CN111368316A

CN111368316A - 文件加解密的方法及装置

Info

Publication number: CN111368316A
Application number: CN202010137065.6A
Authority: CN
Inventors: 孙岩; 蔡苗; 陈震宇; 刘国华
Original assignee: Postal Savings Bank of China Ltd
Current assignee: Postal Savings Bank of China Ltd
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: CN111368316B

Abstract

本发明公开一种文件加解密的方法及装置，涉及数据加密技术领域，能够提高文件加密安全性。该文件加密方法包括：预设加密算法，加密算法包括伪随机顺序种子和伪随机大小种子；根据伪随机顺序种子生成一伪随机顺序集合，根据伪随机大小种子生成一伪随机大小集合；将拆分的N个小文件顺序编号，基于伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据伪随机顺序集合将数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中。

Description

文件加解密的方法及装置

技术领域

本发明涉及数据加密技术领域，尤其涉及一种文件加解密的方法及装置。

背景技术

在当今互联网中存在着海量数据，这些海量数据的存储以及传输都离不开数据的加密。现有的加密方式多采用加密工具对明文数据直接加密，读取时使用对应秘钥直接解密加密文件即可，此种加密方式的弊端在于一旦秘钥泄露，加密文件就会轻而易举的被破解，因此，仅通过加密工具加密的安全性得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种文件加解密的方法及装置，能够提高文件加密的安全性。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种文件加密方法，包括：

预设加密算法，所述加密算法包括伪随机顺序种子和伪随机大小种子；

根据所述伪随机顺序种子生成一伪随机顺序集合，根据所述伪随机大小种子生成一伪随机大小集合；

将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中。示例性地，所述伪随机顺序集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示所述数据块写入对应编号小文件的起始顺序。

示例性地，所述伪随机大小集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示写入对应小文件的数据块大小。

优选地，所述伪随机顺序集合中的正整数取值范围为[1，N]，所述随机大小集合中的正整数取值范围为[1，15]，所述数据块的单位为bit。

较佳地，将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中的方法包括：

S1，将待加密数据根据所述伪随机大小集合中的正整数依次拆分成多个数据块，直至待加密数据拆分完为止；

S2，根据所述伪随机顺序集合中的第i个正整数值，选取与其对应编号的小文件作为写入起始小文件，从起始小文件开始按照循环顺序选取连续的N个小文件作为当前轮写入的小文件，i的初始值取1；

S3，汇总所有数据块构建待选集合，从待选集合中顺序选取前N个数据块并从起始小文件开始依序写入当前轮的小文件中，且当前轮中一个数据块仅能写入对应的一个小文件中；

S4，将已写入小文件的数据块从待选集合中删除，并判断是否还存在未写入的数据块；

S5，判断结果为是时，令i＝i+1返回步骤S2，判断结果为否时执行下一步骤；

S6，将写入完毕的N个小文件输出。

可选地，还包括：对各所述小文件和/或所述加密算法采用加密工具进行二次加密，所述二次加密包括文件级加密、记录级加密、压缩加密中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明提供的文件加密方法具有以下有益效果：

本发明提供的文件加密方法中，首先预设包含伪随机顺序种子和伪随机大小种子的加密算法，然后根据伪随机顺序种子对应生成一组伪随机顺序集合，以及根据伪随机大小种子生成一组伪随机大小集合，该伪随机顺序集合中的每个正整数用于控制数据块写入对应编号小文件的起始顺序，该伪随机大小集合中的每个正整数用于控制写入对应编号小文件的数据块大小，由于伪随机顺序集合和伪随机大小集合中正整数的数量都是无限随机的，因此待加密数据最终会被拆分成多个数据块，最终根据伪随机顺序集合及小文件编号采用自循环方式将上述数据块依次写入对应的小文件中，实现待加密数据的拆分加密。

可见，由于每个小文件中的数据块都是随机打散的，因此单独读取任一个小文件只会显示乱码，只用使用加密算法中的伪随机顺序种子和伪随机大小种子对各小文件逆序解密，然后整合输出才能还原加密数据的数据明文，故本发明提供的方案能够提升数据加密的安全性。

本发明的第二方面提供一种文件解密方法，应用于上述技术方案提到的文件加密方法，该解密方法包括:

基于所述加密算法中的伪随机顺序种子，对各所述小文件逆序解密；

将各所述小文件夹中的数据块逆序整合输出明文。

与现有技术相比，本发明提供的文件解密方法的有益效果与上述技术方案提供的文件加密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明的第三方面提供一种文件加密装置，包括：

种子构建模块，用于预设加密算法，所述加密算法包括伪随机顺序种子和伪随机大小种子；

集合生成模块，用于根据所述伪随机顺序种子生成一伪随机顺序集合，根据所述伪随机大小种子生成一伪随机大小集合；

数据写入模块，用于将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中。

与现有技术相比，本发明提供的文件加密装置的有益效果与上述技术方案提供的文件加密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明的第四方面提供一种文件解密装置，包括：

数据解密模块，基于所述加密算法中的伪随机顺序种子，对各所述小文件逆序解密；

整合输出模块，用于将各所述小文件夹中的数据块逆序整合输出明文。

与现有技术相比，本发明提供的文件解密装置的有益效果与上述技术方案提供的文件解密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明的第五方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述文件加密方法和/或文件解密方法的步骤。

与现有技术相比，本发明提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的文件加密方法或者文件解密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例一中文件加密方法的流程示意图；

图2为实施例二中文件解密方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供一种文件加密方法，包括：

预设加密算法，所述加密算法包括伪随机顺序种子和伪随机大小种子；根据所述伪随机顺序种子生成一伪随机顺序集合，根据所述伪随机大小种子生成一伪随机大小集合；将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中。

本实施例提供的文件加密方法中，首先预设包含伪随机顺序种子和伪随机大小种子的加密算法，然后根据伪随机顺序种子对应生成一组伪随机顺序集合，以及根据伪随机大小种子生成一组伪随机大小集合，该伪随机顺序集合中的每个正整数用于控制数据块写入对应编号小文件的起始顺序，该伪随机大小集合中的每个正整数用于控制写入对应编号小文件的数据块大小，由于伪随机顺序集合和伪随机大小集合中正整数的数量都是无限随机的，因此待加密数据最终会被拆分成多个数据块，最终根据伪随机顺序集合及小文件编号采用自循环方式将上述数据块依次写入对应的小文件中，实现待加密数据的拆分加密。

可见，由于每个小文件中的数据块都是随机打散的，因此单独读取任一个小文件只会显示乱码，只用使用加密算法中的伪随机顺序种子和伪随机大小种子对各小文件逆序解密，然后整合输出才能还原加密数据的数据明文，故本实施例提供的方案能够提升数据加密的安全性。

需要说明的是，上述实施例中的伪随机顺序集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示数据块写入对应编号小文件的起始顺序。同样地，上述实施例中的伪随机大小集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示写入对应小文件的数据块大小。

需要限定的是，伪随机顺序集合中的正整数取值范围为[1，N]，伪随机大小集合中的正整数取值范围为[1，15]，且数据块的单位为bit。由于小文件的拆分数量为N，因此伪随机顺序集合中的每一个数值均为1至N的随机正整数，这样能够实现随机顺序集合中的任一正整数均可作为起始小文件顺序写入对应数据块。将伪随机顺序集合中的正整数取值范围设置为[1，15]，使得每个数据块的大小均为1bit至15bit，这样设置的目的在于，由于每个汉字至少由两个字节组成，也既每个汉字的数据大小至少为16bit，而将数据块的大小设置为小于16bit的目的在于每个数据块无法显示出一个汉字，这样即使能够解析出个别的数据块，若破译者获取不到伪随机顺序种子，也无法解析出待加密数据对应的明文数据。

具体地，上述实施例中将拆分的N个小文件顺序编号，基于伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据伪随机顺序集合将数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中的方法包括：

S1，将待加密数据根据伪随机大小集合中的正整数依次拆分成多个数据块，直至待加密数据拆分完为止；

S2，根据伪随机顺序集合中的第i个正整数值，选取与其对应编号的小文件作为写入起始小文件，从起始小文件开始按照循环顺序选取连续的N个小文件作为当前轮写入的小文件，i的初始值取1；

S6，将写入完毕的N个小文件输出。

需要说明的是，上述按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件是指，若起始小文件对应的编号为m，且m∈(1，N)，当前轮的自循环小文件依次为：小文件m、小文件m+1，……，小文件N、小文件1、……、小文件m-1；若起始小文件对应的编号为1，则当前轮的自循环小文件依次为：小文件1、小文件2、小文件3、……、小文件N；若起始小文件对应的编号为N，则当前轮的自循环小文件依次为：小文件N、小文件1、小文件2、小文件3、……、小文件N-1。

为了便于理解现对上述具体实施过程做示例性说明，假设N的取值为5，也既编号为小文件1、小文件2、小文件3、小文件4和小文件5，假设伪随机顺序种子对应的伪随机顺序集合为(2、5、2、1、3、……)，伪随机大小种子对应的伪随机大小集合为(1bit、4bit、12bit、11bit、15bit，10bit、7bit、10bit、8bit、1bit，2bit、3bit、5bit、5bit、14bit，4bit、7bit、3bit、12bit、13bit，12bit、11bit、12bit、15bit、1bit，……)，由于伪随机顺序集合中的第1个正整数为2，说明将第2个小文件作为起始小文件，当前轮小文件2、小文件3、小文件4、小文件5和小文件1构成第一轮自循环，根据伪随机大小集合中的前N个数据块(1bit、4bit、12bit、11bit、15bit)，顺序将排在第1位大小为1bit的数据块写入小文件2，将排在第2位大小为4bit的数据块写入小文件3，将排在第3位大小为12bit的数据块写入小文件4，将排在第4位大小为11bit的数据块写入小文件5，将排在第5位大小为15bit的数据块写入小文件1，同理，由于伪随机顺序集合中的第2个正整数为5，说明将第5个小文件作为起始小文件，当前轮小文件5、小文件1、小文件2、小文件3和小文件4构成第二轮自循环，根据伪随机大小集合中剩余的前N个数据块(10bit、7bit、10bit、8bit、1bit)，顺序将排在第1位大小为10bit的数据块写入小文件5，将排在第2位大小为7bit的数据块写入小文件1，将排在第3位大小为10bit的数据块写入小文件2，将排在第4位大小为8bit的数据块写入小文件3，将排在第5位大小为1bit的数据块写入小文件4，再同理，由于伪随机顺序集合中的第3个正整数为2，说明将第2个小文件作为起始小文件，当前轮小文件2、小文件3、小文件4、小文件5和小文件1构成第三轮自循环，根据伪随机大小集合中剩余的前N个数据块(2bit、3bit、5bit、5bit、14bit)，顺序将排在第1位大小为2bit的数据块写入小文件2，将排在第2位大小为3bit的数据块写入小文件3，将排在第3位大小为5bit的数据块写入小文件4，将排在第4位大小为5bit的数据块写入小文件5，将排在第5位大小为14bit的数据块写入小文件1，接着同理，由于伪随机顺序集合中的第4个正整数为1，说明将第1个小文件作为起始小文件，当前轮小文件1、小文件2、小文件3、小文件4和小文件5构成第四轮自循环，根据伪随机大小集合中剩余的前N个数据块(4bit、7bit、3bit、12bit、13bit)，顺序将排在第1位大小为4bit的数据块写入小文件1，将排在第2位大小为7bit的数据块写入小文件2，将排在第3位大小为3bit的数据块写入小文件3，将排在第4位大小为12bit的数据块写入小文件4，将排在第5位大小为13bit的数据块写入小文件5，继续同理，由于伪随机顺序集合中的第5个正整数为3，说明将第3个小文件作为起始小文件，当前轮小文件3、小文件4、小文件5、小文件1和小文件2构成第五轮自循环，根据伪随机大小集合中剩余的前N个数据块(12bit、11bit、12bit、15bit、1bit)，顺序将排在第1位大小为12bit的数据块写入小文件3，将排在第2位大小为11bit的数据块写入小文件4，将排在第3位大小为12bit的数据块写入小文件5，将排在第4位大小为15bit的数据块写入小文件1，将排在第5位大小为1bit的数据块写入小文件2，以此类推，直至将由待加密数据拆分成的全部数据块全部写入对应的小文件为止，此时输出写入完成的N个小文件，表示待加密数据拆分加密完成。

可以理解的是，在解密时只需根据伪随机顺序种子得到对应的伪随机顺序集合子，然后基于伪随机顺序集合逆向拼接各小文件中的数据块，最终整合输出加密数据所对应的明文。

上述实施例中，在将拆分的N个小文件顺序编号，基于伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据伪随机顺序集合将数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件步骤之后还包括：

对各小文件和/或加密算法采用加密工具进行二次加密，二次加密包括文件级加密、记录级加密、压缩加密中的一种或多种。

综上，本实施例提供了一种多线程安全交换的加密传输方案，采用了私有文件传输加密方法和安全访问方法，提供的加密算法支持自主清除销毁。

应用本实施例提供的技术方案能够提升数据文件的传输和加载速率，同时可满足企业对敏感数据的存储和监管要求，确保数据文件在传输过程和文件落地过程的安全性和可靠性。实现了企业数据流程的合规性和交换传输的安全性，为企业的精确化管理与业务流程优化提供了及时、准确、有力的技术支持。

实施例二

请参阅图2，本实施例提供一种文件解密方法，与上述实施例中的文件解密方法配合使用，该解密方法包括：

将各所述小文件夹中的数据块逆序整合输出明文。

与现有技术相比，本实施例提供的文件解密方法的有益效果与上述实施例提供的文件加密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例三

本实施例提供一种文件加密装置，包括：

与现有技术相比，本实施例提供的文件加密装置的有益效果与上述实施例提供的文件加密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例四

本实施例提供一种文件解密装置，包括：

与现有技术相比，本实施例提供的文件解密装置的有益效果与上述实施例提供的文件解密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例五

本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述文件加密方法和或文件解密方法的步骤。

与现有技术相比，本实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的文件加密方法或文件解密方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述发明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，上述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，上述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种文件加密方法，其特征在于，包括：

将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伪随机顺序集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示所述数据块写入对应编号小文件的起始顺序。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述伪随机大小集合为一伪随机正整数数组，其中的每个正整数用于表示写入对应小文件的数据块大小。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述伪随机顺序集合中的正整数取值范围为[1，N]，所述伪随机大小集合中的正整数取值范围为[1，15]，所述数据块大小的单位为bit。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将拆分的N个小文件顺序编号，基于所述伪随机大小集合将待加密数据顺序拆分成多个数据块，并根据所述伪随机顺序集合将所述数据块按照小文件编号自循环地依次写入对应的小文件中的方法包括：

S6，将写入完毕的N个小文件输出。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

对各所述小文件和/或所述加密算法采用加密工具进行二次加密，所述二次加密包括文件级加密、记录级加密、压缩加密中的一种或多种。

7.一种文件解密方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的文件加密方法，所述解密方法包括：

将各所述小文件夹中的数据块逆序整合输出明文。

8.一种文件加密装置，其特征在于，包括：

9.一种文件解密装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至6任一项或权利要求7所述方法的步骤。