[发明专利]密码算法定制方法

权利要求书

1.一种密码算法定制方法，其特征在于：包含一套可配置的密码算法功能要素、可变的密码算法数据处理结构、密码算法设计约束规则和密码算法安全性评估方法，具体按以下步骤进行：

(1)用户根据密码算法设计约束规则，设置密码算法功能要素和密码算法数据处理结构中的具体配置信息，从而获得自定制的密码算法；

(2)利用密码算法安全性评估方法对所生成的自定制的密码算法进行安全性评估；

(3)如果评估结果不满足设计目标要求，则调整密码算法功能要素和密码算法数据处理结构中的具体配置信息，重新生成自定制的密码算法并评估，直至所产生的自定制的密码算法满足设计目标要求。

2.根据权利要求1所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法功能要素是实现密码算法自定义设计所需的基本功能组件或基本运算单元，包括但不限于轮密钥加单元、混淆单元、扩散单元、对合运算单元、轮函数、扩展单元、压缩单元；所述的密码算法功能要素的具体功能通过配置相应的配置信息而改变，具有可配置特征；

所述的轮密钥加单元是一种将轮密钥与涉及明文或密文的变量进行某种运算而得一个新变量的功能单元或函数；

所述的混淆单元是一种采用非线性变换函数对输入数据进行某些非线性变换并输出变换结果的功能单元或函数；混淆单元将使得输入与输出之间具有复杂的映射关系，进而混淆输入与输出之间的统计特性；

所述的扩散单元是一种具有扩散效应的功能单元或函数；具有如下的特性：当输入数据中有局部的微小的改变时，对应输出数据中却会出现较大变化；

所述的对合运算单元是一种具有对合性质的功能单元或函数；

所述的轮函数是指在迭代密码算法中重复使用的功能单元或函数；

所述的扩展单元是一种能够将长度较短的输入数据串变换成具有长度较大输出数据串的功能单元或函数；其输出数据串中的某些部分将作为轮密钥或消息扩展字使用；

所述的压缩单元是一种能够将较大长度输入数据串变换成固定长度数据串的功能单元或函数。

3.根据权利要求1所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法数据处理结构具有可变结构的特征，所述的密码算法数据处理结构是指密码算法内部数据经过一个算法功能要素流向下一个算法功能要素的先后顺序或算法功能要素之间互联结构或调用关系，也包括密码算法中执行流程的循环或/和跳转控制方法；用户能够通过配置具体的密码算法数据处理结构，形成具有特定密码算法结构类型的密码算法；

所述的密码算法数据处理结构包括但不限于密码功能要素之间的执行顺序，密码功能要素之间互联结构，密码功能要素之间调用形式，以及用于描述密码算法执行流控制的密码算法参数要素；

4.根据权利要求3所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法参数要素为数据分组长度、密钥长度、执行轮数、消息摘要长度中一种或二种以上任意组合。

5.根据权利要求3所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法结构类型为Feistel型、广义feistel型、SPN型或L‐M型密码算法的结构形式。

6.根据权利要求1所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法设计约束规则定义一套密码算法定制设计时需要遵守的设计约束规则，以保证所产生的密码算法具有正确性和安全性；所述的密码算法设计约束规则包括但不限于下述约束规则中一种或二种以上任意组合：

(1)密码算法在数学形式上需要满足的设计约束规则；

(2)设计各密码算法功能要素时需要遵守的设计约束规则；

(3)设计密码算法数据处理结构时需要遵守的设计约束规则。

7.根据权利要求1所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的密码算法安全性评估方法能够对密码算法进行安全性评估，并给出一种或多种类型的定量或定性的评估结果，用于指导自定义密码算法的甄选和优化；所述的密码算法评估方法包含但不限于统计检测评估方法、机器证明评估方法两大类评估方法中的一种或二种的组合。

8.根据权利要求7所述的密码算法定制方法，其特征在于：所述的统计检测评估方法是指利用一套随机性统计检测工具，对所定制密码算法的密文特性进行统计检测分析，以检测其密文随机性特性、明密文独立特性、明文雪崩特性、密钥雪崩特性、碰撞概率等密码算法的安全性指标。