CN112134690A - 一种密文的生成方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种密文的生成方法，该方法包括：获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文；将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文；以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。该方法在显著提高密文复杂程度的基础上，保持了密文长度的不变，对现有的MD5算法加密的系统接口、报文格式影响较小，降低了对于现有的MD5算法加密的系统改造的成本和难度。

Description

一种密文的生成方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种密文的生成方法及装置。
背景技术
信息摘要算法(Message-Digest Algorithm，MD5)是一种生成128位散列值的密码散列函数，在现有的应用系统中应用广泛。但随着计算机计算能力的不断发展，和在MD5算法的应用过程中不断积累的碰撞密码库，MD5算法生成的密文存在被暴力破解的可能。
目前，现有的技术将MD5算法替换成生成256位散列值SHA-2算法(Secure HashAlgorithm 2，安全散列算法2)以防止其生成的密文被暴力破解，但因为MD5算法和SHA-2算法所生成的密文长度不同，这种改进将会对现有系统的接口及报文格式产生影响，改造的成本高且难度大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种密文的生成方法，以低成本增加密文被破解的难度，提升报文的安全性。
为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
本申请实施例提供一种密文的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文；
将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；
从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文；
以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
可选地，所述将所述第一密文进行逻辑运算处理，和/或，移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
可选地，所述逻辑运算处理，包括：
异或逻辑运算处理或同或运算处理。
可选地，所述随机数生成函数，包括：
拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
可选地，所述目标报文，包括：
区块链报文。
本申请实施例还提供了一种密文的生成装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元、第一处理单元、第二处理单元和生成单元；
所述获取单元用于，获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文；
所述第一处理单元用于，将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；
所述第二处理单元用于，从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文；
所述生成单元用于，以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
可选地，所述将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
可选地，所述逻辑运算处理，包括：
异或逻辑运算处理或同或运算处理。
可选地，所述随机数生成函数，包括：
拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
可选地，所述目标报文，包括：
区块链报文。
通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供了一种密文的生成方法，包括：获取用信息摘要算法对报文进行加密后得到的密文；将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；然后，从第二密文中截取预设长度的一部分密文，将被截取预设长度的密文输入随机函数，将得到的密文密码替换原被截取的密文，生成第三密文。
由此可见，本申请实施例提供的密文的生成方法，在显著提高密文复杂程度的基础上，保持了密文长度的不变，对现有的MD5算法加密的系统接口、报文格式影响较小，降低了对于现有的MD5算法加密的系统改造的成本和难度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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附图。
图1为本申请实施例提供的密文的生成方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的密文的生成装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。
首先，MD5算法(Message-Digest Algorithm，信息摘要算法)，用于产生出一个128位(16字节)的散列值。MD5算法由MD4算法、MD3算法、MD2算法改进而来，主要增强算法复杂度和不可逆性。MD5算法因其普遍、稳定、快速的特点，现在仍广泛应用于普通数据的加密保护领域
发明人在研究中发现，目前，因为MD5算法存在被破解的可能性，现有的技术将MD5算法替换成生成256位散列值SHA-2算法(Secure Hash Algorithm 2，安全散列算法2)以防止其生成的密文被暴力破解，但因为MD5算法生成的是128位的报文摘要，与SHA-2算法所生成的密文长度不同。这导致在算法改进的同时需要对整个系统的接口、报文格式进行改造，因此改造的成本高且难度大。
鉴于此，发明人提出一种密文的生成方法，包括：利用逻辑运算处理和/或移位处理对信息摘要算法对报文进行加密后得到的密文进行加密，且截取预设长度的一部分密文，将被截取预设长度的密文输入随机函数，将得到的密文密码替换原被截取的密文，从而进行再次加密，在显著提高密文复杂程度的基础上，保持了密文长度的不变，对现有的MD5算法加密的系统接口、报文格式影响较小，降低了对于现有的MD5算法加密的系统改造的成本和难度。
下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
示例性方法
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种密文的生成方法的流程示意图。图1所示的方法，可以由具备数据处理功能的控制器或者处理器执行，也可以由包括前述控制器或者处理器的设备执行，例如终端设备以及服务器。本申请实施例对于方法的执行主体不具体限定。
在本实施例中，图1所示的方法例如可以通过以下步骤S101-S104实现。
S101：获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文。
在本申请实施例中，考虑到区块链中大量应用了MD5算法进行加密，上述的目标报文可以为区块链报文。当然，目标报文还可以是通信领域其他应用场景下传输信息的报文。此处对目标报文的类型和内容不进行限定。需要说明的是，MD5算法的输出为128位(16字节)的散列值。
S102：将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文。
具体地，上述将所述第一密文进行逻辑运算处理，和/或，移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
在本实施例中，上述的逻辑运算可以为异或逻辑运算处理或同或运算处理。例如，使用预先设定好的一段二进制代码与需要进行逻辑运算的密文进行异或运算，将运算得到的结果代替原进行逻辑运算的密文。例如：预先设定好的二进制代码为1100，第一密文中需要进行逻辑运算的密文为1010，将二者对应的位置上的二进制数进行异或运算得到第二密文中的对应的密文为0110。
在本实施例中，为了进一步增强本申请中的密文复杂性，减少其被破解的可能，移位处理中的移位长度可以为一个非固定的值，该移位长度可以由进行移位处理的密文或原始的密文确定。作为一个示例，移位长度可以为进行移位处理的密文中奇数的位数。
在本实施例中，可以将上述的第一密文的前半部分进行异或逻辑运算处理，后半部分进行移位处理，或，将第一密文的前半部分进行移位处理，后半部分进行异或逻辑运算处理。如此，将第一密文分成两部分分别以不同的手段进行加密处理，可以增强密文的安全性，降低其被破解的可能。
S103：从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文。
在本实施例中，考虑到处理后的密文的稳定性，上述的随机数生成函数可以使用拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
作为一个示例：
高斯随机函数为：
Figure BDA0002707406160000051
其中：
Figure BDA0002707406160000052
上述公式中，μ和σ为预设常数，y为进过随机处理后得到的密文中的数字，x为原密文中与y对应的数字，m为x在原密文中排序所在的位次，n为原密文的长度。
在本实施例中，可以将第二密文的预设长度n的一部分密文中，排在m位的数字代入上述公式中的x，计算出的结果y即为随机处理后的预设长度的密文中第m位的数字。
S104：以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
需要说明的是，由于逻辑运算处理、移位处理不影响密文的长度，且被截取出的密文在随机处理前后的长度不变，因此，本申请中最终所得到的第三密文和最初的第一密文的长度是一样的。
需要说明的是，本申请上述的步骤S101至步骤S104仅为本申请仅为所必须的步骤，不代表本身的唯一技术方案。在本申请的技术方案的基础上增加一些容易想到的步骤的方案，例如在本申请的步骤S101与步骤S102之间，或，在本申请的步骤S102与步骤S103之间增加不脱离本申请技术方案精神的步骤，仍属于本申请的保护范围之内。
由上述可知，本申请提供的方法，在通过逻辑运算处理和移位处理对密文进行二次加密的基础上，通过随机函数对密文进行三次加密，在提高密文复杂程度的基础上，保持了密文长度的不变，对现有的MD5算法加密的系统接口、报文格式影响较小。且本实施例所提供的密文生成的方法，可以满足多语言、跨平台的需要、也适合在低性能的终端使用，降低了对于现有的MD5算法加密的系统改造的成本和难度。同时，由于对外呈现的密文长度仍为MD5算法的密文长度，这使得密文得到伪装，对外具有良好的欺骗性，难以破解。
基于以上实施例提供的密文的生成方法，本申请实施例还提供了一种密文的生成装置。下面将结合图2介绍该装置。
如图2所示，该图为本申请提供的一种密文的生成装置的示意图。
本实施例所提供的密文的生成装置包括：获取单元100、第一处理单元200、第二处理单元300和生成单元400。
获取单元100用于，获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文。
在本实施例中，所述目标报文，具体为区块链报文。
第一处理单元200用于，将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文。
具体地，所述将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
在本实施例中，所述逻辑运算处理可以为异或逻辑运算处理或同或运算处理。
第二处理单元300用于，从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文。
在本实施例中，所述随机数生成函数，可以为拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
生成单元400用于，以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
由上述可知，本申请提供的方法，在显著提高密文复杂程度的基础上，保持了密文长度的不变，对现有的MD5算法加密的系统接口、报文格式影响较小，降低了对于现有的MD5算法加密的系统改造的成本和难度。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种密文的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文；
将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；
从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文；
以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一密文进行逻辑运算处理，和/或，移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逻辑运算处理，包括：
异或逻辑运算处理或同或运算处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机数生成函数，包括：
拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标报文，包括：
区块链报文。
6.一种密文的生成装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元、第一处理单元、第二处理单元和生成单元；
所述获取单元用于，获取第一密文，所述第一密文为利用信息摘要算法对目标报文进行加密后得到的密文；
所述第一处理单元用于，将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，生成第二密文；
所述第二处理单元用于，从所述第二密文中截取出预设长度的一部分密文，将所述预设长度的一部分密文输入随机数生成函数，得到随机处理后的预设长度的密文；
所述生成单元用于，以所述随机处理后的预设长度的密文替换所述第二密文内被截取的预设长度的一部分密文，替换后得到第三密文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述将所述第一密文进行逻辑运算处理和/或移位处理，包括：
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文进行逻辑运算处理；或者，
将所述第一密文的一部分进行逻辑运算处理，另一部分进行移位处理。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述逻辑运算处理，包括：
异或逻辑运算处理或同或运算处理。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述随机数生成函数，包括：
拉普拉斯随机函数和/或高斯随机函数。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述目标报文，包括：
区块链报文。
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