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本发明公开了一种Quartet轻量级加密算法的实现装置及方法，该实现装置包括明文处理模块、状态更新模块、状态寄存器组、状态控制单元、轮常数生成模块、密钥流生成模块、多路开关以及两个数据选择器；明文处理模块接收用户输入的指示信号flag和明文，输出处理后的64‑bit明文给状态控制单元；状态更新模块用于在状态控制单元输出的使能信号的驱动下进行3种不同的扩散运算，为加密算法计算不断更新的内部状态；轮常数生成模块用于输出轮常数；所述密钥流生成模块用于生成密钥流zt。本发明所公开的实现装置及方法具有资源占用少、吞吐率高的特点，既能满足物联网紧凑终端安全需求，也能满足边缘传感网络高速数据传输需求。

本发明公开了一种Fruit‑80超轻量级加密算法的硬件实现装置及方法，硬件实现装置包括密钥轮转函数、非线性反馈移位寄存器、线性反馈移位寄存器、密钥流输出函数和状态控制单元；密钥轮转函数用于提供两个密钥相关位；非线性反馈移位寄存器和线性反馈移位寄存器分别包含一个非线性反馈函数和一个线性反馈函数；密钥流输出函数每轮提取非线性反馈移位寄存器与线性反馈移位寄存器的内部状态，生成密钥流用于加密；状态控制单元用于装置处于的密码阶段，协调非线性反馈移位寄存器和线性反馈移位寄存器的状态更新。本发明所公开的硬件实现装置及方法能够降低Fruit‑80超轻量级序列密码的硬件资源占用，最大程度提高其吞吐率。

本发明公开了一种Fountain轻量级加密算法的实现装置、方法及应用，该装置包括状态控制单元、线性反馈移位寄存器、非线性变换盒、密钥流提取单元和反馈值生成单元；实现方法包括面积优化方案和并行方案，应用包括Fountain流密码的生成，Fountain型密钥流生成器的生成、Fountain型MAC函数的生成。本发明所公开的Fountain轻量级加密算法设计紧凑、节约资源、提升数据吞吐率，延时低，安全性高，能满足资源紧张的物联网终端设备数据加密需求。