武漢瑞納捷加密安全芯片RJMU401是采用業內領先的低功耗高效率32位安全處理器SC100內核，該芯片內置有SM1/SM2/SM3/SM4/DES/RSA/AES等多種加密算法，具備完備的安全防護，如頻率檢測、抗SPA/DPA/EMA/DEMA攻擊、防篡改檢測電路等措施，防止外部惡意攻擊，保護芯片數據安全；RJMU401屬于國密級金融加密安全芯片，并已經取得國密安全芯片型號認證，編號：SXH2018102。
在實際加解密功能應用時，很多應用場景所需加密的數據量相對會比較大，往往需要對原始數據進行分組加密。小編今天就重點介紹一下加密安全芯片RJMU401中的分組密碼算法——DES和SM4。桑尼奇孫生，QQ:2335804557, 18576699326, 歡迎交流！（更多詳情）
（一）分組密碼算法介紹
分組密碼算法就是將明文數據按固定長度進行分組，然后在同一密鑰控制下逐組進行加密，從而將各個明文分組變換成一個等長的密文分組的密碼。其中二進制明文分組的長度稱為該分組密碼的分組規模。
分組密碼的實現原則如下：
(1)必須實現起來比較簡單,知道密鑰時加密和脫密都十分容易,適合硬件和(或)軟件實現。
(2)加脫密速度和所消耗的資源和成本較低,能滿足具體應用范圍的需要。
分組密碼的設計基本遵循混淆原則和擴散原則。
混淆原則就是將密文、明文、密鑰三者之間的統計關系和代數關系變得盡可能復雜，使得敵手即使獲得了密文和明文，也無法求出密鑰的任何信息;即使獲得了密文和明文的統計規律，也無法求出明文的任何信息。
擴散原則就是應將明文的統計規律和結構規律散射到相當長的一段統計中去。也就是說讓明文中的每一位影響密文中的盡可能多的位，或者說讓密文中的每一位都受到明文中的盡可能多位的影響。
瑞納捷加密安全芯片RJMU401中的分組密碼算法DES
DES算法是在美國NSA(國家安全局)資助下由IBM公司開發的密碼算法，其初衷是為政府非機密的敏感信息提供較強的加密保護。它是美國政府擔保的第一種加密算法，并在1977年被正式作為美國聯邦信息處理標準。DES主要提供非軍事性質的聯邦政府機構和私營部門使用，并迅速成為名聲最大，使用最廣的商用密碼算法。DES以 64 位為 分組對數據 加密，它的 密鑰長度 是 56 位，加密解密 用 同一算法。DES 加密算法是對 密鑰 進行保密，而 公開算法，包括加密和解密算法。這樣，只有掌握了和發送方 相同密鑰 的人才能解讀由 DES加密算法加密的密文數據。因此，破譯 DES 加密算法實際上就是 搜索密鑰的編碼。對于 56 位長度的 密鑰 來說，如果用 窮舉法 來進行搜索的話，其運算次數為 2 ^ 56 次。
瑞納捷加密安全芯片RJMU401中的分組密碼算法SM4
SM4國密算法由國家密碼局發布，此算法是一個分組算法，用于無線局域網產品。該算法的分組長度為128比特，密鑰長度為128比特。加密算法與密鑰擴展算法都采用32輪非線性迭代結構。解密算法與加密算法的結構相同，只是輪密鑰的使用順序相反，解密輪密鑰是加密輪密鑰的逆序。:此算法采用非線性迭代結構，每次迭代由一個輪函數給出，其中輪函數由一個非線性變換和線性變換復合而成，非線性變換由S盒所給出。其中rki為輪密鑰，合成置換T組成輪函數。輪密鑰的產生與上圖流程類似，由加密密鑰作為輸入生成，輪函數中的線性變換不同，還有些參數的區別。
（四）DES和SM4算法比較
DES算法和SM4算法的目的都是為了加密保護靜態儲存和傳輸信道中的數據；從算法上看，國產SM4算法在計算過程中增加非線性變換，理論上能大大提高其算法的安全性，并且由專業機構進行了密碼分析，民間也對21輪SM4進行了差分密碼分析，結論均為安全性較高。
（五）小結
瑞納捷加密安全芯片RJMU401不僅內置有DES及SM4分組加密算法，而且還于內置有3DES、AES、RSA等多種國際加密算法，以及國密SM1、SM2、SM3等國密算法硬件引擎，支持PKI等強認證功能，超強的安全和功能，使得這顆芯片成為安全IC領域的佼佼者。下面小編也簡單介紹一下瑞納捷加密安全芯片RJMU401的一些特點。
（1）32位ARM-SC100安全處理器：
三級流水線架構，快速指令執行。超低功耗設計，有休眠和深度休眠模式。存儲器保護單元（MPU），確保數據安全。Keil MDK開發環境支持。自主研發的智能操作系統COS。
（2）超大的存儲空間：
550KB超大Flash存儲空間，支持一卡多應用，隨意升級和擴展應用。18KB超大SRAM使數據處理暢通無阻。Flash的擦寫壽命10萬次以上，讀寫一個Page(256字節)僅需3ms。
（3）完善的安全特性：
電壓/頻率/溫度/光敏檢測功能，防止惡意攻擊破解芯片。硬件CRC16/32校驗電路。硬件32位真隨機數發生器。硬件防篡改檢測電路。128位唯一身份ID。
（4）強壯的電氣特性：
ESD保護：4000V以上。寬工作電壓：1.62 to 5.5V。超低休眠功耗：10uA以內。
（5）堅固的品質：
華虹宏力先進的90nm生產制造工藝保證。高、低溫循環測試72小時以上。靜電測試、群脈沖測試。Flash擦寫壽命測試。加熱、激光、異常電壓等物理攻擊測試。100%的出廠檢測率，保證每個芯片的可靠性。
深圳市桑尼奇科技有限公司為武法瑞納捷Runjet指定一級代理商，全線代理瑞納捷產品，包括有：加密安全芯片（RJMU401、RJMU101、RJMU151）等，版本保護芯片RJGT102，MCU產品RJMU103以及驅動芯片等產品，如有選型或樣品需求，歡迎隨時咨詢。桑尼奇孫生，QQ:2335804557,18576699326。
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