CN109617677A - 基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及加密技术领域，尤其涉及一种基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备。其中方法包括：获取数据和密码，生成随机数，将密码和随机数生成对称加密的秘钥，并进行存储；采用秘钥对数据进行加密，生成密文，将密文和随机数发送给服务器；获取秘钥找回请求，向服务器发起秘钥找回请求，获取服务器返回的随机数；再次获取密码，将密码和服务器返回的随机数重新生成秘钥，并将秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。本发明通过用户输入的信息作为密码，将随机数发生器生成的随机数一起，再生成秘钥，本发明还将随机数保存在服务器端，通过秘钥找回请求，获得随机数的方式，再次生成秘钥，实现秘钥找回功能。

Description

基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备
技术领域
本发明涉及加密技术领域，尤其涉及一种基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备。
背景技术
秘钥，即密钥，在密码学中，密钥是指某个用来完成加密、解密、完整性验证等密码学应用的秘密信息。密码学的发展促进了计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。
秘钥中的对称加密算法是应用较早的加密算法。在对称加密算法中，数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。
但是在对称加密算法中，如果加密秘钥一旦丢失，使用者对密文将无法进行解密。
发明内容
有鉴于此，有必要用户丢失秘钥后存在无法找回的问题，提供一种基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备。
一种基于对称加密的秘钥丢失找回方法，包括如下步骤：
获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；
采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；
获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；
再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。
在其中一个实施例中，所述通过随机数发生器生成随机数，包括：
在存储介质中预设random()函数，通过调用所述random()函数生成所述随机数。
在其中一个实施例中，所述将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储，包括：
在存储介质中预设秘钥生成类型的对象，调用所述秘钥生成类型的对象，设置加密算法的名称；
初始化秘钥的长度；
将所述密码和所述随机数设置为总随机数，生成一个对称加密的秘钥；
通过对象序列化方式将所述秘钥保存在秘钥文件中。
在其中一个实施例中，所述将所述密文和所述随机数发送给服务器，包括：
获取用户输入的标识，所述标识是所述密文和所述随机数对应的唯一标记；
将所述密文、所述随机数和所述标识一起发送给所述服务器。
在其中一个实施例中，所述将所述密文、所述随机数和所述标识一起发送给所述服务器前还包括：
将所述密文的文件名称进行重命名，重命名名称为所述标识。
在其中一个实施例中，还包括授权查看数据：
当需要将加密数据提供给授权方时，将所述秘钥和所述标识发送给所述授权方，通过授权方向所述服务器发送查看请求，所述查看请求中包含有所述标识，所述授权方接收到所述服务器返回的所述标识对应的密文后，通过所述秘钥对密文进行解密，生成明文查看所述数据。
在其中一个实施例中，所述将所述密文和所述随机数发送给服务器，包括：
获取当前时间的时间戳，将所述密文、所述随机数和时间戳一起发送给所述服务器。
一种基于对称加密的秘钥丢失找回装置，包括如下模块：
生成秘钥模块，用于获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；
生成密文模块，用于采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；
获取随机数模块，用于获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；
找回秘钥模块，用于再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述基于对称加密的秘钥丢失找回方法的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述基于对称加密的秘钥丢失找回方法的步骤。
上述基于对称加密的秘钥丢失找回方法及相关设备，包括获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。本发明通过用户输入的信息作为密码，将随机数发生器生成的随机数一起，再生成秘钥，对数据进行加密，每次加密的秘钥都是随机的，其他人员即使知道密码，也无法对密文进行解密。本发明可以实现单一的密码生成不同秘钥，对不同数据进行加密的目的。本发明还将随机数保存在服务器端，通过秘钥找回请求，获得随机数的方式，再次生成秘钥，实现秘钥找回功能。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
图1为一个实施例中的基于对称加密的秘钥丢失找回方法的流程图；
图2为一个实施例中生成秘钥过程的流程图；
图3为一个实施例中的基于对称加密的秘钥丢失找回装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
图1为本发明一个实施例中的基于对称加密的秘钥丢失找回方法的流程图，包括如下步骤：
步骤S1，生成秘钥：获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将密码和随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储。
本发明可以用于用户加密数据的客户端，客户端可以包括计算机终端、手机终端等。客户端可以设置信息输入界面，信息输入界面设有密码输入字段、数据上传接口或数据输入字段。通过信息输入界面获取需要加密的数据和密码。为了减少用户记忆多个不同密码，本步骤的密码可以是相同的。具体的，本步骤的密码可以是数字、字母或字符组成的6位以上的密码。在信息输入界面可以根据输入内容进行识别和判断，当输入的内容不是数字、字母或字符组成的6位以上的密码时，在信息输入界面反馈密码设置错误等提示。
在一个实施例中，通过随机数发生器生成随机数，包括：
在存储介质中预设random()函数，通过调用random()函数生成随机数。
random()函数用于生成随机数，调用前，random()函数可以预先设置在客户端的存储介质中。
本实例为了用户只需记住单个密码，且为了当密码泄露时不能破译秘钥，加入了生成随机数步骤，通过生成的随机数与密码一起再生成秘钥，每个秘钥对应的总随机数均不同，因此可以减少其他人员破解生成的秘钥的总随机数，保证了秘钥的安全性。
在一个实施例中，参照图2，将密码和随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储，包括：
步骤S101，获取秘钥生成器：在存储介质中预设秘钥生成类型的对象，调用秘钥生成类型的对象，设置加密算法的名称。
本步骤中的加密算法可以是Blowfish算法、DES算法、DESede算法、HmacMD5算法或HmacSHA1算法中的任一一项。其中，Blowfish算法是一个64位分组及可变密钥长度的对称密钥分组密码算法，可用来加密64比特长度的字符串。Blowfish算法具有加密速度快、紧凑、密钥长度可变、可免费使用等特点。DES算法全称为Data Encryption Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法，DES算法具有密钥较短、加密处理简单、加解密速度快的优点，适用于加密大量数据的场合。DESede算法是由DES算法改进后的一种对称加密算法，具有极其强大的安全性。HMACMD5算法是从MD5哈希函数构造的一种键控哈希算法，被用作基于哈希的消息验证代码(HMAC)，HMACMD5算法是一种不可逆的加密算法，对应任何字符串都可以加密成一段唯一的固定长度的代码。HmacSHA1算法基于HMACMD5算法，HmacSHA1算法使用哈希函数对混合结果进行哈希计算，将所得哈希值与密钥混合，然后再次应用哈希函数，输出的哈希值长度为160位。
在本步骤中，可以预先设置KeyGenerator秘钥生成类型的对象，通过调用KeyGenerator中的getInstance()方法，设置加密算法的名称。如指定“DESede”加密算法，则秘钥生成器为：
KeyGenerator kg＝KeyGenerator.getInstance("DESede")；
步骤S102，初始化秘钥生成器：初始化秘钥的长度。
本步骤可以通过调用KeyGenerator中的kg.init()方法，将步骤S101获取的秘钥生成器初始化秘钥的长度。如初始化秘钥长度为168，则：
kg.init(168)。
步骤S103，生成秘钥：将密码和随机数设置为总随机数，生成一个对称加密的秘钥。
本步骤可以通过调用KeyGenerator中的generateKey()方法获得一个对称加密的秘钥，其中generateKey()方法中的用于生成秘钥的随机数为用户输入的密码和随机数发生器生成的随机数一起生成总随机数。如将密码放在前，随机数放在后，一起生成总随机数，用于生成最终的秘钥。
步骤S104，保存秘钥：通过对象序列化方式将秘钥保存在秘钥文件中。
本步骤可以采用如下保存方式将秘钥保存在key1.dat文件中：
FileOutputStream f＝new FileOutputStream("key1.dat")；
ObjectOutputStream b＝new ObjectOutputStream(f)；
b.writeObject(k)；
在分布式环境下，无论是何种数据，都会以二进制序列的形式在网络上传输。序列化是一种将对象以一连串的字节描述的过程，用于解决在对对象流进行读写操作时所引发的问题。序列化可以将对象的状态写在流里进行网络传输，或保存在文件、数据库里，并在需要时把该流读取出来重新构造一个相同的对象。为了对保存的秘钥进行再次读取或发送给第三方用于加解密，本步骤通过对象序列化方式保存秘钥，以便于后续读取秘钥。
本实施例，在用户输入的密码可以是相同的前提下，通过预设的KeyGenerator秘钥生成类型的对象，对每次需要加密的数据均构建和生成一个唯一的秘钥，且只要知道随机数，结合密码，就能重复生成秘钥。
步骤S2，生成密文：采用秘钥对数据进行加密，生成密文，将密文和随机数发送给服务器。
本步骤采用秘钥通过对称加密算法对数据进行加密，对称加密算法与步骤S101中采用相同的加密算法。
服务器接收到密文和随机数后保存在服务器端的数据库中。在服务器保存密文和随机数前：
在一个实施例中，将密文和随机数发送给服务器，包括：获取用户输入的标识，标识是密文和随机数对应的唯一标记；将密文、随机数和标识一起发送给服务器。
客户端还接受用户输入的标识，由于标识是与随机数对应的唯一标记，因此此标识用于后续找回随机数用。服务器将收到的标识与随机数、密文一起保存在数据库中，保存时，可以采用表格的形式保存在随机数收集表中。客户端发送的密文、随机数和标识可以如下表1所示，服务器保存时，还可以将客户端名称一起进行保存。
表1
如上表1所示，客户端将密文、随机数和标识一起发送给服务器前还包括：将密文的文件名称进行重命名，重命名名称为标识。
客户端在发送给服务器密文、随机数和标识时，也可以将标识保存在本地数据库中，以便于后续找回秘钥。
本实施例通过标识对随机数进行标记，将密文、随机数和标识一起发送给服务器，在密文和随机数较多的情况下，可以根据用户自定义的标识，容易找回某一秘钥对应的随机数。
在一个实施例中，将密文和随机数发送给服务器，包括：获取当前时间的时间戳，将密文、随机数和时间戳一起发送给服务器。
除了通过标识的方式容易找回随机数外，本实施例还可以采用时间戳的方式，将生成密文或发送给服务器时的时间作为时间戳，还可以将密文的文件名称进行重命名，重命名名称为时间戳。客户端与密文、随机数一起发送给服务器，则此时服务器保存时，可以采用如下表2所示：
表2
本实施例通过时间戳的方式区别各随机数和密文，虽然在查找随机数和找回秘钥时给用户带来一定的难度，但是由于对密文无特别标识，因此对密文的隐秘性更好。本实施例可以用于加密数据较少时使用。
步骤S3，获取随机数：获取用户触发的秘钥找回请求，向服务器发起秘钥找回请求，获取服务器返回的随机数。
在客户端可以设置秘钥找回界面，秘钥找回界面中可以设置秘钥找回关键字段，当用户丢失秘钥时，用户可以通过秘钥找回界面触发秘钥找回请求，秘钥找回关键字段输入需要找回的秘钥对应的标识或时间戳，至此秘钥找回请求中包含标识或时间戳。具体的，也可以在秘钥找回界面显示所有保存的标识或时间戳，以便于供用户选择标识或时间戳。服务器接收到秘钥找回请求后，从服务器端的数据库中通过标识或时间戳获取对应的随机数后，将随机数返回给客户端，客户端获取到此随机数，用于后续秘钥的生成。
步骤S4，找回秘钥：再次获取用户输入的密码，将密码和服务器返回的随机数通过对称秘钥生成脚本重新生成秘钥，并将秘钥进行存储，完成秘钥的找回。
在秘钥找回界面还可以设置密码输入字段，当用户通过秘钥找回界面触发秘钥找回请求前，还在密码输入字段输入密码，此密码与步骤S3获取的随机数一起作为总随机数，再次通过对称秘钥生成脚本生成秘钥，生成的秘钥与步骤S1生成的秘钥相同，可以用于对密文进行解密。
本实施例通过用户输入的密码和随机数一起生成秘钥，来对数据进行加密，每个需要加密的数据对应的秘钥均不同，即使得到了某一秘钥，也无法对其他加密数据进行解密，保证了数据的可靠性。当用户把秘钥丢失时，本实施例通过随机数找回的方式，与用户自己的密码一起，重新生成秘钥，实现了秘钥的找回功能。且用户只需记住某一密码即可实现不同数据的单独加密。本实施例通过对生成秘钥方式的改进，实现了用户可重复生成秘钥的目的。
在一个实施例中，还包括授权查看数据：当需要将加密数据提供给授权方时，将秘钥和标识发送给授权方，通过授权方向服务器发送查看请求，查看请求中包含有标识，授权方接收到服务器返回的标识对应的密文后，通过秘钥对密文进行解密，生成明文查看数据。
由于本发明的秘钥掌握在客户端用户自己手里，因此若第三方机构需要查看数据前，不仅需要获取秘钥，还需要从服务器下载密文。本实施例通过客户端将标识发送给授权方，以便于服务器根据标识查找对应的密文返回给授权方。除了标识外，客户端也可以通过时间戳等其他方式发送信息给授权方，只要方便于服务器查找对应密文即可。本实施例的这种授权方式，密文可以无需保存在客户端，客户端既可以授权第三方机构查看数据，又大大减轻了客户端存储压力，且此秘钥除了对应的数据，第三方机构无法解密其他数据，大大提高了数据的安全性。
本发明基于对称加密的秘钥丢失找回方法，通过用户输入的密码和随机数结合的方式来生成秘钥，并将随机数保存在服务器端，以便于后续找回秘钥使用，用户只需记忆输入的密码即可，记忆的内容较少，不容易忘记，且秘钥掌握在用户端，即使秘钥丢失，用户也可直接生成和找回秘钥。
在一个实施例中，提出了一种基于对称加密的秘钥丢失找回装置，如图3所示，包括如下模块：
生成秘钥模块，用于获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；
生成密文模块，用于采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；
获取随机数模块，用于获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；
找回秘钥模块，用于再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中基于对称加密的秘钥丢失找回方法中的步骤。
在一个实施例中，提出了一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述各实施例中基于对称加密的秘钥丢失找回方法中的步骤。其中，存储介质可以为非易失性存储介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明一些示例性实施例，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，包括：
获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；
采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；
获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；
再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。
2.根据权利要求1所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，所述通过随机数发生器生成随机数，包括：
在存储介质中预设random()函数，通过调用所述random()函数生成所述随机数。
3.根据权利要求1所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，所述将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储，包括：
在存储介质中预设秘钥生成类型的对象，调用所述秘钥生成类型的对象，设置加密算法的名称；
初始化秘钥的长度；
将所述密码和所述随机数设置为总随机数，生成一个对称加密的秘钥；
通过对象序列化方式将所述秘钥保存在秘钥文件中。
4.根据权利要求1所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，所述将所述密文和所述随机数发送给服务器，包括：
获取用户输入的标识，所述标识是所述密文和所述随机数对应的唯一标记；
将所述密文、所述随机数和所述标识一起发送给所述服务器。
5.根据权利要求4所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，所述将所述密文、所述随机数和所述标识一起发送给所述服务器前还包括：
将所述密文的文件名称进行重命名，重命名名称为所述标识。
6.根据权利要求4所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，还包括授权查看数据：
当需要将加密数据提供给授权方时，将所述秘钥和所述标识发送给所述授权方，通过授权方向所述服务器发送查看请求，所述查看请求中包含有所述标识，所述授权方接收到所述服务器返回的所述标识对应的密文后，通过所述秘钥对密文进行解密，生成明文查看所述数据。
7.根据权利要求1所述的基于对称加密的秘钥丢失找回方法，其特征在于，所述将所述密文和所述随机数发送给服务器，包括：
获取当前时间的时间戳，将所述密文、所述随机数和时间戳一起发送给所述服务器。
8.一种基于对称加密的秘钥丢失找回装置，其特征在于，包括：
生成秘钥模块，用于获取用户需要加密的数据和输入的密码，通过随机数发生器生成随机数，将所述密码和所述随机数通过预设的对称秘钥生成脚本生成对称加密的秘钥，并进行存储；
生成密文模块，用于采用所述秘钥对所述数据进行加密，生成密文，将所述密文和所述随机数发送给服务器；
获取随机数模块，用于获取用户触发的秘钥找回请求，向所述服务器发起秘钥找回请求，获取所述服务器返回的所述随机数；
找回秘钥模块，用于再次获取用户输入的密码，将所述密码和所述服务器返回的所述随机数通过所述对称秘钥生成脚本重新生成所述秘钥，并将所述秘钥进行存储，完成所述秘钥的找回。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述基于对称加密的秘钥丢失找回方法的步骤。
10.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述基于对称加密的秘钥丢失找回方法的步骤。
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