CN106357391A - 安全信息分散加密算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全信息分散加密算法，加密过程包括以下步骤：选择一个对称加密算法(如AES)；读取数据，将数据分为N段每段M个字节；使用Key1对数据的第一段进行对称加密；数据抽取，将每段数据的第i个字节抽取出来，组合在一起形成一个N字节单元；矩阵变换，使用一个N维可逆矩阵A对N字节单元进行矩阵变换；数据重组，将矩阵变换后的结果还原到每个数据段的对应位置；第二层加密，使用Key2对数据的第一段进行对称加密。解密过程与加密过程基本相同，其加密过程的逆过程。本方法的好处在于，通过数据变换过程使得在加密部分数据的情况下实现了数据的整体加密，加密速度较快。且在数据重加密时仅需要更换Key2并重加密第一段数据即可。

Description

安全信息分散加密算法
技术领域
本发明涉及一种加密算法，具体涉及一种安全信息分散加密算法，是一种对称加密算法，属于加密方法领域。
背景技术
目前，对称加密算法的重加密过程如下：
首先,对加密的数据使用秘钥key对文件进行解密DeEncrypt(File,key)，然后生成新的秘钥new_key，再使用新的秘钥对数据Encrypt(File,bew_key)。
该过程的缺陷在于，重加密的开销较大，特别在应用于网络数据重加密时，网络负载，重加密时间开销较大。
发明内容
本发明的目的为解决重加密开销大的问题，提高对称加密算法效率，提供一种安全信息分散加密算法，是一种对称加密算法，该加密算法可以提高算法中选择的对称加密算法（如AES）的效率，并且使用该算法重加密的开销更小。
为了实现上诉目标，本发明采用如下技术方案：
一种安全信息分散加密算法，其特征在于，其加密过程包括以下步骤：
步骤一、选择一种对称加密算法（例：AES）作为加密算法。
步骤二、读取分组：每次读取N段长度为M字节的数据
步骤三、第一层加密：使用密钥Key1对N*M字节数据的一部分（例：第一段）进行对称加密
步骤四、数据变换：对每个N*M数据进行数据抽取、矩阵变换、数据归位：
数据抽取：抽取每段数据的第i个字节组成一个长度为N字节的单元。
矩阵变换：使用N维可逆矩阵G对长度为N的数据单元进行矩阵变换。
数据归位：经过数据变换长度为N字节的数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处。
步骤五、第二层加密：使用密钥Key2对每个N*M数据变换后的一部分（例：第一段）进行对称加密。写回分组成密文。
其解密过程包括以下步骤：
步骤一、读取分组：每次读取N段长度为M字节的数据
步骤二、第一层解密：使用密钥Key2对每个N*M数据的加密部分（例：第一段）进行解密
步骤三、数据逆变换：对每个N*M字节数据进行数据抽取、矩阵的逆变换、数据归位。
数据抽取：抽取每段数据的第i个字节组成一个长度为N字节的单元。
矩阵变换：使用N维可逆矩阵G-1对长度为N的数据单元进行矩阵变换。
数据归位：经过数据变换长度为N字节的数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处。
步骤四、第二层解密：使用Key1对数据变换后的数据的一部分（例：第一段）进行解密，写回分组成明文。
进行数据重加密的过程为：
步骤一、对加密后的数据，每次读取N段长度为M字节的数据。
步骤二、用密钥key2对数据的第一段进行解密。
步骤三、产生新的密钥Key3，并用Key3对数据的第一段进行加密。
本发明的有益之处在于：本发明的加密算法选择一个核心对称加密算法，然后加密部分数据，通过信息分散来实现数据的整体加密，降低了加密的开销。重加密文件仅仅需要重要重新加密每个M*N字节信息的第一段即可，降低了重加密开销。
附图说明
图1 是本发明的安全分散加密算法加密过程的流程图
图2 是加密中的读取分组(N*M，N为每个文件的段数，M为每段的字节数)
图3是加密过程中数据变换过程
图4是数据变换中的数据抽取流程
图5是数据变换中的矩阵变换方法
图6是本发明的安全分散加密算法解密过程的流程图
图7是解密过程中数据逆变换过程
图8 是数据逆变换中的矩阵逆变换方法。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例作具体的介绍。
实施例一： 参见图1～图8，本安全加密算法的加解密过程
参照图1，本安全分散加密算法，其加密包括以下步骤：
步骤一、选择AES作为加密算法。
步骤二、参照图2，数据读取过程，每次读取4段长度为32字节的数据
步骤三、使用密钥Key1对4*32字节数据的第一段进行对称加密
步骤四、参照图3，对每个4*32数据进行数据抽取、矩阵变换和数据归位：
数据抽取：参照图4，数据抽取，每段数据的第i个字节组成一个长度为4字节的单元。
矩阵变换：参照图5，使用N维可逆矩阵G对长度为4字节的数据单元进行矩阵变换。
数据归位：参照图4，由下向上执行。经过数据变换的长度为4字节的数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处。
步骤五、使用密钥Key2对每个4*32数据变换后的第一段进行对称加密
参照图6，本发明的安全分散解密算法，其包括以下步骤：
步骤一、每次读取4段长度为32字节的数据
步骤二、使用Key2对每个N*M数据的加密部分（如第一段）进行解密
步骤三、参照图7，对每个4*32字节数据进行数据抽取、矩阵逆变换和数据归位。
数据抽取：抽取每段数据的第i个字节组成一个长度为N字节的单元。
矩阵逆变换：参照图8，使用N维可逆矩阵G-1对长度为4的数据单元进行矩阵变换。
数据归位：经过数据变换的长度为4字节的数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处。
步骤四、使用密钥Key1对数据变换后的数据的第一段进行解密
实施例二：本安全分散算法的重加密过程，包括以下步骤：
步骤一、每次读取4段长度为32字节的数据
步骤二、使用密钥Key2对数据的第一段进行解密
步骤三、产生新的密钥Key3，使用其对数据的第一段进行加密
需要说明的是，上述实施不以任何形式限制本发明，凡是采用等同变换的方式所获得的技术方案，均含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.安全信息分散加密算法，其特征在于：
1) 加密过程包括以下步骤：
步骤一、选择一种对称加密算法（如AES）作为加密算法；
步骤二、读取分组：每次读取N段长度为M字节的数据；
步骤三、第一层加密：使用密钥Key1对N*M字节数据的一部分进行对称加密；
步骤四、数据变换：对每个N*M数据进行数据抽取、矩阵变换、数据归位，其中：
数据抽取：抽取每段数据的第i个字节组成一个长度为N字节的单元；
矩阵变换：使用N维可逆矩阵A对长度为N的数据单元进行矩阵变换；
数据归位：经过数据变换的长度为N字节数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处；
步骤五、第二层加密：使用密钥Key2对每个N*M数据变换后的一部分进行对称加密；写回分组成密文；
2) 解密过程包括以下步骤：
步骤一、读取分组：每次读取N段长度为M字节的数据；
步骤二、第一层解密：使用密钥Key2对每个N*M数据的加密部分进行解密；
步骤三、数据逆变换：对每个N*M字节数据进行数据抽取、矩阵的逆变换、数据归位，其中：
数据抽取：抽取每段数据的第i个字节组成一个长度为N字节的单元；
矩阵变换：使用N维可逆矩阵A-1对长度为N的数据单元进行矩阵变换；
数据归位：经过数据变换的长度为N字节数据单元的每个字节还原到各自数据段的第i个字节处；
步骤四、第二层解密：使用密钥Key1对每个N*M数据的一部分进行解密；写回分组成明文。
2.根据权利要求1所述的安全信息分散加密算法，其特征在于：进行数据重加密的过程为：
步骤一、对加密后的数据，每次读取N段长度为M字节的数据；
步骤二、用密钥key2对每个N*M字节数据的第一段进行解密；
步骤三、产生新的密钥Key3，并用Key3对每个N*M字节数据的第一段进行加密。
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