CN109547441A - 一种经纬度坐标加密的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地理坐标信息加密领域，具体涉及一种经纬度坐标加密的方法，包括如下步骤：自定义映射表；加密端：获取第一点GPS的经度数据与纬度数据；对经度数据的整数部分对应映射表进行映射加密，经度数据的小数部分对经度数据的整数部分依次进行求商与求余，得到加密后的经度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；同理得到加密后的纬度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；则加密后的第一点GPS数据P为：P＝{加密后的经度数据，加密后的纬度数据}；解密端：设有与加密端相匹配的解密算法。本申请的方法能满足大量数据的精准传输，并具有高度的安全性能。

Description

一种经纬度坐标加密的方法

技术领域

本发明属于地理坐标信息加密领域，具体涉及一种经纬度坐标加密的方法。

背景技术

随着互联网技术发展的迅速，各式各样的基于GIS的应用遍地开花，为人们的生活带来了很多方便，例如房地产行业，保险行业，物流行业等多个行业。任何行业的发展都存在竞争，这样问题就来了：商家或企业希望把自己的数据保护起来，这里的数据是指经纬度信息，比如目前比较火的车联网行业，车厂出厂的每辆汽车都有GPS定位系统，实时采集车辆的轨迹经纬度信息，厂商希望自己数据等不要被别人获取到，毕竟现在的网络工具越来越厉害，或者即使被别人获得，也不能解密。

现有的解决方案1：

使用Base64，Base64加解密算法是网络上最常见的用于传输8bit字节代码的编码方式之一，Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息，而且基本上各种平台都通用，容易造成客户信息被盗取。

现有的解决方案2：

使用各类双向加密算法库，例如RES,AES,RSA,DSA等，但其存在的问题是速度较慢，同时也不能使用MD5单向加密算法，经纬度信息就不能使用这种方式来加密，否则解密方不能还原真实的经纬度信息。

也有如中国专利CN107241185A公开了数据传输与接收方法及传输与接收装置。所述数据传输方法的一具体实施方式包括：获取待传输的数据；随机生成加密长度；将所述数据从预定位置开始加密直到加密的长度达到所述加密长度以生成加密后的数据；生成包括所述加密长度的报文头信息；将所述报文头信息和所述加密后的数据组成完整报文进行传输。该实施方式解决了数据传输端CPU占用率高的问题。所述数据接收方法的一具体实施方式包括：获取接收到的数据；读取所述数据中的报文头信息，提取解密长度；将所述数据从预定位置开始解密直到解密的长度达到所述解密长度以生成解密后的数据。该实施方式解决了数据接收端CPU占用率高的问题。但其不能适用于经纬度坐标的加密。

发明内容

本发明提供一种经纬度坐标加密的方法，其能满足大量数据的精准传输，并具有高度的安全性能。

为实现上述技术目的，本申请采取的技术方案为，一种经纬度坐标加密的方法，包括如下步骤：

自定义映射表：每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中任意字符；每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中任意字符；

加密端：获取第一点GPS的经度数据与纬度数据；对经度数据的整数部分对应映射表进行映射加密，经度数据的小数部分对经度数据的整数部分依次进行求商与求余，得到加密后的经度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；同理得到加密后的纬度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；则加密后的第一点GPS数据P为：P＝{加密后的经度数据，加密后的纬度数据}；

解密端：设有与加密端相匹配的解密算法。

在一些实施例中，对第二点GPS的经度数据与纬度数据；采用第二点的经度数据减去第一点经度数据得到加密后第二点的经度数据，采用第二点的纬度数据减去第一点纬度数据得到加密后第二点的经度数据；对第三点GPS的经度数据与纬度数据进行加密处理，采用第三点的经度数据减去第二点经度数据得到加密后第三点的经度数据，采用第三点的纬度数据减去第二点纬度数据得到加密后第三点的经度数据；同理进行第四点、第五点……的GPS经度数据与纬度数据进行加密处理。

在一些实施例中，自第一点起GPS的经度数据与纬度数据在加密后的字符串p为，p＝{第一点GPS加密后的经度数据，第一点GPS加密后的纬度数据，第二点GPS加密后的经度数据，第二点GPS加密后的纬度数据，第三点GPS加密后的经度数据，第三点GPS加密后的纬度数据……}。

在一些实施例中，每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中至少两个字符。

在一些实施例中，每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中至少两个字符。

在一些实施例中，同一点GPS的经度数据与纬度数据整数部分对应的键值相同。

有益效果

本申请通过简易的加密方法实现对GPS数据进行加密与解密，既保证数据的安全性，又避免占用较大的计算内存；

同时由于映射表属于自助定义，可以实现加密程序的定制化，方便不同场合的加密需求；

本申请数据经加密传输，在不清楚计算规则的情况下通过抓取网络包不能分析到原始经纬度信息。

综上，本申请的加密方法即具有一定的安全性，又能保证大量数据的传输，且在加密与解密过程中数据稳定性得到保障；本申请加密方法灵活、高效，同时对平台无依赖性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请为解决经度纬度数据加密问题提出，一种经纬度坐标加密的方法，方法主要包括如下步骤：

自定义映射表：每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中任意字符；每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中任意字符；映射表为自定义性，即保证用户使用过程中的可定制化。

加密端：获取第一点GPS的经度数据与纬度数据；对经度数据的整数部分对应映射表进行映射加密，经度数据的小数部分对经度数据的整数部分依次进行求商与求余，得到加密后的经度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；同理得到加密后的纬度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；则加密后的第一点GPS数据P为：P＝{加密后的经度数据，加密后的纬度数据}；

解密端：设有与加密端相匹配的解密算法。

实施例1

同上，可以采用同样的加密方式进行加密第二点的GPS数据，即每个GPS点采用相同的算法进行加密。

即：自第一点起GPS的经度数据与纬度数据在加密后的字符串p为，p＝{第一点GPS加密后的经度数据，第一点GPS加密后的纬度数据，第二点GPS加密后的经度数据，第二点GPS加密后的纬度数据，第三点GPS加密后的经度数据，第三点GPS加密后的纬度数据……}。

解密时，亦采用的与加密端相匹配的解密算法执行解密。

实施例2

与实施例1不同的是，对第二点以及第二点以后的每点GPS经度数据与纬度数据进行加密是采用如下方式的：

第二点GPS的经度数据与纬度数据；采用第二点的经度数据减去第一点经度数据得到加密后第二点的经度数据，采用第二点的纬度数据减去第一点纬度数据得到加密后第二点的经度数据；

对第三点GPS的经度数据与纬度数据进行加密处理，采用第三点的经度数据减去第二点经度数据得到加密后第三点的经度数据，采用第三点的纬度数据减去第二点纬度数据得到加密后第三点的经度数据；

同理进行第四点、第五点……的GPS经度数据与纬度数据进行加密处理。

具体应用实例为：

现在有一组GPS轨迹点如下：

116.635955,39.921309 116.636503,39.921555 116.63746,39.922015116.638035,39.922288

要求对以上的这组GPS轨迹点在客户端先进行加密，经过网络传输，然后在服务端进行解密，还原其原始值。

自定义映射表：

以中国大陆经纬度范围为例，其范围：经度(73,135),纬度(3,53)，取其经纬度范围的最大值(3,135)，对它制作一个映射表，映射表的键值如下关系：

表1映射表

这个映射表的键值关系可以随便定义，键的取值是A-Z,a-z,可以取其中的一部分，也可以倒序定义，可以采用任意多字符进行组合定义。加密程序和解密程序拥有同一份映射表。

加密端：必须拥有定义的映射表；

首先处理第一个GPS点

经度116.635955取整数部分是116，通过键值关系编码为k2，然后小数部分635955对116求商，得到5482，再用小数部分635955对116求余，得到43，最后得到经度如下关系：

116->k2

635955对116求商->5482

635955对116求余->43

组合为一个字符串如下：

k2,5482,43

同理，可得纬度的关系如下：

39->E2

921309对39求商->23623

921309对39求余->12

组合为一个字符串如下：

E2,23623,12

这样我们就可以构成一个字符串(经度在前，纬度在后)，如下：

P＝{k2,5482,43,E2,23623,12}；

其次处理第2个GPS点

用第二个GPS点的经度减去第一个GPS点的经度，用第二个GPS点的纬度减去第一个GPS点的纬度，然后把经纬度的差值组成一个整数，具体做法如下：

经度差值->116.636503-116.635955＝0.000548

纬度差值->39.921555-39.921309＝0.000246

然后把差值加入到第一个GPS点的字符串P中(经度在前，纬度在后)：

P＝{k2,5482,43,E2,23623,12,0.000548,0.000246}

最后，依次类推，利用后一个GPS点减去前一个GPS点，把第三个，第四个加入到字符串P中(经度在前，纬度在后)

P＝{k2,5482,43,E2,23623,12,0.000548,

0.000246,0.000957,0.00046,0.000575,0.000273}

最后得到GPS轨迹点加密后的顺序如下：

表2 GPS轨迹点加密后顺序

第一GPS点	第二GPS点	第三GPS点	第四GPS点
				K2,5482,43,E2,23623,12	0.000548,0.000246	0.000957,0.00046	0.000575,0.000273

解密端：必须拥有定义的映射表

首先，获取到加密后的经纬度信息，然后对其使用逗号“,”分割，取前6个作为第一个GPS点的加密数据，然后向后取两个作为第二个GPS点的加密数据，依次类推，每次取出每次第三个和第四个GPS点加密数据。

其次，对取到GPS点进行解密

通过映射表，可以查出k2是116，E2是39，这样，通过计算得出第一个GPS点的真实经纬度信息，即：

第一个GPS点经度整数部分是：116，小数部分是：5482*116+43＝635955

第一个GPS点纬度整数部分是：39，小数部分是：23623*39+12＝921309

因此第一个GPS点经纬度是：{116.635955,39.921309}

再次，在第一个GPS点的经纬度和第二个GPS点的加密数据(0.000548,0.000246)基础上求出第二个点的经纬度信息；

第二个GPS点经度是：116.635955+0.000548＝116.636503

第二个GPS点纬度是：39.921309+0.000246＝39.921555

第二个GPS点经纬度是：{116.636503,39.921555}

最后，依次类推，始终使用后一个点的加密数据加上前一个点的经纬度信息，得到后一个点的GPS的真实GPS数据。

第三个GPS点经纬度是：P3＝{116.63746,39.922015}

第四个GPS点经纬度是：P4＝{116.638035,39.922288}

实施例3

与实施例2不同的是，映射表建立的不同，每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中至少两个字符。

每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中至少两个字符。

同一点GPS的经度数据与纬度数据整数部分对应的键值相同或不同。

综上，本申请的经纬度坐标加密方法采用端对端的系统，解决了GPS点的传输加密问题；安全方面，映射表只有两个端点拥有，并不会暴露到网络上，杜绝了安全隐患的存在；灵活方面，由于映射表是自定义的，这就拥有了更高的灵活性，映射的键值可以依据使用场景和范围而定义，所以别人也就无法猜测你的键值究竟包含了哪些对应关系，从而也就不能够解密你的加密字符串；性能方面，利用映射表，加密仅仅是对第一个GPS点的求商求余的操作和对后续点的求差操作，解密只是对第一个GPS点的求积求和的操作和对后续点的求和操作，并没有复杂的计算及验证，这在一个大并发的系统中尤其重要；无关平台性，各种平台，只要有对应的映射表，都可以正确的解密。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，包括如下步骤：

自定义映射表：每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中任意字符；每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中任意字符；

加密端：获取第一点GPS的经度数据与纬度数据；对经度数据的整数部分对应映射表进行映射加密，经度数据的小数部分对经度数据的整数部分依次进行求商与求余，得到加密后的经度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；同理得到加密后的纬度数据为：[整数部分的映射字符，求商值，求余值]；则加密后的第一点GPS数据P为：P＝{加密后的经度数据，加密后的纬度数据}；

解密端：设有与加密端相匹配的解密算法。

2.根据权利要求1所述的一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，对第二点GPS的经度数据与纬度数据；采用第二点的经度数据减去第一点经度数据得到加密后第二点的经度数据，采用第二点的纬度数据减去第一点纬度数据得到加密后第二点的经度数据；对第三点GPS的经度数据与纬度数据进行加密处理，采用第三点的经度数据减去第二点经度数据得到加密后第三点的经度数据，采用第三点的纬度数据减去第二点纬度数据得到加密后第三点的经度数据；同理进行第四点、第五点……的GPS经度数据与纬度数据进行加密处理。

3.根据权利要求2所述的一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，自第一点起GPS的经度数据与纬度数据在加密后的字符串p为，p＝{第一点GPS加密后的经度数据，第一点GPS加密后的纬度数据，第二点GPS加密后的经度数据，第二点GPS加密后的纬度数据，第三点GPS加密后的经度数据，第三点GPS加密后的纬度数据……}。

4.根据权利要求1所述的一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，每个经度范围内的整数a’有且仅有一个对应的键值a1，a1为A-Z与a-z中至少两个字符。

5.根据权利要求1所述的一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，每个纬度范围内的整数b’有且仅有一个对应的键值b1，b1为A-Z与a-z中至少两个字符。

6.根据权利要求1所述的一种经纬度坐标加密的方法，其特征在于，同一点GPS的经度数据与纬度数据整数部分对应的键值相同。