一种新的实用安全加密标准算法——Camellia算法

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表时间:2007-06-29 人气:1

摘要：介绍了ＮＥＳＳＩＥ标准中的分组密码算法——Ｃａｍｅｌｌｉａ算法的加、解密过程，并对其在各种软、硬件平台上的性能进行了比较，结果表明Ｃａｍｅｌｌｉａ算法在各种平台上均有着较高的效率。Ｃａｍｅｌｌｉａ算法与其它技术相结合将在信息安全领域产生更广泛的应用。

关键词：ＮＥＳＳＩＥ分组密码 Camellia 算法加密

继２０００年１０月美国推出二十一世纪高级数据加密标准ＡＥＳ后，２００３年２月欧洲最新一代的安全标准ＮＥＳＳＩＥ（ＮｅｗＥｕｒｏｐｅａｎＳｃｈｅｍｅｓｆｏｒＳｉｇｎａｔｕｒｅｓ、ＩｎｔｅｇｒｉｔｙａｎｄＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）出台。ＮＥＳＳＩＥ是欧洲ＩＳＴ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｏｃｉｅｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）委员会计划的一个项目。Ｃａｍｅｌｌｉａ算法以其在各种软件和硬件平台上的高效率这一显著特点成为ＮＥＳＳＩＥ标准中两个１２８比特分组密码算法之一（另一个为美国的ＡＥＳ算法）。

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法由ＮＴＴ和ＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ联合开发。作为欧洲新一代的加密标准，它具有较强的安全性，能够抵抗差分和线性密码分析等已知的攻击。与ＡＥＳ算法相比，Ｃａｍｅｌｌｉａ算法在各种软硬件平台上表现出与之相当的加密速度。除了在各种软件和硬件平台上的高效性这一显著特点，它的另外一个特点是针对小规模硬件平台的设计。整个算法的硬件执行过程包括加密、解密和密钥扩展三部分，只需占用８．１２Ｋ０．１８μｍＣＯＭＳ工艺ＡＳＩＣ的库门逻辑。这在现有１２８比特分组密码中是最小的。

１Ｃａｍｅｌｌｉａ算法的组成

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法支持１２８比特的分组长度，１２８、１９２和２５６比特的密钥与ＡＥＳ的接口相同。本文以１２８比特密钥为例对Ｃａｍｅｌｌｉａ算法进行详细介绍。

Ｃａｍｅｌｌｉａ算法１２８比特密钥的加、解密过程共有１８轮，采用Ｆｅｉｓｔｅｌ结构，加、解密过程完全相同，只是子密钥注入顺序相反。而且密钥扩展过程和加、解密过程使用相同的部件。这使得Ｃａｍｅｌｌｉａ算法不论是在软件平台还是硬件平台只需更小的规模和更小的存储即可。

（１）Ｃａｍｅｌｌｉａ算法所采用的符号列表及其含义

Ｂ８比特向量Ｗ３２比特向量

Ｌ６４比特向量Ｑ１２８比特向量

ｘｎ　比特向量

ｘＬ向量ｘ的左半部分ｘＲ向量ｘ的右半部分

＜＜＜比特循环左移｜｜两个操作数的连接

 比特的异或操作ｘ比特位取补操作

∪ 比特位的或操作 ∩ 比特位的与操作

（２）Ｃａｍｅｌｌｉａ算法所采用的变量列表及其含义