AES加密解密装置和方法制造方法及图纸

本申请提供了AES加密解密装置和方法。该AES加密解密装置包括密钥扩展模块，用于基于加密种子密钥进行密钥扩展以按轮次生成当前轮次加密所需的轮密钥；加密模块，用于从密钥扩展模块接收当前轮次的轮密钥并基于该轮密钥进行当前轮次的加密，直至完成所需的多轮次加密以生成加密信息；反向密钥扩展模块，用于基于解密种子密钥进行反向密钥扩展以按轮次生成当前轮次解密所需的轮密钥；以及解密模块，用于从反向密钥扩展模块接收当前轮次的轮密钥并基于该轮密钥进行当前轮次的解密，直至完成所需的多轮次解密以生成明文信息。基于该AES加密解密装置和相应的加密解密流程，可以在有效地实现AES加密解密的同时节省存储轮密钥的存储空间。钥的存储空间。钥的存储空间。

【技术实现步骤摘要】
AES加密解密装置和方法


[0001]本申请总体上涉及数据加密和解密，更具体地涉及一种高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)加密解密装置和方法。

技术介绍

[0002]AES是密码学中的高级加密标准，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。经过多年的推广与发展，AES高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于联邦信息处理标准出版物197(Federal Information Processing Standards Publication 197)中，并在2002年5月26日成为有效的标准。AES用于替代之前的数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)，具有密钥复杂、破解难度高等特点。AES是目前对称密钥加密中最流行的算法之一。
[0003]采用AES进行加解密时需要基于种子密钥(例如128位、256位等的种子密钥)通过密钥扩展算法生成多个加解密时需要的轮密钥。传统的AES加解密装置需要对多个128位或256位等的轮密钥进行存储，以便于在接下来的过程中读取这些轮密钥进行加解密运算。
[0004]在硬件实现过程中，存储和读取大量的轮密钥对硬件设备有比较高的要求，在实现时可能比实现加解密算法本身占用更多的资源。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述的问题，本申请提供了一种新的AES加密解密装置和方法，可以在有效地实现AES加密解密过程的同时减少存储和读取轮密钥所占用的资源。/>[0006]根据本申请的一方面，提供了一种AES加密装置，用于对待加密的明文信息进行多轮次加密，该AES加密装置包括密钥扩展模块和加密模块，其中，对于多轮次加密中的第一轮次加密：密钥扩展模块被配置用于将加密种子密钥提供给加密模块，并存储加密种子密钥作为第一轮次的加密轮密钥，并且加密模块被配置用于基于加密种子密钥来对明文信息进行第一轮次加密；对于多轮次加密中的第二轮次加密至最后轮次加密中的每个当前轮次加密：密钥扩展模块被配置用于基于上一轮次的加密轮密钥进行密钥扩展以生成当前轮次的加密轮密钥，将该当前轮次的加密轮密钥提供给加密模块，并存储该当前轮次的加密轮密钥以替换上一轮次的加密轮密钥，并且加密模块被配置用于基于当前轮次的加密轮密钥来对经上一轮次加密后的明文信息进行当前轮次加密。
[0007]根据本申请的另一方面，提供了一种AES解密装置，用于对经多轮次加密得到的加密信息进行多轮次解密，该AES解密装置包括反向密钥扩展模块和解密模块，其中，对于多轮次解密中的第一轮次解密：反向密钥扩展模块被配置用于将解密种子密钥提供给解密模块，并存储解密种子密钥作为第一轮次的解密轮密钥，并且解密模块被配置用于基于解密种子密钥来对加密信息进行第一轮次解密；对于多轮次解密中的第二轮次解密至最后轮次解密中的每个当前轮次解密：反向密钥扩展模块被配置用于基于上一轮次的解密轮密钥进行反向密钥扩展以生成当前轮次的解密轮密钥，将该当前轮次的解密轮密钥提供给解密模
块，并存储该当前轮次的解密轮密钥以替换上一轮次的解密轮密钥，并且解密模块被配置用于基于当前轮次的解密轮密钥来对经上一轮次解密后的加密信息进行当前轮次解密。
[0008]根据本申请的另一方面，提供了一种AES加密解密装置，包括上述的AES加密装置和上述的AES解密装置，其中，密钥扩展模块与反向密钥扩展模块耦接，并且被配置用于将所生成的最后轮次的加密轮密钥提供给AES解密装置，用作AES解密装置的解密种子密钥。
[0009]根据本申请的又一方面，提供了一种AES加密方法，用于对待加密的明文信息进行多轮次加密以得到加密信息，该AES加密方法包括：对于多轮次加密中的第一轮次加密：由密钥扩展模块将加密种子密钥提供给加密模块，并存储加密种子密钥作为第一轮次的加密轮密钥，并且由加密模块基于加密种子密钥来对明文信息进行第一轮次加密；以及对于多轮次加密中的第二轮次加密至最后轮次加密中的每个当前轮次加密：由密钥扩展模块基于上一轮次的加密轮密钥进行密钥扩展以生成当前轮次的加密轮密钥，将该当前轮次的加密轮密钥提供给加密模块，并存储该当前轮次的加密轮密钥以替换上一轮次的加密轮密钥，并且由加密模块基于当前轮次的加密轮密钥来对经上一轮次加密后的明文信息进行当前轮次加密。
[0010]根据本申请的又一方面，提供了一种AES解密方法，用于对经多轮次加密得到的加密信息进行多轮次解密，该AES解密方法包括：对于多轮次解密中的第一轮次解密：由反向密钥扩展模块将解密种子密钥提供给解密模块，并存储解密种子密钥作为第一轮次的解密轮密钥，并且由解密模块基于解密种子密钥来对加密信息进行第一轮次解密；以及对于多轮次解密中的第二轮次解密至最后轮次解密中的每个当前轮次解密：由反向密钥扩展模块基于上一轮次的解密轮密钥进行反向密钥扩展以生成当前轮次的解密轮密钥，将该当前轮次的解密轮密钥提供给解密模块，并存储该当前轮次的解密轮密钥以替换上一轮次的解密轮密钥；并且由解密模块基于当前轮次的解密轮密钥来对经上一轮次解密后的加密信息进行当前轮次解密。
附图说明
[0011]从下面结合附图对本申请的具体实施方式的描述中可以更好地理解本申请，其中：
[0012]图1示出了传统AES加密解密装置的示意性框图；
[0013]图2示出了传统AES加密解密过程的示意性框图；
[0014]图3a示出了根据本申请的实施例的AES加密装置的示意性框图；
[0015]图3b示出了根据本申请的实施例的AES解密装置的示意性框图
[0016]图4示出了根据本申请的实施例的AES加密解密装置的示意性框图；
[0017]图5示出了根据本申请的实施例的AES加密过程的示意性流程图；以及
[0018]图6示出了根据本申请的实施例的AES解密过程的示意性流程图。
具体实施方式
[0019]下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施
例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。本申请决不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本申请的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本申请造成不必要的模糊。
[0020]图1示出了传统AES加密解密装置的示意性框图。如图1所示，该AES加密解密装置包括密钥扩展模块、密钥保存模块、加密模块和解密模块。该AES加密解密装置可以对待加密的明文信息进行多轮次加密以得到加密信息，并且反过来对加密信息进行多轮次解密以得到明文信息。
[0021]在该AES加密解密装置中，密钥扩展模块被配置为基于种子密钥Key[0]通过密钥扩展算法生成各轮次加密和解密所需要的轮密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高级加密标准(AES)加密装置，用于对待加密的明文信息进行多轮次加密，该AES加密装置包括密钥扩展模块和加密模块，其中，对于所述多轮次加密中的第一轮次加密：所述密钥扩展模块被配置用于将加密种子密钥提供给所述加密模块，并存储所述加密种子密钥作为第一轮次的加密轮密钥，并且所述加密模块被配置用于基于所述加密种子密钥来对所述明文信息进行所述第一轮次加密；以及对于所述多轮次加密中的第二轮次加密至最后轮次加密中的每个当前轮次加密：所述密钥扩展模块被配置用于基于上一轮次的加密轮密钥进行密钥扩展以生成当前轮次的加密轮密钥，将该当前轮次的加密轮密钥提供给所述加密模块，并存储该当前轮次的加密轮密钥以替换所述上一轮次的加密轮密钥，并且所述加密模块被配置用于基于所述当前轮次的加密轮密钥来对经上一轮次加密后的所述明文信息进行所述当前轮次加密。2.根据权利要求1所述的AES加密装置，其中，所述AES加密装置被耦接到对应的AES解密装置，并且所述密钥扩展模块被配置用于将所生成的最后轮次的加密轮密钥提供给所述AES解密装置，用作所述AES解密装置的解密种子密钥。3.一种高级加密标准(AES)解密装置，用于对经多轮次加密得到的加密信息进行多轮次解密，该AES解密装置包括反向密钥扩展模块和解密模块，其中，对于所述多轮次解密中的第一轮次解密：所述反向密钥扩展模块被配置用于将解密种子密钥提供给所述解密模块，并存储所述解密种子密钥作为第一轮次的解密轮密钥，并且所述解密模块被配置用于基于所述解密种子密钥来对所述加密信息进行所述第一轮次解密；以及对于所述多轮次解密中的第二轮次解密至最后轮次解密中的每个当前轮次解密：所述反向密钥扩展模块被配置用于基于上一轮次的解密轮密钥进行反向密钥扩展以生成当前轮次的解密轮密钥，将该当前轮次的解密轮密钥提供给所述解密模块，并存储该当前轮次的解密轮密钥以替换所述上一轮次的解密轮密钥，并且所述解密模块被配置用于基于所述当前轮次的解密轮密钥来对经上一轮次解密后的所述加密信息进行所述当前轮次解密。4.根据权利要求3所述的AES解密装置，其中，所述AES解密装置被耦接到对应的AES加密装置，该AES加密装置包括密钥扩展模块和加密模块以生成所述经多轮次加密得到的加密信息，所述反向密钥扩展模块被耦接到所述密钥扩展模块，并接收所述密钥扩展模块所生成的最后轮次的加密轮密钥，用作所述解密种子密钥。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉强，周如生，
申请(专利权)人：广州昂宝电子有限公司，
类型：发明
国别省市：