[发明专利]用于高级加密标准(AES)的灵活结构和指令

权利要求书

1.一种装置，包括：

执行单元，用于执行AES指令的操作序列，所述操作序列执行可编程次数的AES循环，所述操作使得所述执行单元：

如果AES循环次数大于1：

将密钥载入到临时密钥寄存器中；以及

在执行每个AES循环之前，根据所述密钥来生成用于该AES循环的循环密钥；以及

对于每个AES循环，对该AES循环的输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行AES循环操作序列，以提供对下一个AES循环的下一个输入或者提供所述AES指令的结果。

2.如权利要求1所述的装置，其中，如果所述AES循环次数为1，则在执行所述AES循环操作序列之前，所述执行单元：

载入根据所述密钥而预先计算的用于该AES循环的循环密钥。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述AES循环操作序列使得所述执行单元：

对该AES循环的输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行异或(XOR)操作，以产生中间值；

根据存储在查询表中的值对所述中间值中的每个字节执行替换操作；以及

通过对所述中间值中的行进行移位的比特线性转换来传递所述替换操作的结果。

4.如权利要求1所述的装置，其中，对于所述AES循环次数-1，所述AES循环操作序列使得所述执行单元：

对该AES循环的所述输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行异或(XOR)操作，以产生中间值；

根据存储在查询表中的值对所述中间值中的每个字节执行替换操作；

通过对所述中间值中的行进行移位的比特线性转换来传递所述替换操作的结果；以及

通过对所述中间值中的列进行混合的比特线性转换来传递所述替换操作的结果。

5.如权利要求4所述的装置，其中，对于最后一个AES循环，所述AES循环操作序列使得所述执行单元：

对该AES循环的输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行异或(XOR)操作，以产生中间值；

根据存储在查询表中的值对所述中间值中的每个字节执行替换操作；以及

通过对所述中间值中的行进行移位的比特线性转换来传递所述替换操作的结果。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述结果是加密值。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述结果是解密值。

8.如权利要求1所述的装置，其中，用于第一个AES循环的所述密钥和所述输入存储在寄存器堆中。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述寄存器堆包括多个128位的寄存器。

10.一种方法，包括：

如果用于AES指令的可编程AES循环次数大于1，则将密钥载入到临时密钥寄存器中，并且在执行每个AES循环之前，根据所述密钥来生成用于该AES循环的循环密钥；以及

对于每个AES循环，对该AES循环的输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行AES循环操作序列，以提供对下一个AES循环的下一个输入或者提供所述AES指令的结果。

11.如权利要求10所述的方法，其中，如果所述AES循环次数为1，则在执行所述AES循环操作序列之前，载入根据所述密钥而预先计算的用于该AES循环的循环密钥。

12.如权利要求11所述的方法，其中，执行所述AES循环操作序列包括：

对该AES循环的输入和用于该AES循环的所述循环密钥执行异或(XOR)操作，以产生中间值；

根据存储在查询表中的值对所述中间值中的每个字节执行替换操作；以及

通过对所述中间值中的行进行移位的比特线性转换来传递所述替换操作的结果。