NAYUTA：一种基于分组密码的加密算法

分组密码作为对称密码的一个重要分支，在保护信息安全方面具有重要作用；当今主流的分组密码算法有DES、AES、SMS4等加密算法。该算法作为基于分组密码设计的加密算法，选取分组密码的K空间中的密钥元素作为置换依据对密文进行置换，并在置换完毕后将密钥插入密文中，通过函数将密文中的所有块和密钥进行处理并发送。相较于其他的加密算法，NAYUTA主要面向即时通讯，利用密文–密文验证的双因子验证模式和密文–密文验证的双因子混合模式，增加了统计学分析攻击的难度，同时也保证了密文信息的可信性和完整性。对于双因子验证模式的处理函数而言，该模式是一种基于时间的对称加密方式，使得加密近似于理想OTP (One-Time Password)的加密方式。NAYUTA目前已将在软件层面和硬件层面均有实现。

随着信息网络技术的发展，人们使用网络进行社会活动的现象越来越普遍，同时使用网络的人数也在不断增加，在网络不断便利人们的同时，也产生了一系列与网络安全和信息安全相关的问题[1]。

NAYUTA 算法作为分组密码学的一种， 通过根据时间进行对称加密、将随机数作为混淆依据等加密方式， 使得密文达到近似理想的OTP 加密[2]特点，为分组密码的研究提供了新的思路和方法。

2. NAYUTA 算法设计 2.1. NAYUTA 算法介绍 对于一次迭代而言，NAYUTA 将明文消息编码为二进制序列，划分为固定大小的块(Block)，令明文编码后的二进制序列为12, , , im mm将其划分为若干等长的块并由第一个块开始， 按照顺序方式或逆序方式对块进行标号如图1 所示。

Figure 1. Sort of the plaintext blocks 图1. 明文块的排序方式 对S 的标号无论是顺序方式还是逆序方式，均有单密钥和双密钥两种置换方式。若使用单密钥方式，