加密函數(shù)和解密函數(shù)生成方法、加密和解密方法以及相關(guān)裝置與流程

本發(fā)明涉及信息技術(shù)的領(lǐng)域，且具體來(lái)說(shuō)，涉及加密函數(shù)和解密函數(shù)生成方法、加密和解密方法以及相關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
：白盒模型是現(xiàn)有密碼攻擊模型中的典型模型。在白盒模型中，可以認(rèn)為攻擊者已進(jìn)入用于加密和解密計(jì)算的計(jì)算模塊的系統(tǒng)并且已完全控制所述系統(tǒng)。也就是說(shuō)，計(jì)算模塊F()對(duì)攻擊者完全透明且攻擊者可以在任何時(shí)候查看或修改所有數(shù)據(jù)的值，并且還可以查看和修改任何計(jì)算步驟的中間結(jié)果。因?yàn)橐淹耆刂葡到y(tǒng)，所以白盒攻擊者可以查看存儲(chǔ)器中的所有數(shù)據(jù)。在常規(guī)密碼算法中，密鑰在計(jì)算過(guò)程期間直接存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。攻擊者可以通過(guò)僅定位存儲(chǔ)器中相對(duì)隨機(jī)的數(shù)據(jù)而以較高概率找到密鑰。因此，常規(guī)密碼算法非常易受白盒攻擊者的攻擊。為了防止攻擊者竊取白盒模型中的密鑰，喬等人在2002年提出白盒密碼術(shù)的概念并且設(shè)計(jì)用于高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AdvancedEncryptionStandard，AES)和數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DataEncryptionStandard，DES)的白盒實(shí)施方法。白盒密碼算法C一般包含兩個(gè)部分：一個(gè)部分是白盒加密和解密函數(shù)生成算法G，以及另一部分是生成的白盒加密函數(shù)E,和白盒解密函數(shù)D,。如圖1中所示，白盒加密和解密函數(shù)生成算法G接收兩個(gè)輸入：原始密鑰K和隨機(jī)種子，并且生成白盒加密函數(shù)E,和白盒解密函數(shù)D,。白盒密碼算法C＝E,(P)將明文P加密成密文C，并且白盒密碼算法P＝D'(C)將密文C解密成明文P。在E,和D,的數(shù)據(jù)段中并且在計(jì)算過(guò)程期間，原始密鑰K本身完全隱藏并且因此可以防止黑客竊取密鑰。目前，白盒加密和解密函數(shù)生成算法的設(shè)計(jì)想法類(lèi)似并且一般實(shí)踐具有以下兩點(diǎn)：首先，計(jì)算改變成表查找并且隨機(jī)仿射掩碼層被添加到表的輸入和輸出。輸出掩碼將在下一輪中通過(guò)輸入掩碼倒轉(zhuǎn)。因此，最終輸出值保持不變。第二，考慮到查找表的大小，如果原始表格需要分成若干子表，單獨(dú)計(jì)算出子表并且將計(jì)算結(jié)果XOR運(yùn)算為原始表格的輸出，其中掩碼層必須進(jìn)行仿射變換。然而，目前白盒加密和解密函數(shù)生成算法的設(shè)計(jì)是不完美的，因?yàn)榘缀蠥ES中的加密和解密函數(shù)一般可以分成若干8位至8位預(yù)計(jì)算表T。表T可以被認(rèn)為分別在AES中的S盒之前和之后添加未知的仿射掩碼層和未知的仿射掩碼層F1，其中輸入掩碼層包含密鑰的1字節(jié)信息。目前，在已知S和T的情況下存在可以恢復(fù)輸入和輸出掩碼層的算法。在恢復(fù)兩個(gè)連續(xù)連接輪中的T盒的掩碼層之后，攻擊者可以獲得密鑰的1字節(jié)信息。隨后，通過(guò)重復(fù)前述過(guò)程，可以恢復(fù)整個(gè)密鑰。因此，實(shí)際上可以低攻擊復(fù)雜性破解所有所揭示的白盒加密和解密函數(shù)生成算法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的實(shí)施例提供加密和解密函數(shù)生成方法、加密和解密方法以及相關(guān)裝置，這可以在揭示白盒加密和解密函數(shù)生成算法時(shí)確保用于白盒加密和解密函數(shù)中的密鑰的機(jī)密性并且增加攻擊者恢復(fù)密鑰的攻擊復(fù)雜性。以下技術(shù)方案用于本發(fā)明的實(shí)施例中。根據(jù)第一方面，提供一種加密函數(shù)生成方法，其中所述方法包括：接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰；根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼以及R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及生成加密函數(shù)，其中加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)以及第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。在第一方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第一方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第一方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第一方面或第一方面的第一可能實(shí)施方式，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。在第一方面的第三可能實(shí)施方式中，參考第一方面或第一方面的第二可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第二方面，提供加密方法，其中所述方法包括：接收用戶輸入的明文；根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和明文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m；使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)加密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)；以及根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于明文的密文。在第二方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第二方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第二方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第二方面或第二方面的第一可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；以及根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第三方面，提供解密函數(shù)生成方法，其中所述方法包括：接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰；根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。在第三方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第三方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定是，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第三方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第三方面或第三方面的第一可能實(shí)施方式，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。在第三方面的第三可能實(shí)施方式中，參考第三方面或第三方面的第二可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第四方面，提供解密方法，其中所述方法包括：接收用戶輸入的密文；根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和密文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m；使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)解密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，并且R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)；以及根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于密文的明文。在第四方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第四方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第四方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第四方面或第四方面的第一可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第五方面，提供加密函數(shù)生成裝置，其中所述裝置包含隨機(jī)種子接收單元、密鑰接收單元、密鑰生成單元、隨機(jī)數(shù)生成單元和加密函數(shù)生成單元；隨機(jī)種子接收單元用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子；密鑰接收單元用于接收用戶輸入的原始密鑰；密鑰生成單元用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；隨機(jī)數(shù)生成單元用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及加密函數(shù)生成單元用于生成加密函數(shù)，其中加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。在第五方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第五方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第五方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第五方面或第五方面的第一可能實(shí)施方式，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。在第五方面的第三可能實(shí)施方式中，參考第五方面或第五方面的第二可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第六方面，提供加密裝置，其中所述加密裝置包含明文接收單元、輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元、搜索單元和密文計(jì)算單元；明文接收單元用于接收用戶輸入的明文；輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元用于根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和明文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m；搜索單元用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中所述預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)加密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，并且R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)；以及密文計(jì)算單元用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于明文的密文。在第六方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第六方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第六方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第六方面或第六方面的第一可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第七方面，提供解密函數(shù)生成裝置，其中所述裝置包含隨機(jī)種子接收單元、密鑰接收單元、密鑰生成單元、隨機(jī)數(shù)生成單元和解密函數(shù)生成單元；隨機(jī)種子接收單元用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子；密鑰接收單元用于接收用戶輸入的原始密鑰；密鑰生成單元用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；隨機(jī)數(shù)生成單元用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及解密函數(shù)生成單元用于生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。在第七方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第七方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第七方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第七方面或第七方面的第一可能實(shí)施方式，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。在第七方面的第三可能實(shí)施方式中，參考第七方面或第七方面的第二可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。根據(jù)第八方面，提供解密裝置，其中所述解密裝置包含密文接收單元、輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元、搜索單元和明文計(jì)算單元；密文接收單元用于接收用戶輸入的密文；輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元用于根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和密文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m；搜索單元用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)解密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，并且R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)；以及明文計(jì)算單元用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于密文的明文。在第八方面的第一可能實(shí)施方式中，參考第八方面，仿射擴(kuò)張掩碼是根據(jù)F(x)＝A*x+b確定的，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。在第八方面的第二可能實(shí)施方式中，參考第八方面或第八方面的第一可能實(shí)施方式，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同；根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施例提供加密函數(shù)和解密函數(shù)生成方法、加密和解密方法以及相關(guān)裝置。加密函數(shù)生成方法包括：接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰；根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及生成加密函數(shù)，其中加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。解密函數(shù)生成方法包括：接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰；根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R；通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；以及生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。因?yàn)榇罅侩S機(jī)干擾數(shù)據(jù)添加在對(duì)應(yīng)于加密函數(shù)和解密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表中，所以在攻擊者找到現(xiàn)實(shí)預(yù)計(jì)算表之前，攻擊者無(wú)法使用現(xiàn)有技術(shù)來(lái)以225的計(jì)算復(fù)雜性恢復(fù)包含在預(yù)計(jì)算表中的密鑰字節(jié)。因此，攻擊者必須嘗試所有可能的仿射子集。也就是說(shuō)，攻擊者需要窮盡性地嘗試所有N(n,m)個(gè)不同的m維仿射子集且隨后嘗試恢復(fù)密鑰，其中計(jì)算復(fù)雜性是這顯著增加攻擊的復(fù)雜性并且在揭示白盒加密函數(shù)或解密函數(shù)生成方法的情況下確保用于白盒加密函數(shù)或解密函數(shù)中的密鑰的機(jī)密性。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅示出本發(fā)明的一些實(shí)施例，并且對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的白盒加密的示意圖；圖2-1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在AES-128加密過(guò)程中的AK操作的示意圖；圖2-2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在AES-128加密過(guò)程中的SB操作的示意圖；圖2-3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在AES-128加密過(guò)程中的SR操作的示意圖；圖2-4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在AES-128加密過(guò)程中的MC操作的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在未拆分列計(jì)算的情況下生成預(yù)計(jì)算表的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的拆分列計(jì)算且生成預(yù)計(jì)算表的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在拆分列計(jì)算之后在連續(xù)兩輪迭代輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在拆分列計(jì)算之后在連續(xù)兩輪迭代輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的另一關(guān)系的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密和解密系統(tǒng)的架構(gòu)的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密函數(shù)生成方法的示意性流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的預(yù)計(jì)算表的示意性組成圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密方法的示意性流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的明文的示意性組成圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密函數(shù)生成方法的示意性流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密方法的示意性流程圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密函數(shù)生成裝置的第一示意性結(jié)構(gòu)圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密裝置的第一示意性結(jié)構(gòu)圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密函數(shù)生成裝置的第一示意性結(jié)構(gòu)圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密裝置的第一示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密函數(shù)生成裝置的第二示意性結(jié)構(gòu)圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加密裝置的第二示意性結(jié)構(gòu)圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密函數(shù)生成裝置的第二示意性結(jié)構(gòu)圖；以及圖21是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解密裝置的第二示意圖。具體實(shí)施方式首先，為了清楚且簡(jiǎn)潔地描述每個(gè)實(shí)施例，下文簡(jiǎn)單描述若干概念：二進(jìn)制字段(GF2)：界定加法和乘法的二進(jìn)制集合{0,1}，其中加法等效于按位XOR并且乘法等效于按位AND。在表1和表2中示出二進(jìn)制字段GF2上的運(yùn)算規(guī)則：表1加法01001110表2乘法01000101仿射變換：仿射變換等效于線性變換加上轉(zhuǎn)換，并且可以通過(guò)使用矩陣運(yùn)算表達(dá)為F(x)＝A*x+b，其中x是m維度列向量，A是n*m矩陣，b是n維列向量并且輸出值是n維列向量。在位長(zhǎng)度擴(kuò)張的情況下，n>m。示例性地，用于將3維列向量映射到4維列向量的仿射變換可以表達(dá)為：應(yīng)注意，線性變換L(x)＝A*x和仿射變換F(x)＝A*x+b兩者滿足線性關(guān)系L(x)+L(y)＝L(x+y)＝A*(x+y)。此專(zhuān)利中的仿射變換默認(rèn)地包含線性變換(也就是說(shuō)，當(dāng)轉(zhuǎn)換量b＝0時(shí)的特定仿射變換)。另外，此專(zhuān)利中提及的仿射變換都界定在多維二進(jìn)制字段空間中。仿射子集：仿射子集是指借助于從m維二進(jìn)制字段空間到n維二進(jìn)制字段空間的仿射變換F(x)Ax+b通過(guò)將m維二進(jìn)制字段空間的通用集合映射到目標(biāo)n維空間中形成的m維子集，其定義為如下：Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)m}白盒密碼術(shù)：一般是指在標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)密碼算法中的特定實(shí)施方法，并且功能上等效于使用特定密鑰的加密或解密函數(shù)。所生成的加密和解密函數(shù)將所使用的密鑰整合到計(jì)算過(guò)程中，而不是直接顯示密鑰。即使攻擊者檢查白盒加密或解密計(jì)算過(guò)程中的任何中間值，攻擊者也無(wú)法直接看到密鑰。因此，白盒密碼術(shù)可以用于保護(hù)用于密碼算法中的密鑰。S盒：通常用于密碼算法中的基本模塊和計(jì)算單元，其一般是具有固定長(zhǎng)度輸入和固定長(zhǎng)度輸出的固定函數(shù)。例如，用于AES中的S盒是具有8位輸入和8位輸出的固定函數(shù)；并且用于DES中的S盒是具有6位輸入和4位輸出的固定函數(shù)。DES：國(guó)際塊密碼標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)(FederalInformationProcessingStandards，F(xiàn)IPS)公開(kāi)案(公開(kāi)案，PUB)46-2，其中塊長(zhǎng)度是64位并且密鑰是64位(僅56位是有效的)，其目前已被破解。AES：國(guó)際塊密碼標(biāo)準(zhǔn)FIPSPUB127，其支持三種長(zhǎng)度的密鑰：128位、122位和256位，其中三個(gè)版本的所有明文和密文長(zhǎng)度是128位(16字節(jié))。例如，下文通過(guò)使用AES-128闡述AES：AES-128處理16字節(jié)明文(4*4字節(jié)矩陣)并且迭代10輪，其中每一輪包含四個(gè)操作：(1)添加輪密鑰(AddRoundKey，AK)：將輪密鑰XOR運(yùn)算到當(dāng)前狀態(tài)。(2)替代字節(jié)(SubBytes，SB)；以S盒替代所有當(dāng)前字節(jié)。(3)移位行(ShiftRow，SR)：將第i行周期性地向左移位i字節(jié)，0<＝i<＝3。(4)混合列(MixColumn，MC)：將每個(gè)列的4字節(jié)乘以有限域GF256上的矩陣，其中示例性地，矩陣可為如下：假設(shè)在一輪迭代期間的四個(gè)操作的過(guò)程中，AK過(guò)程的輸入是并且密鑰是則可以執(zhí)行圖2-1中所示的AK過(guò)程以產(chǎn)生第一運(yùn)算結(jié)果第一運(yùn)算結(jié)果用作SB過(guò)程的輸入并且可以執(zhí)行圖2-2中所示的SB過(guò)程以產(chǎn)生第二運(yùn)算結(jié)果第二運(yùn)算結(jié)果用作SR過(guò)程的輸入并且可以執(zhí)行圖2-3中所示的SR過(guò)程以產(chǎn)生第三運(yùn)算結(jié)果并且第三運(yùn)算結(jié)果用作MC過(guò)程的輸入并且有限域GF256上的矩陣設(shè)定成C(x)，則可以執(zhí)行圖2-4中所示的MC過(guò)程以產(chǎn)生第四運(yùn)算結(jié)果應(yīng)注意，最后一輪迭代不包含MC操作，但包含又一個(gè)AK，即，AK->SB->SR->AK。應(yīng)注意，因?yàn)镾B和SR操作兩者與單個(gè)字節(jié)有關(guān)，所以順序可以改變，使得AES加密操作為：(AKSRSBMC)(AKSRSBMC)(AKSRMC)……(AKSRSBMC)；此外，因?yàn)锳K將在迭代狀態(tài)下將每一輪的密鑰的字節(jié)XOR運(yùn)算到每個(gè)字節(jié)上，所以可以打亂密鑰的字節(jié)，并且隨后AK與SR交換，使得AES等效地表達(dá)為SR(AK'SBMC)SR(AK'SBMC)SR(AK'SBMC)……SR(AK'SBMC)。類(lèi)似地，AES的設(shè)計(jì)精密并且還可以用類(lèi)似等效形式寫(xiě)出解密過(guò)程：SR-1(AK'SB-1MC-1)SR-1(AK'SB-1MC-1)……SR-1(AK'SB-1MC-1)，本文不再進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。AES的實(shí)施方式如下：如
背景技術(shù)：
中所提及，可以借助于表查找實(shí)施AES的加密和解密過(guò)程，并且可以逐列計(jì)算(AKSBMC)。然而，考慮到表大小，列(4字節(jié)輸入和4字節(jié)輸出)中的一者的計(jì)算過(guò)程可以分成表查找的4次嘗試。所述過(guò)程如下；首先，布置若干符號(hào)。在預(yù)計(jì)算表的計(jì)算過(guò)程期間，每個(gè)中間狀態(tài)值用對(duì)應(yīng)符號(hào)表示：其中是第r輪的輸入仿射掩碼并且Fr是第r輪的輸出仿射掩碼。在拆分計(jì)算過(guò)程之前，如圖3中所展示，假設(shè)根據(jù)輸入列(y0,y1,y2,y3)計(jì)算此列的第一輪的輸出值(z0，z1，z2，z3)，隨后從圖3中可以看出，yi經(jīng)受輸入仿射掩碼的仿射變換以產(chǎn)生xi，并且xi經(jīng)受AKSBMC過(guò)程的變換以產(chǎn)生wi，并且wi經(jīng)受輸出仿射掩碼F1i的仿射變換以產(chǎn)生輸出結(jié)果zi，其中0≤i≤3。在此過(guò)程中，主要表格需要從整個(gè)操作中形成并且占據(jù)4n*24n位的空間。在表查找中，可以通過(guò)使用yi來(lái)在第i預(yù)計(jì)算表中查找而獲得zi。在前述計(jì)算過(guò)程分成圖4中所示的4個(gè)計(jì)算子過(guò)程之后，圖3可以與圖4比較以示出MC分成MC0、MC1、MC2和MC3，F(xiàn)1i分成F1i[0]、F1i[1]、F1i[2]和F1i[3]，并且zi分成zi0、zi1、zi2和zi3。因?yàn)镸C是線性運(yùn)算且MC等效于單獨(dú)地將S盒的輸出值的特定行乘以不同常數(shù)，并且將乘積用作輸出列向量的不同行的元素。示例性地，使用圖4中所示的第一示意性子圖作為實(shí)例，假設(shè)S盒的輸出值是t0并且MC運(yùn)算所需的有限域GF256上的矩陣是則因此，圖的計(jì)算結(jié)果可以細(xì)分成具有最小單元的4個(gè)預(yù)計(jì)算表。每個(gè)預(yù)計(jì)算表的輸入長(zhǎng)度和輸出長(zhǎng)度相同，并且獲得預(yù)計(jì)算表的方式的數(shù)據(jù)如下：在拆分此列的運(yùn)算之后，每個(gè)運(yùn)算可以用于形成具有n*2n位大小的4個(gè)子表，其僅占用4n*2n位，并且因此顯著節(jié)省了存儲(chǔ)空間。在表查找中，通過(guò)使用yi來(lái)在第j預(yù)計(jì)算表中查找，可以獲得zij(0≤j≤3)。下文描述前述拆分過(guò)程的合理性，使用i＝0作為實(shí)例：在不添加輸入或輸出仿射掩碼的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地證明通過(guò)對(duì)當(dāng)前輪(第1輪)的同一列中的w0j(0≤j≤3)執(zhí)行XOR運(yùn)算獲得下一輪(第2輪)的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)w0，即，w0＝w00+w01+w02+w03，并且當(dāng)前輪(第1輪)的輸出w0用作下一輪的輸入x0以繼續(xù)進(jìn)行下一輪(第2輪)的表查找。所述過(guò)程在圖5中示出。在添加輸入和輸出仿射掩碼之后，假設(shè)i＝0，第1輪的輸入仿射掩碼是F00-1，第1輪的輸出掩碼F10(x)＝A*x+b分成4個(gè)等式：F10[j](x)＝A*x+b[j](0≤j≤3)，其中b＝b[0]+b[1]+b[2]+b[3]。因?yàn)閦0j＝F10[j](w0j)，所以z0＝z00+z01+z02+z03＝F10[0](w00)+F10[1](w01)+F10[2](w02)+F10[3](w03)＝(A*w00+b[0])+(A*w01+b[1])+(A*w02+b[2])+(A*w03+b[3])＝A*(w00+w01+w02+w03)+(b[0]+b[1]+b[2]+b[3])＝A(w0)+b＝F10(w0)也就是說(shuō)，計(jì)算出z0＝F10(L*S(x0+k0))，其中L是MCj運(yùn)算引入的乘數(shù)，并且k0是在此輪運(yùn)算中對(duì)應(yīng)于x0的密鑰字節(jié)。當(dāng)前輪(第1輪)的輸出z0用作下一輪的輸入y0以繼續(xù)進(jìn)行下一輪(第2輪)的表查找。在生成下一輪(第2輪)的表的過(guò)程期間，輸入仿射掩碼是F10-1并且輸出掩碼是F10-1。因此，根據(jù)F10-1的變換，z0可以被正確地映射回現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)x0。所述過(guò)程如圖6中所示。z1＝z10+z11+z12+z13z2＝z20+z21+z22+z23類(lèi)似地，z3＝z30+z31+z32+z33。出于前述等式的合理性，可以參考z0的描述，并且此處不再給出非詳盡描述。下文參考本發(fā)明的實(shí)施例中的附圖清楚地描述本發(fā)明的實(shí)施例中的技術(shù)方案。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的實(shí)施例的一部分，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下基于本發(fā)明的實(shí)施例獲得的所有其它實(shí)施例應(yīng)處于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。為了有助于清楚地描述本發(fā)明的實(shí)施例中的技術(shù)方案，例如“第一”和“第二”的詞語(yǔ)用于本發(fā)明的實(shí)施例中以區(qū)分提供基本上相同功能或目的的相同項(xiàng)或類(lèi)似項(xiàng)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，例如“第一”和“第二”的詞語(yǔ)并未限制數(shù)目和實(shí)施順序。首先，簡(jiǎn)單地描述提供于本發(fā)明的實(shí)施例中的加密和解密系統(tǒng)架構(gòu)。如圖7中所示，加密和解密系統(tǒng)700包含加密函數(shù)生成裝置1400、加密裝置1500、解密函數(shù)生成裝置1600和解密裝置1700。在接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰之后，加密函數(shù)生成裝置1400生成加密函數(shù)701，并且隨后將加密函數(shù)701發(fā)送到加密模塊部署節(jié)點(diǎn)的加密裝置1500。在接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰之后，解密函數(shù)生成裝置1600生成解密函數(shù)702，并且隨后將解密函數(shù)702發(fā)送到解密模塊部署節(jié)點(diǎn)的解密裝置1700。加密裝置1500存儲(chǔ)加密函數(shù)701。解密裝置1700存儲(chǔ)解密函數(shù)702。加密函數(shù)701和解密函數(shù)702兩者包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，其中R是正整數(shù)。在接收用戶輸入的明文之后，加密裝置1500根據(jù)存儲(chǔ)于加密裝置1500中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和輸出仿射擴(kuò)張掩碼借助于在對(duì)應(yīng)于加密函數(shù)701的輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的查找而獲得對(duì)應(yīng)于輸入明文的密文。在接收用戶輸入的密文之后，解密裝置1700根據(jù)存儲(chǔ)于解密裝置1700中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和輸出仿射擴(kuò)張掩碼借助于在對(duì)應(yīng)于解密函數(shù)702的R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的查找而獲得對(duì)應(yīng)于輸入密文的明文。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)加密函數(shù)生成裝置1400生成加密函數(shù)的詳細(xì)方法，在加密函數(shù)生成裝置接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰之后，可以參考實(shí)施例1中的解決方案；對(duì)于由加密裝置1500執(zhí)行的加密方法，在加密裝置接收用戶輸入的明文之后，可以參考實(shí)施例2中的解決方案；對(duì)于用于通過(guò)解密函數(shù)生成裝置1600生成解密函數(shù)的詳細(xì)方法，在解密函數(shù)生成裝置接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰之后，可以參考實(shí)施例3中的解決方案；以及對(duì)于由解密裝置1700執(zhí)行的解密方法，在解密裝置接收用戶輸入的密文之后，可以參考實(shí)施例4中的解決方案，并且此處不再闡述。應(yīng)注意，預(yù)計(jì)算表是在根據(jù)所有可能輸入值預(yù)計(jì)算出所有輸出結(jié)果之后相應(yīng)地存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表。示例性地：為了計(jì)算例如f(x)＝x'2+3x+2的函數(shù)，可以首先計(jì)算x的平方，隨后可以逐步計(jì)算3x，且最后將三項(xiàng)相加?；蛘?，可以執(zhí)行例如f(0)＝2,f(1)＝6,…的預(yù)計(jì)算。x,f(x)置于表格中作為記錄，并且f(x)的值置于表的第x行中。當(dāng)需要計(jì)算f(x)時(shí)，僅需要查詢對(duì)應(yīng)于第x列的值，并且不需要根據(jù)前述詳細(xì)步驟執(zhí)行逐步計(jì)算。因?yàn)樵诒砀裰袌?zhí)行預(yù)計(jì)算，所以表格稱(chēng)為預(yù)計(jì)算表。實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密函數(shù)生成方法。具體來(lái)說(shuō)，如圖8中所示，所述方法包括以下步驟：801。加密函數(shù)生成裝置獲得隨機(jī)種子和原始密鑰。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中提供的加密函數(shù)生成方法中，加密函數(shù)生成裝置首先需要獲得隨機(jī)種子和原始密鑰。隨機(jī)種子是固定長(zhǎng)度位串，并且可以用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器可以被認(rèn)為是函數(shù)g(x)，其中輸入是例如k位串的固定長(zhǎng)度隨機(jī)種子并且輸出是具有任何數(shù)目位的長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)序列且用作隨后使用的隨機(jī)數(shù)源；以及密鑰是一組信息碼并且密鑰參與密碼術(shù)的“運(yùn)算”且對(duì)密碼術(shù)的“運(yùn)算”施加特定控制影響。DES支持64位長(zhǎng)度的密鑰，并且AES支持具有三種類(lèi)型的長(zhǎng)度的密鑰：128位、122位和256位。802。加密函數(shù)生成裝置根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于其中加密函數(shù)生成裝置生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰的方法，在獲得原始密鑰之后，可以參考AES標(biāo)準(zhǔn)并且在本發(fā)明的此實(shí)施例不描述細(xì)節(jié)。803。加密函數(shù)生成裝置通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中，仿射擴(kuò)張掩碼用于將m比特?cái)?shù)據(jù)變換成n比特?cái)?shù)據(jù)，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是二進(jìn)制字段上的具有n*m大小的列滿秩矩陣，換句話說(shuō)，A是(n*m)大小的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。應(yīng)注意，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，矩陣A的行數(shù)n大于列數(shù)m，并且因此借助于仿射變換，x可以從m維列向量擴(kuò)張成n維列向量。特別地，為了防止在仿射變換之后的信息損耗，矩陣A需要是列滿秩矩陣(也就是說(shuō)，所有列向量是線性獨(dú)立的，秩(A)＝m)；對(duì)于列向量b，不強(qiáng)加任何要求并且其值是任意的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在生成第r輪的預(yù)計(jì)算表的過(guò)程期間，如果第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第(r-1)輪的掩碼數(shù)據(jù)，即，如果第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)是0-(2n-1)，為了確保對(duì)應(yīng)于彼此的串列的掩碼層之間的相互抵消，第r輪的迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼相反地為第(r-1)輪迭代計(jì)算所需的輸出仿射擴(kuò)張掩碼的逆函數(shù)，并且1≤r≤R。示例性地，假設(shè)r＝1，第1輪迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼是并且F0是加密過(guò)程中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼；假設(shè)r＝3，第3輪迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼是并且F2是第2輪迭代計(jì)算所需的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，根據(jù)隨機(jī)種子，實(shí)際上通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成A和b。在確定A和b之后，可以確定F(x)＝A*x+b，并且還可以確定其逆函數(shù)。因此，根據(jù)隨機(jī)種子，可以通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成上文所列的所有仿射擴(kuò)張掩碼。另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，進(jìn)一步需要根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，使得隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)用于隨后的步驟804。應(yīng)注意，不存在執(zhí)行步驟802和步驟803的特定順序；可以在步驟803之前執(zhí)行步驟802；或可以在步驟802之前執(zhí)行步驟803，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。804。加密函數(shù)生成裝置生成加密函數(shù)，其中加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。掩碼數(shù)據(jù)是在現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)受仿射擴(kuò)張變換之后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，m可以預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。應(yīng)注意，輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同的S盒可以是AES中的S盒，并且還可以是中國(guó)商業(yè)加密標(biāo)準(zhǔn)4(SM標(biāo)準(zhǔn)4，SMS4)中的S盒，其具體來(lái)說(shuō)不受本發(fā)明限制。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于獲得掩碼數(shù)據(jù)的方法，可以參考現(xiàn)有技術(shù)中的白盒掩碼數(shù)據(jù)獲得方法，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。應(yīng)注意，在本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)初始值是所有可能表查找輸入值的例舉例舉。例如，預(yù)設(shè)初始值可以是0-(2n-1)的例舉，或預(yù)設(shè)初始值可以是0-(2m-1)的例舉，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制?？梢詮膶?shí)施例的描述的前言內(nèi)容中獲悉，每一輪迭代計(jì)算可以包含具有最小單元的多個(gè)預(yù)計(jì)算表。在本發(fā)明實(shí)施例中，在生成具有最小單元的每個(gè)預(yù)計(jì)算表的過(guò)程期間執(zhí)行輸出仿射擴(kuò)張掩碼的仿射變換。因此，具有最小單元的預(yù)計(jì)算表可以包含2n個(gè)記錄，但是對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的掩碼數(shù)據(jù)實(shí)際上僅占據(jù)2m個(gè)記錄，使得在具有最小單元的預(yù)計(jì)算表中的(2n-2m)個(gè)記錄可用于填寫(xiě)隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。特別地，在本發(fā)明實(shí)施例中的加密函數(shù)可以具體來(lái)說(shuō)是白盒AES加密函數(shù)，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。示例性地，對(duì)于AES中的特定輪的迭代計(jì)算中的特定S盒以及對(duì)應(yīng)輪密鑰字節(jié)k，隨機(jī)地選擇其輸入和輸出仿射擴(kuò)張掩碼。此處，輸入仿射擴(kuò)張掩碼用作實(shí)例：假設(shè)F0(x)＝A*x+b，其中x是8維列向量，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，這表示A是二進(jìn)制字段上的列滿秩矩陣并且A是具有n×m大小的矩陣；b是n維列向量，并且每個(gè)矩陣元素的運(yùn)算是二進(jìn)制字段上的運(yùn)算。在選擇F0(x)和F1(x)之后，假設(shè)對(duì)應(yīng)于仿射變換F0(x)＝A*x+b的仿射子集是Y。Y定義為：Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)8},隨后可以通過(guò)以下方式計(jì)算圖9中所示的預(yù)計(jì)算表T,(y)：(1)如果n位輸入值是子集Y中的元素，也就是說(shuō)，存在使F0(x)＝y(tǒng)的x，假設(shè)T,(y)為F1(L*S(x+k))，其中F1(x)是輸出仿射擴(kuò)張掩碼，L是通過(guò)MCj運(yùn)算引入的乘數(shù)，并且T,(y)是掩碼數(shù)據(jù)；(2)如果n位輸入值是子集Y之外的元素，也就是說(shuō)，不存在使F0(x)＝y(tǒng)的x，T,(y)設(shè)定成隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其隨機(jī)性來(lái)自隨機(jī)種子和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器。參考前述加密函數(shù)生成方法，以下提供通過(guò)加密函數(shù)生成裝置生成加密函數(shù)的整個(gè)過(guò)程的實(shí)例。假設(shè)m＝8、n＝16、R＝10以及I＝16，其中I是每一輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰的字節(jié)數(shù)，則：首先，接收用戶輸入的隨機(jī)種子和原始密鑰K；第二，原始密鑰K擴(kuò)張到1016字節(jié)輪密鑰RK[r]，其中RK[r][i]表示第r輪的第i輪密鑰字節(jié)，1≤r≤10且0≤i≤15；第三，通過(guò)使用通過(guò)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的隨機(jī)流，產(chǎn)生10輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和10輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)；其中隨機(jī)流是包括多個(gè)隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)序列或位流；以及第四，產(chǎn)生加密函數(shù)：假設(shè)預(yù)計(jì)算表Table[round][col][row_in][row_out](y)表示第round輪和第col列的預(yù)計(jì)算表，其中輸入字節(jié)在第row_in行中并且輸出字節(jié)在第row_out行中，并且所述預(yù)計(jì)算表包含216個(gè)記錄。輸入值y是16位，并且輸出值也是16位。(a)檢查以下參數(shù)，并且隨后執(zhí)行后續(xù)步驟：i.round：輪數(shù)；ii.col:當(dāng)前輪的列數(shù)；ii.row_in：其中定位當(dāng)前列的輸入字節(jié)的行的行數(shù)；以及iv.row_out：其中定位當(dāng)前列的輸出字節(jié)的行的行數(shù)；清空預(yù)計(jì)算表Table[round][col][row_in][row_out](216個(gè)空位)(b)預(yù)計(jì)算掩碼數(shù)據(jù)首先，布置若干符號(hào)。在預(yù)計(jì)算表中的掩碼數(shù)據(jù)的計(jì)算過(guò)程期間，每個(gè)中間狀態(tài)值用對(duì)應(yīng)符號(hào)表示：其中是第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼，并且Fr是第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。具體來(lái)說(shuō)，假設(shè)對(duì)應(yīng)于仿射變換Fr(x)＝A*x+b的仿射子集為Y。Y定義為：Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)8}。根據(jù)y的例舉值0000-FFFF，如果y的16位輸入值是子集Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)8}中的元素，也就是說(shuō)，存在使Fr(x)＝y(tǒng)的x，x可經(jīng)受(AK'SB,MCj)運(yùn)算以產(chǎn)生w，并且w經(jīng)受輸出仿射擴(kuò)張掩碼Fr(x)的仿射變換以產(chǎn)生掩碼數(shù)據(jù)T,(y)，其中T,(y)＝Fr(L*S(x+k))，并且L是通過(guò)MCj運(yùn)算引入的乘數(shù)。示例性地，生成預(yù)計(jì)算表Table[1][1][1][1]中的掩碼數(shù)據(jù)的過(guò)程如下：對(duì)于所有例舉的數(shù)據(jù)(y＝0-FFFF)：如果存在使F0(x)＝y(tǒng)的x，z＝F1(MC1(SB(AK(x)))并且預(yù)計(jì)算表Table[1][1][1][1]的第y個(gè)空位寫(xiě)有值z(mì)，并且因此當(dāng)使用表格時(shí)，可以通過(guò)Table[1][1][1][1](y)獲得z的值。當(dāng)然，x的例舉值還可以是00-FF，以便獲得預(yù)計(jì)算表中的掩碼數(shù)據(jù)。在計(jì)算掩碼數(shù)據(jù)的過(guò)程期間，每個(gè)中間狀態(tài)值用對(duì)應(yīng)符號(hào)表示：x-->AKSBMCj-->w-->Fr-->z、x-->Fr-1-->y，其中Fr-1是第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼并且也是第(r-1)輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼；并且Fr是第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼并且也是第(r+1)輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼。示例性地，生成預(yù)計(jì)算表Table[0][1][1][1]中的掩碼數(shù)據(jù)的過(guò)程如下：對(duì)于所有現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)(x＝0-FF)：y＝F0(x)、z＝F1(MC1(SB(AK(x)))預(yù)計(jì)算表Table[0][1][1][1]的第y個(gè)空位寫(xiě)有值z(mì)，并且因此當(dāng)使用表格時(shí)，可以通過(guò)Table[0][1][1][1](y)獲得z的值。(c)寫(xiě)有隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)算表Table[round][col][row_in][row_out]的所有其余空位(216-28)寫(xiě)有通過(guò)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成的16位值的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。以下測(cè)量本發(fā)明的安全性，并且下文分析安全性：因?yàn)榇罅侩S機(jī)干擾數(shù)據(jù)添加在加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表中，所以在攻擊者找到現(xiàn)實(shí)預(yù)計(jì)算表之前，攻擊者無(wú)法使用現(xiàn)有技術(shù)來(lái)以225的計(jì)算復(fù)雜性恢復(fù)包含在預(yù)計(jì)算表中的密鑰字節(jié)。因此，攻擊者必須嘗試所有可能的仿射子集，其中嘗試的次數(shù)取決于仿射子集的數(shù)目。在n維二進(jìn)制字段空間(GF2)n中的m維仿射子空間的數(shù)目N(n,m)是其在下文中提供：考慮仿射變換y＝Ax+b，其中A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，換句話說(shuō)，A是二進(jìn)制字段上的具有n*m大小的列滿秩矩陣；b是n維向量，并且n>＝m。存在n*n可逆矩陣P和m*m可逆矩陣Q，其使得：其中Im是具有m*m大小的單位矩陣并且代入y＝Ax+b中以產(chǎn)生因?yàn)镼x可以具有任何值，等式等于P2y＝P2b＝b,，其中P2是秩為n-m的(n-m)*n矩陣(P2是A的對(duì)偶矩陣)，并且b,是(n-m)維列向量。此外，可以看出，y屬于仿射子集Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)m}并且等于P2y＝b,。因此，通過(guò)P2的值和b,，可以唯一地確定仿射子集Y。另外，考慮到對(duì)于具有任何(n-m)*(n-m)大小的可逆矩陣R，由P2y＝b,定義的仿射子集與由(RP2)y＝Rb,的仿射子集相同，并且因此，當(dāng)計(jì)算仿射子集的數(shù)目時(shí)需要去除復(fù)制計(jì)數(shù)。因此，可以獲悉，n維二進(jìn)制字段空間中的m維仿射子集的數(shù)目N(n,m)等于：因?yàn)閚維二進(jìn)制字段空間(GF2)n中的m維仿射子空間的數(shù)目N(n,m)是以便破解n位仿射擴(kuò)張后的加密函數(shù)的生成算法，所以攻擊者必須窮盡性地嘗試所有N(n,m)個(gè)不同的m維仿射子集且隨后嘗試恢復(fù)密鑰，其中計(jì)算復(fù)雜性是其在下文中證明：攻擊者必須逐個(gè)地嘗試所有N(n,m)個(gè)可能的仿射子集。當(dāng)選擇仿射子集時(shí)，攻擊者可以使用以下方法來(lái)確定選定仿射子集是否正確：根據(jù)生成預(yù)計(jì)算表的過(guò)程，可以獲悉仿射子集Y中的所有元素的表查找和XOR求和的結(jié)果必須等于0。假設(shè)X是原始m維二進(jìn)制字段空間，則對(duì)于擴(kuò)張后的輸入字節(jié)y，存在四個(gè)此類(lèi)預(yù)計(jì)算表T,，并且因此，四個(gè)預(yù)計(jì)算表提供4n位確定條件。通過(guò)隨機(jī)值，所有四個(gè)預(yù)計(jì)算表的總和為0的可能性是2-4n。在選擇仿射子集之后，如果攻擊者發(fā)現(xiàn)預(yù)計(jì)算表的XOR總和為非零，可以確定仿射子集肯定不正確。當(dāng)N(n,m)<24n并且當(dāng)找到XOR總和是0的仿射子集時(shí)，攻擊者幾乎可以唯一地確定這是正確子集，并且隨后執(zhí)行密鑰恢復(fù)的第二步驟。當(dāng)N(n,m)>＝24n并且當(dāng)攻擊者找到XOR總和是0的仿射子集時(shí)，子集未必正確。因此，攻擊者必須嘗試密鑰恢復(fù)的第二步驟，并且所需嘗試的總數(shù)目是N(n,8)/24n。因此，此攻擊方法的總計(jì)算復(fù)雜性是除了嘗試恢復(fù)密鑰的第二步驟之外檢查所有仿射子集的復(fù)雜性，其可以表達(dá)為：并且證明完成。示例性地，根據(jù)前述公式，以下展示當(dāng)m＝8并且n在9至23的范圍內(nèi)時(shí)在本發(fā)明實(shí)施例中的安全性和存儲(chǔ)器占用，如表3中所示：表3因?yàn)橹鳈C(jī)計(jì)算機(jī)的極值計(jì)算能力當(dāng)前適當(dāng)?shù)貫?60，所以可以從表3中看出，當(dāng)n≥15時(shí)，此解決方案的安全性可以滿足大部分應(yīng)用情形的安全需求。另外，在揭示白盒加密函數(shù)生成方法的情況下，即使攻擊者已破解預(yù)計(jì)算表，我們也可以改變隨機(jī)種子以防止攻擊者破解隨后產(chǎn)生的新預(yù)計(jì)算表。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過(guò)保護(hù)隨機(jī)種子進(jìn)一步減小攻擊范圍。因此，基于在本發(fā)明實(shí)施例中提供的前述加密函數(shù)生成方法，可以從前述分析中獲悉，本發(fā)明可以在揭示白盒加密函數(shù)生成方法時(shí)確保用于白盒加密函數(shù)中的密鑰的機(jī)密性。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密方法。具體來(lái)說(shuō)，如圖10中所示，所述方法包括以下步驟：1001.加密裝置接收用戶輸入的明文。1002.加密裝置根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和明文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中，仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，并且n>m。以此方式，在執(zhí)行步驟1002中的仿射擴(kuò)張變換之后，明文可以從m維列向量擴(kuò)張到n維列向量。示例性地，假設(shè)在本發(fā)明實(shí)施例中的明文輸入是128位，則輸入明文可以借助于輸入仿射擴(kuò)張掩碼的仿射變換從128位長(zhǎng)度擴(kuò)張到16n位長(zhǎng)度。1003.加密裝置使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)。預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)加密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中的加密過(guò)程中所需的預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)是在實(shí)施例1中生成的加密函數(shù)。對(duì)于特定生成方法，可以參考實(shí)施例1中的描述并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。1004.加密裝置根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于明文的密文。參考前述加密方法，以下提供其中加密裝置對(duì)輸入明文進(jìn)行加密的實(shí)例。假設(shè)m＝8、n＝16、R＝10以及I＝16，其中I是每一輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰的字節(jié)數(shù)，則：首先，加密裝置接收用戶輸入的明文。假設(shè)給定明文是總共包含16字節(jié)的P。如圖13中所示，P[i]用于表示第i字節(jié)。也就是說(shuō)，P＝P[0]||P[1]||…||P[15]，其中a||b是指連接二進(jìn)制串a(chǎn)和b。第二，假設(shè)預(yù)存儲(chǔ)的輸入仿射擴(kuò)張掩碼是F[0]，如果F[0][i](x)表示第i字節(jié)的輸入仿射擴(kuò)張掩碼，F(xiàn)[0][i](x)＝A[0][i](x)+b[0][i]。因此，加密計(jì)算根據(jù)輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于輸入明文的輸入掩碼數(shù)據(jù)P,＝F[0][P]，其中P,[i]＝F[0][i](P[i])是指借助于仿射擴(kuò)張映射將明文的第i字節(jié)P[i]改變成具有2字節(jié)(16位)長(zhǎng)度的P[i]。因此，P,的總長(zhǎng)度是32字節(jié)，即256位，其為明文P的長(zhǎng)度的兩倍。第三，加密過(guò)程(迭代表查找)可以從實(shí)施例1中的描述獲悉，加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，并且輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。因此，加密裝置可以使用以下方法來(lái)使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)：假設(shè)預(yù)計(jì)算表Table[r][col][row_in][row_out](y)表示第r輪和第col列的預(yù)計(jì)算表，其中輸入字節(jié)在第row_in行中并且輸出字節(jié)在第row_out行中，并且所述預(yù)計(jì)算表包含216個(gè)記錄。輸入值y是16位，并且輸出值也是16位。a.假設(shè)初始迭代狀態(tài)S[0]為P,，并且使用S[r][k]來(lái)表示第r輪迭代狀態(tài)S[r]的第k子塊(每個(gè)子塊具有2字節(jié))。b.循環(huán)迭代r個(gè)輪、從S[r]執(zhí)行表查找并且計(jì)算S[r+1]；對(duì)于r＝1…10(輪數(shù))對(duì)于col＝0…3(目前計(jì)算出的輸入字節(jié)的列數(shù))對(duì)于row_in＝0…3(目前計(jì)算出的輸入字節(jié)的行數(shù))對(duì)于row_out＝0…3(目前計(jì)算出的列的哪個(gè)行中的輸出字節(jié))也就是說(shuō)，表格分成用于單獨(dú)計(jì)算的4個(gè)子表格，并且最后，對(duì)結(jié)果進(jìn)行XOR運(yùn)算，其中表示XOR。示例性地，假設(shè)col＝0并且row_out＝3，在子塊k＝4*col+row_out＝3經(jīng)受10輪表查找之后，對(duì)應(yīng)掩碼數(shù)據(jù)是輸出掩碼數(shù)據(jù)是＝s[10][0]||s[10][1]||......||s[10][15]。第四，輸出掩碼數(shù)據(jù)的逆運(yùn)算過(guò)程。在獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)之后，加密裝置獲得狀態(tài)S[10]，其為256位二進(jìn)制串。在這種情況下，S[10]通過(guò)使用最后一輪的仿射擴(kuò)張掩碼的逆函數(shù)映射回密文C＝F[10]-1(S[10])。具體來(lái)說(shuō)，每個(gè)密文字節(jié)C[i]的計(jì)算過(guò)程是C[i]＝F[10][i]-1(S[10][i])?；谠诒景l(fā)明實(shí)施例中提供的加密方法，因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例使用在實(shí)施例1中生成的加密函數(shù)來(lái)對(duì)明文進(jìn)行加密，所以考慮到實(shí)施例1中的加密函數(shù)安全分析示出加密函數(shù)可以在揭示白盒加密函數(shù)生成方法時(shí)確保用于白盒加密函數(shù)中的密鑰的機(jī)密性，則在本發(fā)明實(shí)施例中提供的加密函數(shù)也可以在揭示白盒加密函數(shù)生成方法時(shí)確保用于白盒加密函數(shù)中的密鑰的機(jī)密性。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密函數(shù)生成方法。具體來(lái)說(shuō)，如圖12中所示，所述方法包括以下步驟：1201.解密函數(shù)生成裝置獲得隨機(jī)種子和原始密鑰。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中提供的解密函數(shù)生成方法中，解密函數(shù)生成裝置首先需要獲得隨機(jī)種子和原始密鑰。隨機(jī)種子是固定長(zhǎng)度位串，并且可以用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器可以被視為函數(shù)g(x)，其中輸入是固定長(zhǎng)度隨機(jī)種子，例如k位串，并且輸出是具有任何數(shù)目位的長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)序列并且用作隨后使用的隨機(jī)數(shù)源；并且密鑰是一組信息碼，并且密鑰參與密碼術(shù)的“運(yùn)算”且對(duì)密碼術(shù)的“運(yùn)算”施加特定控制影響。DES支持64位長(zhǎng)度的密鑰，并且AES支持具有三種類(lèi)型的長(zhǎng)度的密鑰：128位、192位和256位。1202.解密函數(shù)生成裝置根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于在獲得原始密鑰之后通過(guò)解密函數(shù)生成裝置生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰的方法，可以參考AES標(biāo)準(zhǔn)算法并且在本發(fā)明實(shí)施例中不描述細(xì)節(jié)。1203.解密函數(shù)生成裝置通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)仿射地變換成n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。應(yīng)注意，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，矩陣A的行數(shù)n大于列數(shù)m，并且因此，借助于仿射變換，x可以從m維列向量擴(kuò)張成n維列向量。特別地，為了防止在仿射變換之后的信息損耗，矩陣A需要是列滿秩矩陣(也就是說(shuō)，所有列向量是線性獨(dú)立的，秩(A)＝m)；對(duì)于列向量b，不強(qiáng)加任何要求并且其值是任意的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在生成第r輪的預(yù)計(jì)算表的過(guò)程期間，如果第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第(r-1)輪的掩碼數(shù)據(jù)，即，如果第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)是0-(2n-1)，為了確保對(duì)應(yīng)于彼此的串列的掩碼層之間的相互抵消，第r輪的迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼相反地為第(r-1)輪迭代計(jì)算所需的輸出仿射擴(kuò)張掩碼的逆函數(shù)，并且1≤r≤R。示例性地，假設(shè)r＝1，第1輪迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼是并且F0是解密過(guò)程中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼；假設(shè)r＝3，第3輪迭代計(jì)算所需的輸入仿射擴(kuò)張掩碼是并且F2是第2輪迭代計(jì)算所需的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，根據(jù)隨機(jī)種子，實(shí)際上通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成A和b。在確定A和b之后，可以確定F(x)＝A*x+b，并且還可以確定其逆函數(shù)。因此，根據(jù)隨機(jī)種子，可以通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成上文所列的所有仿射擴(kuò)張掩碼。另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，進(jìn)一步需要根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，使得隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)用于隨后的步驟1204。應(yīng)注意，不存在執(zhí)行步驟1202和步驟1203的特定順序；可以在步驟1203之前執(zhí)行步驟1202；或可以在步驟1202之前執(zhí)行步驟1203，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。1204.解密函數(shù)生成裝置生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。掩碼數(shù)據(jù)是在現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)受仿射擴(kuò)張變換之后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，m可以預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。應(yīng)注意，輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同的S盒可以是AES中的S盒，并且還可以是SMS4中的S盒，這具體來(lái)說(shuō)不受本發(fā)明的限制。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于獲得掩碼數(shù)據(jù)的方法，可以參考現(xiàn)有技術(shù)中的白盒掩碼數(shù)據(jù)獲得方法，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。應(yīng)注意，在本發(fā)明實(shí)施例中的預(yù)設(shè)初始值是所有可能表查找輸入值的例舉。例如，預(yù)設(shè)初始值可以是0-(2n-1)的例舉，或預(yù)設(shè)初始值可以是0-(2m-1)的例舉，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制?？梢詮膶?shí)施例的描述的前言內(nèi)容中獲悉，每一輪迭代計(jì)算可以包含具有最小單元的多個(gè)預(yù)計(jì)算表。在本發(fā)明實(shí)施例中，在生成具有最小單元的每個(gè)預(yù)計(jì)算表的過(guò)程期間執(zhí)行輸出仿射擴(kuò)張掩碼的仿射變換。因此，具有最小單元的預(yù)計(jì)算表可以包含2n個(gè)記錄，但是對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的掩碼數(shù)據(jù)實(shí)際上僅占據(jù)2m個(gè)記錄，使得在具有最小單元的預(yù)計(jì)算表中的(2n-2m)個(gè)記錄可用于填寫(xiě)隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。示例性地，對(duì)于AES中的特定輪的迭代計(jì)算中的特定S盒以及對(duì)應(yīng)輪密鑰字節(jié)k，隨機(jī)地選擇其輸入和輸出仿射擴(kuò)張掩碼。此處，輸入仿射擴(kuò)張掩碼用作實(shí)例：假設(shè)F0(x)＝A*x+b，其中x是8維列向量，A是二進(jìn)制字段上具有n*8大小的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且每個(gè)矩陣元素的運(yùn)算是二進(jìn)制字段上的運(yùn)算。在選擇F0(x)和F1(x)之后，假設(shè)對(duì)應(yīng)于仿射變換F0(x)＝A*x+b的仿射子集為Y。Y定義為：Y＝{y＝A·x+b|x∈(GF2)8}，隨后可以通過(guò)以下方式計(jì)算圖8中所示的預(yù)計(jì)算表T,(y)：(1)如果n位輸入值是子集Y中的元素，也就是說(shuō)，存在使F0(x)＝y(tǒng)的x，假設(shè)T,(y)為F1(L*S(x+k))，其中F1(x)是輸出仿射擴(kuò)張掩碼，L是通過(guò)MCj運(yùn)算引入的乘數(shù)，并且T,(y)是掩碼數(shù)據(jù)；(2)如果n位輸入值是子集Y之外的元素，也就是說(shuō)，不存在使F0(x)＝y(tǒng)的x，T,(y)設(shè)定成隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其隨機(jī)性來(lái)自隨機(jī)種子和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器。應(yīng)注意，如在實(shí)施例的描述的前言部分中所提及，由于AES的精密設(shè)計(jì)，還可以類(lèi)似于SR-1(AK'SB-1MC-1)SR-1(AK'SB-1MC-1)......SR-1(AK'SB-1MC-1)的等效形式寫(xiě)出解密過(guò)程。因此，對(duì)于參考前述解密函數(shù)生成方法使用解密函數(shù)生成裝置來(lái)生成解密函數(shù)的實(shí)例，可以參考使用加密函數(shù)生成裝置來(lái)生成實(shí)施例1中的加密函數(shù)的實(shí)例，并且此處本發(fā)明實(shí)施例不再提供生成解密函數(shù)的實(shí)例。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于本發(fā)明的安全性分析，可以參考用于通過(guò)實(shí)施例1中的加密函數(shù)生成裝置生成加密函數(shù)的方法中的安全性分析，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。因此，基于在本發(fā)明實(shí)施例中提供的前述解密函數(shù)生成方法，可以從安全性分析中獲悉，本發(fā)明可以在揭示白盒解密函數(shù)生成方法的情況下保持白盒解密函數(shù)中的密鑰的安全性。實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密方法。具體來(lái)說(shuō)，如圖13中所示，所述方法包括以下步驟：1301.解密裝置接收用戶輸入的密文。1302.解密裝置根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和密文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中，仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，并且n>m。以此方式，在執(zhí)行步驟1302中的仿射擴(kuò)張變換之后，密文可以從m維列向量擴(kuò)張到n維列向量。示例性地，假設(shè)在本發(fā)明實(shí)施例中的密文輸入是128位，則輸入密文可以借助于輸入仿射擴(kuò)張掩碼的仿射變換從128位長(zhǎng)度擴(kuò)張到16n位長(zhǎng)度。1303.解密裝置使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)。預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)解密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼，這具體來(lái)說(shuō)在本發(fā)明實(shí)施例中不受限制。優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。具體來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明實(shí)施例中的解密過(guò)程中所需的預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)是在實(shí)施例3中生成的解密函數(shù)。對(duì)于特定生成方法，可以參考實(shí)施例3中的描述并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。1304.解密裝置根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于密文的明文。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于使用解密裝置來(lái)解密密文的實(shí)例，可以參考使用加密裝置來(lái)對(duì)實(shí)施例2中的明文進(jìn)行加密的實(shí)例，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)?；谠诒景l(fā)明實(shí)施例中提供的解密方法，因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例使用在實(shí)施例3中生成的解密函數(shù)來(lái)對(duì)密文進(jìn)行解密，所以考慮到解密函數(shù)安全性分析示出解密函數(shù)可以在揭示白盒解密函數(shù)生成方法的情況下保持白盒解密函數(shù)中的密鑰的安全性，則在本發(fā)明實(shí)施例中提供的解密函數(shù)也可以在揭示白盒解密函數(shù)生成方法的情況下保持白盒解密函數(shù)中的密鑰的安全性。實(shí)施例5本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密函數(shù)生成裝置1400。具體來(lái)說(shuō)，如圖14中所示，裝置1400包含隨機(jī)種子接收單元1401、密鑰接收單元1402、密鑰生成單元1403、隨機(jī)數(shù)生成單元1404和加密函數(shù)生成單元1405。隨機(jī)種子接收單元1401用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子。密鑰接收單元1402用于接收用戶輸入的原始密鑰。密鑰生成單元1403用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示用于生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。隨機(jī)數(shù)生成單元1404用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。加密函數(shù)生成單元1405用于生成加密函數(shù)，其中加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定的F(x)。具體來(lái)說(shuō)，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用加密函數(shù)生成裝置1400生成加密函數(shù)的方法，可以參考實(shí)施例1中的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的加密函數(shù)生成裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例6本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密裝置1500。具體來(lái)說(shuō)，如圖15中所示，加密裝置1500包含明文接收單元1501、輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元1502、搜索單元1503和密文計(jì)算單元1504。明文接收單元1501用于接收用戶輸入的明文；輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元1502用于根據(jù)包含于預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和明文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m。搜索單元1503用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中所述預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)加密函數(shù)生成裝置1500并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，并且R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。密文計(jì)算單元1504用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于明文的密文。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用加密裝置1500對(duì)明文進(jìn)行加密的方法，可以參考實(shí)施例2中的描述并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的加密裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例7本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密函數(shù)生成裝置1600。具體來(lái)說(shuō)，如圖16中所示，裝置1600包含隨機(jī)種子接收單元1601、密鑰接收單元1602、密鑰生成單元1603、隨機(jī)數(shù)生成單元1604和解密函數(shù)生成單元1605。隨機(jī)種子接收單元1601用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子。密鑰接收單元1602用于接收用戶輸入的原始密鑰。密鑰生成單元1603用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。隨機(jī)數(shù)生成單元1604用于通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。解密函數(shù)生成單元1605用于生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。具體來(lái)說(shuō)，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用解密函數(shù)生成裝置1600生成解密函數(shù)的方法，可以參考實(shí)施例3中的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的解密函數(shù)生成裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例8本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密裝置1700。具體來(lái)說(shuō)，如圖17中所示，解密裝置1700包含密文接收單元1701、輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元1702、搜索單元1703和明文計(jì)算單元1704。密文接收單元1701用于接收用戶輸入的密文。輸入掩碼數(shù)據(jù)計(jì)算單元1702用于根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和密文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m。搜索單元1703用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)解密函數(shù)生成裝置1700并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤r≤R，并且R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。明文計(jì)算單元1704用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于密文的明文。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用解密裝置1700對(duì)密文進(jìn)行解密的方法，可以參考實(shí)施例4這噢乖的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的解密裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此處產(chǎn)生的技術(shù)效果，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例9本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密函數(shù)生成裝置1800。具體來(lái)說(shuō)，如圖18中所示，裝置1800包含：接收器1801、處理器1802和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器1803。接收器1801用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子。接收器1801進(jìn)一步用于接收用戶輸入的原始密鑰。處理器1802用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器1803用于根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。處理器1802用于生成加密函數(shù)，其中所述加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。具體來(lái)說(shuō)，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用加密函數(shù)生成裝置1800生成加密函數(shù)的方法，可以參考實(shí)施例1中的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的加密函數(shù)生成裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例10本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密裝置1900。具體來(lái)說(shuō)，如圖19中所示，加密裝置1900包含接收器1901和處理器1902。接收器1901用于接收用戶輸入的明文。處理器1902用于根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和明文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m。處理器1902進(jìn)一步用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中所述預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)加密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤rR，并且R表示生成加密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。處理器1902進(jìn)一步用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于明文的密文。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。優(yōu)選地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用加密裝置1900對(duì)明文進(jìn)行加密的方法，可以參考實(shí)施例2中的描述并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的加密裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果，并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例11本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密函數(shù)生成裝置。具體來(lái)說(shuō)，如圖20中所示，裝置2000包含：接收器2001、處理器2002和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器2003。接收器2001用于接收用戶輸入的隨機(jī)種子。接收器2001進(jìn)一步用于接收用戶輸入的原始密鑰。處理器2002用于根據(jù)原始密鑰生成R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰，其中R輪迭代計(jì)算所需的輪密鑰包含第r輪的輪密鑰，R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)，R是正整數(shù)并且1≤r≤R。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器2003用于根據(jù)隨機(jī)種子生成R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼和R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)，n>m，R輪迭代計(jì)算所需的仿射擴(kuò)張掩碼包含第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼，并且R輪迭代計(jì)算所需的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)包含第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)。處理器2002用于生成解密函數(shù)，其中解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。具體來(lái)說(shuō)，第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼可以包含第r輪的輸入仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的輸出仿射擴(kuò)張掩碼。特別地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用解密函數(shù)生成裝置2000生成解密函數(shù)的方法，可以參考實(shí)施例3中的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的解密函數(shù)生成裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果并且本文不再描述細(xì)節(jié)。實(shí)施例12本發(fā)明實(shí)施例提供一種解密裝置2100。具體來(lái)說(shuō)，如圖21中所示，解密裝置2100包含接收器2101和處理器2102。接收器2101用于接收用戶輸入的密文。處理器2102用于根據(jù)包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼和密文中的輸入仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算輸入掩碼數(shù)據(jù)，其中仿射擴(kuò)張掩碼是用于將m比特?cái)?shù)據(jù)映射到n比特?cái)?shù)據(jù)的仿射變換矩陣，其中m和n是預(yù)設(shè)正整數(shù)并且n>m。處理器2102進(jìn)一步用于使用預(yù)存儲(chǔ)的加密函數(shù)的預(yù)計(jì)算表根據(jù)輸入掩碼數(shù)據(jù)獲得輸出掩碼數(shù)據(jù)，其中所述預(yù)存儲(chǔ)的解密函數(shù)包含R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表，R輪迭代計(jì)算的預(yù)計(jì)算表中的第r輪的預(yù)計(jì)算表包括第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)之間的一對(duì)一映射關(guān)系，第r輪的預(yù)設(shè)輸入數(shù)據(jù)包含第r輪的預(yù)設(shè)輸入掩碼數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包含第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，并且根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的隨機(jī)種子通過(guò)解密函數(shù)生成裝置并且通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼和第r輪的隨機(jī)干擾數(shù)據(jù)，1≤rR，并且R表示生成解密函數(shù)所需的迭代計(jì)算的輪數(shù)。處理器2102進(jìn)一步用于根據(jù)輸出掩碼數(shù)據(jù)和包含在預(yù)存儲(chǔ)的仿射擴(kuò)張掩碼中的輸出仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算對(duì)應(yīng)于密文的明文。優(yōu)選地，根據(jù)F(x)＝A*x+b確定仿射擴(kuò)張掩碼，其中x是m維列向量，A和b是通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器并且根據(jù)隨機(jī)種子生成的矩陣，A是(n*m)的二元域上的列滿秩矩陣，b是n維列向量，并且可以根據(jù)A和b確定F(x)。優(yōu)選地，m預(yù)設(shè)為S盒的輸入/輸出長(zhǎng)度，所述S盒的輸入長(zhǎng)度與輸出長(zhǎng)度相同。根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)包含：根據(jù)預(yù)設(shè)初始值、第r輪的輪密鑰和第r輪的仿射擴(kuò)張掩碼參考S盒計(jì)算第r輪的輸出掩碼數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于用于通過(guò)使用解密裝置2100對(duì)密文進(jìn)行解密的方法，可以參考實(shí)施例4中的描述，并且在本發(fā)明實(shí)施例中不再描述細(xì)節(jié)。因?yàn)樵诖藢?shí)施例中提供的解密裝置可以用于實(shí)施前述方法，所以可以通過(guò)參考前述方法實(shí)施例中的描述獲悉從此產(chǎn)生的技術(shù)效果并且本文不再描述細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以清楚地理解，出于描述的簡(jiǎn)易性和簡(jiǎn)潔性，在前述裝置中，前述功能模塊的劃分用作說(shuō)明的實(shí)例。在實(shí)際應(yīng)用中，前述功能可以分配到不同模塊并且根據(jù)需求實(shí)施，也就是說(shuō)，裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分成不同功能模塊以實(shí)施全部或部分上述功能。對(duì)于前述系統(tǒng)、裝置和單元的詳細(xì)工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程并且本文不再描述細(xì)節(jié)。在本申請(qǐng)案中提供若干實(shí)施例中，應(yīng)理解，所揭示的系統(tǒng)、裝置和方法可以通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)。例如，所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示例性的。例如，模塊或單元?jiǎng)澐謨H僅是邏輯功能劃分并且可以是實(shí)際實(shí)施方案中的其它劃分。例如，可以將多個(gè)單元或組件組合或整合到另一系統(tǒng)中，或可以忽略或不執(zhí)行一些特征。另外，所顯示或所論述的相互耦合或直接耦合或通信連接可以通過(guò)某一接口實(shí)施。裝置或單元之間的間接耦合或通信連接可以通過(guò)電氣、機(jī)械或其它形式實(shí)施。作為單獨(dú)部分描述的單元可以或可以不物理分離，并且作為單元顯示的部分可以為或可以不為物理單元、可以位于一個(gè)位置或可以在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上分布?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要選擇部分或全部單元以實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的解決方案的目的。另外，本發(fā)明的實(shí)施例中的功能單元可以集成到一個(gè)處理單元中，或每個(gè)單元可以物理上單獨(dú)存在，或兩個(gè)或更多單元集成到一個(gè)單元中。集成單元可以硬件的形式實(shí)施，或可以軟件功能單元的形式實(shí)施。當(dāng)集成單元以軟件功能單元的形式實(shí)施以及作為單獨(dú)產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，所述集成單元可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體中?；诖死斫猓緦?shí)質(zhì)上發(fā)明的技術(shù)方案，或促進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的部分，或全部或部分技術(shù)方案可以軟件產(chǎn)品的形式實(shí)施。軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)于存儲(chǔ)媒體中并且包含用于指示計(jì)算機(jī)裝置(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)裝置)或處理器執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例中所描述的方法步驟的全部或部分的若干指令。前述存儲(chǔ)媒體包含：可以存儲(chǔ)程序代碼的任何媒體，例如USB閃存盤(pán)、可拆卸硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(Read-OnlyMemory，ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RandomAccessMemory，RAM)、磁盤(pán)或光學(xué)光盤(pán)。上述描述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式但并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易想到的在本發(fā)明所揭示的技術(shù)范圍內(nèi)的任何變化或替代應(yīng)處于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)受制于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3