[发明专利]物联网安全加密方法、装置、存储介质和电子设备

说明书

本发明公开了一种物联网安全加密方法和装置，获取明文X，将明文X从低位到高位四等分为明文数据组；通过密钥生成算法生成每轮所需的轮密钥；将明文数据组和轮密钥输入加密结构的L1,L2,L3,L4组件进行运算，生成一轮加密之后的密文；进入下一轮，判断当前轮数是否等于r，不等于r返回步骤2，等于r，输出密文，r表示轮数。本发明由于运算量更小，基于轮实现时，硬件面积占用较小,易于轻量化实现。去除轮函数中的F函数，用仅由模加、异或或者循环移位算法替代S盒，可以提高算法的效率。

技术领域

本发明涉及一种物联网安全加密方法和装置，属于网络安全技术领域。

背景技术

在物联网安全加密方法中，分组密码算法作为对称密码的一个重要分支，由于其加密速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点，成为保障信息机密性和完整性的重要手段，且已在计算机通信和信息系统安全领域有着广泛应用。

现有的分组密码算法主要有三种设计结构：Substitution-Permutation Network(SPN)结构，代表有高级加密标准AES、轻量级分组密码算法SKINNY等；Feistel结构，如数据加密标准算法DES、NSA设计的Simon算法等；Lai-Massey结构，起源于IDEA算法。

现有的物联网安全加密技术中具有各自的优缺点：1、SPN结构的加解密不一致。2、Feistel结构加解密一致，但每轮只能处理一半的数据，混淆扩散速度慢，轮数一般较长。3、Lai-Massey结构轮函数较为复杂，基于轮的硬件实现时面积较大。

因此，对于低功耗物联网传感器终端来说，受成本和功耗限制，其计算能力、存储能力、电能供应和传输能力受限，无法采用现有的物联网安全加密技术，如何让大多数现有物联网设备，尤其是环境量监测设备实现物联网安全加密是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种物联网安全加密方法和装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，一种物联网安全加密方法，包括如下步骤：

步骤1：获取明文X，将明文X从低位到高位四等分为明文数据组

步骤2：通过密钥生成算法生成每轮所需的轮密钥。

步骤3：将明文数据组和轮密钥输入加密结构的L1,L2,L3,L4组件进行运算，生成一轮加密之后的密文。

步骤4：进入下一轮，判断当前轮数是否等于r，不等于r返回步骤2，等于r，输出密文，r表示轮数。

作为优选方案，所述步骤2，包括如下步骤：

通过伪随机序列产生模块，生成不同密钥长度的初始密钥K。

将初始密钥K从高位到低位等分为

根据计算下一轮

其中，表示异或操作，＜＜＜表示左循环移位，a、b表示移位参数，0≤ir-1。

作为优选方案，所述步骤3，包括如下步骤：

将输入L1组件，得到L1组件第i+1轮的输出

将输入L2组件，得到L2组件第i+1轮的输出表示异或操作，表示模加操作,c、d表示移位参数。

将输入L3组件，得到L3组件第i+1轮的输出e、f表示移位参数。

将输入L4组件，得到L4组件第i+1轮的输出

计算