[发明专利]一种可处理大分组数据的加密方法

摘要

本发明涉及一种可处理大分组数据的加密方法，包括(1)选择大分组长度参数t，则明文长度为128t比特，密钥长度为128t/2比特；(2)将明文解析为2l个128比特的状态小组(x₁,x₂...x_l,x_l+1...x_2l)，将密钥解析为l个128比特的密钥小组其中，2l＝t；(3)对所述明文的状态小组进行n轮循环加密，其中第i轮加密的输入为第i‑1轮加密的输出，第1轮加密的输入为所述明文的状态小组，2≤i≤n，n为正整数；本发明提供的一种可处理大分组数据的加密方法，能够通过改进伪随机值引入方式与轮函数本身，实现了以更低的轮数达成更高轮数的安全度的目标。

主权项

1.一种可处理大分组数据的加密方法，其特征在于，包括：(1)选择大分组长度参数t，则明文长度为128t比特，密钥长度为128t/2比特；(2)将明文解析为2l个128比特的状态小组(x₁,x₂...x_l,x_l+1...x_2l)，将密钥解析为l个128比特的密钥小组其中，2l＝t；(3)对所述明文的状态小组进行n轮循环加密，其中第i轮加密的输入为第i‑1轮加密的输出，第1轮加密的输入为所述明文的状态小组，2≤i≤n，n为正整数；所述步骤(3)中循环加密包括：(3‑1)将第i轮加密输入的状态小组的低位数据作为第i轮加密输出的状态小组的高位数据(3‑2)采用加密运算对第i轮加密输入的状态小组的高位数据进行处理，并将处理后的状态小组的高位数据作为第i轮加密输出的状态小组的低位数据所述步骤(3‑2)包括：(3‑2‑1)进行l次第一加密运算，将第l次第一加密运算的输出与其自身相连作为中间密钥，第j‑1次第一加密运算的步骤包括：分别将所述密钥小组中第j个元素与所述第i轮加密输入的状态小组的低位数据中第2l+1‑j个元素相连作为第j‑1次第一加密运算的密钥，即采用分组加密算法处理第j‑1次第一加密运算的密钥和j‑1次第一加密运算的输入获取所述第j‑1次第一加密运算的分组加密算法处理结果，其中，第j‑1次第一加密运算的输入为第j‑2次第一加密运算的分组加密算法处理结果与第j‑2次第一加密运算的输入的异或值，第1次第一加密运算的输入为128比特随机数，2≤j≤l；(3‑2‑2)进行l次第二加密运算，其中第w次第二加密运算的步骤包括：采用分组加密算法处理中间密钥和第w次第二加密运算的输入获取第w次第二加密运算的分组加密算法处理结果，其中，所述中间密钥为第l次第一加密运算的输出与其自身相连值，所述第w次第二加密运算的输入为128比特加密常量值w；将所述第i轮加密输入的状态小组的高位数据中第l+1‑w个元素x_l+1‑w与所述第w次第二加密运算的处理结果的异或值作为第i轮加密输出的状态小组的低位数据中第2l+1‑w个元素；所述分组加密算法包括：将所述分组加密算法输入的256比特密钥数据分割为高位128比特数据k₁和低位128比特数据k₂，对128比特输入数据进行4步运算处理，获取分组加密算法处理结果公式为：式(1)中，m为4步运算的128比特输入数据，等于128比特明文输入数据与k₁的异或值，S₁、S₂、S₃和S₄均为步函数，令a＝1,2,3,4，步函数S_a的公式为：式(2)中，为模2¹²⁸加上k₂的加法运算，x_a为步函数的128比特输入数据，其值为：P_s1、P_s2、P_s3和P_s4均为128比特置换函数，令t＝1,2,3,4，128比特置换函数P_st的公式为：P_st(y_t)＝Round_st,10(Round_st,9(Round_st,8(...Round_st,1(y_t))))  (4)式(4)中，y_t为128比特置换函数的128比特输入数据，其值为：令r＝1,2...10，Round_st,r(y_t)的公式为：式(6)中，y_t1为128比特输入数据y_t的64比特高位数据，y_t2为128比特输入数据y_t的64比特低位数据，RC_st,r为下标为st的128比特置换P_st在第r轮的64比特轮常量，F为轮函数，公式为：式(7)中，z为轮函数的64比特输入数据S¹(z)为将64比特输入数据左移1位，S⁸(z)为将64比特输入数据左移8位，S¹⁹(z)为将64比特输入数据左移19位，S²(z)为将64比特输入数据左移2位。