CN102307089B - 一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法 - Google Patents
一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明为一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法。在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列产生算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入混沌序列产生算法，将伪信息的ASCII码以数组的形式嵌入到加密卡中。本发明将混沌序列产生算法嵌入到硬件，算法初始值临时输入，破译者盗取加密卡或者密码的任何一种都无法完成解密；在密码不匹配时启用伪解密算法，使破译者获得预先存入的伪信息，误以为得到了正确信息而放弃破译。应用本发明所提供的方法加密，使文档的安全性大大增强，具有较好的防破译功能。
Description
技术领域
本发明涉及混沌加密方法，具体说就是一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法。
背景技术
随着现代通信技术的发展，大量信息通过网络或者移动存储设备传播，给生产、生活带来很大的便利。与此同时信息泄密也给社会带来了巨大的损失，信息安全日益重要。伴随着信息安全的需要，出现了各种各样的加密软件或者硬件加密卡。随着混沌加密算法的发展，越来越多的基于混沌密码学的加密软件和加密卡被应用于加密系统中，随着混沌密码学算法的不断进步，基于混沌密码学的加密软件和加密卡的可靠性越来越高，但是再好的硬件加密卡一旦被盗取就无安全可言，复杂的软件密码在操作中很容易被复制，不论哪种加密方法都无法保证安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法。
本发明的目的是这样实现的：步骤如下：
步骤一：在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列产生算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入混沌序列产生算法，将伪明文的ASCII码以数组的形式嵌入到加密卡中；
步骤二：当加密者通过人机界面输入混沌序列初始值时，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要加密的明文后，加密卡将接收到的明文与混沌序列进行结合，产生加密后的密文返回给加密者，接受到下一个明文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的明文和混沌序列结合产生加密后的密文返回给加密者。不断循环，直到所有数据加密完成；
步骤三：解密者同时得到密文、加密卡和混沌序列初始值后，通过人机界面输入混沌序列初始值，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要解密的密文后，加密卡将接收到的密文与混沌序列进行结合，产生解密后的明文返回给加密者，接受到下一个密文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的密文和混沌序列结合产生解密后的明文返回给加密者，不断循环，直到所有数据解密完成；
步骤四：破译者同时盗取密文和加密卡后，通过人机界面输入错误的初始值即密码时，加密卡判断密码错误，假意接受并通过延迟造成正在解密的效果，抛弃接受值，将加密卡中的伪信息的ASCII码依次返回给破译者，破译得到的是伪信息的明文。
本发明一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法，将混沌序列产生算法嵌入到硬件，算法初始值临时输入，破译者盗取加密卡或者密码的任何一种都无法完成解密；在密码不匹配时启用伪解密算法，使破译者获得预先存入的伪信息，误以为得到了正确信息而放弃破译。应用本发明所提供的方法加密，使文档的安全性大大增强，具有较好的防破译功能。
附图说明
图1为本发明的加密部分方框流程图；
图2为本发明的解密及伪解密部分方框流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
实施例1：结合图1、图2，本发明为一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法，步骤如下：
步骤一：在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列产生算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入混沌序列产生算法，将伪明文的ASCII码以数组的形式嵌入到加密卡中；
步骤二：当加密者通过人机界面输入混沌序列初始值时，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要加密的明文后，加密卡将接收到的明文与混沌序列进行结合，产生加密后的密文返回给加密者，接受到下一个明文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的明文和混沌序列结合产生加密后的密文返回给加密者。不断循环，直到所有数据加密完成；
步骤三：解密者同时得到密文、加密卡和混沌序列初始值后，通过人机界面输入混沌序列初始值，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要解密的密文后，加密卡将接收到的密文与混沌序列进行结合，产生解密后的明文返回给加密者，接受到下一个密文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的密文和混沌序列结合产生解密后的明文返回给加密者，不断循环，直到所有数据解密完成；
步骤四：破译者同时盗取密文和加密卡后，通过人机界面输入错误的初始值即密码时，加密卡判断密码错误，假意接受并通过延迟造成正在解密的效果，抛弃接受值，将加密卡中的伪信息的ASCII码依次返回给破译者，破译得到的是伪信息的明文。
实施例2：结合图1、图2，假设加密者希望传输″黑龙江大学电子工程学院期末论文题目为：《论述复杂电磁环境下的抗干扰通信》务必保密。″给解密者，并设置密码为59。解密者是加密者希望的信息接受方，获得了加密卡、密文和密码。破译者为非法的信息窃取者，我们假设其成功的窃取了加密卡和密文(备注：没有这两种更没有获得明文的可能)。
1、加密过程：
(1)用USB数据线将加密卡和电脑连接，用串口线将加密卡和电脑连接，按下加密卡电源按键开关。
(2)双击光盘中的人机界面安装setup.exe文件，待人机界面打开之后将波特率修改为300。
(3)在人机界面输入窗口上输入密码59和要传输给解密者的明文：黑龙江大学电子工程学院期末论文，题目为：《论述复杂电磁环境下的抗干扰通信》务必保密。
(4)点击发送，在输出窗口就会收到密文为：驰捏揩荐卅邦赵劲蝗廿也糜飘跑忍想欠剩15.ù挠？贡菅侧餐揪即扰裁缚疤燎藸油15.束拜浮内。
(5)将密文“驰捏揩荐卅邦赵劲蝗廿也糜飘跑忍想欠剩15.ù挠？贡菅侧餐揪即扰裁缚疤燎藸油15.束拜浮内”用移动存储工具或者邮件发送给解密者。
2、解密过程：
(1)用USB数据线将加密卡和电脑连接，用串口线将加密卡和电脑连接，按下加密卡电源按键开关。
(2)双击光盘中的人机界面安装setup.exe文件，待人机界面打开之后将波特率修改为300。
(3)解密者从加密者得到密码59和密文“驰捏揩荐卅邦赵劲蝗廿也糜飘跑忍想欠剩15.ù挠？贡菅侧餐揪即扰裁缚疤燎藸油15.束拜浮内”，在输入窗口上输入密码和密文。
(4)点击发送，在输出窗口就会收到明文：黑龙江大学电子工程学院期末论文，题目为：《论述复杂电磁环境下的抗干扰通信》务必保密。
(5)解密者可以看见明文为：黑龙江大学电子工程学院期末论文题目为：《论述复杂电磁环境下的抗干扰通信》务必保密。如果需要保存可以复制并粘贴到文档处理工具。
3、破译过程：
(1)用USB数据线将加密卡和电脑连接，用串口线将加密卡和电脑连接，按下加密卡电源按键开关。
(2)双击光盘中的人机界面安装setup.exe文件，待人机界面打开之后将波特率修改为300。
(3)破译者盗窃到密文“驰捏揩荐卅邦赵劲蝗廿也糜飘跑忍想欠剩15.ù挠？贡菅侧餐揪即扰裁缚疤燎藸油15.束拜浮内”和加密卡，在输入窗口上输入破译者猜测为39的密码和密文。
(4)点击发送，在输出窗口就会收到明文：黑龙江大学电子工程学院期末论文题目为：《论述混沌加密在现代通信中的应用》务必保密。
(5)破译者可以看见明文：黑龙江大学电子工程学院期末论文题目为：《论述混沌加密在现代通信中的应用》务必保密。破译者自以为得到了正确结果，停止破译。
实施例3：本发明一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法，解决加密卡丢失或者密码被窃取导致信息泄露的问题，以及用伪信息诱导破译者，使其误以为得到正确的明文而放弃继续破译。步骤包括：在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列产生算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入以x＝u*x*(1-x)循环为核心的加密算法，将伪明文的ASCII码以数组的形式嵌入到加密卡中。在加密文件时：加密者首先通过人机界面输入混沌序列初始值，硬件加密卡根据输入的初始值和自身携带的加密算法产生混沌序列，加密卡采用混沌系列和明文ASCII码异或的方式将混沌序列和加密者输入的明文结合产生密文并通过人机界面返回给加密者；解密文件时：解密者首先通过人机界面输入混沌序列初始值，硬件加密卡根据输入的初始值和自身携带的加密算法产生混沌序列，加密卡将混沌序列和解密者输入的密文结合产生明文并通过人机界面返回给解密者。破译文件时：破译者通过人机界面输入错误的初始值时，加密卡判断密码错误，假意接受并通过延迟造成正在解密的效果，抛弃接受值，将加密卡中的伪明文的ASCII码依次返回给破译者，破译这得到的是伪信息的明文。
实施例4：本发明一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法，包括以下步骤：
(1)在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列产生算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入混沌序列产生算法。在加密文件时：加密者首先通过人机界面输入混沌序列初始值，硬件加密卡根据输入的初始值和自身携带的加密算法产生混沌序列，加密卡将混沌序列和加密者输入的明文结合产生密文并通过人机界面返回给加密者；本步骤的特点在于，加密的混沌序列算法嵌入在加密卡中，而混沌序列初始值是临时输入，使解密必须同时具备加密卡和密码，解决了硬件加密卡或者密码丢失带来了信息泄露风险。
(2)解密文件时：解密者首先通过人机界面输入混沌序列初始值，硬件加密卡根据输入的初始值和自身携带的加密算法产生混沌序列，加密卡将混沌序列和解密者输入的密文结合产生明文并通过人机界面返回给解密者。本步骤的特点在于，解密者必须同时具备硬件和密码才能得到正确的明文；
(3)破译文件时：破译者通过人机界面输入错误的初始值时，加密卡判断密码错误，假意接受并通过延迟造成正在解密的效果，抛弃接受值，将加密卡中的伪明文的ASCII码依次返回给破译者，破译者得到的是伪信息的明文。本步骤的特点在于，在加密卡中具有一个伪解密算法，如果窃取者试图用不正确的密码尝试，加密卡也会“正常”工作，进行看似正确的解密过程，产生看似正确的结果，以达到迷惑破译者的目的。
Claims (1)
1.一种基于初始值可变和伪解密的混沌加密方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一：在硬件加密卡上留有能够输入混沌序列算法初始值的人机界面，在硬件加密卡内嵌入混沌序列算法，将伪明文的ASCII码以数组的形式嵌入到加密卡中；
步骤二：当加密者通过人机界面输入混沌序列初始值时，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要加密的明文后，加密卡将接收到的明文与混沌序列进行结合，产生加密后的密文返回给加密者，接收到下一个明文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的明文和混沌序列结合产生加密后的密文返回给加密者，不断循环，直到所有数据加密完成；
步骤三：解密者同时得到密文、加密卡和混沌序列初始值后，通过人机界面输入混沌序列初始值，加密卡根据混沌序列算法和收到的初始值进行循环运算，产生新的数值并取小数点后三位作为混沌序列，当接收到需要解密的密文后，加密卡将接收到的密文与混沌序列进行结合，产生解密后的明文返回给解密者，接收到下一个密文后，再通过相同的算法取得混沌序列的值，加密卡将接收的密文和混沌序列结合产生解密后的明文返回给解密者，不断循环，直到所有数据解密完成；
步骤四：破译者同时盗取密文和加密卡后，通过人机界面输入错误的算法初始值即密码时，加密卡判断密码错误，假意接收并通过延迟造成正在解密的效果，抛弃接收值，将加密卡中的伪信息的ASCII码依次返回给破译者，破译得到的是伪信息的明文。
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