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龙图腾网恭喜上海交通大学申请的专利基于轻量级分组密码榫式算法的加密解密方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114531223B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210002951.7，技术领域涉及：H04L9/06；该发明授权基于轻量级分组密码榫式算法的加密解密方法是由张嘉宁;唐灯;王浩洋;董新锋设计研发完成，并于2022-01-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于轻量级分组密码榫式算法的加密解密方法在说明书摘要公布了：一种基于轻量级分组密码榫式Tenon算法的加密解密方法，通过将待加密数据按照分组长度每组n比特划分为等长的明文分组P，设置主密钥K，长度为m1比特，由主密钥K通过密钥编排算法产生Tenon分组密码算法的轮密钥1≤r≤30，长度为m2比特，m1＝128，m2＝64，在加密过程中，将输入的待加密数据经过R轮迭代加密运算操作，输出n比特密文分组C。本发明综合考虑了安全性与实现代价，基于SPN结构设计，能够实现高效、安全、轻量的Tenon分组密码算法，适于应用在资源受限的设备上。

本发明授权基于轻量级分组密码榫式算法的加密解密方法在权利要求书中公布了：1.一种基于轻量级分组密码榫式算法的加密方法，其特征在于，通过将待加密数据按照分组长度每组n比特划分为等长的明文分组P，设置主密钥K，长度为m1比特，由主密钥K通过密钥编排算法产生Tenon分组密码算法的轮密钥1≤r≤30，长度为m2比特，m1＝128，m2＝64，在加密过程中，将输入的待加密数据经过R轮迭代加密运算操作，输出n比特密文分组C；所述的加密方法具体包括：步骤1将待加密数据按照分组长度每组n比特划分为等长的明文分组P，n＝64；步骤2设置主密钥K，长度为m1比特，由主密钥K通过密钥编排算法产生Tenon分组密码算法的轮密钥1≤r≤30，长度为m2比特，m1＝128，m2＝64，具体为：对于第r轮轮密钥，将128比特主密钥的第位依次赋值给64比特长度的轮密钥如对于第1轮，将主密钥的第1,2,4,7，…,97比特依次赋给轮密钥的第0,1,2，…,63位；再将按16比特长度依次划分为4组对于轮数r，将其表示为5位二进制数，最右侧为低位：如对于轮数r＝11，表示为01011；之后进行：1.将轮密钥中的第15,16,31,47,63位与r的二进制表示的五位依次进行与操作，结果更新为新的k15,k16,k31,k47,k63；2.将的16比特进行按位取反得到新的k32k33…k47；3.将k48k49…k63与k32k33…k47按位与操作后，再与k0k1…k15按位进行异或操作得到新的k48k49…k63；更新完成后的64比特k0k1…k63按16比特长度分为4组即为第r轮的轮密钥，并将主密钥更新为128比特的步骤3在加密过程中，将输入的待加密数据经过R轮迭代加密运算操作，输出密文，具体为：3.1对于R＝1,2,3,…,29轮，在每一轮加密运算中：将n比特明文分组P与m2比特的第i轮的轮密钥Ki进行轮密钥加后，将其分为8个8比特的字节，依次经过非线性层S盒替换，线性层置换后，输出的数据作为下一轮的输入；正整数n＝64；m1＝128；m2＝64；R＝30；3.2对于R＝30轮，将n比特分组P与m2比特的第i轮的轮密钥Ki进行轮密钥加后，将其分为8个8比特的字节，经过非线性层S盒替换，直接输出最终的64比特密文分组C；所述的轮密钥加具体实现如下：每一轮输入的64比特明文分组P从高位到低位表示为{P0,P1,P2,…,P62,P63}，第r轮64比特的轮密钥Kr从高位到低位表示为{k0,k1,k2,k3,…,k61,k62,k63}，按位将Pi与ki进行异或得到新的明文分组P＝{P0,P1,P2,…,P62,P63}，0≤i≤63；所述的过非线性层S盒替换的具体实现为：将进行过轮密钥加后的明文P＝{P0,P1,P2,…,P62,P63}从高位到低位按照每8比特分为一组，得到8个8比特的字节组，记为W0,W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7，其中，Wi＝{w8i+0,w8i+1,w8i+2,w8i+3,w8i+4,w8i+5,w8i+6,w8i+7}，0≤i≤7,将W0,W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7同时经过8个并置的S盒中，具体过程为取八个相同的8比特输入8比特输出的S盒变换，变换是将Wi作为8比特输入经过S盒运算得到新的8比特输出W'i＝{w'8i+0,w'8i+1,…,w'8i+6,w'8i+7}＝SWi＝S{w8i+0,w8i+1,…,w8i+6,w8i+7}，本Tenon算法S盒基于8级非线性反馈移位寄存器进行构造，一次S盒运算需要迭代11拍，上一拍的输出将作为下一拍的输入，每一拍将第六个比特的输入作为输出的第一比特；输入的第三个比特取反后与第八个比特进行与运算，后分别与第五比特、第六比特进行异或得到输出的第二比特；输入的第二比特作为输出的第三比特；输入的第八比特作为输出的第四比特；输入的第六比特作为输出的第七比特；输入的第四比特作为输出的第六比特；输入的第三比特作为输出的第七比特；输入的第六比特先与第八比特进行与运算后分别与第一比特、第五比特进行异或得到输出的第八比特，8个并置的S盒各自经过上述的11拍运算后输出为W'0,W'1,W'2,W'3,W'4,W'5,W'6,W'7，将其从高位到低位组合为64比特C＝{C0,C1,C2,…,C62,C63}；线性层置换具体为：将经过非线性层S盒替换运算后的64比特进行比特级的拉线置换，具体过程是64比特按照8个S盒的顺序将输出的8比特置换到新位置：Wi经过一个S盒替换后得到的8比特输出W'I＝{w'8i+0,w'8i+1,w'8i+2,w'8i+3,w'8i+4,w'8i+5,w'8i+6,w'8i+7}变换为{C[8iI1]mod64+2i+1mod8,C[8iI2]mod64+2i+2mod8,C[8iI3]mod64+2i+3mod8,C[8iI4]mod64+2i+4mod8,C[8i+5]mod64+2i+5mod8,C[8i+6]mod64+2i+6mod8,C[8i+7]mod64+2i+7mod8,C[8i+8]mod64+2i+8mod8}，其中：0≤i≤7。

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