一種加密裝置及加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，具體涉及一種加密裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信系統(tǒng)正廣泛應(yīng)用于語音、視頻、數(shù)據(jù)等各種類型的通信中，對所傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)進(jìn)行完整性計算是一種保護(hù)數(shù)據(jù)安全、防止非授權(quán)篡改的有效手段。
[0003] 在長期演進(jìn)化TE, Long Term Evolution)通信系統(tǒng)中，為滿足高速、安全的數(shù)據(jù)傳 輸，出現(xiàn)了 EIA3完整性算法。
[0004] EIA3完整性算法是祖沖之算法集之一；祖沖之算法集是由中國學(xué)者自主設(shè)計的 加密和完整性算法，包括祖沖之狂UC)算法、加密算法128-EEA3和完整性算法128-EIA3。 送套算法集已被認(rèn)可為LTE無線通信的第H套國際加密和完整性標(biāo)準(zhǔn)的算法。
[0005] 但是，現(xiàn)有技術(shù)中只提出了算法原理和軟件實(shí)現(xiàn)；而在實(shí)際應(yīng)用的LTE通信系統(tǒng) 中，數(shù)據(jù)傳輸速率很高，通過ZUC算法產(chǎn)生密鑰流的計算過程非常復(fù)雜，并且需要將數(shù)據(jù)從 存儲器中讀出，通過產(chǎn)生的密鑰流與數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性計算后，再將數(shù)據(jù)存入存儲器中；整個 過程僅憑軟件是無法實(shí)現(xiàn)處理需求的。而目前尚未提出一種能夠支持ZUC算法加密的硬件 系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種加密裝置及方法，能夠解決 通過ZUC算法進(jìn)行加密無硬件系統(tǒng)支持的問題。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是送樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種加密裝置，所述加密裝置包括；數(shù)據(jù)存儲模塊、密鑰流處 理模塊和加密處理模塊；其中，
[0009] 所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于獲取第一參數(shù)，在滿足第一預(yù)設(shè)條件時，將所述第一參數(shù) 中的密鑰及加密參數(shù)發(fā)送至所述密鑰流處理模塊；所述第一參數(shù)包括；密鑰、加密參數(shù)、源 地址、目的地址W及數(shù)據(jù)長度；還用于根據(jù)所述第一參數(shù)中的源地址及數(shù)據(jù)長度讀入待加 密的數(shù)據(jù)，將所述待加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述加密處理模塊；還用于根據(jù)所述第一參數(shù)中的 目的地址及數(shù)據(jù)長度接收所述加密處理模塊發(fā)送的加密數(shù)據(jù)，輸出所述加密數(shù)據(jù)；
[0010] 所述密鑰流處理模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊發(fā)送的所述第一參數(shù)中的密鑰 及加密參數(shù)，根據(jù)所述密鑰及加密參數(shù)生成密鑰流，將所述密鑰流發(fā)送至所述加密處理模 塊；
[0011] 所述加密處理模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊發(fā)送的所述待加密的數(shù)據(jù)和所述 密鑰流處理模塊發(fā)送的所述密鑰流，將所述待加密的數(shù)據(jù)和所述密鑰流按第一加密方式進(jìn) 行處理，獲得加密數(shù)據(jù)，將所述加密數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0012] 上述方案中，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括；總線從處理模塊、有限狀態(tài)機(jī)（FSM，F(xiàn)inite State Machine)控制模塊、總線主處理模塊；其中，
[0013] 所述總線從處理模塊，用于獲取第一參數(shù)，將所述第一參數(shù)發(fā)送至所述FSM控制 模塊；所述第一參數(shù)包括：密鑰、加密參數(shù)、源地址、目的地址W及數(shù)據(jù)長度信息；
[0014] 所述FSM控制模塊，用于根據(jù)所述總線從處理模塊發(fā)送的第一參數(shù)，在滿足第一 預(yù)設(shè)條件時，將所述密鑰和加密參數(shù)發(fā)送至所述密鑰流處理模塊，將所述源地址、目的地址 及數(shù)據(jù)長度信息發(fā)送至所述總線主處理模塊；
[0015] 所述總線主處理模塊，用于根據(jù)所述FSM控制模塊發(fā)送的所述源地址及數(shù)據(jù)長度 信息，讀入待加密的數(shù)據(jù)，將所述待加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述加密處理模塊；還用于根據(jù)所述 FSM控制模塊發(fā)送的所述目的地址及數(shù)據(jù)長度信息，接收所述加密處理模塊發(fā)送的加密數(shù) 據(jù)，輸出所述加密數(shù)據(jù)。
[0016] 上述方案中，所述總線主處理模塊包括：第一緩存模塊和第二緩存模塊；其中，
[0017] 所述第一緩存模塊，用于根據(jù)所述FSM控制模塊發(fā)送的所述源地址及數(shù)據(jù)長度信 息，讀入待加密的數(shù)據(jù)，并在滿足第二預(yù)設(shè)條件時將所述待加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述加密處 理模塊；
[0018] 所述第二緩存模塊，用于根據(jù)所述FSM控制模塊發(fā)送的所述目的地址及數(shù)據(jù)長度 信息，接收所述加密處理模塊發(fā)送的加密數(shù)據(jù)，并在滿足第H預(yù)設(shè)條件時輸出所述加密數(shù) 據(jù)。
[0019] 上述方案中，所述總線主處理模塊采用的接口包括但不限于AXI主接口或A皿主 接口。
[0020] 上述方案中，所述總線從處理模塊采用的接口包括但不限于AXI從接口或A皿從 接口。
[0021] 上述方案中，所述密鑰流處理模塊，用于根據(jù)所述密鑰及加密參數(shù)并行生成多路 密鑰流。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種加密方法，所述方法包括：
[0023] 獲取第一參數(shù)；所述第一參數(shù)包括；密鑰、加密參數(shù)、源地址、目的地址W及數(shù)據(jù) 長度；
[0024] 根據(jù)所述第一參數(shù)中的密鑰及加密參數(shù)生成密鑰流；
[00巧]讀入待加密的數(shù)據(jù)，將所述待加密的數(shù)據(jù)和所述密鑰流按第一加密方式進(jìn)行處 理，獲得加密數(shù)據(jù)，輸出所述加密數(shù)據(jù)。
[0026] 上述方案中，所述根據(jù)所述第一參數(shù)中的密鑰及加密參數(shù)生成密鑰流，包括：根據(jù) 所述第一參數(shù)中的密鑰及加密參數(shù)并行生成多路密鑰流。
[0027] 上述方案中，所述獲取第一參數(shù)，包括；采用包括但不限于的AXI主接口或A皿主 接口獲取第一參數(shù)。
[0028] 上述方案中，所述讀入待加密的數(shù)據(jù)，包括；采用包括但不限于的AXI主接口或 AHB主接口讀入待加密的數(shù)據(jù)；
[0029] 相應(yīng)的，所述輸出所述加密數(shù)據(jù)，包括；采用包括但不限于的AXI主接口或A皿主 接口輸出所述加密數(shù)據(jù)。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例提供的加密裝置及方法，所述加密裝置包括；數(shù)據(jù)存儲模塊、密鑰流 處理模塊和加密處理模塊；所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于獲取第一參數(shù)，在滿足第一預(yù)設(shè)條件 時，將所述第一參數(shù)中的密鑰及加密參數(shù)發(fā)送至所述密鑰流處理模塊；所述第一參數(shù)包括： 密鑰、加密參數(shù)、源地址、目的地址W及數(shù)據(jù)長度；還用于根據(jù)所述第一參數(shù)中的源地址及 數(shù)據(jù)長度讀入待加密的數(shù)據(jù)，將所述待加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述加密處理模塊；還用于根據(jù) 所述第一參數(shù)中的目的地址及數(shù)據(jù)長度接收所述加密處理模塊發(fā)送的加密數(shù)據(jù)，輸出所述 加密數(shù)據(jù)；所述密鑰流處理模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊發(fā)送的所述第一參數(shù)中的密 鑰及加密參數(shù)，根據(jù)所述密鑰及加密參數(shù)生成密鑰流，將所述密鑰流發(fā)送至所述加密處理 模塊；所述加密處理模塊，用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊發(fā)送的所述待加密的數(shù)據(jù)和所述密 鑰流處理模塊發(fā)送的所述密鑰流，將所述待加密的數(shù)據(jù)和所述密鑰流按第一加密方式進(jìn)行 處理，獲得加密數(shù)據(jù)，將所述加密數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)存儲模塊。采用本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù) 方案，提出了一種通過ZUC算法進(jìn)行加密的硬件系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中ZUC算法無硬件系 統(tǒng)支持的問題；并且，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)進(jìn)行高速、高效的處理， 解決了原有的ZUC算法處理效率低下，不適于硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的問題，同時盡可能的降低了 功耗，大大提升了數(shù)據(jù)處理速度。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的加密裝置的第一種組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的加密裝置的第二種組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中密鑰流生成過程中的初始化過程的邏輯示意圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中密鑰流生成過程的邏輯示意圖；
[0035] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的加密方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種加密裝置；圖1為本發(fā)明實(shí)施例的加密裝置的第一種組 成結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，所述加密裝置包括：數(shù)據(jù)存儲模塊11、密鑰流處理模塊12和加 密處理模塊13 ;其中，
[0038] 所述數(shù)據(jù)存儲模塊11，用于獲取第一參數(shù)，在滿足第一預(yù)設(shè)條件時，將所述第一參 數(shù)中的密鑰及加密參數(shù)發(fā)送至所述密鑰流處理模塊12 ;所述第一參數(shù)包括；密鑰、加密參 數(shù)、源地址、目的地址W及數(shù)據(jù)長度；還用于根據(jù)所述第一參數(shù)中的源地址及數(shù)據(jù)長度讀入 待加密的數(shù)據(jù)，將所述待加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述加密處理模塊13 ;還用于根據(jù)所述第一參 數(shù)中的目的地址及數(shù)據(jù)長度接收所述加密處理模塊13發(fā)送的加密數(shù)據(jù)，輸出所述加密數(shù) 據(jù)；
[0039] 所述密鑰流處理模塊12,用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊11發(fā)送的所述第一參數(shù)中 的密鑰及加密參數(shù)，根據(jù)所述密鑰及加密參數(shù)生成密鑰流，將所述密鑰流發(fā)送至所述加密 處理模塊13 ;
[0040] 所述加密處理模塊13,用于接收所述數(shù)據(jù)存儲模塊11發(fā)送的所述待加密的數(shù)據(jù) 和所述密鑰流處理模塊12發(fā)送的所述密鑰流，將所述待加密的數(shù)據(jù)和所述密鑰流按第一 加密方式進(jìn)行處理，獲得加密數(shù)據(jù)，將所述加密數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)存儲模塊11。
[00川圖2為本發(fā)明實(shí)施例的加密裝置的第二種組成結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，具體的， 所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括：總線從處理模塊111、FSM控制模塊112、總線主處理模塊113 ;其 中，
[0042] 所述總線從處理