[发明专利]SM4算法的量子实现电路

权利要求书

1.SM4算法的量子实现电路，其特征在于，电路中的与门由Toffoli门模拟，异或门由CNOT门模拟，取反门由X门模拟；SM4算法S盒电路包括第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块和第六模块，设S盒的总输入信号为x₀,x₁,…,x₇,S盒的总输出信号为s₀,s₁,…,s₇，Z和t₀,t₁,…,t₆为辅助比特，所有辅助比特的初始值为0，所述第四模块、第五模块和第六模块用于计算S盒的输出信号，所述第四模块的输入信号为S盒的总输入信号，所述第四模块用于依次调用第一模块、第二模块对S盒的总输入信号进行处理，得到中间变量p₀,p₁,p₂,p₃，再利用第三模块对中间变量p₀,p₁,p₂,p₃进行处理，得到中间变量l₀,l₁,l₂,l₃，第四模块的输出信号为第五模块的输入信号，第五模块的输出信号为第六模块的输入信号，第六模块用于依次逆向使用第三模块、第二模块、第一模块所示电路以置零所有辅助比特，第六模块的输出即S盒的总输出s₀,s₁,…,s₇，合成置换T’的改进实现电路包括逆L’变换电路、4个S盒电路和L’变换电路，所述逆L’变换电路用于对32比特长的轮子密钥K_i作逆L’变换,并将得到的信号分为4个8比特的信号，每一个8比特的信号均输入对应S盒电路中，S盒电路的输出端均连接到线性变换L’电路，线性变换L’电路用于对4个并行S盒电路的输出信号进行线性变换得到其32比特长的输出信号。