CN109639423B

CN109639423B - 一种解密算法的构成装置

Info

Publication number: CN109639423B
Application number: CN201910147508.7A
Authority: CN
Inventors: 查艳芳; 殷奕; 陶文寅; 刘辉; 陈强; 安峰; 殷奎喜
Original assignee: Suzhou Industrial Park Institute of Services Outsourcing
Current assignee: Suzhou Industrial Park Institute of Services Outsourcing
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: CN109639423A

Abstract

本发明公开了一种加密算法的构成装置及解密算法的构成装置。该加密算法的构成装置包括：密钥矩阵生成模块和加密数据生成模块；所述密钥矩阵生成模块用于生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵；所述加密数据生成模块用于基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据。采用上述方案可以解决现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了基于多维类正交伪随机矩阵形成加密数据，保证了原始数据传输的安全性和准确性。

Description

一种解密算法的构成装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种加密算法的构成装置及解密算法的构成装置。

背景技术

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。其中，研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，两者总称为密码学。密码学的基础思想就是对数据进行一组可逆的数据变换，使未授权者不能理解它的真实含义。

一般而言，对数据进行数据变换的过程称为加密过程，授权者从加密数据中得到数据的过程称为解密过程。为了保证通信双方的精确同步以及数据的准确、安全传输，一般要求加密密钥具有良好的随机性和不可预测性，而加密算法和解密算法的构成装置需要能够针对这类加密密钥实现相应的加密过程和解密过程。然而，现有技术并不能得到满足上述需求的加密算法的构成装置以及解密算法的构成装置。

发明内容

本发明提供了一种加密算法的构成装置及解密算法的构成装置，以解决现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了基于多维类正交伪随机矩阵形成加密数据，保证了原始数据传输的安全性和准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种加密算法的构成装置，包括：密钥矩阵生成模块和加密数据生成模块；

所述密钥矩阵生成模块用于生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵；

所述加密数据生成模块用于基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据。

进一步的，所述密钥矩阵生成模块，包括：初始矩阵生成单元和梳状滤波单元；

所述初始矩阵生成单元用于生成原始多维类正交伪随机矩阵；

所述梳状滤波单元用于根据设定的阈值对所述原始多维类正交伪随机矩阵进行滤波，并将获得的目标多维类正交伪随机矩阵作为加密密钥矩阵。

进一步的，所述密钥矩阵生成模块，还包括：阈值控制单元；

所述阈值控制单元用于控制所述梳状滤波单元的阈值设定。

进一步的，所述梳状滤波单元具体用于：

当基于所述阈值控制单元控制设定的阈值为0时，滤波获得的目标多维类正交伪随机矩阵为正交矩阵；

当基于所述阈值控制单元控制设定的阈值为非0时，滤波获得的目标多维类正交伪随机矩阵为类正交矩阵。

进一步的，所述加密数据生成模块，包括：第一寄存器、循环移位寄存器、第一乘法器和第一累加器；

所述第一寄存器用于存储所述加密密钥矩阵；

所述循环移位寄存器用于存储原始数据；

所述第一乘法器用于将所述原始数据与所述加密密钥矩阵的每一个列向量相乘；

所述第一累加器用于将所述原始数据与所述加密密钥矩阵的每一个列向量相乘的结果累加，以得到加密数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种解密算法的构成装置，包括：第二寄存器和第二乘法器；

所述第二寄存器用于存储解密密钥矩阵，所述解密密钥矩阵基于加密数据发送端的加密密钥矩阵生成；

所述第二乘法器用于将接收到的加密数据与所述解密密钥矩阵相乘，获得第一解密数据。

进一步的，所述解密算法的构成装置还包括：第一移位寄存器；

所述第一移位寄存器用于存储所述解密密钥矩阵的每一个列向量。

进一步的，所述第一移位寄存器的个数为所述加密密钥矩阵的列向量的个数。

进一步的，所述解密算法的构成装置还包括：解密数据校正模块；

所述解密数据校正模块用于当所述解密密钥矩阵为类正交矩阵时，对所述第一解密数据进行结果校正，获得校正后的第二解密数据。

进一步的，所述解密数据校正模块包括：第一比较器、第二比较器、第二累加器、第三乘法器和第三比较器；

所述第一比较器用于确定所述第一解密数据中的最大数据值；

所述第二比较器用于确定所述第一解密数据中的最小数据值；

所述第二累加器用于将所述最大数据值与所述最小数据值相加，获得第一中间数据；

所述第三乘法器用于将所述第一中间数据与系数相乘，获得第二中间数据；

所述第三比较器用于将所述第一解密数据与所述第二中间数据进行比较，获得第三中间数据，所述第三中间数据为校正后的第二解密数据。

上述加密算法的构成装置，通过密钥矩阵生成模块生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵，并通过加密数据生成模块基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据；上述解密算法的构成装置，通过第二寄存器存储基于加密密钥矩阵生成的解密密钥矩阵，并通过第二乘法器将加密数据与解密密钥矩阵相乘，从而得到解密数据，解决了现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了基于多维类正交伪随机矩阵形成加密数据，并基于多维类正交伪随机矩阵对数据进行解密，保证了原始数据传输的安全性和准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一提供的一种加密算法的构成装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种加密算法的构成装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种加密算法的构成装置的初始矩阵生成单元的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种加密算法的构成装置的加密数据生成模块的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种解密算法的构成装置的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种解密算法的构成装置的结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的一种解密算法的构成装置的解密数据矫正模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种加密算法的构成装置100的结构示意图。本实施例提供的加密算法的构成装置100通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在设备中。其中，该设备为具有通信功能以及数据处理功能的设备。例如，台式电脑等。实施例中，将用于执行数据加密的设备记为发送端。相应的，实际应用中，存在与发送端进行通信的接收端，该接收端用于执行数据的解密。

参考图1，加密算法的构成装置100包括：密钥矩阵生成模块110和加密数据生成模块120；

密钥矩阵生成模块110用于生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵；

加密数据生成模块120用于基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据。

具体的，密钥矩阵生成模块110用于生成多维类正交伪随机矩阵，该多维类正交伪随机矩阵即为加密密钥矩阵。多维类正交伪随机矩阵可以理解为规模比较大的矩阵，即存在较多行和较多列的矩阵，该矩阵的行向量序列构成的序列集以及列向量序列构成的序列集分别具有很好的类相关性，其互相关系数接近0。一般而言，多维类正交伪随机矩阵还具有比较好的伪随机性。本实施例中，利用密钥矩阵生成模块110生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵，其中，加密密钥矩阵可以理解为序列密码的密钥序列，其可以对原始数据进行有效的加密，且加密数据仅能被具有相同加密密钥矩阵的接收端进行解密，以保证数据的准确传输。

加密数据生成模块120用于生成加密数据，其中，加密数据是基于加密密钥矩阵生成的对应于原始数据的加密数据。具体的，原始数据为载有发送消息的数字序列，其将发送消息按照预设编码规则编码成数字序列，相应的，接收端具有相应的解码规则，以实现从原始数据中解码得到发送消息，其中，具体的编码和解码规则本实施例不做限定。首先密钥矩阵生成模块110生成加密密钥矩阵，然后加密数据生成模块120利用加密密钥矩阵根据一定规则对原始数据进行加密，便可生成加密数据。

需要说明的是，实际应用中，除了利用密钥矩阵生成模块110生成多维类正交伪随机矩阵作为加密密钥矩阵，还可以利用密钥矩阵生成模块110生成哈达玛矩阵作为加密密钥矩阵。其中，哈达玛矩阵是一个完全正交的矩阵，其任意的两个行向量之间的互相关系数为0，每个行向量的自相关系数为1，即哈达玛矩阵和哈达玛矩阵的转置矩阵相乘后等于n×E，其中，n为哈达码矩阵的列数。

本实施例通过密钥矩阵生成模块生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵，通过加密数据生成模块基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据，解决了现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了基于多维类正交伪随机矩阵形成加密数据，保证了原始数据传输的安全性和准确性。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例进一步对加密算法的构成装置100进行具体描述。本实施例提供的加密算法的构成装置100通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在设备中。其中，该设备为具有通信功能以及数据处理功能的设备。例如，台式电脑等。实施例中，将用于执行数据加密的设备记为发送端。相应的，实际应用中，存在与发送端进行通信的接收端，该接收端用于执行数据的解密。

图2为本发明实施例二提供的一种加密算法的构成装置100的结构示意图。其中，密钥矩阵生成模块110包括：初始矩阵生成单元111和梳状滤波单元112；

初始矩阵生成单元111用于生成原始多维类正交伪随机矩阵；

梳状滤波单元112用于根据设定的阈值对原始多维类正交伪随机矩阵进行滤波，并将获得的目标多维类正交伪随机矩阵作为加密密钥矩阵。

具体的，密钥矩阵生成模块110包括初始矩阵生成单元111和梳状滤波单元112，其中，初始矩阵生成单元111用于生成原始多维类正交伪随机矩阵。示例性的，图3为初始矩阵生成单元111的结构示意图。参考图3，生成原始多维类正交伪随机矩阵的过程为，设筛选后的多项式f₁(x)，f₂(x)，…，f_n(x)的各个参数分别存储在第五寄存器10中，第五寄存器10的个数与多项式的个数相同，将第五寄存器10中的参数通过卷积器11卷积后得到新的结果存放到第六寄存器12中，此时，第六寄存器12中的数据即为卷积后得到的新的多项式f(x)的系数。将第六寄存器12中的数据一方面传输到第二移位寄存器13中，再将第二移位寄存器13中的数据与第六寄存器12中的数据进行乘法运算，并将最终的运算结果传输到第七寄存器14中，再将第七寄存器14中的数据通过反相器15进行取反操作，取反后的数据即为原始多维类正交伪随机矩阵，该原始多维类正交伪随机矩阵具有很好的类正交特性，即矩阵的行(列)向量之间的自相关系数为1，互相关系数基本为0。举例而言，假设卷积后得到的新的多项式f(x)为x⁸+x⁴+x²+x+1，该多项式的系数存储在第六寄存器12中，并传输到第二移位寄存器13中，然后将第六寄存器12与第二移位寄存器13中的数据进行乘法运算后再通过反相器15进行取反操作，可得到多维类正交伪随机矩阵M，此时，

进一步的，通过原始多维类正交伪随机矩阵确定加密密钥矩阵时，需要参考待加密的原始数据，例如，原始数据是一个包含N列的矩阵，那么对应的加密密钥矩阵应该为一个包含N行的矩阵，因此，通过密钥矩阵生成模块110确定加密密钥矩阵时，应在多维类正交伪随机矩阵中选择N行满足条件的行向量组成加密密钥矩阵。

梳状滤波单元112用于根据设定的阈值对原始多维类正交伪随机矩阵进行滤波，并将滤波获得的目标多维类正交伪随机矩阵作为加密密钥矩阵。梳状滤波单元也可以理解为梳状滤波器。具体的，梳状滤波单元112的作用是使在某些特定范围内的数据通过，采用梳状滤波单元112对原始多维类正交伪随机矩阵进行滤波，可以筛选出特定的行向量，组成加密密钥矩阵。

进一步的，密钥矩阵生成模块110，还包括：阈值控制单元113；

阈值控制单元113用于控制梳状滤波单元112的阈值设定。具体的，通过阈值控制单元113可为梳状滤波单元112设置一定的阈值，原始多维类正交伪随机矩阵经过一定阈值的梳状滤波单元112之后，可筛选出符合阈值条件的、具有相同的互相关系数的行向量，从而组成加密密钥矩阵。

进一步的，梳状滤波单元112具体用于：

当基于所述阈值控制单元113控制设定的阈值为0时，滤波获得的目标多维类正交伪随机矩阵为正交矩阵；

当基于所述阈值控制单元113控制设定的阈值为非0时，滤波获得的目标多维类正交伪随机矩阵为类正交矩阵。

具体的，当阈值控制单元113设定的阈值为0时，通过梳状滤波单元112的滤波，可在原始多维类正交伪随机矩阵中筛选出互相关系数为0的行向量，进而得到一个完全正交的正交矩阵。在该正交矩阵中选择目标行数的行向量组成加密密钥矩阵，其中，目标行数为原始数据对应的列向量的个数。

需要说明的是，选择互相关系数为0的行向量是为了保证加密密钥矩阵的正交性，进而保证接收端可以解密得到准确的原始数据。当设定的阈值不为0时，通过梳状滤波单元112的滤波，可以在原始多维类正交伪随机矩阵中筛选出互相关系数为设定的阈值的列向量，进而得到一个类正交矩阵并生成加密密钥矩阵。

进一步的，加密数据生成模块120，包括：第一寄存器121、循环移位寄存器122、第一乘法器123和第一累加器124；

第一寄存器121用于存储加密密钥矩阵；

循环移位寄存器122用于存储原始数据；

第一乘法器123用于将原始数据与加密密钥矩阵的每一个列向量相乘；

第一累加器124用于将原始数据与加密密钥矩阵的每一个列向量相乘的结果累加，以得到加密数据。

具体的，参考图4，第一寄存器121用于存储加密密钥矩阵，即密钥矩阵生成模块110最终生成的矩阵，循环移位寄存器122用于存储原始数据。原始数据具有一定的编码规则，对应的，接收端具有相应的解码规则，以实现从原始数据中解码得到发送消息，具体的编码和解码规则本实例不做限定。

优选的，原始数据为行向量数量至少为1的二进制矩阵。原始数据存储于循环移位寄存器122中，加密密钥矩阵存储于第一寄存器121中。第一乘法器123用于将循环移位寄存器122中的原始数据与第一寄存器121中的加密密钥矩阵的每一个列向量相乘。示例性的，假设原始数据为X＝(X₁X₂…X_n)，由于采用循环移位寄存器122存储原始数据，因此可以从循环移位寄存器122中依次提取出原始数据中的每一位X_i，进而通过第一乘法器123将原始数据中的每一位X_i分别与加密密钥矩阵的每一个列向量相乘，然后通过第一累加器124，将原始数据的每一位X_i与加密密钥矩阵的每一个列向量相乘的结果累加，便可以得到加密数据。

可选的，第一乘法器123将原始数据中的每一位X_i分别与加密密钥矩阵的每一个列向量相乘的结果存储在第三寄存器125中，第一累加器124将相乘结果累加后存储在第四寄存器126中，此时，第四寄存器126中存储的即为加密数据。

本实施例提供的技术方案，通过密钥矩阵生成模块生成作为加密密钥矩阵的多维类正交伪随机矩阵，利用初始矩阵生成单元生成原始多维类正交伪随机矩阵，利用梳状滤波单元和阈值控制单元对原始多维类正交伪随机矩阵进行滤波，使获得的加密密钥矩阵为正交矩阵或类正交矩阵，并通过加密数据生成模块基于所述加密密钥矩阵形成对应于原始数据的加密数据，解决了现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了基于多维类正交伪随机矩阵形成相对较为复杂的加密数据，可控制加密密钥矩阵为正交矩阵或类正交矩阵，充分保证了原始数据传输的安全性和准确性。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种解密算法的构成装置200的结构示意图。本实施例提供的解密算法的构成装置通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在设备中。其中，该设备为具有通信功能以及数据处理功能的设备。例如，台式电脑等。实施例中，将用于执行数据解密的设备记为接收端。相应的，实际应用中，存在与接收端进行通信的发送端，该发送端用于执行数据加密并发送至接收端，发送端的构成装置及具体工作方式可以参照实施例一或实施例二。

本实施例提供的解密算法的构成装置200包括：第二寄存器201和第二乘法器202；

第二寄存器201用于存储解密密钥矩阵，解密密钥矩阵基于加密数据发送端的加密密钥矩阵生成；

第二乘法器202用于将接收到的加密数据与解密密钥矩阵相乘，获得第一解密数据。

具体的，第二寄存器201用于存储解密密钥矩阵。一般而言，为了保证解密密钥矩阵可以准确地对加密数据进行解密，本实施例设定解密密钥矩阵是基于加密数据发送端的加密密钥矩阵生成的，解密密钥矩阵的确定方式可以根据实际情况设定。实施例中示例性地将加密密钥矩阵的转置矩阵与一定的系数相乘，以得到解密密钥矩阵，其中，系数设定为加密数据列向量的个数的倒数。加密密钥矩阵由密钥矩阵生成模块110生成，其生成方式参照实施例一或实施例二，在此不作赘述。

第二乘法器202用于将接收到的加密数据与第二寄存器201中存储的解密密钥矩阵相乘，从而获得第一解密数据。其中，解密密钥矩阵同样可以理解为序列密码的密钥序列，其可以对加密数据进行解密，以得到原始数据。

本实施例提供的技术方案，通过第二寄存器存储解密密钥矩阵，解密密钥矩阵基于加密数据发送端的加密密钥矩阵生成，通过第二乘法器将接收到的加密数据与解密密钥矩阵相乘，获得第一解密数据，解决了现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了针对基于多维类正交伪随机矩阵形成的加密数据进行解密，保证了原始数据传输的安全性和解密的准确性。

实施例四

在上述实施例的基础上，本实施例进一步对解密算法的构成装置200进行具体的描述。本实施例提供的解密算法的构成装置通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在设备中。其中，该设备为具有通信功能以及数据处理功能的设备。例如，台式电脑等。实施例中，将用于执行数据解密的设备记为接收端。相应的，实际应用中，存在与接收端进行通信的发送端，该发送端用于执行数据加密并发送至接收端，发送端的构成装置及具体工作方式可以参照实施例一或实施例二。

图6为本发明实施例四提供的一种解密算法的构成装置200的结构示意图。参考图6，解密算法的构成装置200还包括：第一移位寄存器203；

第一移位寄存器203用于存储加密密钥矩阵的每一个列向量。

示例性的，解密密钥矩阵由加密密钥矩阵的转置矩阵与一定的系数相乘获得，其中，系数设定为加密数据列向量的个数的倒数。相应的，为了得到加密密钥矩阵的转置矩阵，本实施例通过采用第一移位寄存器203将加密密钥矩阵按列进行存储，即第一移位寄存器203中存储了加密密钥矩阵的每一个列向量，然后将第一移位寄存器203中的对应位(例如，将各第一移位寄存器203的第1位)重新排列，从而实现转置的效果。可选的，第一移位寄存器203中的对应位可在第八寄存器204中进行重新排列和存储，即第八寄存器204存储了加密密钥矩阵的转置矩阵。然后通过第四乘法器205将加密密钥矩阵的转置矩阵与一定系数相乘，该系数为加密数据列向量的个数的倒数，由此便可得到解密密钥矩阵，存储在第二寄存器201中。

进一步的，第一移位寄存器203的个数为加密密钥矩阵的列向量的个数。

具体的，为了便于对加密密钥矩阵每一列的对应位进行转置，示例性地设置第一移位寄存器203的个数与加密密钥矩阵的列向量的个数相同。实际应用中，第一移位寄存器203的个数可自行设定，能够通过移位实现加密密钥矩阵的转置即可。

进一步的，解密算法的构成装置还包括：解密数据校正模块206；

所述解密数据校正模块206用于当所述解密密钥矩阵为类正交矩阵时，对所述第一解密数据进行结果校正，获得校正后的第二解密数据。

具体的，当加密密钥矩阵为正交矩阵时，解密密钥矩阵也为正交矩阵，此时通过第二乘法器202将接收到的加密数据与第二寄存器201中存储的解密密钥矩阵相乘，获得的第一解密数据即为解密后的数据，其与原始数据完全一致。而当加密密钥矩阵为类正交矩阵时，解密密钥矩阵也为类正交矩阵，通过第二乘法器202将接收到的加密数据与第二寄存器201中存储的解密密钥矩阵相乘，获得的第一解密数据与原始数据之间会存在一定的误差，此时，需要通过解密数据校正模块206对所述第一解密数据进行结果校正，获得校正后的第二解密数据。

进一步的，解密数据校正模块206包括：第一比较器207、第二比较器208、第二累加器209、第三乘法器210和第三比较器211；

所述第一比较器207用于确定所述第一解密数据中的最大数据值；

所述第二比较器208用于确定所述第一解密数据中的最小数据值；

所述第二累加器209用于将所述最大数据值与所述最小数据值相加，获得第一中间数据；

所述第三乘法器210用于将所述第一中间数据与系数相乘，获得第二中间数据；

所述第三比较器211用于将所述第一解密数据与所述第二中间数据进行比较，获得第三中间数据，所述第三中间数据为校正后的第二解密数据。

具体的，参考图7，解密数据校正模块206用于对第一解密数据进行结果校正，第一解密数据分别经过第一比较器207和第二比较器208，第一比较器207可确定第一解密数据中的最大数据值，第二比较器208可确定第一解密数据中的最小数据值。通过第二累加器209和第三乘法器210可得到最大数据值与最小数据值的平均值，具体的，最大数据值与最小数据值经过第二累加器209可获得第一中间数据，第一中间数据与系数(1/2)相乘，便可得到上述的平均值，该平均值为第二中间数据。通过第三比较器211将第一解密数据与第二中间数据进行比较，获得第三中间数据，第三中间数据即为校正后的第二解密数据。第二解密数据也就是解密后的数据，其与原始数据完全一致。

为了便于理解本实施例提供的解密算法的构成装置对数据进行解密的具体过程，下面通过实例进行说明。

假设原始数据为X＝(1 0 0 1)，加密算法的构成装置100的密钥矩阵生成模块110生成的加密密钥矩阵为

P为正交矩阵，则加密数据生成模块120生成的加密数据Y是由原始数据X与加密密钥矩阵P相乘得到，即Y＝X·P＝(0 -2 0 0 2 0 -2 2 -2 0 0 2)。第二寄存器201用于存储解密密钥矩阵P'，解密密钥矩阵P'是基于加密数据发送端的加密密钥矩阵P生成，具体的，解密密钥矩阵P'是由加密密钥矩阵P的转置矩阵与系数相乘得到，该系数为加密数据Y的列向量个数的倒数，即1/12，则解密密钥矩阵为

然后通过第二乘法器202将接收到的加密数据Y与解密密钥矩阵P'相乘，获得第一解密数据X'，则X'＝Y·P'＝(1 0 0 1)。由以上的结果可以看出，当加密/解密密钥矩阵为正交矩阵时，通过第二乘法器202获得的第一解密数据与原始数据X一致。

假设原始数据为X＝(1 1 0 1 0)，加密算法的构成装置100的密钥矩阵生成模块110生成的加密密钥矩阵为

P为类正交矩阵，加密数据生成模块120生成的加密数据Y由原始数据X与加密密钥矩阵P相乘得到，即加密数据Y＝X·P＝(1 3 -1 -1 1 -1。1)第二寄存器201用于存储解密密钥矩阵P'，解密密钥矩阵P'基于加密数据发送端的加密密钥矩阵P生成，具体的，解密密钥矩阵P'是由加密密钥矩阵P的转置矩阵与系数1/7相乘得到，即

然后通过第二乘法器202将接收到的加密数据Y与解密密钥矩阵P'相乘，获得第一解密数据X'，则X'＝Y·P'＝(0.7143 0.7143 -0.4286 0.7143 -0.4286)。由以上的结果可以看出，当加密/解密密钥矩阵为类正交矩阵时，通过第二乘法器202获得的第一解密数据与原始数据X存在一定的误差。这是因为类正交矩阵列向量之间的互相关系数不等于0，此误差是由互相关系数引起的。为了得到与原始数据X完全一致的解密数据，需要通过解密数据校正模块206对第一解密数据进行校正。通过第一比较器207可得到第一解密数据中的最大数据值为max＝0.7143，通过第二比较器208可得到第一解密数据中的最小数据值为min＝-0.4286，通过第二累加器209和第三乘法器210，可以对最大数据值和最小数据值求平均值，即mid＝(max+min)/2＝0.2857，该平均值即为第二中间数据。然后再通过第三比较器210对第二中间数据进行判断：

从而得到第二解密数据为X”＝(1 1 0 1 0)。由以上的结果可以看出，当加密/解密密钥矩阵为类正交矩阵时，通过第二乘法器202获得的第一解密数据与原始数据存在一定误差，但通过解密数据校正模块206对第一解密数据进行校正后，便可得到与原始数据完全一致的解密数据。

本实施例提供的技术方案，通过第二寄存器存储基于加密密钥矩阵生成的解密密钥矩阵，通过第二乘法器将接收到的加密数据与解密密钥矩阵相乘，获得第一解密数据；并在解密密钥矩阵为类正交矩阵时，通过解密数据校正模块对第一解密数据进行校正，获得第二解密数据，解决了现有技术中无法将具有良好随机性和不可预测性的伪随机序列作为加密密钥矩阵的技术问题，实现了针对基于多维类正交伪随机矩阵形成的相对较为复杂的加密数据进行解密，并且可以对解密数据进行校正，保证了原始数据传输的安全性和解密的准确性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种解密算法的构成装置，其特征在于，包括：第二寄存器和第二乘法器；

所述第二乘法器用于将接收到的加密数据与所述解密密钥矩阵相乘，获得第一解密数据；

解密数据校正模块；

所述解密数据校正模块用于当所述解密密钥矩阵为类正交矩阵时，对所述第一解密数据进行结果校正，获得校正后的第二解密数据；

所述解密数据校正模块包括：第一比较器、第二比较器、第二累加器、第三乘法器和第三比较器；

2.根据权利要求1所述的解密算法的构成装置，其特征在于，还包括：笫一移位寄存器；

所述第一移位寄存器用于存储所述加密密钥矩阵的每一个列向量。

3.根据权利要求2所述的解密算法的构成装置，其特征在于，所述第一移位寄存器的个数为所述加密密钥矩阵的列向量的个数。