CN111343207B - 多节点联合加密的数据传输方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了多节点联合加密的数据传输方法、设备和计算机可读存储介质。所述方法包括：第一节点接收加密数据包；利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包；提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的任务数据包；将所述任务数据包发送至所述第二节点。通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，从而确保了网络数据通讯的安全可靠。

Description

多节点联合加密的数据传输方法、设备和存储介质

技术领域

本公开的实施例一般涉及信息安全领域，并且更具体地，涉及多节点联合加密的数据传输方法、设备和存储介质。

背景技术

数据加密是计算机系统对信息进行保护的一种最可靠的办法。它利用密码技术对信息进行加密，实现信息隐蔽，从而起到保护信息的安全的作用。

现有技术方案，对于一些安全级别要求比较高的应用中，为了提高数据安全，避免数据在多个节点传输的过程中被破解，数据在传输的过程中采取双向加密的方式，即数据从一个中间节点A至中间节点B的路由过程中，先在A点加密，在节点B解密，以此方式不断传递，最终到达终点的方式。

虽然现有各类通道加密技术可以保证数据的传输中的安全，但是一旦某个中间节点被监听，黑客可以绕过通道，直接在从节点上拿到解密的数据。即便数据本身可能是加密的或者使用非对称加密，但是由于“中间人攻击(man-in-the-middle attack)”机制，仍然可以获得原始的数据。现有技术的加密方法仍然不能满足安全级别要求比较高的应用。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种满足安全级别要求高的应用的数据加密传输方案。

在本公开的第一方面，提供了一种多节点联合加密的数据传输方法，包括：

第一节点接收加密数据包；

利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包；

提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的任务数据包；

将所述任务数据包发送至所述第二节点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：

用户端生成任务信息和路径信息，所述任务信息包括要执行的任务，所述路径信息包括任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的地址信息；

利用所述任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥对所述路径信息进行逆向逐层加密，并在预设的层数中添加所述任务信息，生成加密数据包；

将所述加密数据包发送至任务数据传输路径的始发节点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包之后，还包括：

判断所述解密数据包中是否存在任务返回结果数据包；

响应于不存在任务返回结果数据包，进一步判断所述解密数据包中是否存在可执行的任务。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包之后，还包括：

响应于存在可以执行的任务，根据该任务获取对应的数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：

响应于不存在可以执行的任务，继续提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：

响应于存在任务返回结果数据包，则利用自身秘钥对所述任务返回结果数据包进行加密。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述用户端预先存储有上述路径信息和任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：

当所述用户端接收到任务返回结果数据包后，利用任务数据返回路径的节点的秘钥对接收到的任务返回结果数据包进行解密，提取任务返回结果数据。

在本公开的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，从而确保了网络数据通讯的安全可靠。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开实施例一的多节点联合加密的数据传输方法的流程图；

图2示出了本公开实施例二的多节点联合加密的数据传输方法的流程图；

图3示出了本公开实施例三的多节点联合加密的数据传输方法的一个具体实例的加密顺序流程图；

图4示出了本公开实施例四的网络信息安全的知识图谱的生成设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开的实施例中，通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，以确保网络数据通讯安全可靠。

具体地，如图1所示，为本公开实施例一的多节点联合加密的数据传输方法的流程图。从图1中可以看出，本实施例的方法，可以包括以下步骤：

S101：第一节点接收加密数据包。

本公开实施例的方法，可以应用于安全级要求较高的网络数据的传输。传输路径上的每个节点都预选分配有秘钥，并且传输路径可以划分为任务数据传输路径和任务数据返回路径。在数据传输的过程中，任务数据传输路径上的节点对接收到的任务数据进行解密，以获取下一节点的地址信息和转发至下一节点的任务数据，任务数据返回路径上的节点则对接收到的任务数据进行解密，以获取下一节点的地址信息，同时利用自身的秘钥对返回数据进行加密，并将加密后的返回数据发送至下一节点。这样，即使在传输路径上的某个节点获取到了任务数据，但是由于获取到的任务数据是加密状态的，并且仅由该节点的秘钥是无法获取任务数据的，从而保证了网络数据通讯的安全可靠。

具体地，在数据传输过程中，对于传输路径上的某个节点（即第一节点），该节点需要先接收上级节点发送的加密数据包。接收到是数据包可以是一层加密或多层加密的数据包，并且当前的加密层利用的是所述第一节点的，秘钥进行加密的。对于多层加密的数据包，该数据包在经过第一节点解密后，得到的是下一节点的地址和由下一节点的秘钥加密的数据包。

S102：利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包。

在第一节点接收到上一节点发送的加密数据包后，利用自身存储的秘钥的接收到的加密数据包进行解密，生成解密数据包。生成的解密数据包中包括下一节点的地址和由下一节点的秘钥加密的数据包。

S103：提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的任务数据包。

在完成对加密数据包的解密后，提取第二节点（即下一节点）的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包。

S104：将所述任务数据包发送至所述第二节点。

本公开的实施例，通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，从而确保了网络数据通讯的安全可靠。

如图2所示，为本公开实施例二的多节点联合加密的数据传输方法的流程图。本实施例从网络数据通讯发起者和通信路径之间的数据传输的角度来对本公开的技术方案进行说明。

本实施例的方法，可以包括以下步骤：

S201：用户端生成任务信息和路径信息，所述任务信息包括要执行的任务，所述路径信息包括任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的地址信息。

在本实施例中，用户端（即网络数据通讯发起者）存储有路径信息和任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥。在需要进行数据传输时，用户端首先需要生成任务信息和确定传输任务数据的路径，该路径上包括多个节点。生成的任务信息例如可以是获取目标的用户名和登录密码等。路径信息则包括任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的地址信息。用户端可以按照预设条件选取传输任务数据的节点，例如可以按照最短路径原则选取节点，也可以选取安全性高的节点作为任务数据传输路径的节点，此外，还可以有其他选取方式，这里不再一一列举。

S202：利用所述任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥对所述路径信息进行逆向逐层加密，并在预设的层数中添加所述任务信息，生成加密数据包。

当生成任务信息和路径信息后，利用任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥逆向对所述路径信息进行逐层加密。例如，任务数据传输路径存在三个节点，分别记为节点1、节点2和节点3，任务数据返回路径存在三个节点，分别记为节点4、节点5和节点6，则按照节点6至节点1的顺序利用秘钥依次对所述路径信息进行加密，具体地，利用节点5的秘钥对节点6的地址信息进行加密，利用节点4的秘钥对节点5的地址信息和节点5对节点6的地址信息的加密结果共同加密……，这样，生成的加密数据包逐层包括任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的地址。同时，在加密过程中，在预设的层数中添加所述任务信息，生成加密数据包。例如，利用节点3的秘钥对节点4的地址信息进行加密时，添加所述任务信息，这样，在数据传输过程中，当节点3利用自身的秘钥对接收到加密数据包解密后，得到的是需要执行的任务信息、节点4的通信地址，以及包括节点5和节点6的通信地址在内的加密数据包。

S203：将所述加密数据包发送至任务数据传输路径的始发节点。

在用户端生成加密数据包后，将生成的加密数据包发送至始发节点，即任务数据传输路径的第一个节点，从而开始在选取的路径上进行数据的传输。

S204：第一节点接收加密数据包。

对于任务数据传输路径或任务数据返回路径上的一个节点（记为第一节点），该节点接收上一节点发送的加密数据包。

S205：利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包。

在第一节点接收到上一节点发送的加密数据包后，利用自身的秘钥对接收到的加密数据包进行解密，生成解密数据包。解密后的数据包中包括下一节点的通信地址。此外，对于任务数据传输路径上的一个节点，解密后的数据包中还包括发送至下一节点的加密数据包，该加密数据包包括后续节点的通信地址和后续节点中的一个需要执行的任务。而对于任务数据返回路径上的一个节点，解密后的数据包包括返回的结果数据包和发送至下一节点的加密数据包，该加密数据包包括后续节点的通信地址。

因此，第一节点在接收到上一节点发送的加密数据包后，可以判断所述解密数据包中是否存在任务返回结果数据包。若不存在任务返回结果数据包，则说明第一节点为任务数据传输路径上的一个节点，然后可以进一步判断所述解密数据包中是否存在可执行的任务，若不存在可执行的任务，则说明第一节点为任务数据传输路径上的一个中间节点。

S206：提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的任务数据包。

S207：将所述任务数据包发送至所述第二节点。

本实施例的多节点联合加密的数据传输方法，通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，从而确保了网络数据通讯的安全可靠。

此外，作为本公开的一个可选实施例，在上述实施例中，还可以包括：

响应于存在可以执行的任务，根据该任务获取对应的数据。具体地，若解密数据包中是存在可执行的任务，则说明第一节点为任务数据传输路径上的最后一个节点。此时，由该节点向目标发送任务。目标在接收到任务后，将任务数据返回给任务数据返回路径上的第一个节点。

此时，对于任务数据返回路径上的节点，则可以判断是否存在任务返回结果数据包，若存在任务返回结果数据包，则利用自身秘钥对所述任务返回结果数据包进行加密。同时对包含路径信息的加密数据包进行解密，获取下一节点的地址信息。

当所述用户端接收到任务返回结果数据包后，利用任务数据返回路径的节点的秘钥对接收到的任务返回结果数据包进行解密，提取任务返回结果数据。仍以节点4、节点5和节点6为例任务数据返回路径上的节点为例，则用户端利用节点4、节点5和节点6的秘钥对任务返回结果数据包进行解密，提取任务返回结果数据。

本实施例的多节点联合加密的数据传输方法，通过对网络数据通讯发起者和目标之间的数据流进行多节点联合加密，从而确保了网络数据通讯的安全可靠。

如图3所示，为本公开实施例三的多节点联合加密的数据传输方法的一个具体实例的加密顺序流程图。作为本公开多节点联合加密的数据传输方法的加密顺序的一个具体实例，如图3所示，图中的①、②、③、④、⑤、⑥分别为数据传输路径上的不同节点，k1、k2、k3、k4、k5、k6分别为各节点中的加密数据包，网络数据通讯发起者将加密数据包k1发送给节点①，节点①对加密数据包k1解密后，可以得到节点②的地址，节点②对加密数据包k2解密后，可以得到节点③的地址，节点③对加密数据包k3解密后，可以得到网络数据通讯目标和要执行的动作（该动作例如可以是获取网络数据通讯目标的账户信息等），以及回传路径节点地址的加密数据包，网络数据通讯目标返回数据后，由节点④对该数据利用自身秘钥进行加密，生成回传加密数据包，并对回传路径节点地址的加密数据包进行解密，得到节点⑤的地址，节点⑤在接收到回传加密数据包后，利用自身秘钥继续对回传加密数据包进行加密，并继续利用自身秘钥对回传路径节点地址的加密数据包进行解密，得到节点⑥的地址，节点⑥接收到回传加密数据包后，利用自身秘钥继续对回传加密数据包进行加密，并继续利用自身秘钥对回传路径节点地址的加密数据包进行解密，得到网络数据通讯发起者的地址，将回传加密数据包发送给网络数据通讯发起者。数据一共使用了6个密钥，解密了6次，每跳一个节点，解密一次。其中1-3跳不包括返回数据，而4-6跳包括返回数据。返回数据使用节点4-6的秘钥进行加密。这样无论在中间哪个节点发生泄露，都无法得到数据。

本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

此外，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图4示出了本公开实施例四的网络信息安全的知识图谱的生成设备的结构示意图。图4示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机系统包括中央处理单元（CPU）401，其可以基于存储在只读存储器（ROM）402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器（RAM）403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM403中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出（I/O）接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也基于需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，基于需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序基于需要被安装入存储部分408。

特别地，基于本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元（CPU）401执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）等等。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (7)

1.一种多节点联合加密的数据传输方法，其特征在于，包括：

用户端生成任务信息和路径信息，所述任务信息包括要执行的任务，所述路径信息包括任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的地址信息；

利用所述任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥对所述路径信息进行逆向逐层加密，并在预设的层数中添加所述任务信息，生成加密数据包；

将所述加密数据包发送至任务数据传输路径的始发节点；

所述加密数据包在传输过程中，第一节点接收加密数据包，利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包；

判断所述解密数据包中是否存在任务返回结果数据包；

响应于不存在任务返回结果数据包，进一步判断所述解密数据包中是否存在可执行的任务；

响应于不存在可执行的任务，提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，将所述任务数据包发送至所述第二节点，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的包括任务数据传输路径和任务数据返回路径上的其他节点的地址信息的任务数据包；

响应于存在任务返回结果数据包，则利用自身秘钥对所述任务返回结果数据包进行加密，提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包，将所述任务数据包和加密后的任务返回结果数据包发送至所述第二节点，其中，所述发送至所述第二节点的任务数据包为由所述第二节点的秘钥加密的包括任务数据返回路径上的其他节点的地址信息的任务数据包，所述任务返回结果数据包为根据所述任务信息获取的任务结果数据。

2.根据权利要求1所述的多节点联合加密的数据传输方法，其特征在于，在所述利用自身秘钥对所述加密数据包进行解密，生成解密数据包之后，还包括：

响应于存在可以执行的任务，根据该任务获取对应的数据。

3.根据权利要求2所述的多节点联合加密的数据传输方法，其特征在于，还包括：

响应于不存在可以执行的任务，继续提取第二节点的地址信息和发送至所述第二节点的任务数据包。

4.根据权利要求1所述的多节点联合加密的数据传输方法，其特征在于，

在所述用户端预先存储有上述路径信息和任务数据传输路径和任务数据返回路径的节点的秘钥。

5.根据权利要求4所述的多节点联合加密的数据传输方法，特征在于，还包括：

当所述用户端接收到任务返回结果数据包后，利用任务数据返回路径的节点的秘钥对接收到的任务返回结果数据包进行解密，提取任务返回结果数据。

6.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~5中任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~5中任一项所述的方法。

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