MPECA:面向多平台的高效密码算法

作者：李珂悫; 冯景亚; 韦永壮^*; 赵琪

来源：计算机应用研究, 2023, 40(08): 2481-2492.

DOI：10.19734/j.issn.1001-3695.2022.12.0825

• 分组密码算法
• AESNI指令
• 固定切片
• 差分密码攻击

目前基于AESNI指令集设计面向6G系统高速加密算法备受业界关注，如ROCCA算法。然而，如何在不支持AESNI指令集环境下设计高速实现的密码算法是目前的研究难点之一。基于AES轮函数特点，设计了一个面向多平台的高效加密算法——MPECA。该算法轮函数采用四轮AES迭代操作，使其在不支持AESNI低端环境下仍可利用固定切片技术进行高效软件实现。特别地，MPECA比ROCCA在初始化和生成标签阶段少花销32个AES轮函数操作和128个XOR操作，使得其在支持AESNI指令的环境下实现更快捷。实验结果表明：与ROCCA相比，Intel平台上，在不支持AESNI环境下，MPECA加密速度提高了3.05倍，在支持AESNI环境下，MPECA加密速度提高了30.64%;在ARM平台上，MPECA加密速度提高了近2.37倍。此外，MPECA密码算法具有较高的安全强度，足以抵抗差分密码攻击、积分攻击及密钥恢复攻击等。

• 单位
  桂林电子科技大学