[发明专利]一种分组密码FBC的实现方法及装置

说明书

本发明公开了一种分组密码FBC的实现方法及装置。本发明加密方法为：1)将明文数据分成多个明文数据组，其中每一明文数据组为n比特明文数据；2)设置主密钥k，其长度为m比特，根据主密钥k生成分组密码FBC的轮密钥；其中，m＝Nn，N为自然数；设置循环左移位的比特位数s和t；设置一轮函数F以及轮数r；3)对每一明文数据组P，将其分成4个w比特的字，利用轮密钥和轮函数F按四路两重Feistel结构对明文数据组P进行r轮加密，得到密文C。本发明在保证行之间混淆程度的情况下，使得密码实现开销达到最优。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种分组密码FBC的实现方法以及相应的装置。

背景技术

分组密码是一种主流的密码体制之一。由于其明文信息有良好的扩展性，对插入的敏感性，不需要密钥同步及较强的适用性，分组密码适合作为加密标准。

目前分组密码所采用的整体结构可分为Feistel结构(例如CAST—256、DEAL、DFC、E2等)、SP网络(例如Safer+、Serpent等)及其他密码结构(例如Frog和HPC)。加解密相似是Feistel型密码的一个实现优点，但它在密码的扩散似乎有些慢，例如需要两轮才能改变输入的每一个比特。SP的网络结构非常清晰，S一般被称为混淆层，主要起混淆作用。P一般被称为扩散层，主要起扩散作用。在明确S和P的某些密码指标后，设计者能估计SP型密码抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力。SP网络和Feistel网络相比，可以得到更快速的扩散，但是SP密码的加/解密通常不相似。

目前Bit-Slice技术是实现分组密码的一种有效手段，具有良好的安全性。但是对明文分组的行之间的混淆程度不够，通常的做法是对明文分组进行列变换之后再进行一个线性行变换，从而保证行之间的混淆程度，相应地也增加了密码实现的代价。针对这一问题，本发明通过选取合适的S盒以及循环移位的位数，只需要进行S盒变换以及循环移位相加，就能达到之前需要进行行变换的效果，在保证行之间混淆程度的情况下，使得密码实现的开销达到最优。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种快速、高效分组密码FBC实现方法以及相应的装置。

本发明分组密码实现方法的具体方案如下：

一种分组密码FBC的实现方法，其特征在于包括以下步骤：

1.一种分组密码FBC的实现方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1.1：将明文数据按每组n比特分成明文数据组，n可取128和256；

步骤1.2：设置主密钥k，其长度为m比特，由主密钥k产生分组密码FBC的轮密钥；其中，m＝Nn，N为自然数；

步骤1.3：设置循环左移位的比特位数s和t(对明文数据分组进行S盒变换后通过循环移位相加实现行之间的混淆)；

步骤1.4：设置分组密码算法FBC的轮函数F，并设置该密码算法的轮数r；

步骤1.5：对n比特明文P，将其分成4个w比特的字，利用轮密钥和轮函数F按四路两重Feistel结构对明文P进行r轮加密，得到密文C。

本发明在对明文数据组P进行S盒变换后，添加了一个行变换v是S盒变换后的中间变量，s,t为步骤1.3中选取的参数，s,t参数的选取使得在同样的混淆程度下，实现代价达到最优。

所述正整数n可取128或256；m可取128或256；s和t为正整数；加密轮数r可取48、64或80。