【技术实现步骤摘要】
基于P置换改进的轻量级分组加解密方法、装置及存储介质
本专利技术属于计算机领域，特别涉及一种基于P置换改进的轻量级分组加解密方法、装置及存储介质。
技术介绍
随着计算机和通信技术的发展，保证信息的安全存储、安全处理和安全传输尤为重要。特别地，随着Internet的广泛应用，以及个人通信、多媒体通信、办公自动化、电子邮件、电子自动转账支付系统和自动零售业务网的建立与实现都离不开信息安全，也离不开密码技术。分组密码是密码学的一个重要分支，受到了广泛关注，并且成为密码学研究的热点课题。分组密码本质上是将固定长度的明文经过有限轮迭代置换变换，转换为相同长度的密文。分组密码具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点。面对计算机的计算能力快速提高及基于数学分析的各种攻击方法，分组密码的安全性受到了严重威胁。研发出更高强度、高效的分组密码具有相当重要意义。近年来，随着物联网嵌入式系统、无线传感网络等新型系统的大量应用和不断发展。使得在智能卡、移动计算设备、无人机及自动驾驶等领域的数据安全问题越来越突出，利用分组密码加密技术手段解...
【技术保护点】
1.一种基于P置换改进的轻量级分组加解密方法，其特征在于，包括：/n步骤1：将64位明文或64位密文加载至寄存器，作为待加/解密数据；/n步骤2：利用轮密钥，将待加/解密数据进行31轮轮运算，每次轮运算后对轮密钥进行更新；/n加密过程中，每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、S盒替换操作以及P置换操作；/n解密过程中，每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、逆P置换操作以及逆S盒替换操作；/n所述S盒替换操作与逆S盒替换操作互为逆运算操作，所述P置换操作与逆P置换操作互为逆运算操作；/n步骤3：再次更新轮密钥，将最后一轮轮运算的计算结果与最新的轮密钥进行轮密钥加操作，获得密文/明文；...
【技术特征摘要】
1.一种基于P置换改进的轻量级分组加解密方法，其特征在于，包括：
步骤1：将64位明文或64位密文加载至寄存器，作为待加/解密数据；
步骤2：利用轮密钥，将待加/解密数据进行31轮轮运算，每次轮运算后对轮密钥进行更新；
加密过程中，每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、S盒替换操作以及P置换操作；
解密过程中，每一轮轮运算依次包括轮密钥加操作、逆P置换操作以及逆S盒替换操作；
所述S盒替换操作与逆S盒替换操作互为逆运算操作，所述P置换操作与逆P置换操作互为逆运算操作；
步骤3：再次更新轮密钥，将最后一轮轮运算的计算结果与最新的轮密钥进行轮密钥加操作，获得密文/明文；
所述P置换操作和逆P置换操作是依据轮数的奇偶性，将数据划分为高32位和低32位，分别对高32位和低32位进置换操作运算或异或运算，将高32位和低32位参与运算的中间结果进行合并；其中进行异或运算是指与轮密钥进行异或运算；
所述P置换/逆P置换操作中的异或运算是指与轮密钥进行异或运算；
每一轮的轮运算过程中，更新后的轮密钥中的低64位用于参与轮密钥加操作，更新后的轮密钥中的高32位用于P置换/逆P置换中的异或运算；在第一轮轮运算过程中使用的轮密钥为初始密钥，从第二轮开始根据轮数的奇偶性，对轮密钥进行更新。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮密钥更新是指当轮数为偶数时，通过S盒替换对前一轮的轮密钥进行变换更新；当轮数为奇数时，根据循环左移列表对前一轮的轮密钥进行循环移位更新。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述S盒替换操作是按以下公式进行：
Bi′＝S[Bi]0≤i≤15
其中，Bi和Bi′表示S盒替换操作前、后数据中的第i位；S[]表示S盒，取值为{C，5，6，B，9，0，A，D，3，E，F，8，4，7，1，2}。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述循环左移列表是指从第1轮到第32轮，循环左移位数位依次为{1，1，2，2，2，2，2，2，1，2，2，2，2，2，2，1，1，1，2，2，2，2，2，2，1，2，2，2，2，2，2，1}。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，P置换操作/逆P置换操作是依据轮数的奇偶性，对参与操作的数据划分为高32位和低32位：
当轮数为奇数时，高32位数据按照公式进行置换操作，低32位数据与轮密钥中的高32位进行异或运算；
当轮数为偶数时，低32位数据按照公式进行置换操作运算，高32位数据与轮密钥中的高32位进行异或运算；
将两次运算得到的结果进行合并得到P置换操作或逆P置换操作的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵军霞，李浪，李秋萍，张剑，刘波涛，严正芳，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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