1.一种普通轮变换运算单元,用于AES解密,其特征在于,所述普通轮变换运算单元包括:合成矩阵乘法运算单元1、常数加运算单元、复合域乘法逆运算单元及合成矩阵乘法运算单元2,合成矩阵乘法运算单元1的输入端与数据输入端口连接,输出端与常数加运算单元的输入端连接,常数加运算单元的输出端与复合域乘法逆运算单元的输入端连接,复合域乘法逆运算单元的输出端及密钥输入端口与合成矩阵乘法逆运算单元2的输入端连接,合成矩阵乘法运算单元2的输出端与数据输出端口连接;
合成矩阵乘法运算单元1,将合成矩阵 与从数据输入端口输入的数据向量 进行乘法运算,将运算结果 输出到常数加运算单元,其中,合成矩阵 的表达式具体如下所示:
常数加运算单元,将向量 与常数向量Ωλ=[ωλ,ωλ,ωλ,ωλ]T进行相加运算,将运算结果 输出到复合域乘法逆运算单元,其中,分别表示向量 的第一个、第二个、第三个及第四个元素, 分别表示向量 的第一个、第二个、第三个及第四个元素,T表示矩阵的转置,表示常数矩阵,常数矩阵 为常数矩阵δ和常数矩阵τ′的乘积,即 常数矩阵δ为映射矩阵,其作用是将GF(28)域上的元素映射到复合域上,常数矩阵τ′为逆S盒运算中逆仿射运算所指定的常数矩阵,ωλ为常数矩阵δ、常数矩阵τ'和常数ω的乘积,即ωλ=δ×τ'×ω,常数ω为逆S盒运算中逆仿射运算所指定的字节常数;
复合域乘法逆运算单元,将向量 中的每个字节进行复合域乘法逆运
算,将运算结果 输出到合成矩阵乘法运算单元2,其中,
分别表示向量 的第一个、第二个、第三个及第四个元素;
合成矩阵乘法运算单元2,将数据向量 和密钥向量
组合成一个列向量 并将合成矩阵 与列向
量 进行乘法运算,即 将运算结果 输出到数据输出端口,
合成矩阵 的表达式如下所示:
合成矩阵乘法运算单元1、常数加运算单元、复合域乘法逆运算单元及合成矩阵乘法运算单元2的输入端及输出端的数据位宽均为4个字节, 分别表示向量 的第一个、第二个、第三个及第四个元素, 分别表示密钥向量 的第一个、第二个、第三个及第四个元素,常数矩阵 为常数矩阵 和常数矩阵δ'的乘积,即 常数矩阵 为常数矩阵 和常数矩阵δ'的乘积,即 常数矩阵 为常数矩阵 和常数矩阵δ'的乘积,即 常数矩阵 为常数矩阵 和常数矩阵δ'的乘积,即
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常数矩阵 分别为GF(2)域上乘常数×{09}16、×{0b}16、×{0d}16、×{0e}16的矩阵形式,常数矩阵δ′为映射矩阵。
2.一种普通轮变换电路,其特征在于,所述电路包括:
4×(Nr-1)个如权利要求1所述的普通轮变换运算单元,其中,每4个普通轮变换运算单元并联组成一个普通轮变换模块,(Nr-1)个普通轮变换模块串联组成普通轮变换电路,其中,Nr为轮变换数量。
3.一种普通轮变换电路,其特征在于,所述电路包括:
一个如权利要求1所述的普通轮变换运算单元、及用于循环4×(Nr-1)次所述普通轮变换运算单元的循环反馈电路,Nr为轮变换数量;
其中,循环反馈电路由二选一选择器、寄存器1及寄存器2组成,寄存器1及寄存器2的数据位宽均为16字节,寄存器1输入端与选择器的输出端连接,寄存器1的输出端与寄存器2的输入端相连接,寄存器2的输出端与普通轮变换运算单元的数据输入端连接,普通轮变换运算单元的数据输出端与选择器的一输入端连接,选择器的另一输入端与首轮变换电路的输出端连接,普通轮变换运算单元的输出端连接还与末轮变换电路的输入端连接。
4.一种普通轮变换电路,其特征在于,所述电路包括:
由两个如权利要求1所述的普通轮变换运算单元并联组成的普通轮变换模块,及循环反馈电路,循环反馈电路用于对普通轮变换模块进行2(Nr-1)次循环,Nr为轮变换数量;
其中,循环反馈电路由选择器、寄存器1及寄存器2组成,寄存器1及寄存器2的数据位宽均为16字节,其中,寄存器1的输入端与选择器的输出端连接,寄存器1的输出端与寄存器2的输入端连接,寄存器2的输出端与普通轮变换模块的数据输入端连接,选择器的一输入端与首轮变换电路的输出端连接,另一输入端与普通轮变换模块的输出端连接,普通轮变换模块的输出端还与末轮变换电路的输入端连接。
5.一种普通轮变换电路,其特征在于,所述电路包括:
由四个如权利要求1所述的普通轮变换运算单元并联组成的普通轮变换模块,及循环反馈电路,循环反馈电路用于对普通轮变换模块进行(Nr-1)次循环;
其中,循环反馈电路由选择器及寄存器组成,寄存器的数据位宽为16字节,其中,寄存器的输出端与普通轮变换模块的输入端连接,寄存器输入端与选择器的输出端连接,选择器的一输入端与首轮变换电路的输出端连接,另一输入端与普通轮变换模块的输出端连接,普通轮变换模块的输出端还与末轮变换电路的输入端连接。
6.一种AES解密电路,其特征在于,所述电路包括:
依次连接的首轮变换电路、普通轮变换电路及末轮变换电路,其中,普通轮变换电路采用权利要求2至权利要求5中任一权利要求所述的普通轮变换电路。