[发明专利]消息加密方法及装置

说明书

本发明公开一种消息加密方法及装置，涉及数据加密技术领域，该消息加密方法包括在处理相邻的第一消息字和第二消息字的前时钟周期内，包括：第一哈希模块根据第一消息字、哈希寄存器值、及哈希常量计算第一e值和第一a值；第二哈希模块根据第二消息字、哈希寄存器值、第一e值、第一a值及哈希常量计算第二e值和第二a值；依次缓存第二a值、第一a值、第二e值、第一e值至哈希寄存器组的第三哈希寄存器、第四哈希寄存器、第七哈希寄存器、第八哈希寄存器。采用了两个哈希模块在同一个时钟周期内处理两个消息字，减少了消息加密过程中消息字摘要值计算所用的时钟周期，从而可以显著提升用户体验。

技术领域

本发明涉及数据加密技术领域，尤其涉及一种消息加密方法及装置。

背景技术

近年来，随着互联网的普及和广泛应用，加密技术已经成为了保证数据传输私密性的一个重要工具。为此，美国国家标准技术研究所(NIST)和美国安全局(NSA)先后公布了一系列安全散列算法(Secure Hash Algorithm，SHA)。

其中，SHA-256算法因为安全性高而得到了广泛的应用。SHA-256算法对输入的消息进行加密计算后生成一个256bit的消息摘要，加密计算的第一步是将输入的消息通过补位形成位数为512倍数的消息，第二步是将这个消息分解为n个512bit的消息块，第三步是将第一个消息块拆分为16个32bit的原始消息字并根据哈希计算规则和已知的哈希常量计算出第一个消息块的256bit摘要值，第四步是将第二个消息块拆分为16个32bit的消息字并根据哈希计算规则和上一步计算出的摘要值计算出另一个256bit摘要值，以此类推，将剩余的消息块按顺序分别进行拆分和计算摘要值的步骤，直到最后一个消息块计算完成获得的256bit摘要值就是这个输入消息的消息摘要。

在为每个消息块计算摘要值的过程中，第一步是对这个消息块进行拆分，拆分出来的16个原始消息字按照从低位到高位的顺序分别为：W₀、W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆、W₇、W₈、W₉、W₁₀、W₁₁、W₁₂、W₁₃、W₁₄、W₁₅；第二步是将这16个原始消息字根据下面消息字构造公式(公式一)迭代48次，生成48个构造消息字，加上原来的16个原始消息字，共64个消息字。

公式一：W_t＝σ₁(W_t-2)+W_t-7+σ₀(W_t-15)+W_t-16，其中，σ₀(x)＝S⁷(x)⊕S¹⁸(x)⊕R³(x)；σ₁(x)＝S¹⁷(x)⊕S¹⁹(x)⊕R¹⁰(x)；Sⁿ是循环右移n个bit，Rⁿ是右移n个bit，“⊕”是按位“异或”。

第三步是将已知的8个32bit的哈希初值与第一个消息字根据下面的摘要值计算公式(公式二)(t＝1，表示计算的是第1个消息字)计算获得第一个消息字的摘要值，这个摘要值也是8个32bit的值来表示。8个哈希初值分别为：a₀、b₀、c₀、d₀、e₀、f₀、g₀、h₀，生成的摘要值为：a₁、b₁、c₁、d₁、e₁、f₁、g₁、h₁。