本发明目的是提供一种用于无线局域网的面积紧凑的算法硬件实现方法，该方法硬件实现起来面积紧凑，在保证算法实现效率的前提下大大减少了算法硬件实现电路面积，从而扩大了使用范围。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于无线局域网的面积紧凑的算法硬件实现方法，包括以下步骤：

加密过程：

步骤一、将明文编码以字为单位分为4个编码字，主密钥编码以字为单位分为4个密钥字；

步骤二、将主密钥中第1位密钥字至第3位密钥字与一常量异或运算后，再作可逆变换，再与第0位密钥字异或运算生成一个字长的第一轮密钥，再将第1位密钥字至第3位密钥字前移至第0位至第2位密钥字的位置，将所述第一轮密钥移至第3位密钥字的位置；

步骤三、将所述第一轮密钥与明文编码第1位编码字至第3位编码字异或运算后，再作可逆变换，再与第0位编码字异或运算生成一个字长的第一轮密文字，再将第1位编码字至第3位编码字前移至第0位至第2位编码字的位置，将所述第一轮密文字移至第3位编码字的位置；

步骤四、重复加密过程的步骤二生成31个密钥，依次按顺序使用第2轮密钥至第32轮密钥重复步骤三进行31轮加密后，将第0位至第3位编码字作反序变换；

解密过程：

步骤一、将密文编码以字为单位分为4个密文字；

步骤二、将主密钥编码以字为单位分为4个密钥字；

步骤三、将主密钥中第1位密钥字至第3位密钥字与一常量先异或运算后，再作可逆变换，再与第0位密钥字异或运算生成一个字长的第1轮密钥，再将第1位密钥字至第3位密钥字前移至第0位至第2位密钥字的位置，将所述第一轮密钥移至第3位密钥字的位置；

步骤四、重复解密过程步骤三进行32轮后，分别生成32个密钥，该32个密钥通过Register File方式寄存；

步骤五、将所述第32轮密钥与密文编码第1位密文字至第3位密文字异或运算后，再作可逆变换，再与第0位密文字异或运算生成一个字长的第1轮密文字，再将第1位密文字至第3位密文字前移至第0位至第2位编码字的位置，将所述第一轮密文字移至第3位编码字的位置；

步骤六、依次按顺序使用第31轮密钥至第1轮密钥重复步骤五后，将第0位至第3位密文字作反序变换，获得明文编码。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，所述加密过程中可逆变换为：T为加密过程中可逆变换，其中T为Z³²₂到Z³²₂的一个可逆变换，由非线性变换τ和线性变化L复合而成，

即T(.)＝L(τ(.))。其中：非线性变换τ：它是由4个并行的S盒构成。设输入为A＝(a₁，a₂，a₃，a₄)∈(Z⁸₂)⁴，输出为B＝(b₁，b₂，b₃，b₄)∈(Z⁸₂)⁴，则有：

(b₁，b₂，b₃，b₄)＝τ(A)＝(Sbox(a₁)，Sbox(a₂)，Sbox(a₃)，Sbox(a₄))