加密密钥生成器及传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种加密密钥生成器包括随机数储存电路、缠绕字符串产生器及控制电路。随机数储存电路储存多个随机数比特，且多个随机数比特的数值是随机产生的。缠绕字符串产生器根据输入密钥提供缠绕字符串。控制电路耦接于随机数储存电路及缠绕字符串产生器。控制电路根据输入密钥自随机数储存电路所储存的多个随机数比特中提取随机数比特字符串，自缠绕字符串产生器接收缠绕字符串，并使缠绕字符串与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。

【技术实现步骤摘要】
加密密钥生成器及传输系统


[0001]本专利技术是有关于一种加密密钥生成器，特别是指一种高速的加密密钥生成器。

技术介绍

[0002]串流加密法(stream cipher)是一种对称的加密法，常用来对大型的档案进行加密。在串流加密法中，每个明文比特都会以串流密钥中的一个对应比特来进行加密。因此，当对大型档案，例如图像文件或影音档，进行加密时，加密装置就必须制造出大量的随机数比特以产生所需的串流密钥。
[0003]在现有技术中，常会利用哈希函数来产生串流密钥。然而，哈希函数的运算会需要许多的操作周期(operation cycles)，因此加密的过程十分耗时，甚至导致数据传输延迟。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一实施例提供一种加密密钥生成器。加密密钥生成器包括随机数储存电路、缠绕字符串产生器及控制电路。
[0005]随机数储存电路储存多个随机数比特，且多个随机数比特的数值是随机产生的。缠绕字符串产生器根据输入密钥提供缠绕字符串。控制电路耦接于随机数储存电路及缠绕字符串产生器。控制电路根据输入密钥自随机数储存电路所储存的多个随机数比特中提取随机数比特字符串，自缠绕字符串产生器接收缠绕字符串，并使缠绕字符串与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。
[0006]本专利技术的另一实施例提供一种传输系统，传输系统包括第一装置及第二装置。
[0007]第一装置包括第一加密密钥生成器及加密单元。第一加密密钥生成器包括第一随机数储存电路、第一缠绕字符串产生器及第一控制电路。第一随机数储存电路储存多个随机数比特，且所述多个随机数比特的数值是随机决定的。第一缠绕字符串产生器根据输入密钥提供缠绕字符串。第一控制电路耦接于第一随机数储存电路及第一缠绕字符串产生器。第一控制电路根据输入密钥自第一随机数储存电路所储存的多个随机数比特中提取随机数比特字符串，自第一缠绕字符串产生器接收缠绕字符串，及使缠绕字符串与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。加密单元利用密钥对传输数据进行加密以产生加密字符串。
[0008]第二装置包括第二加密密钥生成器及解密单元。第二加密密钥生成器包括第二随机数储存电路、第二缠绕字符串产生器及第二控制电路。第二随机数储存电路储存随机数比特。第二缠绕字符串产生器根据输入密钥提供缠绕字符串。第二控制电路耦接于第二随机数储存电路及第二缠绕字符串产生器。第二控制电路根据输入密钥自第二随机数储存电路所储存的多个随机数比特中提取随机数比特字符串，自第二缠绕字符串产生器接收缠绕字符串，及使缠绕字符串与随机数比特字符串相缠绕以产生密钥。解密单元利用密钥对加密字符串进行解密以取得传输数据。
附图说明
[0009]图1是本专利技术一实施例的加密密钥生成器的示意图。
[0010]图2是本专利技术另一实施例的加密密钥产生器的示意图。
[0011]图3是本专利技术另一实施例的加密密钥生成器的示意图。
[0012]图4是本专利技术一实施例的传输系统的示意图。
[0013]其中，附图标记说明如下：
[0014]100、200、300、400A、400B:加密密钥生成器
[0015]110、410A、410B:随机数储存电路
[0016]112:储存单元阵列
[0017]120、220、320、420A、420B:缠绕字符串产生器
[0018]122:计数器
[0019]124:储存装置
[0020]130、430A、430B:控制电路
[0021]SC(0,0)至SC(M-1,N-1):储存单元
[0022]X0至X(N-1):列
[0023]Y0至Y(M-1):行
[0024]Z0至Z31:歪斜线
[0025]SS1、SS2:随机数比特字符串
[0026]ES1、ES12:缠绕字符串
[0027]SK1、SK2:密钥
[0028]K0:输入密钥
[0029]222:线性回馈移位寄存器
[0030]322:随机数储存电路
[0031]40:传输系统
[0032]42:第一装置
[0033]44:第二装置
[0034]422:加密单元
[0035]442:解密单元
[0036]D1:传输数据
[0037]CS1:加密字符串
具体实施方式
[0038]图1是本专利技术一实施例的加密密钥生成器100的示意图。加密密钥生成器100包括随机数储存电路110、缠绕字符串产生器120及控制电路130。
[0039]随机数储存电路110可储存多个随机数比特，而随机数比特的数值是随机产生的。缠绕字符串产生器120可提供多个缠绕字符串。控制电路130耦接至随机数储存电路110及缠绕字符串产生器120。在有些实施例中，当欲使加密密钥生成器100产生加密所需的密钥时，加密密钥生成器100会接收到输入密钥K0以作为产生密钥的初始种子。
[0040]举例来说，缠绕字符串产生器120可以根据输入密钥K0提供第一缠绕字符串ES1，
而控制电路130可以根据输入密钥K0自随机数储存电路110中选择部分的随机数比特以得出第一随机数比特字符串SS1。接着，控制电路130可以自缠绕字符串产生器120接收第一缠绕字符串ES1，并将第一缠绕字符串ES1与第一随机数比特字符串SS1相缠绕以产生第一密钥SK1。
[0041]在有些实施例中，随机数储存电路110可包括储存单元阵列112，储存单元阵列112可包括多个储存单元SC(0,0)至SC(M-1,N-1)，每一个储存单元SC(0,0)至SC(M-1,N-1)可储存一个随机数比特，其中M及N为正整数。在有些实施例中，控制电路130可以根据输入密钥K0自储存单元阵列112中选择储存在一特定行的储存单元中的随机数比特来做为第一随机数比特字符串SS1。举例来说，在图1中，有Y0至Y(M-1)共M行的储存单元。在有些实施例中，输入密钥K0可以用来从Y0至Y(M-1)行储存单元中选出一对应行的储存单元，而所述被选取的所述行储存单元中所储存的随机数比特就会被提取成为第一随机数比特字符串SS1。举例来说，若Y2行的储存单元被选取，则储存单元SC(2,0)至SC(2,N-1)中所储存的随机数比特就会被用来形成第一随机数比特字符串SS1。
[0042]由于随机数比特储存电路110中所储存的随机数比特的数值是随机产生的，因此自每一行储存单元中取出的随机数比特字符串也会具有随机而无法预测的数值，使得第一随机数比特字符串SS1很适合用来产生第一密钥SK1。
[0043]相似地，自每一列储存单元中取出的随机数比特字符串也会具有随机而无法预测的数值。因此，在有些实施例中，控制电路130可以根据输入密钥K0选择一对应列的储存单元，并提取被选出的所述列储存单元中的随机数比特来形成随机数比特字符串SS1。此外，由于自每一歪斜在线的储存单元中取出的随机数比特字符串也会具有随机而无法预测的数值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加密密钥生成器，其特征在于，包括：第一随机数储存电路，用以储存多个随机数比特，其中所述多个随机数比特的数值是随机决定的；缠绕字符串产生器，用以根据输入密钥提供第一缠绕字符串；及控制电路，耦接于所述第一随机数储存电路及所述缠绕字符串产生器，及用以根据所述输入密钥自所述第一随机数储存电路所储存的所述多个随机数比特中提取第一随机数比特字符串，自所述缠绕字符串产生器接收所述第一缠绕字符串，及使所述第一缠绕字符串与所述第一随机数比特字符串相缠绕以产生第一密钥。2.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于所述输入密钥是根据硬件电路的物理特性、由软件程序所执行的特定算法、系统中的地址、数据、区块索引或波型所产生。3.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述缠绕字符串产生器包括计数器，用以在每提供缠绕字符串时更新计数值；所述缠绕字符串产生器另用以根据所述计数值提供第二缠绕字符串；及所述控制电路另用以使所述第二缠绕字符串与所述第一随机数比特字符串或第二随机字符串相缠绕以产生第二密钥。4.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述缠绕字符串产生器包括线性回馈移位寄存器；所述缠绕字符串产生器另用以在提供所述第一缠绕字符串之后，利用所述线性回馈移位寄存器提供第二缠绕字符串；及所述控制电路另用以使所述第二缠绕字符串与所述第一随机数比特字符串或第二随机字符串相缠绕以产生第二密钥。5.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述第一随机数储存电路包括储存单元阵列，包括多个储存单元用以储存所述多个随机数比特；及所述控制电路根据对应于所述输入密钥的预定顺序自所述多个储存单元中选取部份储存单元所储存的多个随机数比特以提取所述第一随机数比特字符串。6.如权利要求5所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述控制电路是根据所述输入密钥选取所述储存单元阵列中至少一特定行的储存单元所储存的多个随机数比特以提取所述第一随机数比特字符串。7.如权利要求5所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述控制电路是根据所述输入密钥选取所述储存单元阵列中至少一特定列的储存单元所储存的多个随机数比特以提取所述第一随机数比特字符串。8.如权利要求5所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述控制电路是根据所述输入密钥选取所述储存单元阵列中至少一特定歪斜在线的储存单元所储存的多个随机数比特以提取所述第一随机数比特字符串。9.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于所述第一随机数储存电路包括多个储存单元，且所述多个储存单元所储存的随机数比特是独立同分布。10.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于所述第一随机数储存电路包括多个物理不可克隆函数单元，每个物理不可克隆函数单元用以产生随机数比特。
11.如权利要求1所述的加密密钥生成器，其特征在于：所述缠绕字符串产生器包括第二随机数储存电路，用以储存多个随机数比特；及所述缠绕字符串产生器是根据所述输入密钥自所述第二随机数储存电路中选取随机数字符串以产生所述第一缠绕字符串。12.一种传输系统，包括：第一装置，包括：第一加密密钥生成器，包括：第一随机数储存电路，用以储存多个随机数比特，其中所述多个随机数比特的数值是随机决定的；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孟益，杨青松，
申请(专利权)人：熵码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：