CN103338103A - 一种数据的加密方法、系统以及手持设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据的加密方法、系统以及手持设备。所述数据包括图片和信息，该加密方法包括：为所述图片增加扩展区域；将所述信息编码并加密；将所述编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。本发明可以将工程机械服务数据嵌入图片中，并且不会打乱图像的空间色彩，从而可以在解密图片来提取工程机械服务数据时不会影响图片的真实性和完整性，并且可以提高所解密出的工程机械服务数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及数据加密领域，具体地，涉及一种数据的加密方法、系统以及手持设备。
背景技术
工程机械的维修与保养一般都由生产厂家根据用户的请求进行。为了方便生产厂家的工作人员存储工程机械服务数据，例如故障代码、客户信息之类的售后数据、工程机械的位置以及工程机械的运行状况等，一般生产厂家会为其工作人员配置手持设备，该手持设备可以用于生产厂家的工作人员对工程机械进行设备维修、故障检测以及与生产厂家的控制中心进行信息交互等。此外，该手持设备还可以对工程机械服务数据进行统计。
现有的手持设备一般将工程机械服务数据明文存储，例如存储为单独的图片或者将工程机械服务数据存储在数据库中。这些工程机械服务数据对于用户和厂家而言都非常重要，而明文存储工程机械服务数据会使得该工程机械服务数据很容易被窃取，因此明文存储工程机械服务数据不安全。
为了防止工程机械服务数据被窃取，现有技术中开发除了水印加密技术，其通过将工程机械服务数据进行加密后嵌入到在现场采集的工程机械图片中，但是该水印加密技术实现过程非常复杂，并且使用小波变换等算法对图片进行处理后会造成图片失真；同时，在嵌入图片的数据量非常大的时候，会导致图片失真度非常大，从而使得解密出的工程机械的准确度降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程机械服务数据的加密方法、系统以及手持设备，以解决水印加密技术存储服务数据所导致的图片失真以及所解密出的数据准确度不高的问题。
本发明提供了一种数据的加密方法，所述数据包括图片和信息，该加密方法包括：为所述图片增加扩展区域；将所述信息编码并加密；将所述编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。
相应地，本发明提供了一种工程机械服务数据的加密系统，其特征在于，所述数据包括图片和信息，该加密系统包括：扩展区域增加模块，用于为所述图片增加扩展区域；编码和加密模块，用于将所述信息编码并加密；嵌入模块，用于将所述编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。相应地，本发明提供了一种手持设备，该手持设备包括所述的加密系统。
通过上述技术方案，可以将工程机械服务数据嵌入图片中，并且不会打乱图像的空间色彩，从而可以在解密图片来提取工程机械服务数据时不会影响图片的真实性和完整性，并且可以提高所解密出的工程机械服务数据的准确性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1A-图1E是扩展区域位置示意图；
图2是本发明提供的数据的加密方法流程图；
图3是本发明提供的数据的加密系统示意图。
附图标记说明
1 图片 2 扩展区域
31 扩展区域增加模块 32 编码和加密模块
33 嵌入模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了方便售后工作人员对工程机械进行维修、检测以及与生产厂家通信等，现在生产厂家一般会为其工作人员配置手持设备。工作人员可以将工程机械服务数据存储在手持设备上，并可以将该工程机械服务数据上传到生产厂家的远程监控平台中。本发明为了解决现有的手持设备明文存储工程机械服务数据所带来的不安全性，以及水印加密技术所带来的图片失真以及解码出的工程机械服务数据存在的不准确性，特提供了一种工程机械服务数据加密方法。
本发明所提供的工程机械服务数据加密方法中，为了避免对生产厂家的工作人员在现场所采集图片的真实性造成的影响，需要在所采集的图片外部增加扩展区域，以便用来存储工程机械服务数据。图1A-图1E示出了本发明提供的不同扩展位置的示意图。在图1A中，扩展区域2位于图片1的下方；在图1B中，扩展区域2位于图片1的上方；在图1C中，扩展区域2位于图片1的右侧；在图1D中，扩展区域2位于图片1的左侧；在图1E中，扩展区域2位于图片1的四周。图1A-图1E中所示的扩展区域仅用作示例，而非限制。本领域技术人员还可以做出其他的变型，例如扩展区域2位于图片1上方以及图片1的下方，扩展区域2位于图片1左侧以及图片1的右侧等等，该变型以及其他变型均为本发明的技术方案所涵盖。
图2示出了本发明所提供的工程机械服务数据加密方法流程图。在该方法流程中，首先可以根据以上所描述的扩展区域2的位置之一增加扩展区域（步骤21），该增加的扩展区域主要是用来存储工程机械服务数据。由于工程机械服务数据没有嵌入图片1中，因此不会影响图片1的真实性。然后需要对需要嵌入的信息进行编码以便能够嵌入扩展区域中，在对嵌入的信息进行编码以后为了工程机械服务数据的安全性，需要对编码后的信息进行加密，加密可以利用现有的加密算法（如正余弦变换、离散小波变换等算法）对工程机械服务数据加密（步骤22）。编码并加密后的工程机械服务数可以利用量化中心极限定理嵌入到所述扩展区域2中（步骤23）。以采用小波变换加密算法为例，工程机械服务数据加密方法流程可以包括：将扩展区域进行小波变换得到变化域系数，并计算量化步长，然后采用中心极限定理，用二值数组及量化步长量化变化域系数，最后进行逆小波变换得到加密后的图片空间。数据提出为逆过程。
在嵌入所述扩展区域2的过程中，可以将工程机械服务数据按照内容进行分类，同时将所述扩展区域分块，然后将不同类别的工程服务数据嵌入到不同的区块中。由于工程机械服务数据嵌入在扩展区域中，因此不会影响到图片1的真实性。此外，由于扩展区域在嵌入工程机械服务数据后，在提取和解密所述工程机械服务数据的过程中不会受到图片失真的影响，从而可以提高所解密出的工程机械数据的准确性。
通过上述的工程机械服务数据加密的流程，可以确保工作人员所采集的图片的真实性，并能够保证工程机械服务数据的安全性以及所解密出的工程机械服务数据的准确性。经过上述的工程机械服务数据加密过程对工程机械服务数据进行加密以后，手持设备可以将加密的工程机械服务数据上传到生产厂家的远程监控平台，这样可以保证工程机械服务数据可以在手持设备和生产厂家的远程监控平台上得以正常显示，而在工程机械服务数据被窃取以后，窃取该工程机械服务数据的竞争对手不能提取或解密工程机械服务数据。
需要指出的是，在增加所述扩展区域时，需要考虑所要存储的工程机械服务数据的数据量，即要保证所增加的扩展区域的容量要大于所要存储的工程机械服务数据的数据量，这样才会保证数据不会丢失。对于本领域技术人员，很容易明白在增加扩展区域时，会扩展出相对大的空间（即保证一定的冗余度），以保证工程机械服务数据在不断更新过程中，所增加的扩展空间可存储更新后的工程机械服务数据。
优选地，所述工程机械服务数据可以包括客户信息、故障代码、维修时间、工程机械位置、工程机械运行的时间、工程机械维修记录、以及工程机械的运行状况等等。此处工程机械服务数据所包含的信息仅用作示例而非限制，生产厂家的工作人员可以根据实际的需要或者生产厂家的要求增加或减少相应的数据。
优选地，为了保证所存储的工程机械服务数据的准确性，本发明还可以在对工程机械服务数据编码以后、加密以前，可以进行纠错编码，例如前向纠错编码，包括汉明码、格雷码等。本发明中优选使用（7,4）汉明码作为纠错编码的实现方式，（7,4）汉明码可以纠正单个比特差错，还可以检测两个比特差错。需要说明的是，在对工程机械服务数据进行纠错编码以后，需要对进行纠错编码后的工程机械服务数据进行加密，然后将加密后的工程机械服务数据嵌入到扩展区域中。对于本发明而言，在工程机械服务数据进行纠错编码以后，上述的步骤23所处理的对象也相应地进行调整是本领域技术人员容易想到的，相应的处理涵盖在本发明所公开的方案中。
相应地，本发明还提供了一种工程机械服务数据的加密系统，如图3所示，包括扩展区域增加模块31，编码和加密模块32，嵌入模块33。扩展区域增加模块31可以根据如图1A-图1E所示的扩展区域2位置为图片1增加扩展区域，但是需要注意，所增加的扩展区域一般能够可以容纳需要存储的工程机械服务数据。编码和加密模块32可以将所述工程机械服务数据进行编码以便嵌入到扩展区域中，在编码之后，为了保证工程机械服务数据的安全性需要对编码后的数据进行加密。嵌入模块33可以将加密后的工程机械服务数据嵌入到扩展区域中，以保证将来在提取和解密工程机械服务数据时，所解密出的工程机械服务数据的准确性。
优选地，本发明提供的编码和加密模块还包括还可以对所述工程机械服务数据进行纠错编码，可以采用例如前向纠错编码来实现，前向纠错编码包括汉明码、格雷码等。本发明中优选使用（7,4）汉明码作为纠错编码的实现方式，（7,4）汉明码可以纠正单个比特差错，还可以检测两个比特差错。需要说明的是，在编码后的工程机械服务数据进行纠错编码以后，需要对进行纠错编码后的工程机械服务数据进行加密，嵌入模块33将加密后的工程机械服务数据嵌入到扩展区域中。对于本发明而言，在进行纠错编码以后，上述嵌入模块33所处理的对象也相应地进行调整是本领域技术人员容易想到的，相应的处理涵盖在本发明所公开的方案中。
相应地，本发明还提供了一种手持设备，该手持设备包括以上所述的工程机械服务数据的加密系统。手持设备可以将经过加密处理后工程机械服务数据（存储在图片的扩展区域中）上传到生产厂家的远程监控平台，远程监控平台可以根据量化中心极限定理提取扩展区域中的加密工程机械服务数据，并对其进行解密，从而生产厂家也可以知道工程机械服务数据，以对工程机械服务数据进行统计或分析，并将统计或分析结果作为生产和研发工程机械的依据。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种数据的加密方法，其特征在于，所述数据包括图片和信息，该加密方法包括：
为所述图片增加扩展区域；
将所述信息编码并加密；
将所述编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。
2.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述为图片增加扩展区域包括：
在所述图片的左侧、右侧、上部、下部中的至少一处增加所述扩展区域。
3.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述将信息编码和加密之间还包括：对所述信息进行纠错编码。
4.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述将编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域包括：
利用量化中心极限定理将编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的加密方法，其特征在于，该加密方法为工程机械手持设备数据的加密方法；所述图片为在工程机械设备维修、故障检测或与主机厂控制中心进行信息交互过程中产生的现场服务图片，所述信息为在工程机械设备维修、故障检测或与主机厂控制中心进行信息交互过程中产生的现场设备服务信息。
6.一种数据的加密系统，其特征在于，所述数据包括图片和信息，该加密系统包括：
扩展区域增加模块，用于为所述图片增加扩展区域；
编码和加密模块，用于将所述信息编码并加密；
嵌入模块，用于将所述编码并加密后的信息嵌入所述扩展区域。
7.根据权利要求6所述的加密系统，其特征在于，所述扩展区域增加模块还用于在所述图片的左侧、右侧、上部、下部中的至少一处增加所述扩展区域。
8.根据权利要求6所述的加密系统，其特征在于，编码和加密模块还用于对所述信息进行纠错编码。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的加密系统，其特征在于，该加密系统为工程机械手持设备数据的加密系统；所述图片为在工程机械设备维修、故障检测或与主机厂控制中心进行信息交互过程中产生的现场服务图片，所述信息为在工程机械设备维修、故障检测或与主机厂控制中心进行信息交互过程中产生的现场设备服务信息。
10.一种手持设备，其特征在于，该手持设备包括如权利要求6-9任意一项所述的加密系统。
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