CN102227105A - 一种数字信息的无逻辑硬加密、解密方法 - Google Patents

Abstract

一种数字信息的无逻辑硬加密、解密方法，属于信息处理技术领域，其步骤是发送端将原码阵通过变易模块对数字信息进行变易，再通过莠码模块增加莠码；将加密信息发送至接收端；接收端接收到加密信息后通过反向莠码模块去掉莠码，再通过反向变易模块恢复原码阵，本发明用固化成硬件的方法解决加密的问题，从而使得基于函数、本原多项式等有章可循的攻击方法无法实施，信息的安全性大幅度提高。

Description

一种数字信息的无逻辑硬加密、解密方法

技术领域：

本发明属于信息处理技术领域，涉及一种信息加密、解密方法。

背景技术：

在数字化的今天，数字信息存贮、传输和使用过程中，信息的安全性是日益重要的课题。现有的信息加密方法主要使用密钥流产生器进行加密，由于有一定的逻辑关系和相关性，用理想的数学分析工具可使密码被破译，保密性不强。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是公开一种难以破解的数字信息的无逻辑硬加密、解密方法。

用已固化的模块进行变易和使用莠码是本发明的核心思想。

本发明解决问题的技术方案是采用硬件加密、解密方法实现的，具体方法由以下步骤完成：

1、发送端将原码阵通过变易模块对数字信息进行变易，再通过莠码模块增加莠码；

2、将加密信息发送至接收端；

3、接收端接收到加密信息后通过反向莠码模块去掉莠码，再通过反向变易模块恢复原码阵；

其中，莠码模块、变易模块、反向莠码模块和反向变易模块，是随机生成的功能码，存在通用的存储器内后，通过输出方的CPU向莠码模块和变易模块随机输送待输出码序列进行对应处理。接收方的CPU向去莠码模块和反变易模块对应输送接收码序列进行处理。变易模块发、收方的正负相反，莠码模块双方相同。

本发明方法回避了逻辑的相关性，用固化成硬件的方法解决加密的问题，从而使得基于函数、本原多项式等有章可循的攻击方法无法实施，信息的安全性大幅度提高，在无理论依据可用的条件下，唯一可用的方法就是用排列组合的可能进行试探，以一页稿纸的十分之一，36个数字为分析段、分析出正确的结果的全部可能有1036个，把这些可能的码全部印刷出来，书的厚度可达光年级的厚度，正确的答案只有一个，达到实际上的解密是不可能的。

附图说明：

附图为发送装置和接收装置的框图。

具体实施方式：

本发明采用的装置由莠码模块、变易模块、反向莠码模块、反向变易模块、各自的CPU和各自的寄存器构成；

发送端将原码阵通过变易模块对数字信息进行变易，再通过莠码模块增加莠码；

将加密信息发送至接收端；

接收端接收到加密信息后通过反向莠码模块去掉莠码，再通过反向变易模块恢复原码阵；

在这里，如前所述，莠码模块、变易模块、反向莠码模块和反向变易模块，是随机生成的功能码，存在通用的存储器内后，通过输出方的CPU向莠码模块和变易模块随机输送待输出码序列进行对应处理。接收方的CPU向去莠码模块和反变易模块对应输送接收序列进行处理。变易模块发、收方的正负相反，莠码模块双方相同。

具体描述如下：

变易模块

把0-9的数码位信息和比特位的信息分别用加减法加以变易，变易过程使用的变易模块预先做成硬件，通讯双方各执一份用于做为正、反变易的硬性随机钥匙。

1、数码位信息：0-9/位。在满足不超过9和不小于0的范围内进行已固定生成的加减。

如： 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   3   2   6   5……原码

+1  -2  +3  -2  -5  +6  -3  -6  +3  +2  +4  -1  +5  -6……变易码

1   1   5   1   4   5   3   1   8   9   7   1   6   5……输出码

√   X  √   √  X   X   √  √  X   X   √  √  X   X

对于不可变易的数码位，用专用的CPU做出位标号指针集中到下一个等待变易的原码阵中去，进行下一次变易，理论上讲，可以一直把不可变易的数码位数变易到1-3位(不能组成矩阵了)，对于高密级的信息，可以一直变易到对应位置的原码全部面目全非。

上例中的位标号可设为：

0102050609101314……其中01为行号

02050609101314……为本行内的非变易位标号(00-99共100位)

传输时把已变易码组阵为已变易1，非变易码组阵为非变易1，没有变易的位标码组阵为位标号阵1，再继续下去得到已变易2、3……，非变易2、3……，位标阵2、3……，把所有已变易阵和位标阵都统一传出，这里要注意到最后一个矩阵变易完了之后，要全文发出并做出不变易的位标，还原时，先用最后的非变易标记号把非交易位布好之后，再把对应的已变易码阵进行反变易，并顺序在非变易标记的指导下顺序存码，得到了本级的还原矩阵，再找上一级的非变易位标号，逐次以此类推最终可还原出原码来。

在已变易阵和位标阵之间，用间隔符进行隔离，以便接收方把收到的矩阵分功能使用。

变易加工之后的数组，需再经过莠码段进行处理，目的是把包括位标号在内的信息进一步打乱

2、比特位信息0-1/位，进行四位一组的分组，则最大和最小为“1111”和“0000”，即15-0共16种组合，分组后每四位加上一位，变成5位一组共可代表0-31(32种)。

对0-15进行变易，在不超过31和不小于0的范围内进行固定生成的加法运算。

如：原码1001为9  9+9＝18

变易后为10010

显然，对于最大的15+16＝31，所以本模块不用减法，只对原值在1-16之间进行增量运算，由于上部空间足够，不会产生不变易位，也就用不着位标号阵，尾部1-3位bit可不用处理。

莠码模块

1、对数码位信息(多数汉字信息)如图所示，莠码模块：

位是已做成硬件存好的莠码位，布码时只在非莠位布放，发出时

位是任意数，收到时用同样的去莠模块把莠码滤掉。

如：

发送和接收的都是612053487567，经去莠后还原出的原码为1234567

掺莠码的作用一是可以混乱位标号，二是可以使敌意方不知信息的真实性和体量。

2、对比特位信息，也可掺入一些已固化成模块用(去)莠段来混乱信息的真实性。如11110000

为0或1，发出14位，收到14位，原码为8位，收到后去掉莠码，还原出原码来。莠码比例视情况变动，一般为1∶1。

四、相关说明

1、现在技术使得大容量的存贮器、高速度的CPU已成为了易于实现的硬件手段，这就为硬件加密提供了物理上的可能。

2、本项目所提供的加密手段适于所有的数字化数据流，由于处理过程中的数据体量有所增加，所以对语音类通讯要求的即时性和连续性会有所影响。

3、本项目可提供1对1，1对多的针对性数据交换。

4、硬件加(解)密的模块使用过后，做出指针，不重复使用，保证每次面对的原码全新、变易和莠码模块也全新。

5、变易和莠码模块随机无规律的生成，写入进固定的存贮器内以备不重复地使用。

6、做变易模块和莠码模块的器件用市面上的通用存贮器就行，半导体的和磁介质的都可以。

7、变易模块是正好相反的两个模块。对于数码位信息，如甲方是+3、-1、+2……，乙方就是-3、+1、-2……；对于比特位的信息进行对应的减量运算，如发送方的变易模块是+1、+8、+16……，接收方的变易模块就是-1、-8、-16……。莠码模块双方的相同，莠码模块是用任意数代表莠码位，不管是数码信息还是比特信息，已有码的地方不再用于布(取)码。

8、见信道编码及其识别分析，2010年9月出版(电子工业出版社)P164，人们利用代数、数论、概率等方法，大量看上去很复杂的加密文件，大多数都被各种攻击方法破译了。见军事信息系统、2010年10月出版P220，任何经典密码系统都有可能是不安全的，至今没有哪一个的安全性得以数学证论，本方法提供的加密方法是基于非逻辑生成的硬方法组合，没有重复对应性，没有逻辑性，有唯一对应的准确性，所以实际上的解密是不可能的。

9、数字位信息也可仿照bit信息进行分组后加一位的纯增量运算，对于变易模块的分组可以是十位、百位一组，用于变易的加减数码只用正负1、2来进行浅近变易，效率高的同时安全度就下降了。bit位信息也可进行十位、百位、千位的分组。

Claims (1)

1.一种数字信息的无逻辑硬加密、解密方法，由以下步骤完成：

(1)发送端将原码阵通过变易模块对数字信息进行变易，再通过莠码模块增加莠码；

(2)将加密信息发送至接收端；

(3)接收端接收到加密信息后通过反向莠码模块去掉莠码，再通过反向变易模块恢复原码阵；

其中，莠码模块、变易模块、反向莠码模块和反向变易模块，是随机生成的功能码，存在通用的存储器内后，通过输出方的CPU向莠码模块和变易模块随机输送待输出码序列进行对应处理。接收方的CPU向去莠码模块和反变易模块对应输送接收码序列进行处理。变易模块发、收方的正负相反，莠码模块双方相同。

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