CN106788967A

CN106788967A - 智能家居系统中驱动加密的新算法—baes算法

Info

Publication number: CN106788967A
Application number: CN201510818429.6A
Authority: CN
Inventors: 陈宝钧
Original assignee: Tianjin Jiuzhouyun Internet Of Things Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Yun tengcentury science and Technology Development Co., Ltd.
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明公开了智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法，属智能家居系统领域，其关键步骤包括S盒变换、行变换、列变换，首先，将字节看作GF(2⁸)上的元素，映射到自己的乘法逆元，‘00’映射到自己；其次，对字节做如下的(GF(2⁸)上的可逆的)仿射变换；在行循环移位变换中，状态阵列的后3行循环移位不同的偏移量；第0行不移动；第1行循环移位C1字节，第2行循环移位C2字节，第3行循环移位C3字节；列混合运算将状态(State)的列看作是有限域GF(2⁸)上的多项式a(x)，与多项式c(x)＝′03′x³+01′x²+′01′x+′02′相乘(在模(x⁴+1)下)，c(x)与x4+1互素，从而保证c(x)存在逆多项式d(x),而c(x)d(x)＝1mod(x4+1)，只有逆多项式d(x)存在，才能正确进行解密。本发明软硬件相结合，进一步提高了整个系统的安全性。

Description

智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法

技术领域

本发明涉及物联网智能家居领域，具体地说，是智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法。

背景技术

随着智能家居的普及，电器、防盗门、家用摄像头等也都呈现智能化，而安全问题是重中之重。外来者如果破解了智能家居设备的驱动程序，就可以控制相关设备，造成安全隐患。目前，市面上的设备驱动其加密算法多基于DES算法。DES算法是1971由美国科学家提出，当时计算机性能较差，DES算法较难破解。随着计算机性能的提高，DES算法不能胜任对安全性要求较高的系统，所以本专利提出了一个更为安全的加密算法，并能够做到加密解密的实时性。

发明内容

本发明提供了智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法，目的在于克服现有技术的不足。

本发明涉及智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法，其特征在于，所述BAES算法结合了AES算法和BASE64加密算法，其关键步骤说明如下：

(1)S盒变换：

S盒变换是算法中唯一的非线性变换，而且是算法的关键部分；首先，将字节看作GF(2⁸)上的元素，映射到自己的乘法逆元，‘00’映射到自己；其次，对字节做如下的(GF(2⁸)上的可逆的)仿射变换：

由于系数矩阵中每列都含有5个，这说明改变输入中的任意一位，将影响输出中的5位发生变化，由于系数矩阵中每行都含有5个，这说明输出中的每一位，都与输入中的5位相关；

(2)行变换

在行循环移位变换中，状态阵列的后3行循环移位不同的偏移量；第0行不移动；第1行循环移位C1字节，第2行循环移位C2字节，第3行循环移位C3字节；偏移量C1、C2、C3与分组长度Nb有关，如下表所示：

N_b	C1	C2	C3
				4	1	2	3
6	1	2	3
				8	1	3	4

(3)列变换

列混合运算将状态(State)的列看作是有限域GF(2⁸)上的多项式a(x)，与多项式c(x)＝′03′x³+01′x²+′01′x+′02′相乘(在模(x⁴+1)下)，c(x)与x4+1互素，从而保证c(x)存在逆多项式d(x),而c(x)d(x)＝1mod(x 4+1)，只有逆多项式d(x)存在，才能正确进行解密。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.本发明相对于传统的DES算法来说安全性提高了不少，比AES算法增加了密钥的保护，也速度方面进行了优化。BAES算法结合了AES和BASE64的加密算法，相对于其他单一的加密算法，安全性有了很大的提高。同时软硬件相结合，利用加密狗保护密钥数据，进一步提高了整个系统的安全性。

附图说明

图1是BAES算法中行变换示意图；

图2是BAES算法中列变换示意图；

图3是BAES算法应用系统结构图；

图4是BAES算法运行流程图。

具体实施方式

本发明提供智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法，为使本发明的目的、技术方案及效果更佳清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用与限定本发明。

(1)S盒变换：

(2)行变换

N_b	C1	C2	C3
				4	1	2	3
6	1	2	3

8

1

3

4

其行变换如图1所示。

(3)列变换

列混合运算将状态(State)的列看作是有限域GF(2⁸)上的多项式a(x)，与多项式c(x)＝′03′x³+01′x²+′01′x+′02′相乘(在模(x⁴+1)下)，c(x)与x 4+1互素，从而保证c(x)存在逆多项式d(x),而c(x)d(x)＝1mod(x 4+1)，只有逆多项式d(x)存在，才能正确进行解密。

其列变换如图2所示。

本算法的具体实施流程如图3、4所示，左侧为主机，存放着算法的程序，右侧加密狗存放着该算法对应的密钥数据。首先当设备需要安装驱动，发给主机相关命令，主机获得该设备加密后的驱动程序，再向加密狗请求密钥数据，根据得到的密钥数据利用BAES算法获得解密后的驱动程序。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.智能家居系统中驱动加密的新算法—BAES算法，其特征在于，所述BAES算法结合了AES算法和BASE64加密算法，其关键步骤说明如下：

(1)S盒变换：

[\begin{matrix} y_{0} \\ y_{1} \\ y_{2} \\ y_{3} \\ y_{4} \\ y_{5} \\ y_{6} \\ y_{7} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 & 0 & 0 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \end{matrix}] \times [\begin{matrix} x_{0} \\ x_{1} \\ x_{2} \\ x_{3} \\ x_{4} \\ x_{5} \\ x_{6} \\ x_{7} \end{matrix}] + [\begin{matrix} 1 \\ 1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \\ 1 \\ 1 \\ 0 \end{matrix}]

(2)行变换

N_b C1 C2 C3 4 1 2 3 6 1 2 3 8 1 3 4

(3)列变换

列混合运算将状态(State)的列看作是有限域GF(2⁸)上的多项式a(x)，与多项式c(x)＝′03′x³+01′x²+′01′x+′02′相乘(在模(x⁴+1)下)，c(x)与x4+1互素，从而保证c(x)存在逆多项式d(x),而c(x)d(x)＝1mod(x4+1)，只有逆多项式d(x)存在，才能正确进行解密。