轻量级分组加密算法Simon

轻量级分组加密算法Simon

Simon算法为基于平衡Feistel结构设计的轻量级分组密码算法。n表示字长，2n表示分组长度，mn表示密钥长度。Simon算法一共10个版本，均可用Simon 2n/mn表示。这10个版本分别为32/64，48/72，48/96，64/96，64/128，96/96，96/144，128/128，128/192，128/256。Simon轮函数包含3种操作：按位异或(⊕)、按位与(&)、循环左移(<<<)。

Simon算法加密过程

Simon算法加密流程

轮密钥生成算法

Simon系列分组密码算法的轮函数是相同的，其不同之处在于密钥扩展算法。假设初始密钥为K0，K1，……Km-1，利用轮密钥递推公式可以得到全部轮密钥K0，K1，……Kr-1。根据初始密钥字长m不同，递推公式分为3种：

其中常量c=2n-4=0xff…fc，c的二进制位数与轮密钥Ki相同。z0，z1，z2，z3，z4是5个不同的二进制常数数列，不同版本的Simon密码可以采用不同的z。

设u，v，w是周期为31的序列，t是周期为2的序列，

u=1111101000100101011000011100110···，

v=1000111011111001001100001011010···，

w=1000010010110011111000110111010···，

t=010101010101···。

则SIMON算法的轮常数序列为：

z0=u，z1=v，z2=u⊕t，z3=v⊕t，z4=w⊕t。