[发明专利]一种AES解密复用轮变换电路结构

权利要求书

1.一种AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，该AES解密复用轮变换电路结构包括依次相连接的以下部件：

第一合成矩阵乘法运算单元、选择器、常数加运算单元、复合域乘法逆运算单元和第二合成矩阵乘法运算单元；其中，所述第一合成矩阵乘法运算单元的输入端设置为数据输入端口，所述第二合成矩阵乘法运算单元的输入端设置为密钥输入端口；所述选择器还设置有选择信号输入端口；所述第二合成矩阵乘法运算单元的输出端设置为数据输出端口。

2.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述第一合成矩阵乘法运算单元的输入端和两个输出端都为四个字节，且所述第一合成矩阵乘法运算单元的两个输出端都连接于所述选择器的输入端。

3.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述常数加运算单元的输入端和输出端都为四个字节，所述常数加运算单元的输入端连接于所述选择器的输出端。

4.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述第二合成矩阵乘法运算单元的输入端和输出端都为四个字节，且所述第二合成矩阵乘法运算单元的输出端设置为数据输出端口。

5.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，

所述第一合成矩阵乘法运算单元将输入的由四个字节数据组成的一组列向量与合成矩阵进行乘法运算；

合成矩阵由常数矩阵组合而成；常数矩阵为常数矩阵δ和常数矩阵τ′的乘积；常数矩阵为常数矩阵δ、常数矩阵τ′和常数矩阵的乘积；常数矩阵为常数矩阵δ、常数矩阵τ′和常数矩阵的乘积；常数矩阵为常数矩阵δ、常数矩阵τ′和常数矩阵的乘积；常数矩阵为常数矩阵δ、常数矩阵τ′和常数矩阵的乘积；常数矩阵δ为映射矩阵，其作用是将GF(2⁸)域上的元素映射到复合域上；常数矩阵τ′为逆S盒运算中逆仿射运算所指定的常数矩阵；常数矩阵分别为GF(2⁸)域上乘常数×{09}₁₆、×{0b}₁₆、×{0d}₁₆、×{0e}₁₆的矩阵形式，矩阵具体表达为：

6.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述二选一选择器从所述第一合成矩阵乘法运算单元输出的两个输出数据中选择一个输出数据送入常数加运算单元中。

7.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述常数加运算单元实现输入的四个字节数据的加常数ω_λ运算；常数ω_λ为常数矩阵δ、常数矩阵τ'和常数ω的乘积；常数ω为逆S盒运算中逆仿射运算所指定的字节常数，矩阵具体表达为:

8.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述复合域乘法逆运算单元实现输入的四个字节数据在复合域上的乘法逆运算；该复合域为任意与GF(2⁸)域同构的复合域。

9.根据权利要求1所述的AES解密复用轮变换电路结构，其特征在于，所述第二合成矩阵乘法运算单元将输入的四个字节数据和四个字节密钥组成的一组列向量与合成矩阵进行乘法运算；合成矩阵由常数矩阵δ'和常数矩阵组合而成；常数矩阵δ′为映射矩阵，其作用是将复合域上的运算结果映射回GF(2⁸)域上；常数矩阵分别为GF(2⁸)域上乘常数×{01}₁₆的矩阵形式。

10.本发明提供一种AES解密方法，该方法使用上述的AES解密复用轮变换运算单元结构进行解密，解密步骤包括：

步骤1，进行一轮首轮变换；

步骤2，进行N_r–1轮普通轮变换；

在步骤1中，所述首轮变换包括：密钥加、移位运算、逆字节替换运算和密钥加运算；

在步骤2中，所述普通轮变换包括：逆列混合运算、逆行移位运算、逆字节替换运算和密钥加运算。