[发明专利]一种适用于硬件实现的轻量级认证加密解密实现方法

权利要求书

1.一种适用于硬件实现的轻量级认证加密解密实现方法，其特征在于，包括：

步骤S1、根据帧起始位（SOF）从输入信息中提取出工作模式位Mode；

步骤S2、若工作模式位Mode为0，表示输入有效数据为明文P，需要加密操作，则继续从输入信息中提取出明文P；若工作模式位为1，表示输入有效数据为已加密后的密文C，需要解密操作，则继续从输入信息中提取出密文C、Nonce和认证码Tag；

步骤S3、若工作模式位Mode为0，则DRBG生成Nonce，明文P按照64比特分组，一同输入算法核心进行加密操作，生成密文C与Tag；若工作模式位Mode为1，则密文C按照64比特分组，与步骤S2中提取的Nonce和Tag一同输入算法核心进行解密运算，生成明文P和认证码Tag’，其中，算法核心采用基于Ascon的认证加密算法；

步骤S4、若工作模式位Mode为0，将帧起始位SOF、解密工作模式位Mode、密文分组、Nonce、认证码Tag合并作为输出数据；若工作模式Mode为1，则比较接收到的认证码Tag与算法核心生成的认证码Tag’是否一致，若一致说明认证成功，则输出明文P，若不一致，则报告错误信息⊥，不输出明文；

其中，所述步骤S3包括：

步骤S31、核心算法的输入S为320比特，由初始化向量IV、密钥K、Nonce拼接组成，其中工作模式位Mode为0时Nonce由DRBG生成，工作模式位Mode为1时Nonce由输入信息中提取；

步骤S32、若工作模式位Mode为0，则将S、关联数据Associated Data(AD)、密钥K、明文分组输入Ascon算法核心进行加密处理：；

若工作模式位Mode为1，则将S、关联数据Associated Data(AD)、密钥K、密文分组输入Ascon算法核心进行解密处理：。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，明文密文长度包括128比特，通过分组密码迭代模式进行任意比特长度扩展，迭代模式包括电子密码本（ECB）模式，密码分组链接(CBC)模式，密文反馈(CFB)模式，输出反馈(OFB)模式，计数器(CTR)模式。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初始化向量IV和密钥K固定在硬件内部，仅在使用时读取，并不参与数据传输过程；关联数据Associated Data(AD)分组也事先约定好后固定在硬件内部，不参与数据传输。