[发明专利]硬件加速装置、方法、设备及存储介质

权利要求书

1.硬件加速装置，其特征在于，包括：16个加密计算单元，分别为加密计算单元1至加密计算单元16；其中，加密计算单元1至加密计算单元14包括SM4计算单元1和AES计算单元1至SM4计算单元14和AES计算单元14，加密计算单元15包括SM4计算单元15，加密计算单元16包括SM4计算单元16；其中，加密计算单元11还包括AES128计算单元11，加密计算单元13还包括AES192计算单元13，加密计算单元15还包括AES256计算单元15；该装置共有4种加密模式，通过SM4_en、AES128_en和AES192_en配置相应的加密模式,分别为SM4加密、AES128加密、AES192加密和AES256加密；其中，SM4加密包括SM4计算单元1至SM4计算单元16，共需16次计算；AES128加密需11次计算，AES128加密所需的计算单元包括AES计算单元1至AES计算单元10，及AES128计算单元11；AES192加密需13次计算，AES192加密所需的计算单元包括AES计算单元1至AES计算单元12，及AES192计算单元13；AES256加密需15次计算，AES256加密所需的计算单元包括AES计算单元1至AES计算单元14，及AES256计算单元15。

2.根据权利要求1所述的硬件加速装置，其特征在于，所述AES计算单元1至AES计算单元10用于AES128加密、AES192加密和AES256加密，三种不同的加密模式复用；所述AES计算单元11和AES计算单元12用于AES192加密和AES256加密，两种不同的加密模式复用。

3.根据权利要求2所述的硬件加速装置，其特征在于，所述AES计算单元1的处理计算包括轮密钥加，AES计算单元2至AES计算单元14的处理计算包括字节替换、行移位、列混合和轮密钥加。

4.根据权利要求3所述的硬件加速装置，其特征在于，所述AES128计算单元11、AES192计算单元13和AES256计算单元15，三者的处理计算相同，分别复用了AES计算单元11、AES计算单元13和AES计算单元15中的处理计算，包括：字节替换、行移位、轮密钥加。

5.硬件加速方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的硬件加速装置，包括以下步骤：

获取128位明文；

根据128位明文，通过SM4计算单元1至SM4计算单元16，16次迭代计算，以得出SM4密文；通过AES计算单元1至AES计算单元10，及AES128计算单元11，11次迭代计算，以得出AES128密文；通过AES计算单元1至AES计算单元12，及AES192计算单元13，13次迭代计算，以得出AES192密文；通过AES计算单元1至AES计算单元14，及AES256计算单元15，15次迭代计算，以得出AES256密文。

6.根据权利要求5所述的硬件加速方法，其特征在于，所述AES计算单元1至AES计算单元10用于AES128加密、AES192加密和AES256加密，三种不同的加密模式复用；所述AES计算单元11和AES计算单元12用于AES192加密和AES256加密，两种不同的加密模式复用。

7.根据权利要求6所述的硬件加速方法，其特征在于，所述AES计算单元1的处理计算包括轮密钥加，AES计算单元2至AES计算单元14的处理计算包括字节替换、行移位、列混合和轮密钥加。

8.根据权利要求7所述的硬件加速方法，其特征在于，所述AES128计算单元11、AES192计算单元13和AES256计算单元15，三者的处理计算相同，分别复用了AES计算单元11、AES计算单元13和AES计算单元15中的处理计算，包括：字节替换、行移位、轮密钥加。

9.硬件加速设备，其特征在于，所述硬件加速设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5-8中任一项所述的硬件加速方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求5-8中任一项所述的硬件加速方法。