[发明专利]基于合成矩阵的轮变换复用电路及AES解密电路

摘要

本发明涉及密码电路技术领域，提供了一种基于合成矩阵的轮变换复用电路及AES加密电路，本发明提出的轮变换复用电路通过常数矩阵的合并与合成运算，将AES解密算法中的所有线性变换运算组合成两个合成矩阵，合成矩阵与合成矩阵从而缩短实现电路的关键路径，降低电路实现面积，研究表明电路规模越大，电路效率越高，因此本发明通过矩阵合并与合成将若干小规模线性运算单元组合成大规模的线性运算，有利于电路优化效率的提高，减少电路实现面积。

主权项

1.一种基于合成矩阵的轮变换复用电路，用于AES解密，其特征在于，所述电路包括：合成矩阵乘法运算单元1、二选一选择器S1、常数加运算单元、复合域乘法逆运算单元、合成矩阵乘法运算单元2，其中，合成矩阵乘法运算单元1的输入端分别与数据输入端、密钥输入端连接，两个输出端分别与选择器S1的两个输入端连接，第三个输出端与明文数据输出端口连接，选择器S1的输出端与常数加运算单元的输入端连接，常数加运算单元的输出端与复合域乘法逆运算单元的输入端连接，复合域乘法逆运算单元的输出端与合成矩阵乘法运算单元2的输入端连接，合成矩阵乘法运算单元2的输出端与反馈数据输入端连接；合成矩阵乘法运算单元1，将从数据输入端口输入的数据向量及从密钥输入端口输入密钥向量组合成一个列向量并将合成矩阵与列向量进行乘法运算，将运算结果第一行至第四行组成的列向量及第五行至第八行组成的列向量分别输出到二选一选择器，运算结果的第九行至第十二行组成的列向量则输出到明文数据输出端口，其中，合成矩阵表示如下：选择器S1从两组数据和中选择一组送入常数加运算单元中，当进行首轮变换运算时，选择器S1将送入常数加运算单元中；当进行普通轮变换运算时，选择器S1将送入常数加运算单元中；常数加运算单元，将选择器输出的数据向量与常数向量Ω_λ＝[ω_λ,ω_λ,ω_λ,ω_λ]^T相加运算，将运算结果输出到复合域乘法逆运算单元中；复合域乘法逆运算单元，将数据向量中的每个字节进行复合域乘法逆运算，并将运算结果输出到合成矩阵乘法运算单元2；合成矩阵乘法运算单元2，将合成矩阵与列向量进行乘法运算，运算结果输出到反馈数据输出端口，其中合成矩阵的表达式具体如下：合成矩阵乘法运算单元1、选择器S1、常数加运算单元、复合域乘法逆运算单元、合成矩阵乘法运算单元2的数据输入端及数据输出端的数据位宽均为4个字节。