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龙图腾网获悉上海伊世智能科技有限公司申请的专利SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统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：CN120729509B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28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：202511172365.7，技术领域涉及：H04L9/06；该发明授权SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统是由石天翔;李江龙设计研发完成，并于2025-08-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统，属于硬件加速技术领域，包括S1、获取用户输入的密钥以及待加密的明文；S2、根据用户输入的密钥生成32个轮密钥，；S3、将待加密的明文进行加密操作，加密操作由级联的32个轮操作子步骤组成，轮操作子步骤采用可变流水级连接方式；S4、第31个轮操作子步骤输出的处理结果为步骤S1中明文加密完成后的密文；本发明提供的SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统，能够在保证安全性的前提下，显著提高SM4算法的执行速度，降低处理时延，同时根据不同应用场景灵活调整硬件资源配置，实现资源的高效利用。

本发明授权SM4对称密码算法低时延硬件加速方法及系统在权利要求书中公布了：1.SM4对称密码算法低时延硬件加速方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、获取用户输入的密钥以及待加密的明文； S2、根据用户输入的密钥生成32个轮密钥，； S3、将待加密的明文进行加密操作，加密操作由级联的32个轮操作子步骤组成，轮操作子步骤采用可变流水级连接方式； S4、第31个轮操作子步骤输出的处理结果为步骤S1中明文加密完成后的密文； 步骤S2中将输入的初始密钥用表示，轮密钥用表示，轮密钥的生成过程包括： S21、将初始密钥与系统参数进行异或，得到初始轮密钥寄存器： ； S22、经过32轮迭代生成轮密钥； S23、经过32轮迭代后，得到32个轮密钥，用于步骤S3加密过程的32迭代； 步骤S22中，对于，第个轮密钥的计算公式为： ； 其中，为固定参数，为将合成置换函数中的线性变换替换为后的合成置换函数； 步骤S3中设待加密的明文，SM4加密的32轮级操作，是对明文分组执行32次迭代变换，每级轮操作的输入是前一级的中间结果，输出传递给下一级，其中，单级轮操作子步骤的计算公式为： ； 从初始明文分组开始，逐轮执行上述操作，形成流水线式迭代；32级轮操作后，得到4个新的32位字； 从初始明文分组开始，逐轮执行上述操作，形成流水线式迭代，具体为： 第0级：输入，用计算； 第1级：输入，用计算； …… 第31级：输入，用计算； 另外，使用如下模块实现低时延硬件加速方法，包括： 轮密钥扩展模块，用于根据用户输入的密钥生成32个轮密钥，轮密钥扩展模块采用并行计算结构用于减少密钥扩展过程中的数据依赖和运算延迟； 加密模块，由级联的32个轮操作子模块组成，每个轮操作子模块对应一轮SM4算法的轮操作，轮操作子模块之间采用可变流水级连接方式，根据控制信号动态调整流水线级数； 控制模块，用于根据不同的应用场景需求，向轮操作子模块发送控制信号以调整流水线级数，并优化轮密钥扩展模块的计算顺序，以及调整硬件系统中各模块的资源分配； 轮操作子模块包括： 数据拆分单元，用于将输入数据按位分成块，块、块、块和块； 异或运算单元，用于对块、块和块进行异或操作，得到第一异或结果，再将第一异或结果与对应的轮密钥进行异或操作，得到第一数据； S盒置换单元，对第一数据按位分成的块、块、块和块进行置换操作，得到置换数据； 循环移位单元，用于将各个置换数据按位拼接后，分别进行向左循环移位操作，得到第一移位数据、第二移位数据、第三移位数据和第四移位数据； 结果生成单元，用于将第一移位数据与第二移位数据进行异或操作，得到第二数据，再将第三移位数据与第四移位数据进行异或操作，得到第三数据，最后将第二数据与第三数据进行异或操作，并将得到的第个轮操作子模块的处理结果存入对应的寄存器。

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