[发明专利]一种与加密历程相关的加密方法

说明书

本发明涉及一种加密方法，尤其涉及一种具有高度非线性结构而降低被破解风险的加密方法。

在当今互联网发达的年代，为防止重要信息在传送时为他人所轻易截获解读，对重要文件加密保护已成为一件重要的事。应文件加密的需要，有了加密系统的发展。常见的加密系统的工作方式为：给定一加密密钥码与欲加密的明文，经由该加密系统的计算，即可得到一加密后的密文。通常一个加密系统接受该加密密钥码与明文后，会依一定的方法，将明文分解为固定长度的字串，并以另一特定的方法，提供一密钥码，再以一基本的加密方法配合该密钥码，将该明文字串加密为一密文字串；最后再以一定的方式组合所有的密文字串，得到该密文。本发明即提供一种用于加解密的基本编码方法，用来将固定长度的明文字串，配合一由该加密系统供给的密钥码，加密为一加密字串。而该加密方法的特征为增加加密过程的复杂度，以降低被破解的可能性。

本发明的主要目的在于提供一种基本的加密方法，可配合一密钥码，将一固定长度的明文字串加密为一密文字串。本发明可做为一基本构成块，适用于各种不同的加密系统。且本发明具有高度的非线性，可降低密文被破解的可能。

以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行详细描述，附图中：

图1为本发明加密方法用于一加密系统的功能方块图；

图2为起始算法的功能方块图；

图3为加密算法的功能方块图；

图4为功能方块22的详细结构图；

图5为功能方块26的详细结构图；

图6为功能方块28的详细结构图；和

图7为解密迭代过程。

参照图1。图1所示为一利用本发明加密方法1的加密系统的功能方块图。功能方块9为该利用本发明的加密方法1的加密系统。该加密系统9的输入为明文2及加密密钥码8，输出则为密文6。该加密系统9利用一特定算法A(功能方块90)，将该明文2分解为长度固定的明文字串，并由该加密密钥码8得到用于本发明加密方法1的密钥码7。而本发明的加密方法1的主要功能为：利用加密系统9所提供的密钥码7，将该长度固定的明文字串3加密为一密文字串5。最后，该加密系统9再以一特定算法B(功能方块91)，将各密文字串5组合为一密文6。而加密系统9的典型实施例为一块加密结构(block cipher)，即该特定算法A(功能方块90)仅将明文2分解为长度固定的明文字串3，并直接以该加密密钥码8作为密钥码7，依序加密各明文字串，而该特定算法B(功能方块91)仅将各密文字串5依序连接成为该密文6。但本发明所提供的加密方法可作为一基本构成块，运用于更复杂的加密系统，如使用数据流加密结构(stream cipher)的加密系统。

如图1所示，在本实施例中，本发明的加密方法1以一长度为64比特的明文字串3与密钥码7为输入，并输出一密文字串5。本发明的加密方法1包含两个主要功能方块10及20。其中方块10以密钥码7为输入，以一起始算法10产生加密参考数据4为输出。而明文字串3则与加密参考数据4共同输入加密算法20，产生64比特的密文字串5。

图1中方块10中的起始算法的功能方块图示于图2。如图2所示，该起始算法以密钥码7为输入，以加密参考数据4为输出。该加密参考数据为三阵列，分别为次密钥阵列P、排序对应阵列S及脚标阵列N。其中阵列P包含18个32比特元素，阵列S为二维阵列，包含4个各含256元素的一维阵列，而阵列N包含16个32比特元素。在功能方块12中，此三阵列分别被填入预定常数。在接下来的功能方块14中，P的第一元素与密钥码的头32个比特做XOR(异或)运算，并以所得来更新P的第一元素。P的第二元素与密钥码的次32比特做XOR运算并以此更新P的第二个元素，以此类推，更新P阵列中的所有元素。若密钥码的总比特数不如P阵列的总比特数，则重复密钥码序列以完成上述步骤。

在功能方块16中，P阵列被重新计算。其中需利用一初始加密算法。该初始加密算法以两个32比特输入产生两个32比特输出。P的更新程序则如下：先以各设为0的两个32比特输入，经该初始加密算法得到两个32比特输出，填入P的头两个元素。并以此二输出再经该初始加密算法所得的两个32比特结果，填入P的接下来的两个元素，并循此规则依序将P的所有元素更新。

前述过程亦被用于功能方块18中，以更新阵列S。而在功能方块16及18中皆被使用的初始加密算法将稍后予以介绍。