[发明专利]数据加密方法、装置、存储介质和电子设备

说明书

本发明提供了一种数据加密方法、装置、存储介质和电子设备，获取SM4加密算法的S盒S‑Box的轮秘钥；对所述SM4加密算法的S‑Box的轮秘钥进行仿射变换，生成AES加密算法的S‑Box的轮秘钥；调用AES‑NI指令，利用所述AES加密算法的S‑Box的轮秘钥，执行加密运算，生成AES加密算法的S‑Box；对所述AES加密算法的S‑Box进行仿射变换还原，以生成SM4加密算法的S‑Box。相比传统SM4算法，本发明具有较快的加密运算速度，进而提升了应用系统的整体性能。

技术领域

本发明涉及密码学的领域，具体而言，涉及一种数据加密方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

SM4算法是国家商用密码管理办公室公布的分组密码算法，也是国内官方公布的第一个商用密码算法。

现有SM4加密算法的实现过程中,会出现数据吞吐量小、CPU负荷大的问题。SM4加密算法的运算与日益增长的信息系统存储设备写入速度、网络设备带宽速度等不匹配。现有SM4加密算法部分形成性能瓶颈，拖慢应用系统整体性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明利用CPU AESNI指令系统，对SM4加密算法硬件加速，将SM4加密算法速度提升到新高度。AES(高级加密标准，Advanced Encryption Standard)在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过多多年的甄选流程，AES已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。AES-NI(高级加密标准指令集，AdvancedEncryption Standard New Instructions)是一个x86指令集架构的扩展，用于Intel和AMD微处理器，由Intel在2008年3月提出。AES-NI的目的是改进应用程序使用AES执行加密和解密的速度。

本发明实施例提供了一种加密方法、装置、存储介质和电子设备。

第一方面，本发明实施例提供了一种数据加密方法，包括以下步骤：

获取SM4加密算法的S盒S-Box的轮秘钥；

对所述SM4加密算法的S-Box的轮秘钥进行仿射变换，生成AES加密算法的S-Box的轮秘钥；

调用AES-NI指令，利用所述AES加密算法的S-Box的轮秘钥，执行加密运算，生成AES加密算法的S-Box；

对所述AES加密算法的S-Box进行仿射变换还原，以生成SM4加密算法的S-Box。

可选地，所述调用AES-NI指令，利用所述AES加密算法的S-Box的轮秘钥，执行加密运算，生成AES加密算法的S-Box包括：

调用AES-NI指令，利用所述AES加密算法的S-Box的轮秘钥，执行加密运算，生成所述AES加密算法的S-Box，所述加密运算包括：T同构映射、S盒求逆及T`同构映射。

可选地，所述对所述SM4加密算法的S-Box的轮秘钥进行仿射变换，生成AES加密算法的S-Box的轮秘钥包括：

通过仿射变换公式Affine(x)＝M*x+Count，对所述SM4加密算法的S-Box的轮秘钥进行仿射变换，生成所述AES加密算法的S-Box的轮秘钥。

第二方面，本发明实施例提供了一种数据加密装置，包括：

获取单元，用于获取SM4加密算法的S盒S-Box的轮秘钥；

变换单元，用于对所述SM4加密算法的S-Box的轮秘钥进行仿射变换，生成AES加密算法的S-Box的轮秘钥；

加密单元，用于调用AES-NI指令，利用所述AES加密算法的S-Box的轮秘钥，执行加密运算，生成AES加密算法的S-Box；