一种AES算法的实现架构制造技术

本发明专利技术公开了一种AES算法实现架构，包括加密装置及解密装置，加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，加密秘钥处理模块及解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，加密模块及解密模块分别用于利用加密秘钥实现明文的加密及利用解密秘钥实现密文的解密。从而通过秘钥处理模块及加解密模块的分开设置，实现秘钥处理过程和对应加解密计算过程的分离，从而能够只在需要更新用于实现加解密的秘钥时才由秘钥处理模块进行秘钥计算，大大节省秘钥计算的功耗开销，减少资源及时间的浪费；而且本申请也能够支持大规模数据加解密过程中的秘钥随加解密计算轮数实现实时更新，增加了秘钥计算的灵活性。

An Implementation Architecture of AES Algorithms

The invention discloses an AES algorithm implementation architecture, which includes an encryption device and a decryption device. The encryption device includes an encryption key processing module and an encryption module. The decryption device includes a decryption key processing module and a decryption key processing module. The encryption key processing module and a decryption key processing module are respectively used to provide an encryption key and a decryption key, and the encryption module and a decryption module are respectively used to utilize the encryption key and the decryption key. Encryption key is used to encrypt plaintext and decryption key is used to decrypt ciphertext. The key processing module and the encryption and decryption module are separated to realize the separation of the key processing process and the encryption and decryption calculation process, so that the secret key processing module can calculate the secret key only when it needs to update the secret key used for encryption and decryption, which greatly saves the power consumption of the secret key calculation and reduces the waste of resources and time; moreover, the application can also support a large number of applications. In the process of encrypting and decrypting large-scale data, the secret key is updated in real time with the number of rounds of encrypting and decrypting calculation, which increases the flexibility of secret key calculation.

【技术实现步骤摘要】
一种AES算法的实现架构
本专利技术涉及AES算法实现
，更具体地说，涉及一种AES算法的实现架构。
技术介绍
AES(AdvancedEncryptionStandard，高级加密标准)是新一代加密标准，其支持128位明文分组，支持128/192/256位的秘钥长度，汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用及灵活等优点，是目前最流行的对称秘钥加密算法之一。AES算法易于各种软硬件实现，目前实现AES算法的架构中，通常是将加解密过程及秘钥处理过程集成到一个模块中，以流水线的方式实现秘钥处理及加解密过程。具体来说，在实现一轮加解密计算时，需要先进行秘钥处理，然后利用处理得到的秘钥实现加解密计算，这种方式在实现每轮加解密计算前都必须进行秘钥处理，无疑在无需每轮更新秘钥的情况下不仅会造成对应处理资源的浪费，还会造成时间的浪费。综上所述，现有技术实现AES算法的架构中存在浪费资源及时间的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种AES算法的实现架构，能够解决现有技术实现AES算法的架构中存在的浪费资源及时间的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种AES算法实现架构，包括加密装置及解密装置，所述加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，所述解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，所述加密秘钥处理模块及所述解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，所述加密模块及所述解密模块分别用于利用所述加密秘钥实现明文的加密及利用所述解密秘钥实现密文的解密。优选的，所述加密装置还包括加密参数配置模块，所述解密装置还包括解密参数配置模块，所述加密参数配置模块及所述解密参数配置模块分别用于供外界对所述加密参数配置模块及所述解密参数配置模块提供设置权限的、所述加密装置及所述解密装置对应的各项参数进行设置；对应的，所述加密秘钥处理模块、所述解密秘钥处理模块、所述加密模块及所述解密模块均基于所述参数配置模块中设置的相应参数实现对应的功能，所述参数包括加密模式及秘钥长度。优选的，所述加密装置还包括明文处理模块，所述解密装置还包括密文处理模块，所述明文处理模块及所述密文处理模块分别用于基于所述参数配置模块中设置的相应参数、实现对待加密的明文及待解密的密文的处理，所述参数包括分别输入所述明文处理模块及所述加密模块的输入明文位宽、分别输入所述密文处理模块及所述解密模块的输入密文位宽。优选的，所述明文处理模块及所述密文处理模块还分别用于基于所述参数配置模块中设置的相应参数、实现对加密得到的密文及解密得到的明文的输出处理，所述参数包括由所述明文处理模块输出的输出密文位宽及由所述密文处理模块输出的输出明文位宽。优选的，所述加密模块包括加密轮控单元及加密轮处理单元，所述解密模块包括解密轮控单元及解密轮处理单元，所述加密轮控单元及所述解密轮控单元分别用于基于所述参数配置模块中设置的相应参数、实现对所述解密轮处理单元及所述解密轮处理单元的控制，所述加密轮处理单元及所述解密轮处理单元分别用于在所述加密轮控单元及所述解密轮控单元的控制下实现对应的加密计算及解密计算；所述参数包括加密轮数及解密轮数。优选的，所述加密轮控单元、所述解密轮控单元、所述加密处理单元及所述解密处理单元的数量与所述参数配置模块中设置的相应参数相对应；所述参数包括所述加密轮控单元、所述解密轮控单元、所述加密处理单元及所述解密处理单元的数量。优选的，所述AES算法实现架构基于FPGA实现。本专利技术提供的一种AES算法实现架构，包括加密装置及解密装置，所述加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，所述解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，所述加密秘钥处理模块及所述解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，所述加密模块及所述解密模块分别用于利用所述加密秘钥实现明文的加密及利用所述解密秘钥实现密文的解密。本申请公开的技术方案中，加密装置包括用于提供加密秘钥的加密秘钥处理模块及用于利用加密秘钥实现明文的加密的加密模块，解密装置包括用于提供解密秘钥的解密秘钥处理模块及用于利用解密秘钥实现密文的解密的解密模块，从而通过秘钥处理模块及加解密模块的分开设置，实现秘钥处理过程和对应加解密计算过程的分离，从而能够只在需要更新用于实现加解密的秘钥时才由秘钥处理模块进行秘钥计算，在不需要更新用于实现加解密的秘钥时则不会控制相应的秘钥处理模块进行秘钥计算，从而能够大大节省秘钥计算的功耗开销，减少资源及时间的浪费；并且，这种架构的设置也能够支持大规模数据加解密过程中的秘钥随加解密计算轮数实现实时更新，增加了秘钥计算的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种AES算法实现架构的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种AES算法实现架构中加密装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种AES算法实现架构中解密装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其示出了本专利技术实施例提供的一种AES算法实现架构的结构示意图，该AES算法实现结构可以包括加密装置及解密装置，加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，加密秘钥处理模块及解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，加密模块及解密模块分别用于利用加密秘钥实现明文的加密及利用解密秘钥实现密文的解密。需要说明的是，本专利技术实施例提供的一种AES算法实现架构中，在需要实现明文加密时，将需要实现加密的明文输入至加密装置的加密模块中，加密模块获取由加密装置的加密秘钥处理模块提供的加密秘钥，并利用该加密秘钥对输入的明文进行加密得到对应的密文；在需要实现密文解密时，将需要实现解密的密文输入至解密装置的解密模块中，解密模块获取由解密装置的解密秘钥处理模块提供的解密秘钥，并利用该解密密码对输入的密文进行解密得到对应的明文。不同于现有技术中的AES算法架构的实现方式，本实施例中将秘钥处理模块(包括加密秘钥处理模块及解密秘钥处理模块)和对应的加解密模块(包括加密模块及解密模块)分开设置，也即将加密秘钥处理模块与加密模块分开设置、将解密秘钥处理模块与解密模块分开设置，从而实现秘钥处理过程和对应加解密轮计算过程的分离，进而实现秘钥处理模块的集中复用。具体来说，在利用秘钥处理模块提供相应的秘钥时，可以只在需要更新用于实现加解密的秘钥时才控制相应的秘钥处理模块进行秘钥计算，而在不需要更新用于实现加解密的秘钥时则不会控制相应的秘钥处理模块进行秘钥计算，从而能够大大节省秘钥计算的功耗开销，减少资源及时间的浪费；并且能够支持大规模数据加解密过程中的秘钥随加解密计算轮数实现实时更新；也能够支持多路轮计算过程的秘钥申请输出，也即同时计算秘钥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AES算法实现架构，其特征在于，包括加密装置及解密装置，所述加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，所述解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，所述加密秘钥处理模块及所述解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，所述加密模块及所述解密模块分别用于利用所述加密秘钥实现明文的加密及利用所述解密秘钥实现密文的解密。

【技术特征摘要】
1.一种AES算法实现架构，其特征在于，包括加密装置及解密装置，所述加密装置包括加密秘钥处理模块及加密模块，所述解密装置包括解密秘钥处理模块及解密模块，所述加密秘钥处理模块及所述解密秘钥处理模块分别用于提供加密秘钥及解密秘钥，所述加密模块及所述解密模块分别用于利用所述加密秘钥实现明文的加密及利用所述解密秘钥实现密文的解密。2.根据权利要求1所述的架构，其特征在于，所述加密装置还包括加密参数配置模块，所述解密装置还包括解密参数配置模块，所述加密参数配置模块及所述解密参数配置模块分别用于供外界对所述加密参数配置模块及所述解密参数配置模块提供设置权限的、所述加密装置及所述解密装置对应的各项参数进行设置；对应的，所述加密秘钥处理模块、所述解密秘钥处理模块、所述加密模块及所述解密模块均基于所述参数配置模块中设置的相应参数实现对应的功能，所述参数包括加密模式及秘钥长度。3.根据权利要求2所述的架构，其特征在于，所述加密装置还包括明文处理模块，所述解密装置还包括密文处理模块，所述明文处理模块及所述密文处理模块分别用于基于所述参数配置模块中设置的相应参数、实现对待加密的明文及待解密的密文的处理，所述参数包括分别输入所述明文处理模块及所述加密模块的输入明文位宽、分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤坤，
申请(专利权)人：广东浪潮大数据研究有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44