[发明专利]电子块密码设备、方法和相应的计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种用于利用块密码的白盒实现方式加密或解密数字数据的消息块的电子块密码设备，所述块密码具有轮，轮包括替换层和线性变换层，

- 所述替换层由多个非线性替换盒形成，所述替换层被布置成取得替换层输入并将其变换成替换层输出，所述多个替换盒中的至少一个替换盒（222; 332）被布置成接收相同替换层中所述多个替换盒中的多于一个的另外替换盒（212, 224; 312, 314, 316）的输出中的至少一部分输出的组合作为输入，

所述电子块密码设备包括：

- 存储单元，其以实现所述白盒块密码的查找表形式存储所述多个非线性替换盒，其中通过将替换层中的替换盒的输入和输出编码来混淆替换层中的替换盒，

- 控制单元，其被配置成通过对数字数据的消息块应用块密码轮的序列来对所述消息块应用块密码的白盒实现方式，块密码轮之一包括替换层。

2.如权利要求1所述的电子块密码设备，其中所述多个替换盒中的至少一个替换盒（212; 312）被布置成使得所述至少一个替换盒（212; 312）的数字输出的第一部分被用作与所述至少一个替换盒（212; 312）在相同替换层中的另外替换盒（222; 332）的输入的一部分，并且使得所述至少一个替换盒（212; 312）的数字输出的第二部分被用作用于相同替换层中的又另外不同的替换盒（214; 324, 326）的输入的一部分。

3.如权利要求1所述的电子块密码设备，其中所述替换层包括多个子层（210, 220;310, 320; 410, 420, 430），所述多个子层中的第一子层（210; 310; 410）被布置成接收替换层输入作为输入，接下来的子层（220; 320; 420, 430）被布置成接收先前替换层的输出作为输入，并且所述接下来的子层之一是被布置成产生替换层输出的最后子层（220;320; 430）。

4.如权利要求3所述的电子块密码设备，其中第一子层中的第一替换盒（212）仅从替换层输入接收输入，并且第一子层中的第二替换盒（214）从替换层输入以及从第一替换盒（212）的输出两者接收输入。

5.如前述权利要求中任一项所述的电子块密码设备，其中所述替换层包括具有以下性质的第一替换盒（212）、第二替换盒（214）、第三替换盒（224）和第四替换盒（222）：第四替换盒从第三替换盒的输出接收输入，第三替换盒从第二替换盒的输出接收输入，第二替换盒从第一替换盒的输出接收输入。

6.如权利要求1-4中任一项所述的电子块密码设备，其中所述替换层包括具有以下性质的第一替换盒（312）、第二替换盒（314）、第三替换盒（324）和第四替换盒（322）：第四替换盒和第三替换盒二者均从第一替换盒和第二替换盒的输出接收输入。

7.如权利要求5所述的电子块密码设备，其中，

- 第一替换盒和第二替换盒从替换层输入接收它们相应的输入的一部分，和/或

- 第三替换盒和第四替换盒产生替换层输出的一部分作为它们相应的输出的部分。

8.如权利要求1-4中任一项所述的电子块密码设备，其被配置成从消息块开始，产生与消息块相同数据尺寸的中间数据块的序列，并且每个下一个中间数据块取决于前一个中间数据块。

9.如权利要求8所述的电子块密码设备，其中替换层接收中间数据块作为替换层输入并产生下一个中间数据块作为输出。

10.如权利要求1-4中任一项所述的电子块密码设备，其中所述块密码轮序列根据密码学轮密钥来变换消息块，所述轮密钥被并入块密码轮的替换层中。