sm4分组加密算法的轮函数采用什么样的feistel结构，每一轮改变多少的明文

SM4分组加密算法采用的是32轮的Feistel结构。在每一轮中，明文分为左半部分和右半部分，经过一系列的变换后，将左半部分和右半部分进行异或运算，并交换左右两部分的位置，得到下一轮的明文。

在每一轮中，明文左半部分的64位都会参与到计算中，而右半部分的64位仅有一部分会参与到计算中，具体来说，每一轮中右半部分的前32位会参与到计算中，而后32位则不参与。这样的设计可以增加算法的安全性，使得每一轮的变换更加复杂。

相关问题

用python实现一个基于Feistel结构分组密码，要求轮函数的设计要用到LFSR

好的，以下是一个基于Feistel结构和LFSR的分组密码的示例代码，使用Python语言实现：

import random

# 定义Feistel函数
def feistel_function(L, R, round_key):
    # 将L和R进行异或运算
    xor_result = L ^ round_key
    # 对异或结果进行LFSR加密
    lfsr_result = lfsr(xor_result)
    # 将加密结果与R进行异或运算
    new_R = R ^ lfsr_result
    # 返回新的L和R
    return R, new_R

# 定义LFSR函数
def lfsr(seed):
    # 定义LFSR的初始状态和反馈位
    state = seed
    feedback_bit = 0b100000001
    
    # 对LFSR进行16次迭代
    for i in range(16):
        # 计算下一状态
        feedback = state & feedback_bit
        bit = (feedback >> 8) ^ (feedback & 0b1111111)
        state = ((state << 1) & 0b111111111) | bit
    
    # 返回LFSR加密后的结果
    return state

# 定义轮函数
def round_function(data, key):
    # 对数据和密钥进行LFSR加密
    data_key = lfsr(data)
    key_key = lfsr(key)
    # 将加密后的结果进行异或运算
    result = data_key ^ key_key
    # 返回轮函数的结果
    return result

# 定义Feistel加密函数
def feistel_encrypt(plaintext, key, rounds):
    # 将明文分成左右两部分
    L = plaintext >> 8
    R = plaintext & 0b11111111
    
    # 进行Feistel加密的轮数
    for i in range(rounds):
        # 调用轮函数进行加密
        round_key = round_function(L, key)
        # 调用Feistel函数进行加密
        L, R = feistel_function(L, R, round_key)
        # 更新密钥
        key = lfsr(key)
    
    # 将加密后的左右两部分进行拼接，并返回密文
    return (L << 8) | R

# 定义Feistel解密函数
def feistel_decrypt(ciphertext, key, rounds):
    # 将密文分成左右两部分
    L = ciphertext >> 8
    R = ciphertext & 0b11111111
    
    # 进行Feistel解密的轮数
    for i in range(rounds):
        # 更新密钥
        key = lfsr(key)
        # 调用轮函数进行解密
        round_key = round_function(L, key)
        # 调用Feistel函数进行解密
        L, R = feistel_function(L, R, round_key)
    
    # 将解密后的左右两部分进行拼接，并返回明文
    return (L << 8) | R

# 测试代码
if __name__ == '__main__':
    # 随机生成一个明文和密钥
    plaintext = random.randint(0, 0xffff)
    key = random.randint(0, 0xff)
    print("明文为：0x{:04x}，密钥为：0x{:02x}".format(plaintext, key))
    
    # 进行Feistel加密和解密
    ciphertext = feistel_encrypt(plaintext, key, 8)
    decrypted_text = feistel_decrypt(ciphertext, key, 8)
    
    # 输出加密和解密后的结果
    print("加密后的密文为：0x{:04x}".format(ciphertext))
    print("解密后的明文为：0x{:04x}".format(decrypted_text))
    
    # 检查解密后的明文是否和原明文相同
    if decrypted_text == plaintext:
        print("解密成功！")
    else:
        print("解密失败！")

在上述代码中，我们定义了Feistel函数、LFSR函数和轮函数，并在Feistel加密和解密函数中调用这些函数进行加密和解密。其中，轮函数的参数为数据和密钥，返回值为轮函数的结果。在Feistel加密和解密函数中，我们首先使用轮函数生成轮密钥，然后调用Feistel函数进行加密和解密，并更新密钥。在测试代码中，我们随机生成一个明文和密钥，并对明文进行Feistel加密和解密，最后检查解密后的明文是否和原明文相同。

基于Feistel结构构造一个分组密码算法，要求分组长度=128bit，主密钥长度>=128bit，轮数>=8，轮函数设计用到LFSR

好的，我可以给你一个基于Feistel结构构造的分组密码算法，满足你的要求。

算法概述：

该算法采用Feistel结构，分组长度为128位，主密钥长度不小于128位，轮数不少于8轮。轮函数设计采用LFSR（线性反馈移位寄存器）。

算法步骤：

1.密钥扩展

将主密钥按照一定规则扩展为多个子密钥，供轮函数使用。具体扩展规则可以采用密钥编排方案，例如AES的密钥扩展算法。

2.分组划分

将明文分成左右两部分，每部分长度为64位。

3.轮函数设计

轮函数采用LFSR结构，用子密钥对LFSR进行初始化，然后进行若干轮计算，最终输出一个64位的结果。LFSR的位数和反馈多项式可以根据具体需要进行调整。

4.轮运算

每轮运算包括以下步骤：

4.1 将右半部分作为输入，经过轮函数计算得到一个64位结果。

4.2 将左半部分和轮函数输出进行异或运算，得到一个新的右半部分。

4.3 将原来的右半部分作为新的左半部分。

4.4 重复执行若干轮，直到达到指定轮数。

5.合并左右部分

将左右两部分合并为一个128位的分组，即为加密结果。

解密过程与加密过程类似，只是子密钥的使用顺序相反，轮函数输出也要进行逆向运算。

需要注意的是，LFSR结构的安全性较低，容易受到线性攻击等攻击手段的威胁，因此在实际应用中需要进行加强，例如采用更加复杂的轮函数、增加扰动等手段。