CN103402185A - 一种私密信息传递方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种私密信息的传递方法。其通过加私密信息附加在原始短消息中，从而将用户的私密信息传递给对方。通过本发明使得用户的私密信息得到有效保护，并且可以放心将私密信息通过短信传递给对方。

Description

一种私密信息传递方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种私密信息的传递方法。

背景技术

随着移动终端如手机等的技术的不断发展和融合，以及硬件的飞速升级换代，移动终端的功能越来越多样化，而且已经越来越趋于具有更加强大功能的手机。然而，用户相互之间在发送短消息的时候，短消息中的某些内容属于重要的信息，如果手机遗失，该私密信息可能泄露，造成不可挽回的损失。同时，在翻看短信时，有旁人在，又不方便查看重要内容的信息。

发明内容

为了传递该私密信息，同时又不能让用户本人之外的人得知该私密信息。本发明提出了一种私密信息的传递方法，其包括以下步骤：

步骤一、用户通过移动终端的I/O接口输入发送给对方的原始短消息，所述原始短消息中不包含想要告知对方私密信息，并作为附带私密信息的短消息载体；

步骤二、移动终端提示用户是否需要对该原始短消息附加私密信息，或者用户通过在短消息输入窗口上的图标来调用信息附加应用对该原始短消息附加私密信息；

步骤三、判断模块根据用户输入判断是否需要对该原始短消息附加私密信息，当判断为是时，进入步骤四；如果判断为否，则直接发送该原始短消息；

步骤四、用户根据系统提示输入私密信息；

步骤五、由加密模块使用混沌加密算法对私密信息进行加密，具体过程如下：

(1)对私密信息进行二值化处理，获得二值图像数据w，对w进行Arnold变换，将迭代次数n作为密钥k_n保存，并将置乱后的数据拉直成一个向量，记为w^*；

(2)选取初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生长度相同的Logistic序列Y＝{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为只含0、1的序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0保存y(0)和μ；

(3)W^**＝w^*H，根据原始二值编码的行列关系将W^**排列成新的二值编码即加密后的二值编码w′，保存Arnold变换置乱变换次数k_n和μ，y(0)；

步骤六、统计模块统计原始短消息中汉字的数目，进而统计所述原始短消息中连通域个数，然后通过信息附加模块将加密后的二值编码附加到所述原始短消息中，具体过程如下：

将所述原始短消息M进行二值化处理，然后进行字符分割；

设当前在原始短消息M中将要附加私密信息的汉字字符为A，将所述步骤获取的二值数据w与已经设计好的汉字字符A的不同字形的连通域个数进行比较，找到使得这两个数值相等的字形；

在进行匹配时，按照连通域个数递减的顺序，先由汉字A具有的最大的连通域个数开始，直到完全匹配上为止，用匹配上的数值对应的字符A’来替换掉原短消息中的汉字字符A。

步骤七、标识模块对附加了私密信息的短消息M’添加一个标识位F，用于标识该短消息为包含私密信息的短消息，然后通过所述移动终端的通信模块发送给接收方；

步骤八、接收方收到该短消息后，由判断模块首先判断该短消息是否为附加了私密信息的短消息，如果为否，则将所述短消息内容呈现给接收方，如果为是，则执行步骤九；

步骤九、提示接收方是否查看私密信息或者对所述短消息使用可视图标、声音或约定的词语来提醒接收方该短消息隐含私密信息，同时提示接收方调用解密应用以获取私密信息；

步骤十、将所述短消息输入私密信息提取模块，提取加密的私密信息，具体步骤如下：将所述短消息M’转换成二值图像M’；按照图像投影的方法，对二值图像M’进行字符切分，首先在水平方向上投影，对二值图像M’进行行切分，在此基础上，再在垂直方向上投影，对二值图像M’进行字符切分，从而切割成单个汉字字符图像；进行特征提取。对已经切分出单个汉字字符的图像进行搜索，计算出汉字字符的连通区域个数C_n(其中n表示第n个汉字字符)；根据计算出的C_n的值，按照字符的连通区域个数与私密信息编码的映射规则，生成加密的私密信息编码；

步骤十一、将所述步骤十提取的加密的私密信息编码通过解码模块进行解码，具体过程如下：

选取保存的初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生与私密信息长度相同的Logistic序列{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0；

将加密的二值图像拉直成一个向量w₀，用Logistic二值化序列H进行解密W₁＝W₀H，得到二值化序列w₁；

将解密的二值化序列w₁按原始二值图像数据的行列关系排列成新的二值图像w₂，对w₂进行Arnold反变换，或迭代Arnold变换T-n次，其中T为私密信息Arnold变换的周期，得到恢复的私密信息w。

通过本发明使得用户的私密信息得到有效保护，并且可以放心将私密信息通过短信传递给对方。

附图说明

图1为与本发明具体实施例一致的移动终端原理图；

图2为与本发明具体实施例一致的发送短消息流程图；

图3为与本发明具体实施例一致的接收短消息的流程图。

具体实施例

本发明提出的一种私密信息的传递方法。

步骤一、用户通过移动终端的I/O接口输入发送给对方的原始短消息，所述原始短消息可以是用户想要与对方交流的事件，发送该短消息的原因或者存储在移动终端存储设备中的固定用语，所述原始短消息中不包含想要告知对方私密信息，并作为附带私密信息的短消息载体。

步骤二、移动终端提示用户是否需要对该原始短消息附加私密信息，或者用户通过在短消息输入窗口上的图标来调用信息附加应用对该原始短消息附加私密信息；

步骤三、判断模块根据用户输入判断是否需要对该原始短消息附加私密信息，当判断为是时，进入步骤四；如果判断为否，则直接发送该原始短消息；

步骤四、用户根据系统提示输入私密信息；

步骤五、由加密模块使用混沌加密算法对私密信息进行加密，具体过程如下：

(1)对私密信息进行二值化处理，获得二值图像数据w，对w进行Arnold变换，将迭代次数n作为密钥k_n保存，并将置乱后的数据拉直成一个向量，记为w^*；

(2)选取初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生长度相同的Logistic序列Y＝{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为只含0、1的序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0保存y(0)和μ；

(3)W^**＝w^*H，根据原始二值编码的行列关系将W^**排列成新的二值编码即加密后的二值编码w′，保存Arnold变换置乱变换次数k_n和μ，y(0)。

步骤六、统计模块统计原始短消息中汉字的数目，进而统计所述原始短消息中连通域个数，然后通过信息附加模块将加密后的二值编码附加到所述原始短消息中，具体过程如下：

将所述原始短消息M进行二值化处理，然后进行字符分割；

设当前在原始短消息M中将要附加私密信息的汉字字符为A，将所述步骤获取的二值数据w与已经设计好的汉字字符A的不同字形的连通域个数进行比较，找到使得这两个数值相等的字形；

在进行匹配时，按照连通域个数递减的顺序，先由汉字A具有的最大的连通域个数开始，直到完全匹配上为止，用匹配上的数值对应的字符A’来替换掉原短消息中的汉字字符A。

重复以上步骤，直到私密信息编码全部附加为止，然后继续循环附加该私密信息编码流，直到原始短消息M中的汉字字符全部附加信息编码为止，得到附加了私密信息的短消息M’。

这样就实现了文本字符的字形改变操作。例如：当前信息编码比特流为“110110…”，构造的汉字A的不同字形的连通域个数为从1到4，从连通域个数为4开始与私密信息编码比特流进行匹配，发现4对应的二进制100与私密信息编码比特流的前三位无法匹配，那么下一个进行匹配的连通域个数为3，对应的11正好与私密信息编码比特流的前两位相同，那么将这个具有3个连通域的字符A’替换掉短消息文本中的对应字符，该字符的信息附加结束，进行下一个汉字字符的私密信息编码附加工作。

其基于以下的原理：对于同一个汉字字符，在保证不影响用户肉眼识别字符含义的情况下，调整字符结构改变笔划的连接关系，使得这些调整后的字符的连通域的个数两两之间都不相同，并且每个汉字字符的连通域个数都是从1开始的连续递增序列，直到该汉字字符所能拥有的最大的连通域个数为止。每一种连通域的个数的值对应一种特定的编码，这样，给出任意一个汉字字符中附加的编码，就能确定该汉字字符的连通域的个数，两者之间是一一映射的关系，如此一来，可以根据计算附加私密信息后该汉字字符的连通域的个数，求出对应的信息编码，提取出私密信息。

例如，设字符的连通域的个数为N，则令N与信息编码的对应关系为：当N分别为1、2时，代表的编码分别是二进制的00、01，当N＞2时，N所对应的信息编码为(N-1)的二进制形式，且该二进制数左起第一位是1，比如当N等于3时，(N-1)等于2，则对应二进制编码是10，而不是010，这样可以避免信息提取时造成混淆。按照这种对应关系，每个中文字符中至少可以附加2个比特的信息编码。

步骤七、标识模块对附加了私密信息的短消息M’添加一个标识位F，用于标识该短消息为包含私密信息的短消息，然后通过所述移动终端的通信模块发送给接收方。

步骤八、接收方收到该短消息后，由判断模块首先判断该短消息是否为附加了私密信息的短消息，如果为否，则将所述短消息内容呈现给接收方，如果为是，则执行步骤九。

步骤九、提示接收方是否查看私密信息或者对所述短消息使用可视图标、声音或约定的词语来提醒接收方该短消息隐含私密信息，同时提示接收方调用解密应用以获取私密信息。

步骤十、将所述短消息输入私密信息提取模块，提取加密的私密信息，具体步骤如下：将所述短消息M’转换成二值图像M’；按照图像投影的方法，对二值图像M’进行字符切分，首先在水平方向上投影，对二值图像M’进行行切分，在此基础上，再在垂直方向上投影，对二值图像M’进行字符切分，从而切割成单个汉字字符图像；进行特征提取。对已经切分出单个汉字字符的图像进行搜索，计算出汉字字符的连通区域个数C_n(其中n表示第n个汉字字符)；根据计算出的C_n的值，按照字符的连通区域个数与私密信息编码的映射规则，生成加密的私密信息编码，从而提取出加密的私密信息编码信息。

在计算字符的连通区域个数之前，如果含有私密信息的短消息不是图像格式，那么先要将其转换成图像格式、进行二值化操作，变为二值图像格式。如果已经是二值图像格式，则不用进行转换二值的操作。此外，在提取过程中，只需要检测含有私密信息的字符图M’中各个汉字的连通域的个数，即可得到嵌入的私密信息编码，提取出私密信息，不需要原字符图像的参与。

步骤十一、将所述步骤十提取的加密的私密信息编码通过解码模块进行解码，具体过程如下：

选取保存的初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生与私密信息长度相同的Logistic序列{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0；

将加密的二值图像拉直成一个向量W₀，用Logistic二值化序列H进行解密W₁＝W₀H，得到二值化序列w₁；

将解密的二值化序列w₁按原始二值图像数据的行列关系排列成新的二值图像w₂，对w₂进行Arnold反变换，或迭代Arnold变换T-n次，其中T为私密信息Arnold变换的周期，得到恢复的私密信息w。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干可以预期的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种私密信息的传递方法，包括以下步骤：

步骤一、用户通过移动终端的I/O接口输入发送给对方的原始短消息，所述原始短消息中不包含想要告知对方私密信息，并作为附带私密信息的短消息载体；

步骤二、移动终端提示用户是否需要对该原始短消息附加私密信息，或者用户通过在短消息输入窗口上的图标来调用信息附加应用对该原始短消息附加私密信息；

步骤三、判断模块根据用户输入判断是否需要对该原始短消息附加私密信息，当判断为是时，进入步骤四；如果判断为否，则直接发送该原始短消息；

步骤四、用户根据系统提示输入私密信息；

步骤五、由加密模块使用混沌加密算法对私密信息进行加密，具体过程如下：

(1)对私密信息进行二值化处理，获得二值图像数据w，对w进行Arnold变换，将迭代次数n作为密钥k_n保存，并将置乱后的数据拉直成一个向量，记为w^*；

(2)选取初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生长度相同的Logistic序列Y＝{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为只含0、1的序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0保存y(0)和μ；

(3)W^**＝W^*H，根据原始二值编码的行列关系将W^**排列成新的二值编码即加密后的二值编码w′，保存Arnold变换置乱变换次数k_n和μ，y(0)；

步骤六、统计模块统计原始短消息中汉字的数目，进而统计所述原始短消息中连通域个数，然后通过信息附加模块将加密后的二值编码附加到所述原始短消息中，具体过程如下：

将所述原始短消息M进行二值化处理，然后进行字符分割；

设当前在原始短消息M中将要附加私密信息的汉字字符为A，将所述步骤获取的二值数据w与已经设计好的汉字字符A的不同字形的连通域个数进行比较，找到使得这两个数值相等的字形；

在进行匹配时，按照连通域个数递减的顺序，先由汉字A具有的最大的连通域个数开始，直到完全匹配上为止，用匹配上的数值对应的字符A’来替换掉原短消息中的汉字字符A。

步骤七、标识模块对附加了私密信息的短消息M’添加一个标识位F，用于标识该短消息为包含私密信息的短消息，然后通过所述移动终端的通信模块发送给接收方；

步骤八、接收方收到该短消息后，由判断模块首先判断该短消息是否为附加了私密信息的短消息，如果为否，则将所述短消息内容呈现给接收方，如果为是，则执行步骤九；

步骤九、提示接收方是否查看私密信息或者对所述短消息使用可视图标、声音或约定的词语来提醒接收方该短消息隐含私密信息，同时提示接收方调用解密应用以获取私密信息；

步骤十、将所述短消息输入私密信息提取模块，提取加密的私密信息，具体步骤如下：将所述短消息M’转换成二值图像M’；按照图像投影的方法，对二值图像M’进行字符切分，首先在水平方向上投影，对二值图像M’进行行切分，在此基础上，再在垂直方向上投影，对二值图像M’进行字符切分，从而切割成单个汉字字符图像；进行特征提取。对已经切分出单个汉字字符的图像进行搜索，计算出汉字字符的连通区域个数C_n(其中n表示第n个汉字字符)；根据计算出的C_n的值，按照字符的连通区域个数与私密信息编码的映射规则，生成加密的私密信息编码；

步骤十一、将所述步骤十提取的加密的私密信息编码通过解码模块进行解码，具体过程如下：

选取保存的初始值y(0)和μ，利用公式y(n+1)＝μ×y(n)×(1-y(n))，式中，y(0)和μ分别是系统初值和常量，且y(n)∈(0，1)，产生与私密信息长度相同的Logistic序列{y(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，其中D_w为二值图像w的矩阵阶数，并将其二值化为序列H，二值化如下：

通过定义阈值S得到一个二值化序列H＝{h(k)|k＝1，2，...，D_w×D_w}，二值化形式如下，其中S选为0.5：

Ify(k)＞＝S，h(k)＝1，

Else y(k)＜S，h(k)＝0；

将加密的二值图像拉直成一个向量w₀，用Logistic二值化序列H进行解密W₁＝W₀H，得到二值化序列w₁；

将解密的二值化序列w₁按原始二值图像数据的行列关系排列成新的二值图像w₂，对w₂进行Arnold反变换，或迭代Arnold变换T-n次，其中T为私密信息Arnold变换的周期，得到恢复的私密信息w。

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