密码应用-轻量级分组加密算法PRIDE

轻量级分组加密算法PRIDE

算法为基于SPN结构设计的轻量级分组密码算法。算法分组大小为64位，密钥长度为128位(PRIDE-128)。PRIDE算法共迭代20轮，每轮轮函数F由轮密钥加、、L线性变换3部分组成。如图所示。PRIDE算法的前19轮是一致的，最后一轮没有线性层变换。将64位中间状态分成16个4比特块(Nibble)，然后进入轮函数。

算法轮函数

PRIDE算法加密流程

（1）轮密钥加层

将64位的轮密钥与64位的中间状态逐比特异或。

中间状态为B0…B15，轮密钥为…RK15，则=Bi+RKi0≤i≤15）

（2）S盒代换层

把（1）中输出的64位中间状态划分为16个4-bit的，然后依次进入16个相同的4X4S盒，输出为S[W0]…S[W15]。

（3）L线性变换层

PRIDE算法的线性层可成三部分：一个置换层P，一个矩阵变换层M和置换层P的逆变换P-1。矩阵层M由四个小矩阵并行而成的，线性层L可表示成：

轮密钥生成算法

PRIDE算法的128比特主密钥K分为两个64比特部分(k0，k1)，即K=k0||k1，其中k0是PRIDE算法的白化密钥，用于加密前和加密后，k1用于生成PRIDE算法的第i轮轮子密钥fi(k1)。具体的生成方式如下：