CN103944713A - 一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法 - Google Patents

Abstract

一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法，步骤为：首先设待破解的密码位数为n位的二进制密码；向被解码设备以n位二进制数的形式、从小到大的顺序依次发送密码集合中的奇数，总共完整发送2^n-2个n位二进制密码；发送过程中若被解码设备成功解码，则解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字；若仍未解码，则继续向被解码设备补发密码集合中没有被发送过的遗漏数字，直至全部发送完毕；所述的被解码设备每收到一位二进制数据，会将该位数据与之前最新收到的n-1位数据组合成为一个新的n位数字，并与待破解密码进行比对；本方法枚举数据量减少75%，时间缩短为四分之一，方式简单易于实现。

Description

一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法

技术领域

本发明属于解码领域，涉及一种经过优化的密码枚举解码算法。

背景技术

密码作为安全保障措施，广泛应用于各种重要的控制场合。越关键的控制领域，密码位数越多，组成越复杂。一旦密码丢失，密码保护的设备无法解锁开启，会造成较大的损失。因此，需要一种解码设备，对密码进行破译，最常见的方法就是对可能的密码组合进行一一尝试。但如果被锁设备带有一定的防破译机制，例如控制密码输送速率，防止高速破译，则枚举破译过程将耗费大量的时间。本文提到的优化枚举算法，就是对枚举策略进行优化，以达到大大缩短枚举破译时间的目的。以24位密码为例，密码组合共有16777216种，若最大破译速度限制为500Hz，则枚举破译最长需时223.7小时，这种枚举过程含有大量的重复数据，造成时间浪费（如图1所示）。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术中单纯枚举所有密码造成的大量重复性密码发送浪费的时间的不足，提供一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法，达到快速解码的目的。

本发明的技术方案是：一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法，步骤如下：

1）设待破解的密码位数为n位的二进制密码，n为大于1的正整数，则待破解的密码集合共有2ⁿ个数；向被解码设备以n位二进制数的形式、从小到大的顺序依次发送密码集合中的奇数，即1、3、5、7、……、2^n-1-1，总共完整发送2^n-2个n位二进制密码；发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字；若2^n-2个n位密码发送完毕后仍未解码，进入步骤2）；所述的被解码设备每收到一位二进制数据，会将该位数据与之前最新收到的n-1位数据组合成为一个新的n位数据，并与待破解密码进行比对，若收到的数据与自身密码相同，即为解锁成功；

2）继续向被解码设备补发密码集合中没有被发送过的遗漏数字，即（2¹-1）×2^n-1、（2²-1）×2^n-2、……、（2^n-1-1）×2^n-（n-1）、2ⁿ，共n个数，发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字，直至全部发送完毕，完成解码。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、减少枚举数量。以24位二进制密码为例，密码组合共有16777216种，按照现有枚举方法，需要枚举发送16777216个24位二进制数据才能覆盖所有可能的密码。而采用本发明提到的优化枚举算法，仅需要发送4194328个24位二进制数据，数据量减少75%。

2、缩短解码时间。由于被解码设备大多采用对接收数据速率进行限制等措施防止高速破译，因此发送的数据量决定了破译完成需要的时间。同样以24位密码为例，如将每两位二进制数据之间的接收间隔设定为大于2毫秒，则采用现有技术进行枚举最长需时223.7小时，而采用本发明提到的优化枚举算法时间缩短为最长55.9小时。缩短破译时间能够尽可能减少密码丢失带来的损失及消耗的人力物力。

3、解码算法简单易于实现。本发明专利提到的优化枚举算法巧妙利用解码原理和数学原理，除累加计算外无任何其余计算步骤和判断处理过程，破译算法的复杂度低，易于软件编码实现，节省硬件资源。

附图说明

图1是普通枚举方式示意图；

图2是本发明采用的优化枚举算法的示意图。

具体实施方式

按照本发明方法，以解码24位密码为例，具体如下：

逐一枚举发送密码集合中从1到16777216的所有数字，共需发送16777216个24位二进制密码，以每2位二进制数据之间的时间间隔被限制在大于等于2毫秒为例，将密码集合中的全部数据发送完毕用时总共需要0.002s×24×16777216=805306.368秒≈223.7小时。如图1所示，现有枚举方法为每当完整发送完前一个24位二进制数据的所有位（区间1所示）之后再发送下一个24位二进制数（区间2所示），直到密码集合中的所有数据被枚举发送一遍之后结束。

由于所述的被解码设备每收到一位二进制数据，都会将该位数据与之前最新收到的23位数据组合成为一个新的24位数字，并与待破解密码进行比对，若其与自身密码相同，即为解锁成功，因此如图2所示，当解码设备发送完24位二进制数据“1”（区间1所示）后发送24位二进制数据“2”，当发送数据“2”的最高位“0”后，被解码设备将“0”与之前的数据“1”的后23位进行组合（区间2所示）并与自身密码进行比对。按照二进制运算规则，补零就是进行乘2运算，补1就是乘2加1运算。当解码设备将24位二进制数据“2”的所有位发送完毕后，被解码设备实际收到并进行过比对的数据为“1（区间1所示）、1×2¹（区间2所示）、1×2²（区间3所示）、……1×2²²（区间4所示）、1×2²³+1、2”。如果按照现有枚举方法进行数据发送，这些经过比对过的数据还会重新被发送一次，数据被重复发送，势必浪费解码时间。

本发明提到的经过优化的枚举算法，利用被解码设备接收数据时的逐位接收比对原理，对需要枚举发送的数据个数进行优化，以达到发送24位二进制数据个数较少且兼顾算法实现的便利性的情况下覆盖密码集合中的所有数据的目的。

利用所有偶数都能够以奇数乘以2的幂运算得到的数学原理，利用二进制数据补零即乘2、补1即乘2加1的运算规则，只发送密码集合中小于2²³的所有奇数的24位二进制数据，便可达到覆盖密码集合中所有数据的目的。

因此针对24位密码的破解方法为：向被解码设备以24位二进制数的形式、从小到大的顺序依次发送密码集合中的奇数，即1、3、5、7、……、2²³-1，总共完整发送2²²个24位二进制密码；发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备的解算出的密码为向其发送的最后24位二进制数字；若2²²个24位密码发送完毕后仍未解码，则继续向被解码设备补发密码集合中没有被发送过的遗漏数字，即（2¹-1）×2²³、（2²-1）×2²²、……、（2²³-1）×2¹、2²⁴，共24个数，发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备的解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字，直至全部发送完毕。

最终，优化后的枚举算法达到了减少75%数据量、节省75%时间的效果。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种基于优化枚举算法的二进制密码解码器解码方法，其特征在于步骤如下：

1）设待破解的密码位数为n位的二进制密码，n为大于1的正整数，则待破解的密码集合共有2ⁿ个数；向被解码设备以n位二进制数的形式、从小到大的顺序依次发送密码集合中的奇数，即1、3、5、7、……、2^n-1-1，总共完整发送2^n-2个n位二进制密码；发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字；若2^n-2个n位密码发送完毕后仍未解码，进入步骤2）；所述的被解码设备每收到一位二进制数据，会将该位数据与之前最新收到的n-1位数据组合成为一个新的n位数据，并与待破解密码进行比对，若收到的数据与自身密码相同，即为解锁成功；

2）继续向被解码设备补发密码集合中没有被发送过的遗漏数字，即（2¹-1）×2^n-1、（2²-1）×2^n-2、……、（2^n-1-1）×2^n-（n-1）、2ⁿ，共n个数，发送过程中若被解码设备成功解码，则停止发送数据，解码过程结束，被解码设备解算出的密码为向其发送的最后n位二进制数字，直至全部发送完毕，完成解码。