[发明专利]一种实现Magpie加解密的方法

摘要

本发明公开了一种实现Magpie加解密的方法，Magpie密码算法分组长度为64位，密钥长度为96位，采用SPN结构，包含32轮运算。Magpie包括两部分：运算部分和控制部分。运算部分，每轮运算包括六个基本运算模块。控制部分，将密钥的第65位到96位作为Magpie加密算法的控制信号。控制信号用来控制轮内模块的运算顺序，而控制信号又是由密钥相应位的值随机决定，从而使加解密运算过程随机化。解密时将输入明文与初始密钥换成输入密文与变换后轮密钥，进行解密；采用密钥控制加解密方法，将密钥的第65位到96位二进制数作为Magpie加密算法的控制信号，这是一种新的控制方式，有效提高密码算法的安全性。

主权项

一种实现Magpie加解密的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：将64位明文或64位密文加载至寄存器；步骤2：将待加/解密数据与96位密钥前64位进行轮密钥加运算获得中间运算结果，依据控制信号对待加/解密数据进行32轮运算；1）依据控制信号对中间运算结果进行轮运算操作；当控制信号select0为1时，轮运算操作步骤如下：2）对1）中所述的中间运算结果进行常数加运算；3）对2）得到的运算结果采用S盒进行字节变换运算；4）对3）得到的运算结果进行行移位变换运算；5）对4）得到的运算结果进行列混合变换运算；6）对5）得到的运算结果进行轮密钥加运算，然后密钥更新；7）以6）得到的运算结果作为新的中间运算结果进行下一轮运算，如果到达第32轮运算操作，则输出当前运算结果完成加/解密操作，否则返回1）；当控制信号select0为0时，轮运算操作步骤如下：8）密钥更新，然后对1）中所述的中间运算结果进行轮密钥加运算；9）对8）得到的运算结果进行列混合变换运算；10）对9）得到的运算结果进行行移位变换运算；11）对10）得到的运算结果采用S盒进行字节变换运算；12）对11）得到的运算结果进行常数加运算；13）对12）得到的运算结果作为新的中间运算结果进行下一轮运算，如果到达第32轮运算，则输出当前运算结果完成加/解密操作，否则返回1）。所述的控制信号为96位密钥的第65位到96位二进制数，其中，96位密钥中第65位到第80位依次作为S盒变换控制信号select1，96位密钥中第81位到第96位均作为行移位、列混合以及轮内模块运算顺序的控制信号select0，每个控制信号select1、select0连续控制两轮轮运算；所述密钥更新是将96位密钥前64位在每轮运算中做一次S盒变换，后32位保持不变；所述常数加运算是指将待进行常数加运算的数据的第1位到第8位和第56位到第64位分别与常数加数组RC[i](0<=i<32)的第i个字节进行异或运算，i表示数组RC中的第i个元素，同时表示第i轮运算；RC[i]=RC[31‑i],(0<=i<32)，其数组元素如下：byte RC[32]={0x02,0x03,0x06,0x0A,0x3C,0x92,0xA3,0x61,0xA8,0xCD,0xFE,0x3B,0x2C,0x6E,0x25,0x6D,0x6D,0x25,0x6E,0x2C,0x3B,0xFE,0xCD,0xA8,0x61,0xA3,0x92,0x3C,0x0A,0x06,0x03,0x02};进行解密操作时，与解密数据进行轮密钥加运算操作的96位密钥是通过将变换后轮密钥96位密钥中前64位二进制数不变，后32位二进制数先全部取反，然后再将取反操作的32位中后16位二进制数倒置后获得。