[发明专利]一种基于查表的SM4算法实现方法和装置

权利要求书

1.一种基于查表的SM4算法实现方法，其特征在于，所述SM4算法实现方法包括查找表生成阶段和查找表使用阶段；

在查找表生成阶段，根据平台资源大小动态生成32轮加解密运算对应的查找表：

根据平台资源大小计算32轮加解密运算中TBox查找表、MaskKey查找表和MaskBox查找表的个数，所述TBox查找表的数量x=floor[(M-32*2b)/（a-2b)]，所述MaskKey查找表和所述MaskBox查找表的数量y=32 -floor((M-256)/4088)；M为平台分配给32轮查找表的资源，单位为字节；a为每轮TBox查找表的预设资源，单位为字节，b分别为每轮MaskKey查找表和MaskBox查找表的预设资源，单位为字节；

根据预设匹配策略将x个TBox查找表、y个MaskKey查找表和y个MaskBox查找表与32轮加解密运算进行匹配，并根据匹配结果分别生成每轮加解密运算对应的TBox查找表或MaskKey查找表和MaskBox查找表；其中，所述TBox查找表由轮密钥运算和可逆变换T运算组合构造而成；所述MaskBox查找表由随机数构成，所述MaskKey查找表轮密钥与所述MaskBox查找表异或运算构成；

在查找表使用阶段，进行每轮加解密运算时，直接使用每轮加解密运算对应的TBox查找表或MaskKey查找表和MaskBox查找表进行加解密运算。

2.根据权利要求1所述的SM4算法实现方法，其特征在于，所述预设匹配策略包括：

若所述TBox查找表的数量x为偶数，则前x/2轮和后x/2轮加解密运算对应的查找表均为所述TBox查找表；剩余轮加解密运算对应的查找表均为所述MaskKey查找表和MaskBox查找表；

若所述TBox查找表的数量x为奇数，则前x/2+1轮和后x/2轮加解密运算或者前x/2轮和后x/2+1轮加解密运算对应的查找表均为所述TBox查找表；剩余轮加解密运算对应的查找表均为所述MaskKey查找表和MaskBox查找表。

3.根据权利要求1所述的SM4算法实现方法，其特征在于，所述预设匹配策略还包括：当所述TBox查找表的数量x小于2时，则首轮和尾轮加解密运算对应的查找表均为所述TBox查找表，剩余轮加解密运算对应的查找表均为所述MaskKey查找表和MaskBox查找表。

4.根据权利要求1所述的SM4算法实现方法，其特征在于，在通过所述MaskKey查找表和MaskBox查找表进行轮密钥运算时，所述MaskKey查找表和MaskBox查找表的查找顺序可以互换。

5.一种基于查表的SM4算法实现装置，其特征在于，所述SM4算法实现装置包括：查找表生成单元和SM4加解密单元；

所述查找表生成单元，根据平台资源大小动态计算32轮加解密运算中TBox查找表、MaskKey查找表和MaskBox查找表的个数：

所述TBox查找表的数量x=floor[(M-32*2b)/（a-2b)]，所述MaskKey查找表和所述MaskBox查找表的数量y=32 - floor((M-256)/4088)；M为平台分配给32轮查找表的资源，单位为字节；a为每轮TBox查找表的预设资源，单位为字节，b分别为每轮MaskKey查找表和MaskBox查找表的预设资源，单位为字节；

根据预设匹配策略将x个TBox查找表、y个MaskKey查找表和y个MaskBox查找表与32轮加解密运算进行匹配，并根据匹配结果分别生成每轮加解密运算对应的TBox查找表或MaskKey查找表和MaskBox查找表；其中，所述TBox查找表由轮密钥运算和可逆变换T运算组合构造而成；所述MaskBox查找表由随机数构成，所述MaskKey查找表轮密钥与所述MaskBox查找表异或运算构成；

所述SM4加解密单元，进行每轮加解密运算时，直接使用每轮加解密运算对应的TBox查找表或MaskKey查找表和MaskBox查找表进行加解密运算。