CN110659508B - 一种基于卢卡斯数列的加解密方法、设备及可读介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于卢卡斯数列的加密方法，包括以下步骤：将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据；对二进制数据按照64位进行分割；将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；将多个新的64位二进制数按顺序组合以形成密文。本发明还公开了一种基于卢卡斯数列的解密方法、计算机设备和可读存储介质。本发明提出的基于卢卡斯数列的加解密方法及装置加解密过程简单高效，且保密效果好。
Description
技术领域
本发明涉及加解密领域，更具体地，特别是指一种基于卢卡斯数列的加解密方法、设备及可读介质。
背景技术
当今在大数据、云计算、云存储技术领域，大量资源最终会以数据的形式存储在云服务器上，这些云数据的安全非常重要，因而对加密技术提出了更高的要求，传统可逆的存储加密一般分为两种方式：异或加密或者移位加密，这两种方式极易被破解，在当前互联网、云计算等计算机安全领域来说，需要改进与演变，以应对技术不停更新的互联网时代，从而使存储在云上的数据更加安全可靠。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种基于卢卡斯数列的文件储存的加解密方法及装置，主要是采用一种数列生成值进行加密，每一段密文都转化为二进制，经过二进制加密后，不易破解或者破解难度大。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种基于卢卡斯数列的文件储存的加密方法，包括如下步骤：将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据；对二进制数据按照64位进行分割；将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；将多个新的64位二进制数按顺序组合以形成密文。
在一些实施方式中，根据下式进行同或位计算：a⊙b＝ab+a'b'，a'为非a，b'为非b，⊙为表示进行同或位计算符号，a和b表示要进行同或位计算的两个二进制数。
在一些实施方式中，根据下式表示卢卡斯数列的第n项：
在一些实施方式中，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数包括：获取二进制数据的位数；采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数；根据计算结果将需要的卢卡斯数转换成64位二进制数。
本发明实施例的另一方面，还提供一种基于卢卡斯数列的文件储存的解密方法，包括如下步骤：将密文按照64位进行分割；将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；将多个新的64位二进制数按顺序组合以形成明文。
在一些实施方式中，根据下式进行同或位计算：a⊙b＝ab+a'b'，a'为非a，b'为非b，⊙为表示进行同或位计算符号，a和b表示要进行同或位计算的两个二进制数。
在一些实施方式中，根据下式表示卢卡斯数列的第n项：
在一些实施方式中，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数包括：获取二进制数据的位数；采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数；根据计算结果将需要的卢卡斯数转换成64位二进制数。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如上所述的方法。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：加解密过程简单高效，且保密效果好，抗干扰性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明提供的基于卢卡斯数列的加密方法的实施例的示意图；
图2为本发明提供的基于卢卡斯数列的解密方法的实施例的示意图；
图3为本发明提供的基于卢卡斯数列的加解密方法的实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种基于卢卡斯数列的加密方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于卢卡斯数列的文件储存的加密方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据；
S2、对二进制数据按照64位进行分割；
S3、将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；以及
S4、将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；以及
S5、将多个新的64位二进制数按顺序组合以形成密文。
在一些实施例中，S2还可以包括：若二进制数据不能分割成整数个64位二进制数，将多余的数据作为尾数。在此情况下，S5包括：将多个新的64位二进制数按顺序组合并连接上该尾数，以形成密文。在进一步的实施例中，也可以在S2中将多余的尾数补齐到64位。
在某些实施例中，根据下式进行同或位计算：a⊙b＝ab+a'b'，a'为非a，b'为非b，⊙为表示进行同或位计算符号，a和b表示要进行同或位计算的两个二进制数。例如0⊙1＝0*1+1*0＝0，1⊙1＝1*1+0*0＝1。
在某些实施例中，根据下式表示卢卡斯数列的第n项：
在某些实施例中，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数包括：获取二进制数据的位数；采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数；根据计算结果将需要的卢卡斯数转换成64位二进制数。例如，二进制数据的位数为135位，130除64得2，余数为7，采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数，也即是个数为2，然后将卢卡斯数列的前两位转换成64位二进制数即可。
64位太长，为了便于说明，以8位为例对上述方法进行说明：
将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据，例如可以是：1010110110101000101010101110110110110。一共37位，37除8得到4，余数为5，也即是需要四个卢卡斯数。卢卡斯数列前4个数为：1、3、4、7。将其转换成二进制为：00000001、00000011、00000100、00000111。对二进制数进行分割得到：10101101、10101000、10101010、11101101、10110(尾数)。将卢卡斯数和分割后的二进制数进行同或位操作：
00000001、00000011、00000100、00000111
10101101、10101000、10101010、11101101、10110(尾数)
结果：01010011、01010100、01010001、00010101。
将上述结果和尾数连接得到最终连接密文：
0101001101010100010100010001010110110。
图2示出的是本发明提供的基于卢卡斯数列的文件储存的解密方法的实施例的示意图。如图2所示，本发明实施例包括如下步骤：
Sa、将密文按照64位进行分割；
Sb、将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；
Sc、将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；以及
Sd、将多个新的64位二进制数按顺序组合以形成明文。
在一些实施例中，Sa还可以包括：若密文不能分割成整数个64位二进制数，将多余的数据作为尾数。在此情况下，Sd包括：将多个新的64位二进制数按顺序组合并连接上该尾数，以形成明文。
继续上例，密文为0101001101010100010100010001010110110，对其进行分割：01010011、01010100、01010001、00010101、10110(尾数)，采用去尾法得到需要的卢卡斯数是4个。将卢卡斯数列的前四项1、3、4、7转换成二进制：00000001、00000011、00000100、00000111。
将卢卡斯数列和分割的二进制数据进行同或操作：
01010011、01010100、01010001、00010101、10110(尾数)
00000001、00000011、00000100、00000111
最终得到的结果为10101101、10101000、10101010、11101101、10110。
最终的明文为1010110110101000101010101110110110110。
图3示出的是本发明提供的基于卢卡斯数列的文件储存的加解密方法的实施例的示意图。如图3所示，从框101开始，接着前进到框102，将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据；接着前进到框103，对二进制数据按照64位进行分割，若二进制数据不能分割成整数个64位二进制数，将多余的数据作为尾数；接着前进到框104，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；接着前进到框105，将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；接着前进到框106，将多个新的64位二进制数按顺序组合，并连接上尾数，形成密文；接着前进到框107，将密文按照64位进行分割，若密文不能分割成整数个64位二进制数，将多余的数据作为尾数；接着前进到框108，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；接着前进到框109，将分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；接着前进到框110，将多个新的64位二进制数按顺序组合，并连接上尾数，形成明文；接着前进到框111结束。
本发明实施例相对于自身与自身进行同或位计算的方案，具有更高的保密性和抗干扰性。同样是数据丢失，自身与自身进行同或位计算的方案后续的部分均会受到影响，而本申请则只有很小一部分会受到影响。另外，在保密性方面，自身与自身进行同或位计算容易被解密，而加入卢卡斯数列则不容易被人想到，因而保密性大大增强。
需要特别指出的是，上述基于卢卡斯数列的文件储存的加密方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于基于卢卡斯数列的文件储存的加密方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时可实现如上所述的方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，基于卢卡斯数列的文件储存的加密方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于卢卡斯数列的加密方法，其特征在于，包括：
将文件通过IO数据流的方式转换成二进制数据；
对所述二进制数据按照64位进行分割，并统计分割段数；
按前后顺序将卢卡斯数列 中与分割段数相同个数的卢卡斯数列转换成64位二进制数；
将所述分割后得到的64位二进制数依次与相同个数的所述转换成64位二进制数的卢卡斯数列进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；以及
将所述多个新的64位二进制数按顺序组合以形成密文。
2.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，根据下式进行同或位计算：a⊙b＝ab+a'b'，所述a'为非a，b'为非b，⊙为表示进行同或位计算符号，a和b表示要进行同或位计算的两个二进制数。
3.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，根据下式表示所述卢卡斯数列的第n项：
4.根据权利要求1所述的加密方法，其特征在于，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数包括：
获取所述二进制数据的位数；
采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数；
根据计算结果将需要的卢卡斯数转换成64位二进制数。
5.一种基于卢卡斯数列的解密方法，其特征在于，包括：
将密文按照64位进行分割；
将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数；
将所述分割后得到的64位二进制数依次与卢卡斯数列转换成的64位二进制数进行同或位运算得到多个新的64位二进制数；以及
将所述多个新的64位二进制数按顺序组合，形成明文。
6.根据权利要求5所述的解密方法，其特征在于，根据下式进行同或位计算：a⊙b＝ab+a'b'，所述a'为非a，b'为非b，⊙为表示进行同或位计算符号，a和b表示要进行同或位计算的两个二进制数。
7.根据权利要求5所述的解密方法，其特征在于，根据下式表示所述卢卡斯数列的第n项：
8.根据权利要求5所述的解密方法，其特征在于，将卢卡斯数列按顺序转换成64位二进制数包括：
获取二进制数据的位数；
采用去尾法计算分割后得到的64位二进制数的个数；
根据计算结果将需要的卢卡斯数转换成64位二进制数。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-8任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行权利要求1-8任意一项所述的方法。
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