[发明专利]一种主密钥变换为多项式表格子密钥查表的加密方法

说明书

本发明的目的是提供一种主密钥变换为多项式表格子密钥查表的加密方法，其特点在于将主密钥生成多项式静态表格，子密钥动态查表，包括密钥单元数据储存模块，数据寄存模块，数据加密模块，其中密码每次加密或解密一个字节，需要从子密钥中两次得到查表需要的多项式表格排列序号。具体实施方式为，主密钥生成多项式表格，初始化子密钥，循环加密或解密一个字节，子密钥更新，直到加密或解密结束。

技术领域

本发明涉及信息安全加密技术领域，尤其是涉及一种主密钥变换为多项式表格子密钥查表的加密方法。

背景技术

目前流行且经典的加解密技术是分组密码AES，AES分组字长是 16个字节(128位)，密钥长度分为128位、192位和256位，对应的迭代分为10轮、12轮和14轮。

AES的缺点：

1).明文字长不是16的倍数时，需要填充至16的倍数，导致密文长度恒为16的倍数。当明文长度不是16的倍数时密文长度大于明文长度，在实际应用中不利于流文件的加密。

2).密钥长度长，迭代次数多，加密时间长；密钥长度短，短迭代次数少，加密时间短。

本发明的技术解决方案

密码密文长度恒等于明文长度，不需要填充，在实际应用中有利于流文件的加密。

本发明迭代次数恒为两次动态查表(等效为8次静态查表)，因此加密时间的长短与密钥长度无关。

本发明主要解决了明文分组长度和密钥长度成正比的问题。

例如分组密码AES，分组字长是16个字节(128位)，密钥长度分为128位、192位和256位，迭代分为10轮、12轮和14轮。

假若再增大密钥长度，那么分组长度和迭代次数都会随之增大，填充也会增大，加密速度会随着密钥长度的增加变得更慢。

本发明每次加密一个字节，即分组一个字节。如果按照分组密码设计，那么迭代次数会很大，速度会很慢，而且安全强度不够。如果按照流密码设计，会存在复杂的伪随机密钥流发生器等诸多技术问题。

另外，本发明效率高速度快的原因主要是：将类似AES密码的复杂的行列转换等复杂计算变换为查表计算，不但节省时间而且节省内存；单独算法的实质是流密码，并行组合可以得到分组密码，各单独算法都是互不相关的。

所以，本发明采用了创新的主密钥生成多项式静态表格，子密钥动态查表的设计，彻底解决了明文分组长度和密钥长度成正比的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种主密钥变换为多项式表格子密钥查表的加密方法，其特点在于将主密钥生成多项式静态表格，子密钥动态查表，包括密钥单元数据储存模块，数据寄存模块，数据加密模块，其中密码每次加密或解密一个字节，需要从子密钥中两次得到查表需要的多项式表格排列序号，具体方法步骤为：

进一步地，主密钥生成，配置信息包括j-1位CRC8初始值，其中并行迭代模块包括i*j个迭代单元；第i-1行第0列迭代单元用于接收所述信息字段中对应位的信息值；第0行第j-1列迭代单元用于响应时钟信号，根据所述CRC8初始值及生成多项式中对应次幂的系数，计算出第0行第j-1列迭代单元的输出值；第i行第j列迭代单元用于响应所述时钟信号，根据第i-1行第j-1迭代单元的输出值与生成多项式中对应次幂的系数，计算出第i行第j列迭代单元的输出值，i 与j皆为正整数，CRC8生成多项式表格密码采用CRC8可逆的多项式静态表格，即CRC8明文和密文都是一个字节，所以有192个多项式是可逆的，64个多项式是不可逆的；

进一步地，初始化子密钥；

进一步地，在数据寄存模块中循环加密或解密一个字节；

进一步地，子密钥在数据加密模块更新；