CN114070598A - 文件加密的一种方法与实施 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数据信息安全技术领域。在一个文件加密方法中一般都是采用单一的一种“密码算法”。不同的是，本发明文件加密方法采用了两种“密码算法”，一种是“流密码”(属对称密码)，另一种是非对称密码(国标密码SM2)。前者负责对文件加密，后者负责对加密中使用的“密钥”进行加密。本发明文件加密方法既对文件加密，又可对“密钥”加密，简称之为“双加密”。“文件”加密前称为“明文”，加密后称为“密文”。经过“双加密”之后，第三方要破译“密文”，务必先破译被加密了的“密钥”，否则想要破译“密文”是难上加难。所以，本发明“双加密”增加了第三方破译的难度，提高了文件加密的强度，可确保文件更加安全。

Description

文件加密的一种方法与实施
技术领域
“文件加密的一种方法与实施”，旨在提高文件加密的强度，保护文件安全，属于数据信息安全技术领域。
背景技术
对文件进行加密，必须采用一定的“密码算法”，“密码算法”是文件加密方法中的核心。在一个文件加密方法中一般都只对文件加密，采用单一的一种“密码算法”，不会采用两种“密码算法”。如，公开号为CN106878013B的专利在其摘要中阐明：“本发明公开了一种文件加密方法，所述方法包括：生成初始密码；读取所述文件中待加密数据；取所述文件中已加密数据长度，基于所述初始密码和所述已加密数据长度计算得到加密密码；使用所述加密密码对所述待加密数据进行加密，得到加密数据，通过加密密码对文件中的每个字节进行加密，较于传统的加密方法而言，很大程度的提升了密码被破解的难度，提升了数据安全性。”从摘要可知，该专利介绍了对文件本身的加密过程，即一种对文件加密的密码算法，该专利仅涉及这一种密码算法。但是，与该专利不同，本发明对文件加密的方法采用了两种“密码算法”，一种是对称密码，另一种是非对称密码。前者负责对文件本身加密，后者负责在必要时对加密中使用的“密钥”进行加密。当文件在网络上传送时，本发明中文件加密方法不但可以对文件加密，还可以对文件加密用的“密钥”加密，可简称之为“双加密”。“文件”加密之前称为“明文”，加密之后称为“密文”。经过本发明文件加密方法“双加密”之后，第三方要破译“密文”，就务必先破译被加密了的“密钥”，否则要破译“密文”是难上加难。因此，本发明中的“双加密”增加了第三方破译“密文”的难度，提高了文件加密的强度，可更有效地保护文件的安全。再则，在文件安全系统中，常用的实现方式分为静态加密方式和动态加密方式两种。动态加密方式(也称实时加密，透明加密)，是指数据在使用过程中(动态)自动对数据进行加密或解密操作。静态加密方式是指在加密期间，待加密的数据处于未使用状态(静态)，这些数据一旦加密，在使用前，需首先通过静态解密得到明文，然后才能使用。目前市场上许多加密软件产品就属于这种加密方式，本发明对文件的加密，也属于静态加密方式。文件加密，属于数据信息安全技术领域，是这个技术领域中一个非常重要的方面，市场上有广泛的需求，机关、企业的机要文件需要安全保护，个人隐私也需要安全保护，所以，不仅机关、企业有需求，个人也有需求。
发明内容
本发明对文件加密的方法采用了两种“密码算法”，其中一种是“流密码”，属于对称密码，负责对文件加密。本发明中“流密码”是通过分形中的曼德勃罗图形来生成的。曼德勃罗特图形是分形中最奇异、最瑰丽的图形。曼德勃罗图形看上去，有的地方像海岸线，有的地方像燃烧的火焰，而且，不管把图形放大多少倍，都能看到更加复杂的局部，这些局部图形与整体图形虽不完全相同，但又有某种相似之处。它的这些特征完全符合“流密码”的要求，且增加了“流密码”的加密强度。曼德勃罗图形产生于一个二次项迭代式：
Zi+1＝Zi 2+C(i＝0，1，2，3...)
其中Zi和C都是复数。对于每一个C，从Z＝0+0i开始计算，如果序列Zi(i＝0，1，2，3...)收敛，则复数C存在于曼德勃罗特图形之中，满足该条件的所有复数C构成的集合就是曼德勃罗图形。
本发明中文件加密方法采用的第二种“密码算法”是非对称密码，即密码SM2，负责对加密中使用的“密钥”进行加密。相对于RSA，SM2是一种更先进更安全的“密码算法”。本发明中密码SM2的实现，建立在大数库MIRACL基础之上，借用了一个平台将包含在几十个文件中的库函数生成为一个“动态链接库”，再加载之。
本发明的文件加密方法既可对文件加密，又可对“密钥”进行加密，简称之为“双加密”。“文件”加密之前称为“明文”，加密之后称为“密文”。文件经过“双加密”之后，第三方要破译“密文”，务必先破译被加密了的“密钥”，否则破译“密文”难上加难。也就是说，破译“密文”要经过两道门槛。因此，本发明对文件“双加密”，增加了第三方破译“密文”的难度，更加提高了文件加密的强度，更有效地保护了文件的安全。
附图说明
图1是“文件加密的一种方法与实施”实施框图，框图中的小方框编有序号1、2、3……，这些小方框分别称为方框1、方框2、方框3……。框图的左边设为甲方，右边设为乙方。假设甲方要将“文件”(称为“明文”)在网络上安全地传送给乙方，过程如下：第一步，乙方使用“公钥”对文件加密所使用的“密钥”进行加密，由方框1、方框2、方框3、方框4和方框5完成，其中方框1是“非对称密码公私钥对生成器”，生成器每次生成一对公钥私钥，方框4是“非对称密码加密模块”，负责对“密钥”加密，方框5是加密后的密钥；第二步，乙方将“加密后的密钥”传送给甲方；第三步，甲方使用公钥私钥对中相应的私钥对“加密后的密钥”解密，由方框6、方框7、方框8和方框9完成，方框8是“非对称密码解密模块”，负责对“加密后的密钥”解密，方框9是解密后的“密钥”；第四步，甲方使用解密后的“密钥”
对文件加密，由方框10、方框11和方框12完成，方框11是“对称密码加密模块”，负责对文件加密，方框12是文件加密后的结果“密文”；第五步，甲方将“密文”传送给乙方；第六步，乙方将“密文”解密为“明文”，由方框13和方框14完成，方框13是“对称密码解密模块”负责“密文”解密，方框 14是解密后的“明文”。
具体实施方式
1、本发明中文件加密方法采用的“流密码”，属于对称密码，负责对文件加密。本发明中“流密码”是通过分形中的曼德勃罗图形来生成的。曼德勃罗图形产生于一个二次项迭代式：
Zi+1＝Zi 2+C(i＝0，1，2，3...)
其中Zi和C都是复数.对于每一个C，从Z＝0+0i开始计算，如果序列Zi(i＝0，1，2，3...)收敛，则复数C存在于曼德勃罗图形之中，满足该条件的所有复数C构成的集合就是曼德勃罗图形。
2、本发明中文件加密方法采用的第二种“密码算法”是非对称密码SM2。SM2是国标密码，相对于RSA， SM2更先进更安全。本发明中密码SM2建立在大数库MIRACL基础之上，运用一个平台将包含在几十个文件中的库函数生成为一个“动态链接库”，加载这个“动态链接库”之后再引用库函数。下面是公钥私钥生成器的部分代码：
(DllDemoAPIProc34)(123，q1)；
(DllDemoAPIProc10)(30，q1，ptr，TRUE)；
(DllDemoAPIProc2)(q1，ptr)；
(DllDemoAPIProc34)(0，p)；
(DllDemoAPIProc34)(0，a)；
(DllDemoAPIProc34)(0，b)；
(DllDemoAPIProc34)(0，n)；
(DllDemoAPIProc34)(0，x)；
(DllDemoAPIProc34)(0，y)；
(DllDemoAPIProc34)(0，key1)；
(DllDemoAPIProc2)(p，cfig->p)；
(DllDemoAPIProc2)(a，cfig->a)；
(DllDemoAPIProc2)(b，cfig->b)；
(DllDemoAPIProc2)(n，cfig->n)；
(DllDemoAPIProc2)(x，cfig->x)；
(DllDemoAPIProc2)(y，cfig->y)；
(DllDemoAPIProc3)(a，b，p，MR_PROJECTIVE)；g＝epoint_init()；
pB＝epoint_init()；
(DllDemoAPIProc6)(time(NULL)+SEED_CONST)；
(DllDemoAPIProc7)(n，key1)；
(DllDemoAPIProc8)(key1，g，pB)；
(DllDemoAPIProc9)(pB，x，y)；
*wxlen＝(int)(DllDemoAPIProc10)(0，x，(char*)wx，FALSE)；
*wylen＝(int)(DllDemoAPIProc10)(0，y，(char*)wy，FALSE)；
*privkeylen＝(int)(DllDemoAPIProc10)(0，key1，(char*)privkey，FALSE)；
(DllDemoAPIProc11)(key1)；
(DllDemoAPIProc11)(p)；
(DllDemoAPIProc11)(a)；
(DllDemoAPIProc11)(b)；
(DllDemoAPIProc11)(n)；
(DllDemoAPIProc11)(x)；
(DllDemoAPIProc11)(y)；
(DllDemoAPIProc12)(g)；
(DllDemoAPIProc12)(pB)；
3、本发明中文件加密方法已用C语言编程实现，并进行了大量测试。

Claims (4)

1.本发明中采用的两种“密码算法”，一种是“流密码”，“流密码”属于对称密码，负责对文件加密；另一种是非对称密码SM2，负责对加密中使用的“密钥”加密。
2.本发明中负责对文件加密的“流密码”，便于硬件实施、加解密处理速度快，它不同于分组密码，以一个元素(一个字母或一个比特)作为基本的处理单元，流密码产生于一个二次项迭代式：
Zi+1＝Zi 2+C(i＝0，1，2，3...)
其中Zi和C都是复数；这个迭代式是一个神奇的二次项迭代式，当对之限制某些条件之后，它对于其初始值有极高的灵敏度，只要初始值有微小变化，二次项迭代式生成的数据会产生巨大的变化，就是所谓的“蝴蝶效应”；当然，对称密码也可以是其它，如国标密码SM4。
3.本发明中负责对密钥加密的是非对称密码SM2，相对于RSA，SM2是一种更先进安全的密码，密码SM2实现时建立在大数库MIRACL基础之上，利用某平台先将包含在几十个文件中的库函数生成一个“动态链接库”，再由某函数加载之，然后便可引用它的库函数。
4.本发明中文件加密的运作过程：假设甲方要将“文件”(称为“明文”)在网络上安全地传送给乙方；第一步，乙方使用“公钥”对文件加密所使用的“密钥”进行加密；第二步，乙方将“加密后的密钥”传送给甲方；第三步，甲方使用公钥私钥对中相应的私钥对“加密后的密钥”解密；第四步，甲方使用“密钥”对文件加密；第五步，甲方将“密文”传送给乙方；第六步，乙方将“密文”解密为“明文”。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112055022A (zh) * 2020-09-09 2020-12-08 浪潮卓数大数据产业发展有限公司 一种高效率高安全性的网络文件传输双重加密方法
CN112671782A (zh) * 2020-12-28 2021-04-16 福建网龙计算机网络信息技术有限公司 一种文件加密方法及终端

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