简述PRINCE加密算法

2024-10-29

随着云计算、物联网等技术的不断发展，轻量级分组密码算法有了更多领域得到广泛应用空间。下面我们就来了解一下轻量级分组密码算法中的PRINCE加密算法。

PRINCE算法简介

PRINCE算法是Borgho等在ASIACRYPT2012年会上提出的一种轻量级分组密码算法，算法采用FX结构，由一个核心算法PRINCEcore和两个白化密钥组成，其安全性主要依赖于PRINCEcore的安全性。PRINCEcore是一个SPN型分组密码，它采用对称结构、具有加解密相似性，将加密密钥异或常数α，使用该密钥进行加密即可实现解密过程（α反射性质）。

PRINCE算法的加密过程

初始置换：首先，输入的明文会通过一个固定的置换函数进行初始置换。这个置换函数将输入的比特位打乱顺序。
比特交织：然后，进行比特交织操作。这一步会将输入的比特位重新排列，使得每个输出比特都是输入比特位的一个特定子集。
多轮加密：接下来是多个加密轮。每一轮都使用一个轮密钥（由密钥生成函数生成），并且输入是上一轮的输出。每一轮的输出都会被用作下一轮的输入。每一轮的加密过程都是一样的，都是由一个非线性函数和一些固定操作组成。
解比特交织：在所有的加密轮之后，输出会通过一个解交织函数重新排列。这个函数与比特交织相反，会将比特位从新的排列恢复到原始的排列。
尾置换：最后，输出通过一个固定的置换函数进行尾置换，将比特位恢复到原始排列顺序，得到密文。