一種新的安全加密標準算法-Camellia算法

時間：2023-05-01 11:56:10 電子通信論文我要投稿

相關推薦

一種新的實用安全加密標準算法-Camellia算法

摘要：介紹了ＮＥＳＳＩＥ標準中的分組密碼算法——Ｃａｍｅｌｌｉａ算法的加、解密過程，并對其在各種軟、硬件平臺上的性能進行了比較，結果表明Ｃａｍｅｌｌｉａ算法在各種平臺上均有著較高的效率。Ｃａｍｅｌｌｉａ算法與其它技術相結合將在信息安全領域產生更廣泛的應用。

關鍵詞：ＮＥＳＳＩＥ分組密碼 Camellia 算法加密

繼２０００年１０月美國推出二十一世紀高級數據加密標準ＡＥＳ后，２００３年２月歐洲最新一代的安全標準ＮＥＳＳＩＥ（ＮｅｗＥｕｒｏｐｅａｎＳｃｈｅｍｅｓｆｏｒＳｉｇｎａｔｕｒｅｓ、ＩｎｔｅｇｒｉｔｙａｎｄＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）出臺。ＮＥＳＳＩＥ是歐洲ＩＳＴ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｏｃｉｅｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）委員會計劃的一個項目。Ｃａｍｅｌｌｉａ算法以其在各種軟件和硬件平臺上的高效率這一顯著特點成為ＮＥＳＳＩＥ標準中兩個１２８比特分組密碼算法之一（另一個為美國的ＡＥＳ算法）。

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法由ＮＴＴ和ＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ聯合開發。作為歐洲新一代的加密標準，它具有較強的安全性，能夠抵抗差分和線性密碼分析等已知的攻擊。與ＡＥＳ算法相比，Ｃａｍｅｌｌｉａ算法在各種軟硬件平臺上表現出與之相當的加密速度。除了在各種軟件和硬件平臺上的高效性這一顯著特點，它的另外一個特點是針對小規模硬件平臺的設計。整個算法的硬件執行過程包括加密、解密和密鑰擴展三部分，只需占用８．１２Ｋ０．１８μｍＣＯＭＳ工藝ＡＳＩＣ的庫門邏輯。這在現有１２８比特分組密碼中是最小的。

１Ｃａｍｅｌｌｉａ算法的組成

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法支持１２８比特的分組長度，１２８、１９２和２５６比特的密鑰與ＡＥＳ的接口相同。本文以１２８比特密鑰為例對Ｃａｍｅｌｌｉａ算法進行詳細介紹。

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法１２８比特密鑰的加、解密過程共有１８輪，采用Ｆｅｉｓｔｅｌ結構，加、解密過程完全相同，只是子密鑰注入順序相反。而且密鑰擴展過程和加、解密過程使用相同的部件。這使得Ｃａｍｅｌｌｉａ算法不論是在軟件平臺還是硬件平臺只需更小的規模和更小的存儲即可。

（１）Ｃａｍｅｌｌｉａ算法所采用的符號列表及其含義

Ｂ８比特向量Ｗ３２比特向量

Ｌ６４比特向量Ｑ１２８比特向量

ｘ?ｎ? 比特向量

ｘＬ向量ｘ的左半部分ｘＲ向量ｘ的右半部分

＜＜＜比特循環左移｜｜兩個操作數的連接

? 比特的異或操作ｘ比特位取補操作

∪ 比特位的或操作 ∩ 比特位的與操作

（２）Ｃａｍｅｌｌｉａ算法所采用