CN112000981A - 基于分子加密的计算机加密系统及方法 - Google Patents
基于分子加密的计算机加密系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112000981A CN112000981A CN202010669206.9A CN202010669206A CN112000981A CN 112000981 A CN112000981 A CN 112000981A CN 202010669206 A CN202010669206 A CN 202010669206A CN 112000981 A CN112000981 A CN 112000981A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wave
- encryption
- encrypted
- key
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 13
- 101100221616 Halobacterium salinarum (strain ATCC 29341 / DSM 671 / R1) cosB gene Proteins 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/60—Protecting data
- G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/60—Protecting data
- G06F21/602—Providing cryptographic facilities or services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0869—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving random numbers or seeds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Bioethics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
Abstract
本发明属于计算机技术领域，具体涉及基于分子加密的计算机加密系统及方法，所述系统包括：原始数据拆分单元，用于将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，用于基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，用于将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。其通过分子溶液的频谱特性和波形叠加的方式构建加密密钥，同时基于分子结构使用该加密密钥进行加密，加密后的数据破解难度更大，安全性更高，且加密效率也更高。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及基于分子加密的计算机加密系统及方法。
背景技术
加密，是以某种特殊的算法改变原有的信息数据，使得未授权的用户即使获得了已加密的信息，但因不知解密的方法，仍然无法了解信息的内容。在航空学中，指利用航空摄影像片上已知的少数控制点，通过对像片测量和计算的方法在像对或整条航摄带上增加控制点的作业。
加密技术是最常用的安全保密手段，利用技术手段把重要的数据变为乱码(加密)传送，到达目的地后再用相同或不同的手段还原(解密)。
加密技术包括两个元素：算法和密钥。算法是将普通的信息或者可以理解的信息与一串数字(密钥)结合，产生不可理解的密文的步骤，密钥是用来对数据进行编码和解密的一种算法。在安全保密中，可通过适当的钥加密技术和管理机制来保证网络的信息通信安全。
在如今的信息安全领域，有各种各样的加密算法凝聚了计算机科学家门的智慧。从宏观上来看，这些加密算法可以归结为三大类：哈希算法、对称加密算法、非对称加密算法。
对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥，通常称之为“Session Key”这种加密技术在当今被广泛采用，如美国政府所采用的DES加密标准就是一种典型的“对称式”加密法，它的Session Key长度为56bits。
非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，称为“公钥”和“私钥”，它们两个必需配对使用，否则不能打开加密文件。这里的“公钥”是指可以对外公布的，“私钥”则不能，只能由持有人一个人知道。它的优越性就在这里，因为对称式的加密方法如果是在网络上传输加密文件就很难不把密钥告诉对方，不管用什么方法都有可能被别窃听到。而非对称式的加密方法有两个密钥，且其中的“公钥”是可以公开的，也就不怕别人知道，收件人解密时只要用自己的私钥即可以，这样就很好地避免了密钥的传输安全性问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供基于分子加密的计算机加密系统及方法，其通过分子溶液的频谱特性和波形叠加的方式构建加密密钥，同时基于分子结构使用该加密密钥进行加密，加密后的数据破解难度更大，安全性更高，且加密效率也更高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
基于分子加密的计算机加密系统，其特征在于，所述系统包括：原始数据拆分单元，用于将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，用于基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，用于将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
进一步的，所述原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据所述拆分标签获取所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，所述数据拆分结果包括所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
进一步的，所述分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
进一步的，所述合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；所述将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，所述差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。
进一步的，所述差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
进一步的，所述将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包的方法执行以下步骤：将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；同时，创建一个矩阵空间，将每一个加密结果，按照混合溶液中的溶液分子的分子结构填充套矩阵空间中，将填充完的矩阵空间作为最终的加密数据。
基于分子加密的计算机加密方法，所述方法执行以下步骤：原始数据拆分单元，将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，将每一个子数据包利用加密密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
进一步的，所述原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据所述拆分标签获取所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，所述数据拆分结果包括所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
进一步的，所述分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
进一步的，所述合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；所述将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，所述差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波；所述差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
本发明的车门控制通信系统及方法，具有如下有益效果：本发明通过分子溶液的频谱特性和波形叠加的方式构建加密密钥，同时基于分子结构使用该加密密钥进行加密，加密后的数据破解难度更大，安全性更高，且加密效率也更高。主要通过以下三个过程实现：1.分子溶液的频谱特性作为密钥的组成部分，本发明通过随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；对混合后的溶液进行频谱分析；由于每一种分子溶液的化学物理性质均不相同，所以不同溶液混合后的频谱特性也不相同，因此将其作为密钥的一部分可以保证密钥的唯一性，且难以破解性；2.加密用密钥波通过合成生成，该过程进一步提升了密钥的复杂度，在密钥波的基础上，采用随机生成的合成波来进行最终密钥的生成，保证了加密后的结果更加难以被破解，最终密钥的生成过程为：将中间密钥波和合成波进行差分调频，差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。该过程处理后的加密用密钥，由于使用随机生成合成波来进行差分调制，导致最终生成的密钥更加难以被逆向破解；3.进行数据加密的过程：将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；加密结果再按照分子结构进行组合，这样加密后的数据与原有数据的关联度将大幅度降低，且呈现出和分子结构相契合的规律，导致窃取到信息后依然难以找到原有数据的固有规律，进一步提升破解的难度。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的基于分子加密的计算机加密系统的系统结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的基于分子加密的计算机加密方法的方法流程示意图；
图3为本发明的实施例提供的基于分子加密的计算机加密方法的数据加密过程的流程示意图；
图4为本发明的实施例提供的氯化钠溶液频谱分析图；
图5为本发明的实施例提供的氨基酸溶液频谱分析图；
图6为本发明的实施例提供的合成波的原始波形示意图；
图7为本发明的实施例提供的合成后的加密用密钥波的波形示意图；
图8为本发明的实施例提供的基于分子加密的计算机加密系统及方法的被破解率的实验效果示意图与现有技术的对比实验效果示意图；
图9为本发明的实施例提供的基于分子加密的计算机加密系统及方法的运行效率的实验效果示意图与现有技术的对比实验效果示意图。
1-本发明的变化曲线，2-现有技术的变化曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1
如图1所示，基于分子加密的计算机加密系统，系统包括：原始数据拆分单元，用于将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，用于基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，用于将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
采用上述技术方案，本发明通过分子溶液的频谱特性和波形叠加的方式构建加密密钥，同时基于分子结构使用该加密密钥进行加密，加密后的数据破解难度更大，安全性更高，且加密效率也更高。主要通过以下三个过程实现：1.分子溶液的频谱特性作为密钥的组成部分，本发明通过随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；对混合后的溶液进行频谱分析；由于每一种分子溶液的化学物理性质均不相同，所以不同溶液混合后的频谱特性也不相同，因此将其作为密钥的一部分可以保证密钥的唯一性，且难以破解性；2.加密用密钥波通过合成生成，该过程进一步提升了密钥的复杂度，在密钥波的基础上，采用随机生成的合成波来进行最终密钥的生成，保证了加密后的结果更加难以被破解，最终密钥的生成过程为：将中间密钥波和合成波进行差分调频，差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。该过程处理后的加密用密钥，由于使用随机生成合成波来进行差分调制，导致最终生成的密钥更加难以被逆向破解；3.进行数据加密的过程：将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；加密结果再按照分子结构进行组合，这样加密后的数据与原有数据的关联度将大幅度降低，且呈现出和分子结构相契合的规律，导致窃取到信息后依然难以找到原有数据的固有规律，进一步提升破解的难度
实施例2
在上一实施例的基础上，原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据拆分标签获取待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，数据拆分结果包括待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
采用上述技术方案，对当前细节数据进行分割的总体目的就是把数据划分成小的物理单元，为操作者和设计者在管理数据时提供更大的灵活性。小物理单元具有容易重构、自由索引、顺序扫描、容易重组、容易恢复和容易监控等优点。数据仓库的本质之一就是灵活地访问数据，大块数据达不到这个目的。
数据分割一般有两种，水平分割(Horizontal Splitting)就是把全局关系的元组分割成一些子集，这些子集被称为数据分片或段(Fragment)。数据分片中的数据可能是由于某种共同的性质(如地理、归属)而需要聚集一起的。通常，一个关系中的数据分片是互不相交的，这些分片可以选择地放在一个站点上，也可以通过副本被重复放在不同的站点上。
垂直分割(Vertical Splitting)就是把全局关系按着属性组(纵向)分割成一些数据分片或段(Fragment)。数据分片中的数据可能是由于使用上的方便或访问的共同性而需要聚集一起的。通常，一个关系中的垂直数据分片问只在某些键值上重叠，其他属性是互不相交的。这些垂直分片可以放一个站点上，也可以通过副本被重复放在不同的站点上。
实施例3
在上一实施例的基础上，分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
参考图4和图5，采用上述技术方案，在自来水中的0.25摩尔的氯化钠溶液的频谱图呈现的特性与1:100溶液的氨基酸溶液的频谱特性呈现出显著差异。可以看出，每一种分子溶液的化学物理性质均不相同，所以不同溶液混合后的频谱特性也不相同，因此将其作为密钥的一部分可以保证密钥的唯一性，且难以破解性。
实施例4
在上一实施例的基础上，合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。
参考图6和图7，合成波的原始的波形经过溶液的频谱分析后的密钥波的合成后，生成的合成后的波形呈现出另外的特性。
加密用密钥波通过合成生成，该过程进一步提升了密钥的复杂度，在密钥波的基础上，采用随机生成的合成波来进行最终密钥的生成，保证了加密后的结果更加难以被破解，最终密钥的生成过程为：将中间密钥波和合成波进行差分调频，差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。该过程处理后的加密用密钥，由于使用随机生成合成波来进行差分调制，导致最终生成的密钥更加难以被逆向破解。
实施例5
在上一实施例的基础上，差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
实施例6
在上一实施例的基础上，将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包的方法执行以下步骤：将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；同时，创建一个矩阵空间，将每一个加密结果，按照混合溶液中的溶液分子的分子结构填充套矩阵空间中，将填充完的矩阵空间作为最终的加密数据。
参考图8，将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；加密结果再按照分子结构进行组合，这样加密后的数据与原有数据的关联度将大幅度降低，且呈现出和分子结构相契合的规律，导致窃取到信息后依然难以找到原有数据的固有规律，进一步提升破解的难度。
实施例7
基于分子加密的计算机加密方法，方法执行以下步骤：原始数据拆分单元，将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，将每一个子数据包利用加密密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
实施例8
在上一实施例的基础上，原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据拆分标签获取待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，数据拆分结果包括待加密的原始数据及待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
实施例9
在上一实施例的基础上，分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
实施例10
在上一实施例的基础上，合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波；差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
参考图9，本发明的加密系统和方法，其加密过程相较于传统的加密算法，其在加密算法的本质上进行改进，而不是针对算法进行改进，使用全新的加密密钥生成方和加密方法，在计算机资源占用上，相较于传统技术，占用率更低。因此，其运行效率更高。
以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于分子加密的计算机加密系统，其特征在于，所述系统包括：原始数据拆分单元，用于将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，用于基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，用于将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据所述拆分标签获取所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，所述数据拆分结果包括所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；所述将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，所述差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述将每一个子数据包利用加密用密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包的方法执行以下步骤：将连续状态下的加密用密钥波进行离散化，得到若干离散的数值分量，将子数据包中的数据与离散的数值分量进行卷积运算得到最终的结果作为加密结果；同时，创建一个矩阵空间，将每一个加密结果，按照混合溶液中的溶液分子的分子结构填充套矩阵空间中，将填充完的矩阵空间作为最终的加密数据。
7.基于权利要求1至5之一所述系统的1.基于分子加密的计算机加密方法，其特征在于，所述方法执行以下步骤：原始数据拆分单元，将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包；分子密钥生成单元，基于混合溶液的频谱特性生成中间密钥波，同时，随机生成一个合成波，在生成的中间密钥波的基础上，将合成波和中间密钥波进行合成，得到最终的加密用密钥波；加密单元，将每一个子数据包利用加密密钥波进行滤波加密，将滤波加密后的子数据包基于混合溶液中的溶液分子的分子结构，组合成最终的加密数据包。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述原始数据拆分单元将待加密的原始数据进行拆分，获得拆分后的子数据包的方法执行以下步骤：在待加密的原始数据中均匀的生成拆分标签；根据所述拆分标签获取所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据；根据所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据对数据拆分结果进行校验，所述数据拆分结果包括所述待加密的原始数据及所述待加密的原始数据对应的所有拆分后数据的数据拆分信息。
9.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分子密钥生成单元包括：溶液混合单元，用于随机的将两种化学溶液进行混合，生成混合后的溶液；频谱分析单元，用于对混合后的溶液进行频谱分析，在频谱分析的几基础上，生成一个中间密钥波；合成波生成单元，用于随机生成一个合成波；波形合成单元，用于将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波。
10.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述合成波用如下公式进行表示：signal(t)＝log(1+Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt))，0≤t≤T；其中信号c(t)为：Acos(ω0t+B∫dt)；其中，T为s(t)的时间长度，ω0为中心频率，B为调制指数，xn为长度为N的差分序列，差分序列中的每个码元占用的调频时间为T0＝T/N，u(t)为阶跃函数；r(t)为斜坡函数，是u(t)的积分结果；所述将合成波和中间密钥波进行波形叠加，得到最终的加密用密钥波的方法执行以下步骤：将中间密钥波和合成波进行差分调频，所述差分调频是指将合成波直接作为调制信号调频于中间密钥波之上，从而形成加密用密钥波；所述差分序列为：Sn+1＝cos(sinωarccos(Sn)),-1<Sn<1，当取参数取值Sn为＝0.65，给定第一个种子S0＝5，生成一个差分序列；在此基础上，再根据式：s(t)＝Acos(sinω0t+cosB∫c(t)dt)，其中，0≤t≤T的差分调频方式生成一个差分调频信号，其中参数T、ω0、B和N可根据实际通信速率、误码率和通信距离调整，取值为：信号时间长度T在2.0s～10.0s之间，中心频率ω0小于1000Hz，信号带宽B在60Hz～290Hz之间，差分序列长度N在75～4100之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010669206.9A CN112000981B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于分子加密的计算机加密系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010669206.9A CN112000981B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于分子加密的计算机加密系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112000981A true CN112000981A (zh) | 2020-11-27 |
| CN112000981B CN112000981B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=73467962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010669206.9A Active CN112000981B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 基于分子加密的计算机加密系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112000981B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113746629A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-03 | 山东凤和凰城市科技有限公司 | 基于高分子模拟的保密通信方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103856329A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 卢明欣 | 基于dna技术的非对称加密与签名方法 |
| CN106100841A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 成都九十度工业产品设计有限公司 | 一种基于分子加密技术的数据加密系统及方法 |
| CN107547142A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-05 | 努比亚技术有限公司 | 基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN108898640A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-27 | 吉林大学 | 一种基于dna编码的图像加密方法 |
| CN110581765A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-17 | 温州海发智能科技有限公司 | 基于分子加密的数据传输系统、方法及装置 |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010669206.9A patent/CN112000981B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103856329A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 卢明欣 | 基于dna技术的非对称加密与签名方法 |
| CN106100841A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-11-09 | 成都九十度工业产品设计有限公司 | 一种基于分子加密技术的数据加密系统及方法 |
| CN107547142A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-05 | 努比亚技术有限公司 | 基于超声波的通信方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN108898640A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-27 | 吉林大学 | 一种基于dna编码的图像加密方法 |
| CN110581765A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-17 | 温州海发智能科技有限公司 | 基于分子加密的数据传输系统、方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李一凡;吴燃峰;杨静;张成;: "基于DNA核酶的分子加密系统", 信息网络安全, no. 06 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113746629A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-12-03 | 山东凤和凰城市科技有限公司 | 基于高分子模拟的保密通信方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112000981B (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2497289C2 (ru) | Способ и система для сокрытия существования шифрования данных в канале связи | |
| CN101447870B (zh) | 一种基于分布式口令技术的私钥安全存储方法 | |
| US20040057579A1 (en) | Roaming hardware paired encryption key generation | |
| Abusukhon et al. | A hybrid network security algorithm based on Diffie Hellman and Text-to-Image Encryption algorithm | |
| AU4855896A (en) | A method for providing blind access to an encryption key | |
| Farsana et al. | Speech encryption algorithm based on nonorthogonal quantum state with hyperchaotic keystreams | |
| Abdul-Hussein et al. | Secured Transfer and Storage Image Data for Cloud Communications. | |
| CN115022102B (zh) | 输电线监测数据传输方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| CN106936820A (zh) | 数据变长修改方法及其在大数据加密中的应用 | |
| Blesswin et al. | Enhanced semantic visual secret sharing scheme for the secure image communication | |
| RU2376712C2 (ru) | Система и способ трехфазного шифрования информации | |
| Olumide et al. | A hybrid encryption model for secure cloud computing | |
| CN112000981B (zh) | 基于分子加密的计算机加密系统及方法 | |
| Sadkhan et al. | A proposed speech scrambling based on hybrid chaotic key generators | |
| Manikandan et al. | An efficient visually meaningful image encryption using Arnold transform | |
| Mohammed et al. | Implementation of new secure encryption technique for cloud computing | |
| EP1236183A2 (en) | Improvements in or relating to applications of fractal and/or chaotic techniques | |
| JP2003302899A (ja) | ブーリアン・マトリクスに基づく暗号化および復号処理方法、並びに装置 | |
| Harmouch et al. | A new algorithm for dynamic encryption | |
| CN111314287A (zh) | 一种公钥加密通信方式和装置 | |
| Bekkaoui et al. | A robust scheme to improving security of data using graph theory | |
| CN108833575A (zh) | 一种Web通信数据传输方法、服务器、客户端及系统 | |
| EP3704617A1 (en) | Privacy-preserving log analysis | |
| Yadav et al. | A hybrid approach to metamorphic cryptography using KIMLA and DNA concept | |
| Alhassan et al. | Securing audio data using K-shuffle technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240312 Address after: Room 102, 1st Floor, Building A, New Island Science and Technology Park, No. 48 Industrial Road, Taiyuan Xuefu Park, Taiyuan Comprehensive Reform Demonstration Zone, Shanxi Province, 030006 Applicant after: Shanxi Zhongwei Information Engineering Co.,Ltd. Country or region after: Zhong Guo Address before: 310000, No. 1414 Jinxiu Road, Lucheng District, Wenzhou City, Zhejiang Province Applicant before: Cai Minyu Country or region before: Zhong Guo |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |