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申请/专利权人：北京电子科技学院

摘要：本发明涉及数据加密技术领域，特别是指一种支持分组密码SM4算法的全同态加密方法及装置。所述方法包括：基于密码学领域技术标准，根据运行环境信息，通过预设的参数算法进行参数生成，获得安全参数；根据安全参数，通过预设的全同态加密密钥生成算法进行密钥生成，获得全同态加密密钥；根据伪随机数，通过预设的SM4密钥拓展算法进行密钥生成，获得SM4共享密钥以及轮密钥；根据SM4共享密钥以及轮密钥，使用分组密码SM4算法，对明文进行加密，获得SM4密文；根据全同态加密密钥，对SM4密文进行全同态加密，获得全同态加密密文。本发明是一种针对于分组密码SM4算法的效率高且安全性强的全同态加密方法。

主权项：1.一种支持分组密码SM4算法的全同态加密方法，其特征在于，所述方法包括：S1、获取运行环境信息；根据所述运行环境信息，通过预设的参数算法进行参数生成，获得安全参数；其中，所述安全参数包括TRGSW安全参数、TRLWE安全参数和TLWE安全参数；S2、根据所述安全参数，通过预设的全同态加密密钥生成算法进行密钥生成，获得全同态加密密钥；其中，所述根据所述安全参数，通过预设的全同态加密密钥生成算法进行密钥生成，获得全同态加密密钥，包括：S21、根据所述TRGSW安全参数，使用预设的全同态加密密钥生成算法进行计算，得到TRGSW密钥；S22、根据所述TRLWE安全参数，使用预设的全同态加密密钥生成算法进行计算，得到TRLWE密钥；S23、根据所述TLWE安全参数，使用预设的全同态加密密钥生成算法进行计算，得到TLWE密钥；S3、使用预设的伪随机生成器生成伪随机数；根据所述伪随机数，通过预设的SM4密钥拓展算法进行密钥生成，获得SM4共享密钥以及轮密钥；S4、获取待加密的明文；根据所述SM4共享密钥以及轮密钥，使用分组密码SM4算法，对所述明文进行加密，获得SM4密文；S5、根据所述全同态加密密钥，对所述SM4密文进行全同态加密，获得全同态加密密文；其中，所述根据所述全同态加密密钥，对所述SM4密文进行全同态加密，获得全同态加密密文，包括：S51、根据所述TRGSW密钥，对所述SM4密文进行加密，获得第一TRGSW密文；S52、设置总轮次数为N，当前轮次数为i，令i＝1；S53、判断i是否大于N，如果i大于N，则转去执行步骤S510，如果i小于或等于N，则执行步骤S54；S54、基于查找表混合打包后的S盒，对所述第一TRGSW密文进行非线性映射，获得第二TRGSW密文；S55、根据所述TRLWE密钥，对所述第二TRGSW密文进行自举加密，获得TRLWE密文；S56、根据所述TLWE密钥，对所述TRLWE密文进行拆分加密处理，获得第一TLWE密文；S57、对所述第一TLWE密文进行线性变换，获得第三TLWE密文；其中，所述对所述第一TLWE密文进行线性变换，获得第三TLWE密文，包括：S571、对所述第一TLWE密文进行行位移处理，获得第二TLWE密文；S572、对所述第二TLWE密文进行列混淆处理，获得第三TLWE密文；S58、基于PBSmanyLUT算法，根据所述TRGSW密钥，对所述第三TLWE密文进行加密处理，获得第三TRGSW密文；其中，所述基于PBSmanyLUT算法，根据所述TRGSW密钥，对所述第三TLWE密文进行加密处理，获得第三TRGSW密文，包括：S581、采用PBSmanyLUT算法，对所述第三TLWE密文进行降噪处理，获得第四TLWE密文；S582、根据所述TRGSW密钥，对所述第四TLWE密文进行加密，获得第三TRGSW密文；S59、将所述第三TRGSW密文确定为所述第一TRGSW密文；令i＝i+1；执行步骤S52；S510、将所述第一TRGSW密文确定为全同态加密密文；输出所述全同态加密密文。

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