CN112235104A - 一种数据加密传输方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数据加密传输方法、系统、终端及存储介质，包括：利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。本发明在数据加密的基础上首先将数据随机存储在不同的分布式数据存储模块，再限定读取客户端数量和读取次数，来保证数剧安全性，防止数据盗取，增强了数据的安全性，防止数据被盗取。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种数据加密传输方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
近些年来,互联网技术的飞速发展。随着互联网使用人数的增长,数据呈现出大幅度增长趋势,全世界每天都会有海量数据的产生,也标志着我们来到了大数据时代。大数据云计算是一种新兴的计算方式，能够借助计算机进行更科学的计算方法，将庞大的数据信息都输入计算机系统中。但随之而来的数据安全问题也是屡禁不止，黑客攻击，数据盗窃，机密泄露等安全事件时有发生，所以数据的加密传输变得越来越重要。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种数据加密传输方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种数据加密传输方法，包括：
利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
进一步的，所述将密文数据分割为多段密文段并将每段密文段均转换为密钥，包括：
将40位密文数据分割为5段密文段；
通过对密文段进行与30位1的与操作，将密文段转换为30位二进制字符串；
将30位二进制字符串分割为6段的5位二进制字符串，分别将6段5位二进制字符串转换为62进制字符，得到6位62进制字符串的密钥。
进一步的，所述分别为每个密钥随机选取存储节点将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点，包括：
利用随机函数为第一密钥分配第一存储节点，并为第二密钥分配第二存储节点；
在第一存储节点以第一密钥为索引值，以数据为存储值对第一密钥和数据进行保存；
在第二存储节点以第二密钥为索引值，以数据为存储值对第二密钥和数据进行保存；
建立第一密钥与第一存储节点地址信息的第一映射关系，并建立第二密钥与第二存储节点地址信息的第二映射关系；
保存所述第一映射关系和所述第二映射关系。
进一步的，所述将多个密钥和对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端，包括：
将第一映射关系发送至第一数据接收端，并将第二映射关系发送至第二数据接收端。
进一步的，在所述将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端之后，所述方法还包括：
接收数据接收端发送的查询请求，从所述查询请求中提取密钥和存储节点信息；
根据所述存储节点信息确定目标存储节点；
从所述目标存储节点查询与所述密钥匹配的哈希表索引值，并判断是否存在匹配索引值：
若是，则将所述匹配索引值的存储数据返回至所述数据接收端，将所述目标存储节点中的匹配索引值和对应存储数据清除，并限定数据接收端的数据缓存期限，在所述存储数据在所述数据接收端的缓存时间达到所述缓存期限后在所述数据接收端清除所述存储数据；
若否，则返回错误提示。
第二方面，本发明提供一种数据加密传输系统，包括：
数据加密单元，配置用于利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
密钥生成单元，配置用于将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
中间存储单元，配置用于分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
密钥分发单元，配置用于将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
进一步的，所述密钥生成单元包括：
密文分割模块，配置用于将40位密文数据分割为5段密文段；
密文操作模块，配置用于通过对密文段进行与30位1的与操作，将密文段转换为30位二进制字符串；
密钥组合模块，配置用于将30位二进制字符串分割为6段的5位二进制字符串，分别将6段5位二进制字符串转换为62进制字符，得到6位62进制字符串的密钥。
进一步的，所述系统还包括：
请求接收单元，配置用于接收数据接收端发送的查询请求，从所述查询请求中提取密钥和存储节点信息；
目标确定单元，配置用于根据所述存储节点信息确定目标存储节点；
索引查询单元，配置用于从所述目标存储节点查询与所述密钥匹配的哈希表索引值，并判断是否存在匹配索引值；
数据清除单元，配置用于若存在匹配索引值，则将所述匹配索引值的存储数据返回至所述数据接收端，将所述目标存储节点中的匹配索引值和对应存储数据清除，并限定数据接收端的数据缓存期限，在所述存储数据在所述数据接收端的缓存时间达到所述缓存期限后在所述数据接收端清除所述存储数据；
错误提示单元，配置用于若不存在匹配索引值，则返回错误提示。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的数据加密传输方法、系统、终端及存储介质，通过将要传输的原始数据通过安全散列算法1加密后获得加密字符串，并通过特定算法转换为多条对应这段原始数据的Key值，随机存储在分布式数据存储模块中。通过群发的方式将多条Key值发送到接收方。接收方根据Key值去获取原始数据。本发明在数据加密的基础上首先将数据随机存储在不同的分布式数据存储模块，再限定读取客户端数量和读取次数，来保证数剧安全性，防止数据盗取，增强了数据的安全性，防止数据被盗取。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种数据加密传输系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
步骤120，将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
步骤130，分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
步骤140，将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明数据加密传输方法的原理，结合实施例中对数据进行加密传输的过程，对本发明提供的数据加密传输方法做进一步的描述。
具体的，所述数据加密传输方法包括：
S1、利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据。
将即将传输的数据“Hello World！”进行加密，加密算法采用安全散列算法1(SHA1)，得到加密后的40位密文。
S2、将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥。
(1)将原始数据SHA1生成的40位密文分割为5段，每段8个字节。
(2)取出其中一段将其看成十六进制串与0x3fffffff(30位1)与操作，即将超过30位的字符串做舍弃处理。
(3)将这二进制30位字符串分成6段，每5位的数字转换为62进制对应的一个字符。
(4)这样将该段密文转换成6位62进制串，可以作为该原始数据的Key之一。
(5)依次将剩余6段数据转换为6位62进制串，这样可以得到5个Key，与原始数据形成多对一的管理。即通过其中任一Key，即可获取原始数据。
S3、分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点。
对传输数据进行路径重定向，具体过程为：
若存在5个以上的接收端，则提前将5个接收端分为一组，分组信息存储在分组模块中。已确定在某分组中发送加密数据，例如分组ID为00000001。
将Key组(5个Key)与原始数据同时传输到分布式数据存储，并根据随机算法指定每个Key的目标存储节点，并保存目标存储节点信息。每次存储数据，Key与原始数据以KV数据结构(Key作为索引值，原始数据作为存储值)存储5条数据，每条数据只可查询一次，查询后立即删除、销毁，类似阅后即焚功能。
从分组信息中根据分组ID查询组内数据接收端成员信息。
将Key组中的5个Key以及各自对应的目标存储节点信息，分别发送到分组内的其他5个接收端。若接收端不足5个，则不进行分组，直接向各接收端分发Key，保证Key与接收端一对一。保证数据传输的唯一性。
S4、将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
查看原始数据时，已接收到Key的接收端通过目标存储节点信息和Key，向指定目标存储节点获取真实的原始数据，目标存储节点判断接收端发送的Key在本地是否存在匹配的索引值，若存在则将匹配索引值对应的存储数据(原始数据)返回至接收端，若不存在则向接收端返回错误提示。原始数据一旦查看后，目标存储节点中的对应Key的原始数据记录会立即销毁处理，另外其他几个Key不受影响。数据收发模块接收到的原始数据也会在一定时间内销毁，保证数据的安全性和一次性。
如图2所示，该系统200包括：
数据加密单元210，配置用于利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
密钥生成单元220，配置用于将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
中间存储单元230，配置用于分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
密钥分发单元240，配置用于将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
可选地，作为本发明一个实施例，所述密钥生成单元包括：
密文分割模块，配置用于将40位密文数据分割为5段密文段；
密文操作模块，配置用于通过对密文段进行与30位1的与操作，将密文段转换为30位二进制字符串；
密钥组合模块，配置用于将30位二进制字符串分割为6段的5位二进制字符串，分别将6段5位二进制字符串转换为62进制字符，得到6位62进制字符串的密钥。
可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：
请求接收单元，配置用于接收数据接收端发送的查询请求，从所述查询请求中提取密钥和存储节点信息；
目标确定单元，配置用于根据所述存储节点信息确定目标存储节点；
索引查询单元，配置用于从所述目标存储节点查询与所述密钥匹配的哈希表索引值，并判断是否存在匹配索引值；
数据清除单元，配置用于若存在匹配索引值，则将所述匹配索引值的存储数据返回至所述数据接收端，将所述目标存储节点中的匹配索引值和对应存储数据清除，并限定数据接收端的数据缓存期限，在所述存储数据在所述数据接收端的缓存时间达到所述缓存期限后在所述数据接收端清除所述存储数据；
错误提示单元，配置用于若不存在匹配索引值，则返回错误提示。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的数据加密传输方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明通过将要传输的原始数据通过安全散列算法1加密后获得加密字符串，并通过特定算法转换为多条对应这段原始数据的Key值，随机存储在分布式数据存储模块中。通过群发的方式将多条Key值发送到接收方。接收方根据Key值去获取原始数据。本发明在数据加密的基础上首先将数据随机存储在不同的分布式数据存储模块，再限定读取客户端数量和读取次数，来保证数剧安全性，防止数据盗取，增强了数据的安全性，防止数据被盗取，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术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，本发明实施例中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，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种数据加密传输方法，其特征在于，包括：
利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将密文数据分割为多段密文段并将每段密文段均转换为密钥，包括：
将40位密文数据分割为5段密文段；
通过对密文段进行与30位1的与操作，将密文段转换为30位二进制字符串；
将30位二进制字符串分割为6段的5位二进制字符串，分别将6段5位二进制字符串转换为62进制字符，得到6位62进制字符串的密钥。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别为每个密钥随机选取存储节点将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点，包括：
利用随机函数为第一密钥分配第一存储节点，并为第二密钥分配第二存储节点；
在第一存储节点以第一密钥为索引值，以数据为存储值对第一密钥和数据进行保存；
在第二存储节点以第二密钥为索引值，以数据为存储值对第二密钥和数据进行保存；
建立第一密钥与第一存储节点地址信息的第一映射关系，并建立第二密钥与第二存储节点地址信息的第二映射关系；
保存所述第一映射关系和所述第二映射关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将多个密钥和对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端，包括：
将第一映射关系发送至第一数据接收端，并将第二映射关系发送至第二数据接收端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端之后，所述方法还包括：
接收数据接收端发送的查询请求，从所述查询请求中提取密钥和存储节点信息；
根据所述存储节点信息确定目标存储节点；
从所述目标存储节点查询与所述密钥匹配的哈希表索引值，并判断是否存在匹配索引值：
若是，则将所述匹配索引值的存储数据返回至所述数据接收端，将所述目标存储节点中的匹配索引值和对应存储数据清除，并限定数据接收端的数据缓存期限，在所述存储数据在所述数据接收端的缓存时间达到所述缓存期限后在所述数据接收端清除所述存储数据；
若否，则返回错误提示。
6.一种数据加密传输系统，其特征在于，包括：
数据加密单元，配置用于利用安全散列算法对数据进行加密，得到密文数据；
密钥生成单元，配置用于将所述密文数据分割为多段密文段，并将每段密文段均转换为密钥；
中间存储单元，配置用于分别为每个密钥随机选取存储节点，将密钥和数据以哈希表的结构存储至对应的存储节点；
密钥分发单元，配置用于将多个密钥和各密钥对应存储节点的信息以一对一的方式分发给多个数据接收端。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述密钥生成单元包括：
密文分割模块，配置用于将40位密文数据分割为5段密文段；
密文操作模块，配置用于通过对密文段进行与30位1的与操作，将密文段转换为30位二进制字符串；
密钥组合模块，配置用于将30位二进制字符串分割为6段的5位二进制字符串，分别将6段5位二进制字符串转换为62进制字符，得到6位62进制字符串的密钥。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
请求接收单元，配置用于接收数据接收端发送的查询请求，从所述查询请求中提取密钥和存储节点信息；
目标确定单元，配置用于根据所述存储节点信息确定目标存储节点；
索引查询单元，配置用于从所述目标存储节点查询与所述密钥匹配的哈希表索引值，并判断是否存在匹配索引值；
数据清除单元，配置用于若存在匹配索引值，则将所述匹配索引值的存储数据返回至所述数据接收端，将所述目标存储节点中的匹配索引值和对应存储数据清除，并限定数据接收端的数据缓存期限，在所述存储数据在所述数据接收端的缓存时间达到所述缓存期限后在所述数据接收端清除所述存储数据；
错误提示单元，配置用于若不存在匹配索引值，则返回错误提示。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-5任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该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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2020
- 2020-10-23 CN CN202011150235.0A patent/CN112235104B/zh active Active
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