[发明专利]一种提高SM4加密算法速度的方法

说明书

本发明涉及一种提高SM4加密算法速度的方法，其技术特点是包括：将128位密钥转换成32轮密钥，用当次轮密钥盒128位明文做异或生成准备加密的明文；使用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，将明文进行变换；将变换后的明文经T变换生成128位的密文。本发明设计合理，其利用英特尔指令集的特性，将AES加密算法的S盒模拟SM4加密算法的S盒，实现SM4加密算法使用英特尔AES指令集的功能，提高了SM4加密算法的加密性能和处理速度，在无法使用加密卡的场景下能够切实提高国密SM4的性能，可广泛高性能业务领域。

技术领域

本发明属于数据机密技术领域，尤其是一种提高SM4加密算法速度的方法。

背景技术

随着中国安全战略的推广，由中国自主开发的国密SM4加密算法广泛地应用在各个行业的安全领域。但是，由于CPU制造厂商未对SM4加密算法在指令集做优化处理，尤其在市场占有率最高的英特尔处理器上，SM4加密算法都是基于C语言进行的软实现，其实现速度较慢，采用其他实现方法速度更慢，因此，SM4的加密性能在有高性能的应用场景表现的差强人意。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种提高SM4加密算法速度的方法，其利用英特尔指令集的特性采用仿真变换的方法提高SM4加密算法的加密性能。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种提高SM4加密算法速度的方法，包括以下步骤：

步骤1、将128位密钥转换成32轮密钥，用当次轮密钥盒128位明文做异或生成准备加密的明文；

步骤2、使用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，将明文进行变换；

步骤3、将变换后的明文经T变换生成128位的密文。

所述步骤2的具体实现方法包括以下步骤：

⑴使用如下多线式变换，进行SM4加密算法的S盒到AES加密算法的S盒的转换:

SM4-S(x)＝A2(AES-S(A1(x)))

A1(x)＝M1*x+C1

A2(x)＝M2*x+C2

上述公式中，C1、C2是两个8位常数；M1、M2分别是两个8*8的二进制常数矩阵；

⑵使用英特尔指令集aesenclast进行字节到字节的转换，得到转换后的字节。

所述步骤3中的T变换为基于位移的线性变换。

本发明的优点和积极效果是：

本发明设计合理，其利用英特尔指令集的特性，将AES加密算法的S盒模拟SM4加密算法的S盒，实现SM4加密算法使用英特尔AES指令集的功能，提高了SM4加密算法的加密性能和处理速度，在无法使用加密卡的场景下能够切实提高国密SM4的性能，可广泛高性能业务领域。

附图说明

图1是本发明的处理流程图；

图2是本发明的S盒变换的处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种提高SM4加密算法速度的方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、将128位密钥转换成32轮密钥，用当次轮密钥盒128位明文做异或生成准备加密的明文。

步骤2、使用SM4加密算法的S盒模拟出AES算法的S盒，将明文进行变换。