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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法与装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115801403B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211435426.0，技术领域涉及：H04L9/40；该发明授权面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法与装置是由崔婷婷;奚铁琦;郑秋华;吴铤;周迪;刘效国;翁天翎;葛轩一设计研发完成，并于2022-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法与装置在说明书摘要公布了：本发明公开面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法与装置。本发明提出的面向资源受限的设备通信的认证加解密方法BAMBOO‑64是一个轻量级认证加密方法，能够实现同时保障数据的机密性和完整性。BAMBOO‑64采用的Sponge结构，本身是一种成熟认证加密算法设计大框架，安全性强，内部置换采用三维立体结构，运算均为通用逻辑运算，无需特殊指令。相较已有的认证加密算法，BAMBOO‑64算法状态小，实现面积小，能耗低，且有利于短数据的处理。

本发明授权面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法与装置在权利要求书中公布了：1.一种面向资源受限的设备通信的轻量级认证加解密方法，其特征在于包括数据变换流程、中间状态预处理流程、加密处理流程、解密处理流程； 所述数据变换流程，用于对数据进行数据变换，具体是： 步骤S11：数据三维化 给定一维数据串D，按公式1的坐标映射关系构建出一个3×16×4的三维数据矩阵SD： SD[x,y,z]＝D[48z+3y+x]1 其中，x,y,z表示三维矩阵SD中一个数据的三轴坐标；D[]表示原一维数据中该数据的位置； 步骤S12：三维数据矩阵变换处理； 步骤S13：数据Sxyz按照原一维数据串D的数据坐标对应关系进行更新，得到经过变换后的数据PermD； 所述中间状态预处理流程，用于根据通信双方设备提前制定好的初始向量、密钥、新鲜值与通信发起方设定的相关数据A相结合处理，并生成用于通信双方各自的加密处理流程与解密处理流程的第三中间状态G3；具体是： 步骤S21：双方通信设备公开约定a位的初始向量IV，b位的新鲜值N，秘密协商c位的密钥K；其中：a,b,c满足a+b+c＝192，且c大于等于64，同时消息发起方将明文附加信息公开为通信数据A； 将初始向量IV，新鲜值N以及密钥K按IV||K||N的顺序拼接为192位初始中间状态G0，其中符号||表示对两侧的数据进行拼接； 步骤S22：双方通信设备分别使用所述数据变换流程对初始中间状态G0进行变换,得到变换后的初始中间状态PermG0；然后将变换后的初始中间状态PermG0按公式5与零扩充到192位的密钥K异或，由此发信方Se与收信方Re获得相同的第一中间状态G1： 步骤S23：对通信数据A进行分块处理： 判断通信数据A是否为0，若是则认为通信数据A为空，反之则继续判断A是否为64的相关倍数，若A的长度不为64的倍数，则在A的末位附加上一个1以及数个0使得A的长度是64的倍数,若A的长度为64的倍数，则不对A作处理； 将上述处理后的通信数据A进行分割，得到m个分块Aii＝1,…,m； 步骤S24：双方通信设备将第一中间状态G1按公式7与零填充至192位后的常数1异或，由此发信方Se与收信方Re获得相同的第二中间状态G2； 步骤S25：利用数据变换流程对第二中间状态G2进行数据变换，得到数据变换后的中间状态PermG2；对每一个分块Aii＝1,…,m，按公式8在Ai尾部补128个0，并与数据变换后的中间状态PermG2按位异或，获得第三中间状态G3； 所述加密处理流程，是资源受限的发信方设备Se用于根据其从中间状态预处理流程得到的第三中间状态G3，对所要发送给资源受限的发信方设备Se的数据进行加密，同时获得认证标签，具体是： 步骤S31：发信方设备Se按公式9判断需要加密发送的明文P长度是否为0，若是则认为明文P为空，反之则继续判断明文P是否为64的相关倍数，若明文P的长度不为64的倍数，则在明文P的末位附加上一个1以及数个0使得P的长度是64的倍数,若数据P的长度为64的倍数，则不对数据P作处理；最后对处理后长度为64倍数的明文P进行分块处理，得到t块明文块P1,…,Pt： 步骤S32：发信方设备Se利用初始向量IV，新鲜值N以及密钥K,以及通信数据A使用所述中间状态预处理流程处理得到第三中间状态G3，并按公式10将G3与零填充至192位的常数2异或，由此可得到第四中间状态S0： 步骤S33：发信方设备Se对前t-1个明文分块Pi获取中间状态Si和密文块Ci； 步骤S331：初始化对第四中间状态S0利用所述数据变换流程进行数据变换，得到数据变换后的第四中间状态PermS0； 步骤S332：发信方设备Se对每一个明文分块Pi尾部填充128个0，然后将其与上一个明文分块对应的数据变换后的第四中间状态PermSi-1相异或,得到当前明文分块Pi对应的更新后第四中间状态Si； 步骤S333：截取更新后第四中间状态Si的最高64位数据作为密文块Cii＝1,…,t-1； 其中，mbs64Si表示取截Si的最高64位； 步骤S34：发信方设备Se对最后一个明文分块Pt获取中间状态St和密文块Ct； 步骤S341：为了获得发信方设备Se需要发送的数据的最后一个密文块Ct，发信方设备Se按公式12得到中间状态St； 步骤S342：判断Pt的长度是否为64的相关倍数，若是则截取中间状态St的最高|Pt|mod64位数据作为最后一个密文块Ct，若否则截取中间状态St的最高64位数据作为最后一个密文块Ct，即公式13； 步骤S35：将中间状态St按公式14处理后得到认证标签T； 步骤S36：将由步骤S33和步骤S34得到的密文块按序拼接得到发信方设备Se需发送数据加密后的密文C，最后将密文C与认证标签T发送给收信方设备Re； 所述解密模块，用于收信方Re利用中间状态初始化模块得到的第三中间状态G3，与从发信方Se收到的密文C进行解密，并根据收到的认证标签T是否正确进而判断收到的信息是否正确，具体是： 步骤S41：收信方设备Re按公式15判断接收到的密文C长度是否为0，若是则认为密文C为空，反之则继续判断密文C的长度是否为64的相关倍数，若密文C的长度不为64的倍数，则在密文C的末位附加上一个1以及数个0使得密文C的长度是64的倍数,若密文C的长度为64的倍数，则不对密文C作处理；最后对处理后长度为64的倍数的密文C进行分块处理，得到r块明文块C1,…,Cr： 步骤S42：收信方Re利用初始向量IV，新鲜值N以及密钥K,以及通信数据A，使用中间状态初始化模块得到的第三中间状态G3，将第三中间状态G3按公式16与零填充至192位后的常数2按位异或处理，获得第四中间状态S0； 步骤S43：按公式17，除了最后一个密文分块，每一个密文分块都在尾部填充128个0后与经过数据变换后的第四中间状态PermSi-1相异或，并截取S的最高64位数据作为明文块Pii＝1,…,r-1； 步骤S44：收信方Re对最后一个密文块Cr获取中间状态Sr和明文块Pr： 步骤S441：收信方Re按公式18得到中间状态Sr； 步骤S44：判断C的长度是否为64的相关倍数，若是则截取中间状态Sr的最高|C|mod64位数据作为最后一个明文块Pr，若否则截取中间状态Sr的最高64位数据作为最后一个明文块Pr，即公式19； 步骤S45：将中间状态Sr按公式20处理后得到一个认证标签T*，将其与发信方设备Se所发送的认证标签T相比较获得认证结果，如果相同则通过认证，前往步骤S46，否则拒收； 步骤S46：将步骤S43与步骤S44的明文块按序拼接即可得到发信方设备Se所发送的数据。

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