CN107241184B - 基于改良aes的个人密码生成和管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于改良AES的个人密码生成和管理方法，用于解决现有密码生成方法安全性差的技术问题。技术方案是在生成自定义密码后，再次调用AES加密，与加密过程相反，存储时将之前生成的密码作为原码，将用户的原始密码作为加密的密钥，将密码再次加密后存储在本地，并加入验证标志位。提取本地的密码时，先接收用户的原始密码进行预解密操作，若验证标志位与加密前相同，则密码提取成功。在常用地登录的用户在加密时将自身的硬盘号、MAC地址作为加密因子输入。由于硬盘号、MAC地址为用户唯一凭证，其作为加密因子参与密码的生成过程。另外，改良AES的行转移及列混淆过程进一步提高了加密过程的安全性。

Description

基于改良AES的个人密码生成和管理方法

技术领域

本发明属于计算机账号密码安全技术领域，特别涉及一种基于改良AES的个人密码生成和管理方法。

背景技术

随着互联网技术的日新月异，需要用户登录的网站和软件也越来越多。许多用户为了方便，将同一密码应用于不同场景，甚至还将该密码应用于事关财产安全的支付应用。这无疑给网络黑客的“撞库”破解提供了方便，也非常不利于用户个人的信息和财产安全。

然而，一些用户在不同的场景应用不同的密码，同样存在问题。在用户的账号和密码数量不断增加时，很难精确的记忆所有的账号和密码信息，同时，对于一些冷门的网站和应用，用户往往在注册之后就因长时间未登录而遗忘密码信息。

当然，目前存在一些解决这类问题的技术和方法。文献“申请公布号是CN105897412A的中国发明专利”公开了一种网站密码生成方法及装置。该方法通过接收用户输入的自定义密钥，网站信息，通过固定的加密方式自动生成网站密码。该方法存在的问题是，没有密码管理部分，已加密的密码无法存储，每次登陆均需要运行加密程序，十分繁琐；而且，该方法采用固定的加密方式，若用户的自定义密钥与加密方式泄漏，无异于泄漏了自身所有网站密码，风险性大大增加。

发明内容

为了克服现有密码生成方法安全性差的不足，本发明提供一种基于改良AES的个人密码生成和管理方法。该方法在自定义密钥加密的基础上，增加了密码生成后的管理功能。在生成自定义密码后，再次调用AES加密，与加密过程相反，存储时将之前生成的密码作为原码，将用户的原始密码作为加密的密钥，将密码再次加密后存储在本地，并加入验证标志位。提取本地的密码时，先接收用户的原始密码进行预解密操作，若验证标志位与加密前相同，则密码提取成功。提取成功的所有密码明文显示，并提供增、删、改、查功能。在常用地登录的用户在加密时将自身的硬盘号、MAC地址作为加密因子输入。由于硬盘号、MAC地址为用户唯一凭证，其作为加密因子参与密码的生成过程。另外，改良AES的行转移及列混淆过程进一步提高了加密过程的安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于改良AES的个人密码生成和管理方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、接收用户的初始密码。

用户输入自设密码，包含数字、字母和符号且长度不做限制。接收到用户的输入以后，密码加密模块将该密码存入字符串中，作为加密的原码等待被加密。

步骤二、接收密码的应用场景。

用户选择接收密码的应用场景，该应用场景是某一个网站、某一个软件或者自己的某一个账号。系统接收到用户的输入以后，将该应用场景转化为字符串并作为加密因子，等待被构成密钥。

步骤三、判断是否需要读取设备的唯一标识。

若用户只有一台常用终端，则将加入设备的唯一标识作为加密因子。若用户拥有多台终端，则不应该将加入设备唯一标识作为加密因子。

步骤四、生成16位的加密密钥。

根据用户选择的应用场景和设备标识情况进行构造。若信息量刚好等于16位，则直接构造加密密钥，若信息量大于或者小于16位，则以循环冗余迭代的方式构造16位的加密密钥。

步骤五、改良的AES加密。

变更AES列混淆和行转移方式，使得在用户的初始密码、密码应用场景以及加密方式均泄漏时，保证生成的密码具有安全性。

步骤六、接收用户的密码要求。

若有些场景不支持密码粘贴，只能用户手动输入，则要求生成的密码不能过长；若些场景不支持特殊符号作为密码，则要求生成的密码不能带有符号。

步骤七、生成随机密码。

经过改良的AES加密算法加密过后，用户的原密码变为与加密因子相关的N个十六进制两位数所组成的字符串。根据用户的输出要求，对上述字符串的循环冗余进行迭代，多对一映射，生成符合用户要求的随机密码。

步骤八、密码信息加密。

在保存用户的密码信息之前，将提取所有已经生成的随机密码和对应的加密信息，并将其作为改良的AES加密的原码。新的16位加密密钥的构成将有所改变：设备的唯一凭证依旧作为用户的可选项，若用户选择了该项，则会在在加密文件中设置与解密相关的标志位；必选项则变成了用户输入的初始密码。重复步骤一到步骤五。

步骤九、密码信息存储。

在密码信息加密之后，在加密后的信息中添加2种标志位，验证标志位和配置标志位。验证标志位通过预解密验证用户输入密码是否正确；配置标志位标志用户在加密时是否使用设备唯一标识作为加密因子。然后，将2种标志位以二进制的形式保存在本地。

密码解密及查询过程如下：

步骤十、读取加密的二进制文件。

对存储在本地的二进制文件进行读取操作，保存为字符串形式。

步骤十一、验证用户的初始密码。

接收用户的初始密码并进行预解密，若验证标志位相同，则密码合法；若验证标志位不相同，提醒用户重新输入。

步骤十二、生成16位解密密钥。

将初始密码和可选的设备唯一标识，采用与加密过程相同的冗余迭代方式形成16位解密密钥。

步骤十三、改良的AES解密。

进行与加密过程互为逆过程的AES解密操作。

步骤十四、用户的增删改查。

将得到解密后的密码明文显示，用户对信息进行增加、删除、更改和查询。增加，即调用密码加密过程，生成适用于新的应用场景下的密码；删除，即删除那些用户认为无用的或者不再符合应用要求的密码信息；更改，即在同一应用场景下，重新生成位数、组成不同的新密码；查询，即以树形文件列表的方式显示出所有的密码及其应用背景信息。

本发明的有益效果是：该方法在自定义密钥加密的基础上，增加了密码生成后的管理功能。在生成自定义密码后，再次调用AES加密，与加密过程相反，存储时将之前生成的密码作为原码，将用户的原始密码作为加密的密钥，将密码再次加密后存储在本地，并加入验证标志位。提取本地的密码时，先接收用户的原始密码进行预解密操作，若验证标志位与加密前相同，则密码提取成功。提取成功的所有密码明文显示，并提供增、删、改、查功能。在常用地登录的用户在加密时将自身的硬盘号、MAC地址作为加密因子输入。由于硬盘号、MAC地址为用户唯一凭证，其作为加密因子参与密码的生成过程。另外，改良AES的行转移及列混淆过程进一步提高了加密过程的安全性。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明基于改良AES的个人密码生成和管理方法的方框图。

图2是本发明方法实施例中密码生成及存储方法的流程图。

图3是本发明方法实施例中密码解密及查询方法的流程图。

具体实施方式

参照图1-3。本发明基于改良AES的个人密码生成和管理方法具体步骤如下：

本发明方法包含两个模块：初始密码验证模块和用户账号密码管理模块。

其中，初始密码验证模块包括：初始密码的读取和验证，设备唯一标识的读取，加密密钥的构成，加密文件的解析。

用户账号密码管理模块包括：用户账号密码的导入和导出，已生成密码的查询和删除，根据用户应用场景和要求生成新的随机密码。

密码生成及存储过程具体如下：

步骤一、接收用户的初始密码。

该过程为用户个人输入，密码一般为自己的常用密码，可以包含数字，字母，符号且长度不做限制。接收到用户的输入以后，密码加密模块将该密码存入字符串中，作为加密的原码等待被加密。

步骤二、接收密码的应用场景。

该过程为用户人为选择，应用场景可以是某一个网站，某一个软件或者自己的某一个账号。系统接收到用户的输入以后，将该应用场景转化为字符串并作为加密因子，等待被构成密钥。

步骤三、判断是否需要读取设备的唯一标识。

该过程为用户自选，选择的原则为：若用户只有一台常用终端，则加入设备的唯一标识作为加密因子可以大大提高密码的安全性。即使黑客窃取了用户的初始密码且破解了该加密方式，也会因为无法伪造设备唯一标识而解密失败；相反，若用户拥有多台终端，为了实现加密密码的一致性，不应该加入设备唯一标识作为加密因子。

步骤四、生成16位的加密密钥。

根据用户选择的应用场景，设备标识的情况来进行构造。若信息量刚好等于16位，则直接构造密钥，若信息量大于或者小于16位，则以循环冗余迭代的方式构造16位的密钥。

步骤五、改良的AES加密。

AES算法一直以其简单，安全的优点被广泛应用。但是，由于其算法的开源，使得在密钥泄漏的情况下信息安全变得岌岌可危。本方法通过变更了AES列混淆和行转移的方式，使得在用户的初始密码，密码应用场景，加密方式均泄漏的极限条件下，依旧可以保证生成的密码具有良好的安全性。

步骤六、接收用户的密码要求。

由于密码的应用场景不同，用户对密码的要求也会有所不同。例如：有些场景不支持密码粘贴，只能用户手动输入，这种环境要求生成的密码不能过长；还有些场景不支持特殊符号作为密码，这就要求生成的密码不能带有符号。为了应对以上情况，本发明支持用户选择生成密码的位数和构成成分。

步骤七、生成随机密码。

经过改良的AES加密算法加密过后，用户的原密码已经成为了与加密因子相关的N个十六进制两位数所组成的字符串。根据用户的输出要求，本发明通过对上述字符串的循环冗余迭代，多对一映射，可以生成符合用户要求的随机密码。值得一提的是，由于本方法采用的是多对一的映射，即在知晓了用户的随机密码，应用环境的情况下，也无法通过反向解密来重构出用户的初始密码，进一步提高了用户信息的安全性。

步骤八、密码信息加密。

在保存用户的密码信息之前，本发明将提取所有已经生成的随机密码和对应的加密信息，并将其作为改良的AES加密的原码。新的16位加密密钥的构成将有所改变：设备的唯一凭证依旧作为用户的可选项，若用户选择了该项，则会在在加密文件中设置与解密相关的标志位；必选项则变成了用户输入的初始密码。之后进行重复步骤一到步骤五。

步骤九、密码信息存储。

在密码信息加密之后，本方法将在加密后的信息中添加2种标志位，验证标志位：通过预解密可以验证用户输入密码的正确与否；配置标志位：标志用户在加密时是否使用设备唯一标识作为加密因子。然后，将该文件以二进制的形式保存在本地。

密码解密及查询过程具体如下：

步骤十、读取加密的二进制文件。

在解密之前，需要对加密过的文件进行按位读取，并保存为字符串形式。通过对加密过程的分析，文件中的验证标志位和配置标志位需要进行特殊分析。

步骤十一、验证用户的初始密码。

为保证安全性，本发明在解密之前需要验证一次用户的初始密码。与现有技术不同的是该密码验证并不是简单的字符串比对，由加密过程可知，本发明没有明文保存用户的密码信息，而是在加密文件中预设了验证标志位。用户在输入密码后，本发明将进行一次预解密，若解密的标志位与加密前相同，则密码输入合法；反之，提醒用户重新输入。

步骤十二、生成16位解密密钥。

在AES算法中，必须保证加密密钥和解密密钥的一致性。所以，与加密对应的，用户输入的合法的初始密码即为解密密钥的必选项；通过对加密文件配置标志位的分析，可以确定是否将设备唯一标识作为加密因子。而且，解密密钥也必须采用与加密过程相同的循环冗余迭代方式，这样才能保证密钥的一致性。

步骤十三、改良的AES解密。

与加密过程互为逆过程。相应的，解密过程中的列混淆和行转移方式要与加密过程对应，以保证数据的正确性。

步骤十四、用户的增删改查。

在得到解密后的信息后，用户可以对信息进行增加、删除、更改和查询。增加：调用密码加密过程，生成适用于新的应用场景下的密码；删除：删除那些用户认为无用的或者不再符合应用要求的密码信息；更改：在同一应用场景下，重新生成位数、组成不同的新密码，主要应用于密码泄露的情况；查询：以树形文件列表的方式显示出所有的密码及其应用背景信息。

Claims (1)

1.一种基于改良AES的个人密码生成和管理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、接收用户的初始密码；

用户输入自设密码，包含数字、字母和符号且长度不做限制；接收到用户的输入以后，密码加密模块将该密码存入字符串中，作为加密的原码等待被加密；

步骤二、接收密码的应用场景；

用户选择接收密码的应用场景，该应用场景是某一个网站、某一个软件或者自己的某一个账号；系统接收到用户的输入以后，将该应用场景转化为字符串并作为加密因子，等待来构成加密密钥；

步骤三、判断是否需要读取设备的唯一标识；

若用户只有一台常用终端，则将加入设备的唯一标识作为加密因子；若用户拥有多台终端，则不应该将加入设备唯一标识作为加密因子；

步骤四、生成16位的加密密钥；

若用户选择将设备标识作为加密因子，则将应用场景和设备标识共同作为加密因子来构造加密密钥；若用户没有选择将设备标识作为加密因子，则仅将应用场景作为加密因子来构造加密密钥；在构造加密密钥时，若信息量刚好等于16位，则直接构造加密密钥，若信息量大于或者小于16位，则以循环冗余迭代的方式构造16位的加密密钥；

步骤五、改良的AES加密；

通过变更AES列混淆和行转移方式对AES加密算法进行改良，并使用改良后的AES加密算法进行就加密；

步骤六、接收用户的密码要求；

步骤七、生成随机密码；

经过改良的AES加密算法加密过后，用户的原码变为与加密因子相关的N个十六进制两位数所组成的字符串；根据用户的密码要求，对上述字符串的循环冗余进行迭代，多对一映射，生成符合用户要求的随机密码；

步骤八、密码信息加密；

在保存由用户的初始密码生成的随机密码信息之前，将提取所有已经生成的随机密码和对应的加密信息，并将其作为改良的AES加密的原码；新的16位加密密钥的构成将有所改变：设备的唯一标识依旧作为用户的可选项，若用户选择了该项，则会在在加密文件中设置与解密相关的标志位；必选项则变成了用户输入的初始密码；重复步骤一到步骤五；

步骤九、密码信息存储；

在密码信息加密之后，在加密后的信息中添加2种标志位，验证标志位和配置标志位；验证标志位通过预解密验证用户输入密码是否正确；配置标志位标志用户在加密时是否使用设备唯一标识作为加密因子；然后，将2种标志位以二进制的形式保存在本地；

密码解密及查询过程如下：

步骤十、读取加密的二进制文件；

对存储在本地的二进制文件进行读取操作，保存为字符串形式；

步骤十一、验证用户的初始密码；

接收用户的初始密码并进行预解密，若验证标志位相同，则密码合法；若验证标志位不相同，提醒用户重新输入；

步骤十二、生成16位解密密钥；

将初始密码和可选的设备唯一标识，采用与加密过程相同的冗余迭代方式形成16位解密密钥；

步骤十三、改良的AES解密；

进行与加密过程互为逆过程的AES解密操作；

步骤十四、用户的增删改查；

将得到解密后的密码明文显示，用户对信息进行增加、删除、更改和查询；增加，即调用密码加密过程，生成适用于新的应用场景下的密码；删除，即删除那些用户认为无用的或者不再符合应用要求的密码信息；更改，即在同一应用场景下，重新生成位数、组成不同的新密码；查询，即以树形文件列表的方式显示出所有的密码及其应用背景信息。

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