CN105071927B - 一种移动设备数据本地存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动设备数据本地存储方法，对原始数据进行加密的具体步骤包括：S11获取唯一标识移动设备的标识信息，同时通过移动设备随机生成第一随机数，并进行本地存储；S12结合标识信息和第一随机数，使用预设算法分散出密钥参数；S13结合密钥参数，使用对称算法实现原始数据的加密，生成加密数据，并进行本地存储；由于获取的标识移动设备的标识信息的唯一性，因而根据该标识信息生成第二随机数是唯一且不可预见的，这样就确保了根据第二随机数重构的预设算法的唯一性，即每个移动设备对应的重构后的预设算法都不相同，这样根据该预设算法生成的密钥参数同时是唯一且不可预见的，这样大大提高了数据本地存储的安全性能。

Description

一种移动设备数据本地存储方法

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤指一种数据在移动设备中进行本地存储的方法。

背景技术

随着信息的发展，移动设备在生活中随处可见，不论是工作还是生活中，都是人们不可或缺的一部分，且为了方便快捷地将数据进行随身携带，人们通常会选择将文件存储在移动设备上，以便随时进行办公、学习等。

数据加密，是一门历史悠久的技术，指通过加密算法和加密密钥将明文转变为密文，而解密则是通过解密算法和解密密钥将密文恢复为明文。目前，数据加密仍是计算机系统对信息进行保护的一种最可靠的办法。它利用密码技术对信息进行加密，实现信息隐蔽，从而起到保护信息的安全的作用。较为常用的加密技术包括对称加密技术和非对称加密技术，但是这两种加密技术的采用的算法都是公开的，加密文件很容易被破解，因而在使用的过程中存在的很大的安全隐患。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种移动设备数据本地存储的方法，其通过一预设算法分散出密钥参数，由于预设算法时根据唯一标识移动设备的标识信息得来的，因而分散出来的密钥参数是唯一的，因而使用该密钥参数对原始数据进行加密大大提高了数据存储的安全性能。

本发明提供的移动设备数据本地存储方法，其内容包括：

一种移动设备数据本地存储方法，当所述原始数据需要存储在所述移动设备中时，所述移动设备对原始数据进行加密之后进行本地存储；当用户需要对本地存储的数据进行读取时，所述移动设备则对加密后的数据进行解密还原为所述原始数据；其中，所述移动设备对所述原始数据进行加密的具体步骤包括：

S11获取唯一标识所述移动设备的标识信息，同时通过所述移动设备随机生成第一随机数，并进行本地存储；

S12结合所述标识信息和所述第一随机数，使用预设算法分散出密钥参数；

S13结合所述密钥参数，使用对称算法实现所述原始数据的加密，生成加密数据，并进行本地存储；

所述移动设备对所述加密数据进行解密的具体步骤包括：

S21获取保存在本地的所述第一随机数和标识信息，并使用所述预设算法结合所述第一随机数和所述标识信息分散出所述密钥参数；

S22结合所述密钥参数，使用所述对称算法的逆运算对所述加密数据进行解密得到所述原始数据。

在本技术方案中，在步骤S12中，在使用预设算法分散密钥参数的过程中，这里说的分散具体来说指的是上级的密钥与本级的特征相结合形成本级的密钥，函数是：encry(merkey,ywdm,sessionkey)；其中，encry是加密算法,merkey是上级密钥,ywdm是与本级有关的业务代码,密钥学称之为分散因子,用merkey对ywdm加密后的结果sessionkey就是本级分散后的密钥。在本发明中，随机数即为上级密钥(merkey)，标识信息即为分散因子(ywdm)，使用到的预设算法即为加密算法，生成的密钥参数即为上述本级分散后的密钥(sessionkey)。

优选地，在所述移动设备进行数据本地存储之前，通过一算法重构装置对第一算法进行重构生成所述预设算法，并将其存储在所述移动设备中，具体包括：根据所述标识信息生成第二随机数；根据所述第二随机数通过预设重构机制对第一算法进行重构生成所述预设算法。

在本技术方案中，由于标识移动设备的标识信息的唯一性，因而根据该标识信息生成的第二随机数是唯一且不可预见的，这样就确保了根据该第二算法重构得到的预设算法的唯一性，解决了由于算法的固定而引起的本地数据存储过程中的安全隐患。

优选地，根据所述第二随机数对所述第一算法进行重构生成所述预设算法至少包括以下一个步骤：

根据所述第二随机数，确定所述预设算法的运算顺序；

根据所述第二随机数，确定所述预设算法的分组数据块的结构以及所述分组数据块的运算顺序；

根据所述第二随机数，确定所述预设算法中的固定参数。

在本技术方案中，由于事先生成的第二随机数为不可预知的字符串，因而根据该随机数进行算法重构得到的预设算法的运算顺序或分组数据块结构不同或运算顺序不同或算法的固定参数不同，提高了算法的复杂度，进而保障了本地存储的数据的安全性能。

优选地，所述第一算法包括SM3或SM4。

优选地，在步骤S11中，所述标识信息包括所述移动设备的硬件ID(Identity，身份标识码)。

优选地，所述硬件ID包括IMEI(International Mobile EquipmentIdentification Number，国际移动设备识别码)。

优选地，所述对称算法为3DES算法。

本发明能带来以有益效果是：在本发明中，由于获取的标识移动设备的标识信息的唯一性，因而根据该标识信息生成的第二随机数是唯一且不可预见的，这样就确保了根据第二随机数重构的预设算法的唯一性，即每个移动设备对应的重构后的预设算法都不相同，这样根据该预设算法生成的密钥参数同时是唯一且不可预见的，从而大大提高了数据本地存储的安全性能；同时不法分子不能根据其他移动设备中的任何信息破译出关于本移动设备中的预设算法、密钥参数等，因而用户能够放心的使用本发明提供的本地数据存储的方法，有效地避免了用户的隐私地泄露。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明中移动设备对本地数据进行加密的流程示意图；

图2为本发明中移动设备对加密后的数据进行解密的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为本发明提供的移动设备数据本地存储方法，简单来说，即当原始数据需要存储在移动设备中时，移动设备使用存储在移动设备中的算法对原始数据进行加密之后进行本地存储；当用户需要对本地存储的数据进行读取时，移动设备则对加密后的数据进行解密还原为原始数据。要注意的是，原始数据可以通过任意的形式存储在本地，包括文件夹等。

特别要说明的是，在本发明中，在移动设备对数据进行本地存储之前，通过一算法重构装置对第一算法进行重构生成预设算法，并将其存储在移动设备中，具体包括：根据标识信息生成第二随机数(如，采用8进制数进行表示)；根据第二随机数通过预设重构机制对第一算法进行重构生成预设算法。在具体实施例中，本发明对第一算法具体形式不作限定，其可以是SM3、SM4算法，甚至可以是椭圆算法等简单的算法，用户可以自主选择；且该第一算法可以预先存储在移动设备中，也可以通过网络等形式下载该第一算法，这样每个用户可以根据实际情况进行选择，即使每个用户选择的第一算法一致，经过本发明提供的重构机制得到的预设算法也是不一样的，大大提高了安全性能。

具体来说，在根据第二随机数对第一算法进行重构生成预设算法的过程中至少包括以下一个步骤：

根据第二随机数，确定预设算法的运算顺序；

根据第二随机数，确定预设算法的分组数据块的结构以及分组数据块的运算顺序；

根据第二随机数，确定预设算法中的固定参数。

可以看出，在本发明中，可以通过以上三种方式对第一算法进行重构，得到预设算法。具体来说，假设第二随机数为8个字节，其中，第一位代表运算顺序，第二位代表分组数据块，第三位代表固定参数，将其带入预设重构机制对第一算法进行重构。

以通过改变运算顺序对第一算法进行重构来说：假定第一算法的一般运算顺序依次包括W0,W1，W2,W3四个主步骤，且每个步骤中分别包括相应的子步骤，如W1中包括t0，t1,t2,t3,t4五个子步骤，在本发明中，即可以通过第二算法中的某一位代表运算顺序，以改变该算法的运算顺序，从而生成新的算法，具体地，如果第二随机数为01234567，其中，第一位代表运算顺序，若此时第一位代表W1中的子步骤的运算顺序，则表示t0为五个子步骤中的第一个运算步骤，同理，若第一位代表主步骤的运算顺序，则表示W0为则说明在主步骤W0为第一运算步骤；如果第二随机数为21304567，且第一位代表运算顺序，若此时第一位代表主步骤的运算顺序，则表示步骤W2为主步骤中的第一运算步骤，同理，若此时第一位代表W1中子步骤的运算顺序，则表示步骤t2为五个子步骤中的第一个运算步骤。特别地，在本发明中，第二随机数采用八进制数表示，假若此时第二随机数中代表运算顺序的位数大于算法运算过程中的步骤数量，如，第二随机数为76543210，第一位7代表运算顺序，而此时算法的主步骤只有W1，W2，W3，W4四个步骤，算法在运行的过程中，找不到步骤W7作为第一运算步骤，则此时自动跳过，直接按照原顺序进行运行。在本发明中，对上述的算法及第二随机数对算法运算顺序的改变都不作限定，只要运算顺序改变后算法的作用不变，能达到最初的目的，都包括在本发明的内容中。

进一步地，以通过改变分组数据块的结构和运算顺序重构第一算法来说：其中，改变分组数据块的结构包括分组数据块的数量也包括数据块内部的结构的变化。例如：可以根据第二随机数中某一位字节代表分组模块的内部结构的改变，另一位代表重新分组过后的分组模块的运算顺序带入第一算法的运算从而生成新的算法。以SM3杂凑算法为例，SM3的一般运算顺序依次是：填充、分组、迭代、压缩，假若用户信息m的长度为24bit，则算法在运算的过程中首先对信息进行填充，填充后的数据m’的长度为512bit的整数倍，随后对填充后的数据按照512bit进行分组，即分组后的每组数据为512bit，m’＝B⁽⁰⁾B⁽¹⁾…B^(n-1)。具体地，在本发明中，假若分组后的数据块B⁽⁰⁾＝[m0,m1,m2,m3…m7]，第二随机数为01234567，且第一位代表分组数据块的运算顺序，第二代表分组数据块的结构，则此时在运算过程中数据组m1与m0的位置进行对换以此改变数据块的结构，0表示第一个数据块B⁽⁰⁾在第一步进行运算；类似地，若第二随机数为24653107，则在运算过程中m4与m0的位置进行对换来改变数据块的结构，2表示B⁽⁰⁾在第三步进行运算。当然，在本发明中，我们对改变数据块结构的方法不作具体限定，即在上述例子中，当第二随机数为01234567时，代表m1可以与m0-m7中任一数组进行对换，在实际中数据组的对换取决于预设重构机制的设定。又例如，在本发明中，可以根据第二随机数中某一字节代表分组数据块的数量，另一位代表重新分组过后的分组数据块的运算顺序带入第一算法的运算从而生成新的算法，以SM3杂凑算法为例，在改变分组数据块的数量的过程中，假如用户信息m的长度为370bit，按照SM3传统的算法会首先将信息m进行填充为512bit的数据，而在本发明中，可以首先将370bit的数据按照定长(如，每组200Bit)的数据组进行分组，随后再将分组过后的每组数据进行填充为512bit以改变分组数据块的结构,随后再按照SM3正常的步骤进行运算，当然，在本发明中，我们对上述的数据组的定长不作限定，只要其能达到本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

进一步地，以改变固定参数来说：可以将第二随机数中的某一个位代表固定参数，参与到预设重构机制的编程运算中改变固定参数。以椭圆曲线算法为例：Y2＝X3+aX+b，以第二随机数的某一位代表固定参数，参与到预设重构机制的编程运算中改变固定参数a或者b的值，从而形成新算法。如第二随机数用01234567来表示，且第三位固定参数2作为a的值，从而改变第一算法生成的新的算法即为Y2＝X3+2X+b。

可以看出通过以上算法重构机制得到的预设算法具备唯一性保证了本地数据在存储过程中的安全性。接下来介绍移动设备中对本地数据进行存储的过程：

其中，如图1，移动设备对原始数据进行加密的具体步骤包括：

S11获取唯一标识移动设备的标识信息，同时通过移动设备随机生成第一随机数，并进行本地存储。具体来说，在这里用于标识移动设备的标识信息包括移动设备的硬件ID，如IMEI码等，我们对标识信息的具体内容不做限定，只要它能够唯一的标识该移动设备，都包括在本发明的内容中。至于第一随机数的生成，同样地，我们对其生成的方式也不做限定，如，可以通过在移动设备中安装随机数生成器的应用程序实现，也可以通过网页直接生成，只要能够实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

S12结合标识信息和第一随机数，使用预设算法分散出密钥参数。在本发明中，使用预设算法通过对第一随机数和唯一标识移动设备的标识信息进行加密得到的数据作为密钥参数，由于预设算法的唯一性，这样得到的密钥参数也就具有唯一性；且在每次调用了数据之后，即使用第一随机数对原始数据进行加密，更新第一随机数，进而更新密钥参数，这样在同一设备中即使是对同一原始数据进行加密也是不一样的，大大加强了数据的保密性。

S13结合密钥参数，使用对称算法实现原始数据的加密，生成加密数据，并进行本地存储；具体来说，在本发明中，对称算法包括3DES算法，当然，在这里，我们对该对称算法同样不做具体限定，只要其能实现本发明的目的，都包括在本发明的内容中。

如图2所示，移动设备对加密数据进行解密的具体步骤包括：

S21获取保存在本地的第一随机数和标识信息，并使用预设算法结合第一随机数和标识信息分散出密钥参数；

S22结合密钥参数，使用对称算法的逆运算对加密数据进行解密得到原始数据。

在移动设备对加密数据进行解密的过程中，使用到的第一随机数和标识信息，在加密的过程中都以做描述，在此不作赘述。

作为一个完整的实施例，以移动设备为手机为例，对整个过程进行描述：

手机中随机数生成器随机生成一随机数，结合手机硬件ID(IMEI码)通过上述预设算法分散出数据加密密钥参数，需要加密的文件结合加密密钥通过对称算法(如3DES算法)进行加密，形成数据密文。之后即将随机数和数据密文存储在手机中。

解密时，根据随机数和手机硬件ID，通过SOTP算法分散出数据加密密钥，数据密文结合数据加密密钥通过上述对称算法逆运算得到解密后的原文件。

作为一个具体实施方式，在本发明中，手机的硬件IMEI号为：864367021359169，且生成的随机数为：0xa10xb20x3f 0xd30xc40xb20x3f0xd30xc40xe40xd20x230x530x320x310xd20x230xa30x320xc1，则使用该手机硬件对应的预设算法分散得到的密钥参数为0x210xd20x3f 0x530x940xb20xaf0xd30x340x640x720x330xa30x220x310xd20x530xa30xe20xc8。随后使用3DES对称算法对需要加密的数据“hello world”进行加密后的结果为0x370x430x420x310x390x430x340x320x390x320x420x460x330x390x320x44，最后进行本地保存，这样用户能够放心的使用本发明提供的本地数据存储的方法，有效地避免了用户的隐私地泄露。解密过程，即为上述过程的逆过程，在此不做赘述。

以上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 (6)

1.一种移动设备数据本地存储方法，其特征在于，当原始数据需要存储在所述移动设备中时，所述移动设备对原始数据进行加密之后进行本地存储；当用户需要对本地存储的数据进行读取时，所述移动设备则对加密后的数据进行解密还原为所述原始数据；其中，所述移动设备对所述原始数据进行加密的具体步骤包括：

S11获取唯一标识所述移动设备的标识信息，同时通过所述移动设备随机生成第一随机数，并进行本地存储；

S12结合所述标识信息和所述第一随机数，使用预设算法分散出密钥参数；

S13结合所述密钥参数，使用对称算法实现所述原始数据的加密，生成加密数据，并进行本地存储；

所述移动设备对所述加密数据进行解密的具体步骤包括：

S21获取保存在本地的所述第一随机数和标识信息，并使用所述预设算法结合所述第一随机数和所述标识信息分散出所述密钥参数；

S22结合所述密钥参数，使用所述对称算法的逆运算对所述加密数据进行解密得到所述原始数据；

在所述移动设备进行数据本地存储之前，通过一算法重构装置对第一算法进行重构生成所述预设算法，并将其存储在所述移动设备中，具体包括：根据所述标识信息生成第二随机数；根据所述第二随机数通过预设重构机制对第一算法进行重构生成所述预设算法。

2.如权利要求1所述移动设备数据本地存储方法，其特征在于，根据所述第二随机数对所述第一算法进行重构生成所述预设算法至少包括以下一个步骤：

根据所述第二随机数，确定所述预设算法的运算顺序；

根据所述第二随机数，确定所述预设算法的分组数据块的结构以及所述分组数据块的运算顺序；

根据所述第二随机数，确定所述预设算法中的固定参数。

3.如权利要求1或2所述移动设备数据本地存储方法，其特征在于，所述第一算法包括SM3或SM4。

4.如权利要求1或2所述移动设备数据本地存储方法，其特征在于：在步骤S11中，所述标识信息包括所述移动设备的硬件ID。

5.如权利要求4所述移动设备数据本地存储方法，其特征在于：所述硬件ID包括IMEI码。

6.如权利要求1所述移动设备数据本地存储方法，其特征在于：所述对称算法为3DES算法。