[发明专利]基于动态可重构的自恢复容错AES装置及其加密方法

摘要

本发明提出一种基于动态可重构的自恢复容错AES结构及其加密方法，属于信息安全技术领域。所述自恢复容错AES结构具有时钟模块、控制模块、可重构阵列模块、密钥扩展模块和输入输出接口模块，可重构阵列模块为2D‑TORUS网络结构的M×N互连开关连接的M×N可重构处理单元阵列；本加密方法在K‑1轮运算中顺序进行求异或、字节变换、行变换和列混合，最后一轮省略列混合运算，最后进行一次求异或运算。本发明将运算功能细分到单独的可重构运算单元中，加入相同的单元做冗余部分，构成可重构的自恢复容错AES结构，能够实现AES算法的自恢复功能。

主权项

一种基于动态可重构的自恢复容错AES装置，包括如下模块：时钟模块、控制模块、可重构阵列模块、密钥扩展模块以及输入输出接口模块；时钟模块接收外部输入的时钟，输出AES装置工作需要的时钟信号给控制模块，驱动电路工作；其特征在于：输入输出接口模块将需要加密的数据输入可重构阵列模块，将作为密钥的数据输入密钥扩展模块；密钥扩展模块对接收到的数据进行密钥扩展处理，并将处理生成的数据传输到可重构阵列模块；控制模块生成自测试数据，接收判断错误信号，执行AES加密运算处理的控制流程，发送对可重构阵列模块、密钥扩展模块和输入输出接口模块工作的控制信号，并接收可重构阵列模块、密钥扩展模块和输入输出接口模块的工作反馈信号；可重构阵列模块对从输入输出接口模块输入进来的数据结合密钥扩展模块输入的密钥进行AES加密运算处理，并将生成的密文数据通过输入输出接口模块输出；可重构阵列模块包括M行×N列的可重构处理单元和M行×N列的互连开关，M行×N列的互连开关为2D‑TORUS网络结构，每行的可重构处理单元与相邻的互连开关相连，在相邻行的可重构处理单元之间由互连开关直接相连，M为大于4的整数，N为大于等于4的整数。