为了实现更紧凑的非线性转换单元，本发明专利技术的一方面包括加密处理单元，该加密处理单元将要经历数据处理的数据的构造比特划分成多个线并输入该多个线，然后对每一线中的数据重复地执行应用了轮函数的数据转换处理，加密处理单元包括输入构成多个线中的一个线数据并且产生转换数据的F函数执行单元，该F函数执行单元包括执行非线性转换处理的非线性转换处理单元，并且非线性转换处理单元包括具有一个NAND或NOR计算单元和由一个XOR或XNOR计算单元构成的非线性计算单元以及比特置换单元的重复结构。通过这个重复构造可以实现更紧凑的非线性转换单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数据处理装置、数据处理方法以及程序
本技术涉及数据处理装置、数据处理方法以及程序。更具体地，例如，本技术涉及执行共享密钥型加密的数据处理装置、数据处理方法以及程序。
技术介绍
随着信息化社会的发展，对用于安全地保护所使用的信息的信息安全技术的要求持续提高。信息安全技术的一个构成元素是加密技术，并且这些加密技术目前用在各种产品和系统中。存在许多不同的加密处理算法，这种技术的一个基本示例是众所周知的共享密钥块密码(shared key block cipher)。存在具有共享密钥块密码的两个共享密钥，加密密钥和解密密钥。例如，在加密和解密处理过程中，由共享的密钥产生多个密钥并且以诸如64比特、128比特以及256比特的块单元等数据块尺寸为单位重复地执行数据转换处理。已知的这些共享密钥块密码算法中最常见的是作为过去的美国标准的数据加密标准(DES)和作为现在的美国标准的高级加密标准(AES)。存在或者已提出了许多其他共享密钥块密码，包括索尼公司在2007年提出的CLEFIA共享密钥块密码。这种共享密钥块密码算法主要由包括用于重复地执行输入数据转换的轮函数执行单元的加密处理部和用于产生应用于轮函数单元的每一轮的轮密钥的密钥调度部构成。密钥调度部基于主秘密密钥(主密钥)产生具有增加的比特数的扩展密钥，然后基于所产生的扩展密钥产生用于加密处理部的每个轮函数单元的轮密钥(次密钥)。用于执行这种算法的通常所知的具体结构重复地执行包括线性转换单元和非线性转换单元的轮函数。例如，这种结构中最常见的是Feistel (菲斯特尔)结构和广义Feistel结构。Feistel结构和广义Feistel结构通过简单重复轮函数来将明文转换成密文，所述轮函数包括用作数据转换函数的F函数。F函数执行线性转换处理和非线性转换处理。例如，可在NPLl和NPL2中找到公开了应用Feistel结构的加密处理的其他细节。例如，应用被称为S盒(S-box)的非线性转换函数来执行在F函数中进行的非线性转换处理。这个S盒是块密码和哈希函数的构成元素并且在确定安全性和实现性能上是极重要的函数。为了高度的安全性，需要这个S盒。然而，存在的问题是，为了确保高度的安全性，电路的规模变得相当大。引用列表非专利文献NPLl:K.Nybergj ^Generalized Feistel Networks，ASIACRYPT，96，SpringerVerlagj 1996，pp.91-104。NPL2:Yuliang Zheng, Tsutomu Matsumotoj Hideki Ima1:0n the Constructionof Block Ciphers Provably Secure and Not Relying on Any Unproved Hypotheses.CRYPT01989:461-480。NPL3:US National Institute of Standards and Technology AdvancedEncryption Standard, Federal Information Processing Standards PublicationsN0.197，2001。NPL4:Aoki，Ichikawa, Kandaj Matsuij Moriaij Nakajimaj Tokitaj 〃128-bit BlockEncryption Camellia Algorithm Specification〃，Version2.0，2001。NPL5:Chae Hoon Lim，CRYPT0N:A Newl28_bit Block Cipher-Specificationand Analysis (Version0.5)〃。NPL6:Chae Hoon Lim，CRYPT0N:A Newl28_bit Block Cipher-Specificationand Analysis(VersionL 0) 〃。NPL7:Paulo S.L.M Barreto, Vincent Rijmen^The WHIRLPOOL HashingFunction，2003。NPL8:Pascal Junod and Serge Vaudenay，FOX:a New Family of BlockCiphers，2004。NPL9:Sony Corporation，Thel28_bit Blockcipher CLEFIA Algorithm Specification，Revisionl.0，2007。
技术实现思路
技术问题本公开是考虑到上述情况的结果并且目的是提供具有高度的安全性的可小型化S盒的数据处理装置、数据处理 方法以及程序。问题的解决方案本公开的第一方面是一种数据处理装置，包括:数据转换处理单元，所述数据转换单元配置成对要处理的数据的构造比特进行划分并且输入进多个线，对每一个线中的数据重复地执行数据转换处理；其中，所述数据转换处理单元包括F函数执行单元，所述F函数执行单元配置成输入构成所述多个线的一个线数据并且产生转换数据；其中，所述F函数执行单元包括非线性转换处理单元，所述非线性转换处理单元配置成执行非线性转换处理；以及其中，所述非线性转换处理单元包括重复结构，所述重复结构包括具有一个NAND或NOR和一个XOR或XNOR计算单元的非线性计算单元和比特置换单元。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述比特置换单元包括布线构造，所述布线构造配置成对与所述非线性计算单元对应的输入和输出比特进行变换。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述非线性转换处理单元将来自所述NAND或NOR计算单元的一个比特计算结果输出至所述XOR或XNOR计算单元,与输入数据中的另一个比特一起执行XOR或XNOR计算，并且输出由所述XOR或XNOR的计算结果产生的I比特数据，作为所述非线性转换处理结果的构造比特，所述NAND或NOR计算单元具有比特输入和I比特输出。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述非线性转换处理单元包括重复结构，在所述重复结构中，关于输出η比特数据的非线性转换结果的构造，所述非线性计算单元重复至少η次。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述非线性转换处理单元是这样的构造，其中，关于输出η比特数据的非线性转换结果的构造，将所述非线性计算单元设定为η次并且将所述比特置换单元在为η次的非线性计算单元之间设定为η-l次。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述非线性转换处理单元产生与要被非线性地转换的数据的所有构造比特对应的、从一个NAND或NOR计算单元的计算结果获得的XOR或XNOR计算结果，并且输出该XOR或XNOR计算结果作为所述非线性转换结果的构造比特。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述非线性转换处理单元是在所述重复结构中包括XOR计算单元和XNOR计算单元这两者的构造。关于根据本公开的数据处理装置的实施例，所述数据处理装置执行将作为输入数据的明文转换成密文的加密处理，并且执行将作为输入数据的密文转换成明文的解密处理。另外，本公开的第二方面是一种数据处理装置，包括非线性转换处理单元，该非线性转换处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.28 JP 2011-069184;2011.09.22 JP 2011-207701.一种数据处理装置，包括: 数据转换处理单元，所述数据转换单元配置成对要处理的数据的构造比特进行划分并且输入进多个线，对每一个线中的数据重复地执行数据转换处理； 其中，所述数据转换处理单元包括F函数执行单元，所述F函数执行单元配置成输入构成所述多个线的一个线数据并且产生转换数据； 其中，所述F函数执行单元包括非线性转换处理单元，所述非线性转换处理单元配置成执行非线性转换处理；以及 其中，所述非线性转换处理单元包括重复结构，所述重复结构包括具有一个NAND或NOR和一个XOR或XNOR计算单元的非线性计算单元和比特置换单元。2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述比特置换单元包括布线构造，所述布线构造配置成对与所述非线性计算单元对应的输入和输出比特进行变换。3.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述非线性转换处理单元将来自所述NAND或NOR计算单元的一个比特计算结果输出至所述XOR或XNOR计算单元,与输入数据中的另一个比特一起执行XOR或XNOR计算，并且输出由所述XOR或XNOR的计算结果产生的I比特数据，作为所述非线性转换处理结果的构造比特，所述NAND或NOR计算单元具有比特输入和I比特输出。4.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述非线性转换处理单元包括重复结构，在所述重复结构中，关于输出η比特数据的非线性转换结果的构造，所述非线性计算单元重复至少η次。5.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述非线性转换处理单元是这样的构造，其中，关于输出η比特数据的非线性转换结果的构造，将所述非线性计算单元设定为η次并且将所述比特置换单元在η次的非线性计算单元之间设定为η-1次。6.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述非线性转换处理单元产生与要被非线性地转换的数据的所有构造比特对应的、从一个NAND或NOR计算单元的计算结果获得的XOR或XNOR计算结果，并且输出该XOR或XNOR计算结果作为所述非线性转换结果的构造比特。7.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中，所述非线性转换处理单元是在所述重复结构中包括XOR计算单元和XNOR计算单元这两者的构造。8.根据权利要求1所述的数据处...
【专利技术属性】
技术研发人员：渋谷香士，秋下彻，五十部孝典，白井太三，樋渡玄良，三津田敦司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：
国别省市：
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