CN113609517B - 基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据加密技术领域，具体地说，涉及基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法。其包括以下步骤：字码字段识别分割、提取字码字段、字码字段加密、对加密后的字码字段进行编号、编号混淆重组、重组数据加密。本发明通过将软件开发的数据进行分割，并分割完成的字节字段进行加密，将软件的数据分裂开来，避免在软件数据在被窃取或破坏时，不会全部给读取破坏，提高对软件开发数据的防护效果，通过对编号完成的字节字段进行顺序的混淆，并将混淆完成后的编号码元进行提取并进行加密，将编号码元的排列的顺序保护起来，使窃取软件开发数据的人无法得到正确的软件数据，进而做到对软件开发数据的保护。

Description

基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法

技术领域

本发明涉及数据加密技术领域，具体地说，涉及基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法。

背景技术

计算机软件具备较高的社会价值，在社会各界、各个领域均得到了广泛应用，在提高工作效率、实现信息共享、提升管理水平等方面发挥着重要作用，同时也给软件开发商带来了良好的经济效益，有力地推动了计算机软件产业的快速发展。

随着用户对计算机软件功能需求不断提高，计算机软件越来越复杂，从而使得开发商必须投入更多的人力、物力以及时间研发软件，由于计算机软件在开发的过程中，存在被修改和复制的风险，所以开发人员在开发完成后必须对计算机软件采取保护措施，以防止软件遭到窃取或破坏，目前在对正在开发的软件的保护是将加密算法对软件开发的数据进行加密，但其防护效果差、加密的方法单一，当遇到可以取窃取软件开发的数据时，其开发的软件数据很容易被窃取或破坏掉，进而影响软件开发的进程。

发明内容

本发明的目的在于提供基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，包括以下步骤：

S1、字码字段识别分割：对软件开发的数据进行识别，并将识别出的数据代码进行分割，使数据代码被分割呈若干段代码字节段；

S2、提取字码字段：将分割出的若干个代码字节段提取出来；

S3、字码字段加密：采用不对称加密的方法对提取出的代码字节段进行加密，其加密的方法为：

①、对提取出的字码字段采用公钥加密中的RSA算法加密；

②、划分n、e₁、e₂的数据，确定密匙的长度，其中，n的二进制表示为所占用的位数，且n所占用的位数为密匙长度，e₁和e₂为一对相关的值，e₁为任意值，且e₁与(p-1)*(q-1)互质；

③、选择e_2，并使e₂和e₁的关系为(e₂×e₁)≡1(mod(p-1)×(q-1))；

④、确定密匙对（n,e₁）和（n,e₂）,（n,e₁）为公钥，（n,e₂）为私钥；

⑤、确定公钥和私钥后，对软件开发的数据进行加密；

S4、对加密后的字码字段进行编号：采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码；

S5、编号混淆重组：将编号完成的字节字段进行混淆排布，打乱加密完成后的字节段段之间的顺序排布；

S6、重组数据加密：采用对称加密的方法对重组排布的加密字节字段进行整体再加密，

其加密的步骤为：

①、提取完成混淆编号的字节字段，并将混淆排布的顺序编号提取出来；

②、按照前端数据组和后端数据组提取的编号将提取的所有编号进行分类，使前端数据组提取的编号为L0，后端数据组提取的编号为R0,每部分各长32位；

③、将L0和R0中的编号进行前后置换，并由L0输出32位、R0输出32位；

④、使用步骤③中的方法进行16次置换，得到L16和R16，并将或的L16和R16作为输入，进行和L0和R0置换的相反的逆置换，并获得密文。

作为本技术方案的进一步改进，在步骤S1中，对字码字段识别分割的方法采用局部加权K-means算法构建软件的识别分割，其公式为：

其中，

表示第

个类簇中第m个字节熵的权重，

和

分别表示集合所要识别的软件开发的数据样本集

和第

类簇的中心，

为加权数值，

表示第i类簇中的第m个字节的样本数据。

作为本技术方案的进一步改进，局部加权K-means算法构建软件的识别分割的步骤为：

输人：将N行P维字节熵矢量矩阵输入到加密系统中；

输出：将字节熵矢量矩阵加权形成的类簇集合、类簇中心矩阵和类簇权重矩阵输出到加密系统；其输入的步骤为：

①、利用初始点选择算法选择K个中心点；

②、初始化各个类簇的权重矢量矩阵；

③、将所有网络流划入与其最接近的聚类点中,选择最小的字节熵矢量力；

④、根据选择的最小字节熵矢量力计算新的权重；

⑤、重新划分字节嫡矢量集合，并计算每个类簇新的中心点；

⑥、重复步骤③-⑤ ,迭代进行；

⑦、经过T次迭代后，如果继续迭代每个集合不再发生变化,则聚类；

结束：得到类簇集合，类簇中心矩阵及类簇权重矩阵，并根据其获得的类簇集合对软件数据进行分割成多份字节段。

作为本技术方案的进一步改进，在步骤S4中，采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码的步骤为：

①、将字码字段提取的顺序记录下来，并在字码字段加密的过程中，不改变加密的字码字端的排列顺序；

②、根据加密后的字码字段排列顺序对其进行码元“1”和“0”的交替编号记录，在码元1和码元0之间为两个分割压缩的字节字段。

作为本技术方案的进一步改进，在步骤S5中，对编号完成的字码字节进行混淆重组的方法为：

①、将顺序记录的编号为码元1和码元0的压缩的字节字段提取出来，使编码码元1和码元0的加密字节字段分别顺序排布在一起，组成码元为1的前段数据组和码元为0的后端数据组；

②、将后端数据组排布在前端数据组的后方，并完成编码混淆。

作为本技术方案的进一步改进，在将后端数据组排布在前端数据组的后方时，前端数据组和后端数据组内部编号完成的加密字节字段的排序顺序不发生变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法中，通过将软件开发的数据进行分割，并分割完成的字节字段进行加密，将软件的数据分裂开来，避免在软件数据在被窃取或破坏时，不会全部给读取破坏，提高对软件开发数据的防护效果。

2、该基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法中，通过对编号完成的字节字段进行顺序的混淆，并将混淆完成后的编号码元进行提取并进行加密，将编号码元的排列的顺序保护起来，使窃取软件开发数据的人无法得到正确的软件数据，进而做到对软件开发数据的保护。

3、该基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法中，通过将软件开发的数据分割成若干个，并对分割的字节字段进行加密，在加密完成后，对加密后的字节字段进行编码和混淆，使字节字段之间的顺序发生改变，使别人在窃取时，无法得到正确的数据顺序，提高软件数据被窃取时的防护效果，减少数据丢失上的损失。

附图说明

图1为本发明的整体步骤示意图；

图2为本发明的不对称加密步骤示意图；

图3为本发明的对称加密步骤示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，请参阅图1-图3，包括以下步骤：

S1、字码字段识别分割：对软件开发的数据进行识别，并将识别出的数据代码进行分割，使数据代码被分割呈若干段代码字节段；将完整的软件开发的数据分割成若干个字节段，在保证字节段完成的情况下，破坏数据代码的完成性，便于对分割出的字节段进行处理；

对字码字段识别分割的方法采用局部加权K-means算法构建软件的识别分割，其公式为：

其中，

表示第

个类簇中第m个字节熵的权重，

和

分别表示集合所要识别的软件开发的数据样本集

和第

类簇的中心，

为加权数值，

表示第i类簇中的第m个字节的样本数据，当

的数值越大，则软件开发数据分割的数目越少，其分割出的字节字段的相似度则越高，其后期被窃取的可能性则越大，为了使每个字节字段的相似降低，会控制

的数值，使软件开发数据分割的数目增多。

局部加权K-means算法构建软件的识别分割的步骤为：

输人：将N行P维字节熵矢量矩阵输入到加密系统中；

输出：将字节熵矢量矩阵加权形成的类簇集合、类簇中心矩阵和类簇权重矩阵输出到加密系统，其输入的步骤为：

①、利用初始点选择算法选择K个中心点；

②、初始化各个类簇的权重矢量矩阵；

③、将所有网络流划入与其最接近的聚类点中,选择最小的字节熵矢量力；

④、根据选择的最小字节熵矢量力计算新的权重；

⑤、重新划分字节嫡矢量集合，并计算每个类簇新的中心点；

⑥、重复步骤③-⑤ ,迭代进行；

⑦、经过T次迭代后，如果继续迭代每个集合不再发生变化,则聚类；

结束：得到类簇集合，类簇中心矩阵及类簇权重矩阵，并根据其获得的类簇集合对软件数据进行分割成多份字节段。

S2、提取字码字段：将分割出的若干个代码字节段提取出来；

S3、字码字段加密：采用不对称加密的方法对提取出的代码字节段进行加密，使被分割出的代码字节端的信息加密保护起来，防止软件开发的代码被窃取，其加密的方法为：

①、对提取出的字码字段采用公钥加密中的RSA算法加密；

②、划分n、e₁、e₂的数据，确定密匙的长度，其中，n的二进制表示为所占用的位数，且n所占用的位数为密匙长度，e₁和e₂为一对相关的值，e₁为任意值，且e₁与(p-1)*(q-1)互质；

③、选择e_2，并使e₂和e₁的关系为(e₂×e₁)≡1(mod(p-1)×(q-1))；

④、确定密匙对（n,e₁）和（n,e₂）,（n,e₁）为公钥，（n,e₂）为私钥；

⑤、确定公钥和私钥后，对软件开发的数据进行加密。

通过将软件开发的数据进行分割，并分割完成的字节字段进行加密，将软件的数据分裂开来，避免在软件数据在被窃取或破坏时，不会全部给读取破坏，提高对软件开发数据的防护效果。

S4、对加密后的字码字段进行编号：采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码；在进行编码时由数据代码的开头位置按照分割的顺序进行编号，使编号的数值和数据代码分割前排布的顺序相同，以便于在后期的在解码时，便于将加密的数据代码字节段排布恢复；

采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码的步骤为：

①、将字码字段提取的顺序记录下来，并在字码字段加密的过程中，不改变加密的字码字端的排列顺序；

②、根据加密后的字码字段排列顺序对其进行码元“1”和“0”的交替编号记录，在码元1和码元0之间为两个分割压缩的字节字段。

S5、编号混淆重组：将编号完成的字节字段进行混淆排布，打乱加密完成后的字节段段之间的顺序排布，使被加密的字节字段之间没有排布连接的关系，使窃取人员无法获得数据的正确排序的顺序，增加窃取人员读取数据的麻烦，对编号完成的字码字节进行混淆重组的方法为：

①、将顺序记录的编号为码元1和码元0的压缩的字节字段提取出来，使编码码元1和码元0的加密字节字段分别顺序排布在一起，组成码元为1的前段数据组和码元为0的后端数据组；

②、将后端数据组排布在前端数据组的后方，并完成编码混淆。

在将后端数据组排布在前端数据组的后方时，前端数据组和后端数据组内部编号完成的加密字节字段的排序顺序不发生变化。

S6、重组数据加密：采用对称加密的方法对重组排布的加密字节字段进行整体再加密，将混淆后的数据进行整体的加密，将编号码元的排列的顺序保护起来，使窃取软件开发数据的人无法得到正确的软件数据，进而做到对软件开发数据的保护，其加密的步骤为：

①、提取完成混淆编号的字节字段，并将混淆排布的顺序编号提取出来；

②、按照前端数据组和后端数据组提取的编号将提取的所有编号进行分类，使前端数据组提取的编号为L0，后端数据组提取的编号为R0,每部分各长32位；

③、将L0和R0中的编号进行前后置换，并由L0输出32位、R0输出32位；

④、使用步骤③中的方法进行16次置换，得到L16和R16，并将或的L16和R16作为输入，进行和L0和R0置换的相反的逆置换，并获得密文。

通过对编号完成的字节字段进行顺序的混淆，并将混淆完成后的编号码元进行提取并进行加密，将编号码元的排列的顺序保护起来，使窃取软件开发数据的人无法得到正确的软件数据，进而做到对软件开发数据的保护。

本实施例在使用时，首先对需要进行保密的软件开发的数据进行识别，并将识别出的数据代码通过K-means算法进行分割，使数据分割呈若干个代码字节段，将分割出来的代码字节段通过分别单独的提取出来，并采用不对称加密的方法对提取出的代码字节段进行加密，使软件发开的数据进行一次分段式的加密，将进行一次加密完成的数据提取出来，并使用曼彻斯特编码算法对提取的数据按照原数据判断的顺序进行排序编号，并将排序编号完成的数据进行一次混淆排布，打乱加密后的数据排列的顺序，防止在数据被破解后，其破解人员获得数据的正确排序顺序，将打乱顺序的数据采用对称加密的方法进行再次的加密，提高软件数据加密的效果，使数据被安全的防护起来，给破解读取数据的人员增加破解读取的难度，使别人在窃取时，无法得到正确的数据顺序，提高软件数据被窃取时的防护效果，减少数据丢失上的损失。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，包括以下步骤：

S1、字码字段识别分割：对软件开发的数据进行识别，并将识别出的数据代码进行分割，使数据代码被分割呈若干段代码字节段；

S2、提取字码字段：将分割出的若干个代码字节段提取出来；

S3、字码字段加密：采用不对称加密的方法对提取出的代码字节段进行加密，其加密的方法为：

①、对提取出的字码字段采用公钥加密中的RSA算法加密；

②、划分n、e₁、e₂的数据，确定密匙的长度，其中，n的二进制表示为所占用的位数，且n所占用的位数为密匙长度，e₁和e₂为一对相关的值，e₁为任意值，且e₁与(p-1)*(q-1)互质；

③、选择e_2，并使e₂和e₁的关系为(e₂×e₁)≡1(mod(p-1)×(q-1))；

④、确定密匙对（n,e₁）和（n,e₂）,（n,e₁）为公钥，（n,e₂）为私钥；

⑤、确定公钥和私钥后，对软件开发的数据进行加密；

S4、对加密后的字码字段进行编号：采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码；

S5、编号混淆重组：将编号完成的字节字段进行混淆排布，打乱加密完成后的字节段段之间的顺序排布；

S6、重组数据加密：采用对称加密的方法对重组排布的加密字节字段进行整体再加密；

其加密的步骤为：

①、提取完成混淆编号的字节字段，并将混淆排布的顺序编号提取出来；

②、按照前端数据组和后端数据组提取的编号将提取的所有编号进行分类，使前端数据组提取的编号为L0，后端数据组提取的编号为R0,每部分各长32位；

③、将L0和R0中的编号进行前后置换，并由L0输出32位、R0输出32位；

④、使用步骤③中的方法进行16次置换，得到L16和R16，并将或的L16和R16作为输入，进行和L0和R0置换的相反的逆置换，并获得密文。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，其特征在于：在步骤S1中，对字码字段识别分割的方法采用局部加权K-means算法构建软件的识别分割，其公式为：

其中，

表示第

个类簇中第m个字节熵的权重，

和

分别表示集合所要识别的软件开发的数据样本集

和第

类簇的中心，

为加权数值，

表示第j类簇中的第m个字节的样本数据，

表示第i类簇中的第m个字节的样本数据。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，其特征在于：局部加权K-means算法构建软件的识别分割的步骤为：

输人：将N行P维字节熵矢量矩阵输入到加密系统中；

输出：将字节熵矢量矩阵加权形成的类簇集合、类簇中心矩阵和类簇权重矩阵输出到加密系统；

结束：得到类簇集合，类簇中心矩阵及类簇权重矩阵，并根据其获得的类簇集合对软件数据进行分割成多份字节段。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，其特征在于：在步骤S4中，采用曼彻斯特编码算法对加密完成后的字节字段进行编码的步骤为：

①、将字码字段提取的顺序记录下来，并在字码字段加密的过程中，不改变加密的字码字端的排列顺序；

②、根据加密后的字码字段排列顺序对其进行码元“1”和“0”的交替编号记录。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，其特征在于：在步骤S5中，对编号完成的字码字节进行混淆重组的方法为：

①、将顺序记录的编号为码元1和码元0的压缩的字节字段提取出来，使编码码元1和码元0的加密字节字段分别顺序排布在一起，组成码元为1的前段数据组和码元为0的后端数据组；

②、将后端数据组排布在前端数据组的后方，并完成编码混淆。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的用于计算机软件开发的数据加密方法，其特征在于：在将后端数据组排布在前端数据组的后方时，前端数据组和后端数据组内部编号完成的加密字节字段的排序顺序不发生变化。

Images