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申请/专利权人：中国电子信息产业集团有限公司第六研究所

摘要：本公开提供了一种工控系统适用的加密、解密方法、装置。本公开的工控系统适用的加密方法，整体采用SPN结构，进行了多轮的迭代加密运算，迭代加密运算中包括轮密钥引入、S盒替换、线性扩散三部分，每轮加密运算均引入一次轮密钥，最后再异或一个向量得到输出的密文。本公开的提供了轻量级的适用于工控系统的加密解密方案，可解决确定性低延时场景下的数据机密性与完整性问题。

主权项：1.一种工控系统适用的加密方法，其特征在于，包括：将待加密的明文与预设的第一向量进行异或操作，得到首轮加密过程对应的输入态数据；其中，所述明文和所述输入态数据均为N比特；在首轮加密过程中，按照比特位从高到低的顺序，将轮密钥异或到高N2位的输入态数据上，得到密钥引入态数据；其中，所述轮密钥为N2比特，所述密钥引入态数据为N比特；以及，利用预设数量的并行的S盒对所述密钥引入态数据进行置换操作，得到置换态数据；以及，利用字重组和L变换，对所述置换态数据进行线性扩散处理，得到首轮加密过程对应的输出数据；其中，S盒包括4比特S盒；在首轮加密过程和末轮加密过程之外的每轮加密过程中，将上一轮加密过程对应的输出数据作为本轮加密过程中的输入态数据；按照比特位从高到低的顺序，将所述轮密钥异或到高N2位的输入态数据上，得到密钥引入态数据；以及，利用预设数量的并行的S盒对所述密钥引入态数据进行置换操作，得到置换态数据；以及，利用字重组和L变换，对所述置换态数据进行线性扩散处理，得到本轮加密过程对应的输出数据；在末轮加密过程中，将上一轮加密过程对应的输出数据作为本轮加密过程中的输入态数据；按照比特位从高到低的顺序，将所述轮密钥异或到高N2位的输入态数据上，得到密钥引入态数据；以及，利用预设数量的并行的S盒对所述密钥引入态数据进行置换操作，得到本轮加密过程对应的输出数据；将末轮加密过程对应的输出数据与预设的第二向量进行异或操作，得到密文；其中，所述轮密钥按照如下步骤进行扩展：按照预设位数，将初始轮密钥进行改写，得到首轮迭代对应的改写态轮密钥；执行多轮迭代过程，在每轮迭代过程中，对该轮迭代过程对应的改写态轮密钥进行循环移位、异或操作以及与操作，得到该轮迭代过程对应的扩展态轮密钥；其中，该轮迭代过程对应的扩展态轮密钥作为下轮迭代过程对应的改写态轮密钥；将末轮迭代过程对应的扩展态轮密钥，作为最终的轮密钥。

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