轻量级分组加密算法Speck

轻量级分组加密算法Speck

Speck算法为基于变形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。Speck算法一共10个版本，均可用Speck 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。Speck的轮函数包含4种操作：按位异或(⊕)、模加(⊞)、循环左移(<<<)、循环右移(>>>)。

Speck系列算法的轮函数可以看作变形的两轮Feistel结构。记Speck算法第i轮的输入为(Xi，Yi)，输出为(Xi+1，Yi+1)，则状态(Xi，Yi)到(Xi+1，Yi+1)的更新过程可以描述为：

Speck算法加密过程

其中α和β为系统参数，在Speck32/64中α=7，β=2，其它系列算法中α=8，β=3。

Speck算法加密流程

轮密钥生成算法

Speck系列算法的密钥扩展函数利用轮函数来生成所需要的子密钥Ki。记算法主密钥K=(Lm-2，Lm-3，……，L0，K0)，其中Li，K0∈GF(2)n。密钥扩展函数的输入为主密钥K，输出为T个子密钥K0，K1，……，KT-1。计算Ki和Li的公式为：

其中Ki为第i轮子密钥，0≤i≤T-1，m为各算法密钥块数大小，例如，在Speck 32/64和Speck 48/96算法中都有m=4。