CN110650005B - 一种中英文字符串加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中英文字符串加密方法，包括：将某段中英文字符串转换得到二进制位序列B；然后对二进制位序列B进行正向的移位加密后再进行逆向的移位加密，得到双向移位加密后的二进制位序列B，其中移位加密包括正向/逆向依次9个元素的二进制位分组、混沌映射单次迭代、分组序列循环移位、混沌映射初值调整以及分组序列替换更新等重复操作；最后将序列B正向以6个元素为单位进行分组后转换为数值型数据，然后再进行数值与字符的转换，得到该段中英文字符串的加密密文。本发明利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制位序列进行双向移位加密，具有良好的抵抗已知/选择明文攻击的性能，保证了中英文字符串加密的安全性和可行性。

Description

一种中英文字符串加密方法

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种中英文字符串加密方法。

背景技术

随着现代通信技术的飞速发展，计算机网络已成为众多领域进行信息交换的手段。由于计算机网络是一个开放式网络，信息交换时往往面临信息被窃取、篡改和伪造等安全问题，此时信息加密技术的研究与应用势在必行。

目前大多数主流信息加密解密技术都只能应用于如字母、数字、英文标点符号等单字节字符构成的信息，而可用于汉字、中文标点符号等双字节字符所构成的信息加密算法却很少。现有的中文字符加密算法，主要包括根据汉字区位码，进行的简单取反、区位码位置交换、异或，以及DES或RAS混合加密。现有的中文字符加密算法，所得的大多数密文可读性及可复制性太差，出现太多不易书写或者辨认的密文字符，也没有综合中文、英文字符的特点，提出一套简单方便、安全可靠的加密算法。在此情况下，结合混沌信号的密码特性，提出一套具有良好抗攻击性能的中英文字符串加密方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中英文字符串加密方法，利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制位序列，进行包括正向依次9个元素的二进制位分组、混沌映射单次迭代、分组序列循环移位、混沌映射初值调整以及分组序列替换更新等重复操作的正向移位加密，以及包括逆向依次9个元素的二进制位分组、混沌映射单次迭代、分组序列循环移位、混沌映射初值调整以及分组序列替换更新等重复操作的逆向移位加密，进而再进行分组并转换为数值型数据，以及数值与字符的转换以生成密文，从而保证了中英文字符串加密的安全性和可行性。

为解决以上问题，本发明提供了一种中英文字符串加密方法，包括如下几个步骤：

(1)转码：将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}，再将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}，其中该段中英文字符串的长度为L，数值序列P的长度为m，二进制位序列B的长度为8×m，且L≤m≤2×L；

(2)二进制位序列B的双向移位加密：将二进制位序列B进行正向移位加密后再进行逆向移位加密，具体包括：

1)进行二进制位序列B的正向移位加密：

首先利用外部加密密钥(α、β)，计算得到倾斜帐篷混沌映射的初值

和参数

其中，PB_1为二进制位序列B中元素为二进制‘1’的总个数，PB_0为二进制位序列B中元素为二进制‘0’的总个数。利用初值x₁和参数μ，对如下公式(1)所示的倾斜帐篷混沌映射进行200次迭代，得到第200次迭代后的混沌信号x₂₀₁，

然后令混沌信号初值y₁＝x₂₀₁，并从二进制位序列B中从头到尾正向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为BF{1}＝{B₁,B₂,...,B₈,B₉}，令i＝1，进行如下操作：

S11.由混沌信号y_i和参数μ，对如公式(1)所示倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号y_i+1，同时利用混沌信号y_i+1，按照如下公式(2)计算分别得到移位方向direction_shift1、移位个数k_shift1，

其中，

S12.当direction_shift1＝0时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环左移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift1＝1时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环右移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

S13.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照公式(3)对混沌信号y_i+1进行调整，

同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为BF{i}＝{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}，然后转向S11，

若i＝m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(3)所示对混沌信号y_i+1进行调整，同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为BF{m}＝{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}，然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}＝{BB_9×m-8,BB_9×m-7,...,BB_9×m-1,BB_9×m}，并令序列

与序列B相等，即

停止操作，从而得到正向移位加密后的二进制位序列

2)进行正向移位加密后二进制位序列

的逆向移位加密：

首先利用初值x₁和参数μ，对如公式(1)所示的倾斜帐篷混沌映射进行300次迭代，得到第300次迭代后的混沌信号x₃₀₁，

然后令混沌信号初值z₁＝x₃₀₁，并从二进制位序列

中从尾到头逆向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为

令i＝1，进行如下操作：

S21.由混沌信号z_i和参数μ，对如公式(1)所示倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号z_i+1，同时利用混沌信号z_i+1，按照如下公式(4)计算分别得到移位方向direction_shift2、移位个数k_shift2，

其中，

S22.当direction_shift2＝0时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环左移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift2＝1时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环右移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

S23.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照公式(5)对混沌信号z_i+1进行调整，

同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令i＝i+1，随后从二进制位序列

中逆向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(5)所示对混沌信号z_i+1进行调整，同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中逆向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令序列

与序列

相等，即

从而得到双向移位加密后的二进制位序列

(3)转码：首先将双向移位加密后的二进制位序列B中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止；然后将分组后的二进制位序列，分别转换为数值型数据，即进行bin2dec(·)操作，得到数值序列

再将数值序列DB进行数值与字符的转换，得到字符序列C，即为该段中英文字符串的加密密文，其中数值序列DB的长度为

字符序列C的长度为

且

进一步地，步骤(1)中所述的将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，其中某段中英文字符串包括，GB2312字符集中的中文标点符号、GB2312字符集中双字节编码的6763个汉字，以及可显示ASCII码字符；逐个字符转换为数值型数据，是指采用unicode2native(·)函数，将单个中文字符转换为区位码数值数据，表示为[区数值数据，位数值数据]，或将可显示ASCII码字符转换为ASCII码数值数据，表示为[ASCII码数值数据]，从而得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}；将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，是指采用dec2bin(·,8)函数，用二进制数据[B_8×l-7，B_8×l-6，B_8×l-5，B_8×l-4，B_8×l-3，B_8×l-2，B_8×l-1，B_8×l]表示(l＝1,2,...,m)，从而得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}。

进一步地，步骤(3)中所述的将数值序列DB进行数值与字符的转换，其转换关系表述如下：

首先设定一个空字符序列C，将数值序列

中两个元素为一组[DB_2t-1,DB_2t](其中

)依次利用native2unicode(·)函数将数值型数据[DB_2t-1+180,DB_2t+170]转换为单个中文字符，并添加到字符序列C中，即C＝[C,native2unicode([DB_2t-1+180,DB_2t+170])]；

然后判定

是否为奇数，如果

为奇数，则利用char(·)函数将数值型数据

转换为单个英文字符，并添加到字符序列C中，即

有益效果：本发明利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制位序列，进行包括正向依次9个元素的二进制位分组、混沌映射单次迭代、分组序列循环移位、混沌映射初值调整以及分组序列替换更新等重复操作的正向移位加密，以及包括逆向依次9个元素的二进制位分组、混沌映射单次迭代、分组序列循环移位、混沌映射初值调整以及分组序列替换更新等重复操作的逆向移位加密，进而再进行分组并转换为数值型数据，以及数值与字符的转换以生成密文，从而保证了中英文字符串加密的安全性和可行性。

附图说明

图1为本发明的一种中英文字符串加密流程示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种中英文字符串加密方法，包括如下几个步骤：

(1)转码：将某段中英文字符串(包括GB2312字符集中的中文标点符号、GB2312字符集中双字节编码的6763个汉字，以及可显示ASCII码字符)逐个字符转换为数值型数据，即采用unicode2native(·)函数，将单个中文字符转换为区位码数值数据，表示为[区数值数据，位数值数据]，或将可显示ASCII码字符转换为ASCII码数值数据，表示为[ASCII码数值数据]，从而得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}，再将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，即采用dec2bin(·,8)函数，用二进制数据[B_8×l-7，B_8×l-6，B_8×l-5，B_8×l-4，B_8×l-3，B_8×l-2，B_8×l-1，B_8×l]表示(l＝1,2,...,m)，从而得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}，其中该段中英文字符串的长度为L，数值序列P的长度为m，二进制位序列B的长度为8×m，且L≤m≤2×L；

(2)二进制位序列B的双向移位加密：将二进制位序列B进行正向移位加密后再进行逆向移位加密，具体包括：

1)进行二进制位序列B的正向移位加密：

首先利用外部加密密钥(α、β)，计算得到倾斜帐篷混沌映射的初值

和参数

其中，PB_1为二进制位序列B中元素为二进制‘1’的总个数，PB_0为二进制位序列B中元素为二进制‘0’的总个数。利用初值x₁和参数μ，对如下公式所示的倾斜帐篷混沌映射进行200次迭代，得到第200次迭代后的混沌信号x₂₀₁，

然后令混沌信号初值y₁＝x₂₀₁，并从二进制位序列B中从头到尾正向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为BF{1}＝{B₁,B₂,...,B₈,B₉}，令i＝1，进行如下操作：

S11.由混沌信号y_i和参数μ，对如上公式所示的倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号y_i+1，同时利用混沌信号y_i+1，按照如下所示公式计算分别得到移位方向direction_shift1、移位个数k_shift1，

direction_shift1＝mod(Y1_i-Y2_i,2)

k_shift1＝mod(Y1_i+Y2_i,9)

其中，

S12.当direction_shift1＝0时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环左移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift1＝1时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环右移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

S13.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如下所示公式对混沌信号y_i+1进行调整，

同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为BF{i}＝{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}，然后转向S11，

若i＝m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(3)所示对混沌信号y_i+1进行调整，同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为BF{m}＝{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}，然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

即{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}＝{BB_9×m-8,BB_9×m-7,...,BB_9×m-1,BB_9×m}，并令序列

与序列B相等，即

停止操作，从而得到正向移位加密后的二进制位序列

2)进行正向移位加密后二进制位序列

的逆向移位加密：

首先利用初值x₁和参数μ，对如公式所示的倾斜帐篷混沌映射进行300次迭代，得到第300次迭代后的混沌信号x₃₀₁，

然后令混沌信号初值z₁＝x₃₀₁，并从二进制位序列

中从尾到头逆向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为

令i＝1，进行如下操作：

S21.由混沌信号z_i和参数μ，对如公式所示倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号z_i+1，同时利用混沌信号z_i+1，按照如下所示公式计算分别得到移位方向direction_shift2、移位个数k_shift2，

direction_shift2＝mod(Z1_i-Z2_i-1,2)

k_shift2＝mod(Z1_i+Z2_i+1,9)

其中，

S22.当direction_shift2＝0时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环左移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift2＝1时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环右移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

S23.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如下所示公式对混沌信号z_i+1进行调整，

同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令i＝i+1，随后从二进制位序列

中逆向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(5)所示对混沌信号z_i+1进行调整，同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中逆向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

即

并令序列

与序列

相等，即

从而得到双向移位加密后的二进制位序列

(3)转码：首先将双向移位加密后的二进制位序列

中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止；然后将分组后的二进制位序列，分别转换为数值型数据，即进行bin2dec(·)操作，得到数值序列

再将数值序列DB进行数值与字符的转换，其转换关系表述如下：

首先设定一个空字符序列C，将数值序列

中两个元素为一组[DB_2t-1,DB_2t](其中

)依次利用native2unicode(·)函数将数值型数据[DB_2t-1+180,DB_2t+170]转换为单个中文字符，并添加到字符序列C中，即C＝[C,native2unicode([DB_2t-1+180,DB_2t+170])]；

然后判定

是否为奇数，如果

为奇数，则利用char(·)函数将数值型数据

转换为单个英文字符，并添加到字符序列C中，即

从而得到字符序列C，即为该段中英文字符串的加密密文，其中数值序列DB的长度为

字符序列C的长度为

且

下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

按照上述具体实施方式中一种中英文字符串加密方法，步骤如下：

(1)将某段中英文字符串“一种中英文字符串加密方法，1+1>2吗？”逐个字符按照如上述具体实施方式中一种中英文字符串加密方法步骤(1)中所示字符与数值的转换运算，将其转换成数值型数据，得到数值序列P＝{210,187,214,214,214,208,211,162,206,196,215,214,183,251,180,174,188,211,195,220,183,189,183,168,163,172,49,43,49,62,50,194,240,163,191}，再将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，得到二进制位序列B＝{1,1,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,1,0,1,0,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1,1,0,1,0,1,1,0,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,0,1,0,1,1,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,1}，其中该段中英文字符串的长度为L＝20，数值序列P的长度为35，二进制位序列B的长度为280；

(2)二进制位序列B的双向移位加密：将二进制位序列B进行正向移位加密后再进行逆向移位加密，具体包括：

1)进行二进制位序列B的正向移位加密：

首先利用外部加密密钥(α＝0.12345、β＝0.54321)，计算得到倾斜帐篷混沌映射的初值

参数

利用初值x₁和参数μ，根据上述具体实施方式中一种中英文字符串加密方法步骤(2)中公式所示的倾斜帐篷混沌映射进行200次迭代，得到第200次迭代后的混沌信号x₂₀₁，然后令混沌信号初值y₁＝x₂₀₁，通过从二进制位序列B中从头到尾正向取9个元素组成二进制位分组序列、倾斜帐篷混沌映射单次迭代、二进制位分组序列的循环移位、倾斜帐篷混沌映射初值调整以及二进制位分组序列的替换更新等重复操作，得到正向移位加密后的二进制位序列

2)进行正向移位加密后二进制位序列

的逆向移位加密：

首先利用上述计算得到的初值x₁＝0.63345和参数μ＝0.03321，根据上述具体实施方式中一种中英文字符串加密方法步骤(2)中公式所示的倾斜帐篷混沌映射进行300次迭代，得到第300次迭代后的混沌信号x₃₀₁，然后令混沌信号初值z₁＝x₃₀₁，通过从正向移位加密后的二进制位序列

中从尾到头逆向取9个元素组成二进制位分组序列、倾斜帐篷混沌映射单次迭代、二进制位分组序列的循环移位、倾斜帐篷混沌映射初值调整以及二进制位分组序列的替换更新等重复操作，得到双向移位加密后的二进制位序列

(3)首先将双向移位加密后的二进制位序列

中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止；然后将分组后的二进制位序列，分别转换为数值型数据，得到数值序列DB＝{15,60,19,20,43,22,27,5,40,56,54,34,16,22,57,18,59,14,63,27,14,39,51,36,36,61,54,45,31,55,55,26,42,57,6,43,56,44,58,9,43,45,21,28,59,37,44}；再将数值序列DB，按照如上述具体实施方式中一种中英文字符串加密方法步骤(3)中所示数值与字符的转换运算，得到字符序列C，即为该段中英文字符串的加密密文为“面蔷呃席茆晏睦砑锔笈卵缥冂曜俞肽捭赫熘畛咦善锵T”，其中数值序列DB的长度为

字符序列C的长度为

实施例2

按照上述一种中英文字符串加密方法，某段待加密中英文字符串为“一种中英文字符串加密方法，1+1>2吗？”，其加密步骤与具体实施例1相似，仅加密密钥发生细微变化：α＝0.12345000000001，或β＝0.54321000000001，中英文字符串加密结果如表1所示。由表1可知，加密密钥的细微变化会引起中英文字符串加密密文发生很大的变化，由此可见本专利所提一种中英文字符串加密方法对加密密钥具有敏感性。

表1外部加密密钥发生微变时，中英文字符串加密结果

实施例3

按上述一种中英文字符串加密方法，其加密步骤与具体实施例1相似，仅某段待加密中英文字符串(“一种中英文字符串加密方法，1+1>2吗？”)发生细微变化：“二种中英文字符串加密方法，1+1>2吗？”；或“一种中英文字俯串加密方法，1+1>2吗？”；或“一种中英文字符串加蜜方法，1+1>2吗？”；或“一种中英文字符串加密方珐，1+1>2吗？”；或“一种中英文字符串加密方法，1+1<2吗？”；或“一种中英文字符串加密方法，1+1>2吗。”；或“种一中英文字符串加密方法，1+1>2吗？”；或“一种中英文字符串加密方法，1+1>2？吗”，中英文字符串加密结果如表2所示。由表2可见：待加密中英文字符串平文信息的细微变化会引起加密密文的“面目全非”,由此可见本专利所提一种中英文字符串加密方法对待加密中英文字符串的平文信息具有敏感性。

表2待加密字符串发生微变时，字符串加密结果

由上述具体实施例2、3分析可知，本专利所提一种中英文字符串加密方法所生成的中英文字符串密文不仅与加密密钥密切相关，而且依赖于待加密中英文字符串平文信息，因此本专利所提一种中英文字符串加密方法可抵抗已知/选择明文攻击，具有很强的安全性。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权力要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种中英文字符串加密方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)转码：将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}，再将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}，其中该段中英文字符串的长度为L，数值序列P的长度为m，二进制位序列B的长度为8×m，且L≤m≤2×L；

(2)二进制位序列B的双向移位加密：将二进制位序列B进行正向移位加密后再进行逆向移位加密，具体包括：

1)进行二进制位序列B的正向移位加密：

首先利用外部加密密钥(α、β)，计算得到倾斜帐篷混沌映射的初值

和参数

其中，PB_1为二进制位序列B中元素为二进制‘1’的总个数，PB_0为二进制位序列B中元素为二进制‘0’的总个数，利用初值x₁和参数μ，对如下公式(1)所示的倾斜帐篷混沌映射进行200次迭代，得到第200次迭代后的混沌信号x₂₀₁，

然后令混沌信号初值y₁＝x₂₀₁，并从二进制位序列B中从头到尾正向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为BF{1}＝{B₁,B₂,...,B₈,B₉}，令i＝1，进行如下操作：

S11.由混沌信号y_i和参数μ，对如公式(1)所示倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号y_i+1，同时利用混沌信号y_i+1，按照如下公式(2)计算分别得到移位方向direction_shift1、移位个数k_shift1，

其中，

S12.当direction_shift1＝0时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环左移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift1＝1时，将二进制位分组序列BF{i}中元素循环右移k_shift1位，得到正向移位后的二进制位分组序列

表示为

S13.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照公式(3)对混沌信号y_i+1进行调整，

其中bin2dec({BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-3,BB_9×i-2})操作表示将二进制位分组序列{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}转换为数值型数据，

同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为BF{i}＝{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}，然后转向S11，

若i＝m-1，则利用正向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(3)所示对混沌信号y_i+1进行调整，同时将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

{B_8×i-7,B_8×i-6,...,B_8×i,B_8×i+1}＝{BB_9×i-8,BB_9×i-7,...,BB_9×i-1,BB_9×i}，并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中正向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为BF{m}＝{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}，然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列B中相应元素替换为正向移位后的二进制位分组序列

{B_8×m-8,B_8×m-7,...,B_8×m-1,B_8×m}＝{BB_9×m-8,BB_9×m-7,...,BB_9×m-1,BB_9×m}，并令序列

与序列B相等，

停止操作，从而得到正向移位加密后的二进制位序列

2)进行正向移位加密后二进制位序列

的逆向移位加密：

首先利用初值x₁和参数μ，对如公式(1)所示的倾斜帐篷混沌映射进行300次迭代，得到第300次迭代后的混沌信号x₃₀₁，

然后令混沌信号初值z₁＝x₃₀₁，并从二进制位序列

中从尾到头逆向取9个元素，得到第一个二进制位分组序列，表示为

令i＝1，进行如下操作：

S21.由混沌信号z_i和参数μ，对如公式(1)所示倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号z_i+1，同时利用混沌信号z_i+1，按照如下公式(4)计算分别得到移位方向direction_shift2、移位个数k_shift2，

其中，

S22.当direction_shift2＝0时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环左移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

当direction_shift2＝1时，将二进制位分组序列BN{i}中元素循环右移k_shift2位，得到逆向移位后的二进制位分组序列

表示为

S23.比较i与m的大小，若i＜m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照公式(5)对混沌信号z_i+1进行调整，

同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

并令i＝i+1，随后从二进制位序列

中逆向取9个相应元素，得到第i个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m-1，则利用逆向移位后的二进制位分组序列

中前7个元素，按照如公式(5)所示对混沌信号z_i+1进行调整，同时将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

并令i＝i+1，随后从二进制位序列B中逆向取9个相应元素，得到第m个二进制位分组序列，表示为

然后转向S11，

若i＝m，则将二进制位序列

中相应元素替换为逆向移位后的二进制位分组序列

并令序列

与序列

相等，

从而得到双向移位加密后的二进制位序列

(3)转码：首先将双向移位加密后的二进制位序列

中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组，如果剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止；然后将分组后的二进制位序列，分别转换为数值型数据，进行bin2dec(·)操作，得到数值序列

再将数值序列DB进行数值与字符的转换，得到字符序列C，为该段中英文字符串的加密密文，其中数值序列DB的长度为

字符序列C的长度为

且

2.根据权利要求1所述的一种中英文字符串加密方法，其特征在于：步骤(1)中所述的将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，其中某段中英文字符串包括，GB2312字符集中的中文标点符号、GB2312字符集中双字节编码的6763个汉字，以及可显示ASCII码字符；逐个字符转换为数值型数据，是指采用unicode2native(·)函数，将单个中文字符转换为区位码数值数据，表示为[区数值数据，位数值数据]，或将可显示ASCII码字符转换为ASCII码数值数据，表示为[ASCII码数值数据]，从而得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}；将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，是指采用dec2bin(·,8)函数，用二进制数据[B_8×l-7，B_8×l-6，B_8×l-5，B_8×l-4，B_8×l-3，B_8×l-2，B_8×l-1，B_8×l]表示，l＝1,2,...,m，从而得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}。

3.根据权利要求1所述的一种中英文字符串加密方法，其特征在于：步骤(3)中所述的将数值序列DB进行数值与字符的转换，其转换关系表述如下：

首先设定一个空字符序列C，将数值序列

中两个元素为一组[DB_2t-1,DB_2t]，其中

依次利用native2unicode(·)函数将数值型数据[DB_2t-1+180,DB_2t+170]转换为单个中文字符，并添加到字符序列C中，C＝[C,native2unicode([DB_2t-1+180,DB_2t+170])]；

然后判定

是否为奇数，如果

为奇数，则利用char(·)函数将数值型数据

转换为单个英文字符，并添加到字符序列C中，

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