CN109104278A - 一种加密解密方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加密解密方法，包括以下步骤：选定待加密明文，经处理器读取明文数据，处理器读取明文中的二进制数码数据；使用AES算法对得到的明文数据进行加密，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，得到加密明文与AES密码，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后。本发明所述的一种加密解密方法，AES和RSA混合算法相对于RSA、AES算法比较，在加密安全，低延迟和密码密文同步等方面都有显著优点，AES和SSL混合算法的延迟时间差最小，其加密更安全，低延迟和有效访问认证等方面优点显著，带来更好的使用前景。

Description

一种加密解密方法
技术领域
本发明涉及加密解密领域，特别涉及一种加密解密方法。
背景技术
加密解密方法是一种用于对明文传输与接收时的加密与解密的方法，避免文件内容泄露，但随着科技的发展，人们对加密解密方法的要求越来越高，导致传统的加密解密方法已经无法满足人们的使用需求；
现有加密解密方法在使用时存在一定的弊端，首先，现有的常规加密解密方法有现有RSA算法与AES算法两种，现有的RSA算法的端到端延迟大，其安全性和可靠性也较为不足；AES算法的端到端延迟小，但算法本身加密安全性不够，是以牺牲安全性为代价的，安全性降低，为此，我们提出一种加密解密方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种加密解密方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种加密解密方法，包括以下步骤：
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，得到加密明文与AES密码；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密。
优选的，所述步骤(1)中，处理器读取明文中的二进制数码数据。
优选的，所述步骤(2)中，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，AES算法的延迟为446-227ms。
优选的，所述步骤(3)中，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥，RSA算法的延迟为1250-978ms。
优选的，所述步骤(5)中，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
优选的，所述步骤(2)中，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除。
优选的，所述私钥为500-1024位，私钥通过密钥生成器生成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该一种加密解密方法，AES和RSA混合算法相对于RSA、AES算法比较，在加密安全，低延迟和密码密文同步等方面都有显著优点，AES和SSL混合算法的延迟时间差最小，其加密更安全，低延迟和有效访问认证等方面优点显著，整个加密解密方法简单，操作方便，使用效果相对于传统方式更好。
附图说明
图1为本发明一种加密解密方法中AES和RSA混合算法信息流程图；
图2为本发明一种加密解密方法中AES和SSL混合算法信息流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据，处理器读取明文中的二进制数码数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，得到加密明文与AES密码，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥，所述私钥为1024位，私钥通过密钥生成器生成；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
现有的加密方法如下：
AES算法：AES在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准，AES算法基于排列和置换运算，排列是对数据重新进行安排，置换是将一个数据单元替换为另一个AES使用几种不同的方法来执行排列和置换运算。
AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一一个循环结构，在该循环中重复置换和替换输入数据。
RSA算法：RSA算法先生成一对RSA密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA对话密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。
RSA公开密钥密码体制所根据的原理是：根据数论，寻求两个大素数比较简单，而将它们的乘积分解开则极其困难。每个用户有两个密钥：加密密钥PK{e，n}和解密密钥SK{d，n}。用户把加密密钥公开，使得系统中任何其他用户都可使用，而对解密密钥中的d则保密。N为两个大素数p和q之积(素数p和q一般为100位以上的十进数)，e和d满足一定的关系。当敌手已知e和n时并不能求出d。
SSL协议：SSL是在应用层和传输层之间保护套接字的安全协议。它使用媒体流上的共享会话密钥和用于分发会话密钥的公钥加密提供用户认证机制和加密。一方使用SSL来验证另一方的身份并生成会话密钥，通过密钥对数据进行加密或解密，并通过SSL会话连接将数据定向到另一方。然而，SSL是基于TCP的，只保护TCP套接字，它不适合在UDP上传输实时数据。
现有的RSA算法的端到端延迟大，其安全性和可靠性也较为不足；AES算法的端到端延迟小，但算法本身加密安全性不够，是以牺牲安全性为代价的。
实施例2
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据，处理器读取明文中的二进制数码数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，得到加密明文与AES密码，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥，所述私钥为1024位，私钥通过密钥生成器生成；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
为了满足通信数据的实时性要求，加密必须具有足够的速度和安全性。AES算法能满足加密在速度方面的需求，但在实时数据传输的过程中安全性较低；而RSA算法能较好解决时数据传输的过程中安全性较低的问题。
在RSA加密过程中，私钥被保存在接收方，公钥同时发送给发送方。RSA算法采用公钥加密数据和私钥解密。从公钥中确定私钥是不可能的。由于私钥不被传输。RSA算法的安全性明显高于AES的安全性，RSA算法的安全性来自于计算大量数据的计算困难，而且加密/解密数据的时间比AES要长得多。
由于RSA算法加密/解密率低，不适合加密大量数据。相比之下，AES算法只使用简单的矩阵运算加密数据，加密/解密率高，但AES密码保密很困难。如果能够利用AES算法对实时数据进行加密，并利用RSA算法对AES密码进行加密。那么混合实时数据加密算法可能会吸收AES和RSA算法的优点，避免它们的缺点。
该混合算法的原理是：在发送实时数据之前，发送方使用AES算法对这些数据进行加密，并使用RSA算法对AES密码进行加密。加密的AES密码和密文一起被发送到接收方。接收方接收到加密的AES密码和密文后，接收方利用RSA私钥对加密的AES密码进行解密，然后利用AES密码对密文进行解密信息流如图1所示。发送方端点实现实时数据加密，接收方端点实现解密。为了确保AES密码的安全性，接收方首先应该创建一个RSA密钥对。
AES和RSA混合算法与RSA、AES算法比较，在加密安全，低延迟和密码密文同步等方面都有显著优点。AES和SSL。混合算法的延迟时间差最小，其加密更安全，低延迟和有效访问认证等方面优点显著。
实施例3
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据，处理器读取明文中的二进制数码数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，AES算法的延迟为227/ms，得到加密明文与AES密码，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥，RSA算法的延迟为978ms；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥，所述私钥为1024位，私钥通过密钥生成器生成；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
有两种方法来保护网络通信：防止未经授权的访问网络或加密通过网络发送的消息。SSL安全协议为TCP/IP链接提供数据加密、服务器身份验证、消息完整性和可选的客户端身份验证。SSL是用来传输AES密码的。因此，如果使用AES加密实时数据和SSL来传输AES密码，混合实时数据加密算法可以防止对网络的未授权访问和对实时数据进行加密。
该混合算法的原理是：在发送实时数据之前，发送方使用AES算法对实时数据进行加密.同时使用SSL传输AES密码。接收方使用公认的AES密码对基于UDP传输的加密实时数据进行解密。实时数据在UDP上安全传输。信息流如图2所示。发送方端点实现实时数据加密，接收方端点实现解密。发送方端点首先发送SSL连接请求，并在身份验证后建立SSI.连接。发送方利用AES密码对实时数据进行加密，然后通过SsL.连接传输到接收方。接收方在认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码。最后利用AES密码对密文进行解密，恢复实时数据。
实施例4
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据，处理器读取明文中的二进制数码数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，AES算法的延迟为227/ms，得到加密明文与AES密码，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥，RSA算法的延迟为978ms；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥，所述私钥为1024位，私钥通过密钥生成器生成；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
表1为对实施例1-3中RSA、AES、AES和RSA混合与AES和SSL混合此四种加密解密方法延迟与优缺点，测试结果如下：
由表1实验数据可知，本发明加密解密方法，RSA算法的端到端延迟最大，为1003.46ms，与其他三种算法的延迟不在一个量级上，其安全性和可靠性也最差。AES算法的端到端延迟最小，为249.57ms，但算法本身加密安全性不够，是以牺牲安全性为代价的。AES和RSA混合算法与RSA、AES算法比较，在加密安全，低延迟和密码密文同步等方面都有显著优点。AES和SSL混合算法的延迟时间差最小，其加密更安全，低延迟和有效访问认证等方面优点显著。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种加密解密方法，包括以下步骤：
(1)、选定待加密明文，经处理器读取明文数据；
(2)、使用AES算法对步骤(1)得到的明文数据进行加密，得到加密明文与AES密码；
(3)、使用RSA算法对经过步骤(2)得到的AES密码进行加密，同时使用SSL发送连接请求；
(4)、经过认证后接受SSL连接请求，并通过SSL连接获取AES密码与RSA密钥；
(5)、利用经过步骤(4)得到的AES密码与RSA密钥对加密明文解密。
2.根据权利要求1所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述步骤(1)中，处理器读取明文中的二进制数码数据。
3.根据权利要求1所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述步骤(2)中，待加密明文通过AES密钥生成器加密，AES密码是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据。
4.根据权利要求1所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述步骤(3)中，经过RSA算法加密后，得到公钥与私钥。
5.根据权利要求1所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述步骤(5)中，加密明文通过AES解码器与RSA私钥进行解密。
6.根据权利要求1所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在明文数据的前方和后方添加至少一组干扰数据，解密之后，将所述序列的前方和后方添加的干扰数据去除。
7.根据权利要求4所述的一种加密解密方法，其特征在于：所述私钥为500-1024位，私钥通过密钥生成器生成。
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