[发明专利]一种基于Android端的SM4快速软件实现方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于Android端的SM4算法的快速软件实现方法，该方法包括：预处理待加密或解密的文件和密钥；将所述文件和密钥持久化至Android客户端的数据库并保存；所述Android客户端访问所述数据库，对所述待加密或解密文件进行加密或解密。本发明通过上述技术手段，结合Java本地方法技术(JNI)、向量化技术和代数优化技术，使用ARM架构下支持单指令多数据(SIMD)的NEON指令集，编排待处理数据的存储结构，实现了128组数据并行加解密，并通过代数优化技术降低域运算的复杂度，大大提高了软件实现效率。

技术领域

本发明涉及计算机安全技术领域，具体来说，涉及一种基于Android端的SM4快速软件实现方法及装置。

背景技术

随着移动通信业务的发展，移动终端设备的功能也随之发生了巨大的变化。从最初的语音传输，发展成短消息业务和Web浏览，后来扩展成多媒体短信业务及各种无线增值业务。伴随着移动终端用户规模的继续扩大和用户对移动终端技术的了解，移动终端正面临着越来越多的威胁，大数据的热潮和5G时代的到来进一步加剧了移动终端的安全挑战。

密码技术是保护移动终端安全的一种重要技术。国产密码算法是我国从根本上实现现代化产业完全自主可控的安全基础。分组对称加密技术可用于保护数据的安全性。SM4分组密码算法是我国自主设计的分组对称密码，是国内官方公布的商用密码算法行业标准，为众多信息系统提供安全、完整的数据加密方案。

SM4算法的高效软件实现有利于SM4作为国家标准的进一步普及，并有利于SM4算法竞选国际标准。在移动终端进行快速软件实现方法的研究，具有较强的实际应用价值。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于Android端的SM4快速软件实现方法及装置。

一种基于Android端的SM4快速软件实现方法，包括：

预处理待加密或解密的文件和密钥；

将所述文件和密钥持久化至Android客户端的数据库并保存；

所述Android客户端访问所述数据库，对所述待加密或解密文件进行加密或解密。

其中，所述待加密或解密文件为任意可读文本文件或二进制文件。

其中，所述Android客户端访问所述数据库，对所述待加密或解密文件及进行加密或解密，包括：

所述Android客户端通过JNI接口访问所述加密或解密方法。

其中，当所述Android客户端通过JNI接口访问所述加密或解密方法时，需要验证所述待加密或解密文件是否存在，验证通过后，所述加密或解密方法开始对所述文件进行加密或解密。

其中，所述加密或解密方法开始对所述文件进行加密或解密，包括：

应用密钥扩展算法将初始密钥扩展为32个轮密钥；

应用数据编排技术对所述文件和轮密钥的存储结构进行编排处理；

应用复合域分解技术对所述编排后的数据进行32轮迭代运算；

应用所述数据编排技术对所述迭代运算后的数据进行反编排处理，加密或解密计算完成。

其中，所述数据编排技术预先缓存128组128比特的数据，应用矩阵转置技术对缓存数据进行转置，实现将128组数据的同一比特聚集在同一内存块中，完成比特分离操作；

其中，所述复合域分解技术使用域同构理论将S盒同构映射到复合域GF((2⁴)²)上，将S盒的求逆运算变换到复合域上实现，之后逆映射回S盒，从而完成S盒运算。