CN114073036A - 用于信息加密的伪随机数生成的新方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种生成用于加密数据(142)的至少一个加密密钥(130)的方法、一种在至少两个通信系统(136、138)之间进行数据传输的方法、一种加密数据(142)的方法以及一种解密加密数据(144)的方法。进一步公开了一种加密密钥生成设备(110)、系统(134)、数据加密系统(148)和数据解密系统(150)。生成用于加密数据(142)的至少一个加密密钥(130)的方法，具体地用于通过不安全信道的数据传输，包括：i.通过使用共混设备(112)根据至少一个共混信息项共混至少两种材料(114)，从而生成至少一种共混物(120)；ii.通过使用至少一个检测器(126)检测共混物(120)的至少一种材料特性(124)；以及iii.通过使用至少一个数据处理设备(132)将材料特性(124)变换为加密密钥(130)，该数据处理设备(132)被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性(124)。

Description

用于信息加密的伪随机数生成的新方法

技术领域

本发明涉及一种生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法、一种在至少两个通信系统之间进行数据传输的方法、一种加密数据的方法、一种解密数据的方法、一种用于生成用于加密数据的至少一个加密密钥的加密密钥生成设备、包括第一和第二通信系统的系统、数据加密系统以及数据解密系统。根据本发明的方法、设备和系统具体可以用于通过至少一个不安全信道的安全通信，诸如用于通过不安全信道(如例如互联网或无线电通信)的数据传输。此外，本发明的至少一些方法和设备也可以用于数据加密领域以用于安全数据存储目的等。因此，还可以将加密数据存储在诸如通过至少一个不安全信道(诸如通过互联网)可访问的一个或多个数据存储设备中。其它应用也是可能的。

背景技术

在许多应用中，信息或表示信息的数据必须在不安全环境(诸如可公开访问的通信网络、云等)中发送或存储。为了确保数据只能被授权的人或实体访问，已经开发了各种加密方法。其中，数据(诸如表示消息或其它信息的数据)通常以这样的方式编码，即只有授权方才能访问数据，而未授权方则不能或至少只能在有很大困难或技术努力的情况下才能这样做。通常，通过使用至少一个加密密钥的至少一种加密算法对数据进行加密，其中数据(也称为明文)通常被变换为加密数据(也称为密文)。为了解密加密数据或密文以及检索原始数据或明文，使用解密算法，该解密算法通常也应用一个或多个加密密钥。其中，用于解密的至少一个加密密钥可以与用于加密的至少一个加密密钥相同，或者可替代地，可以使用不同的加密密钥进行加密和解密。虽然原则上可以在不拥有加密密钥的情况下解密消息，但通常，对于当今使用的大多数加密算法，需要相当多的计算资源、技能和计算时间。然而，授权接收者通常可以使用加密密钥轻松地解密编码数据，具体地是编码消息，该加密密钥诸如是由发起者提供给接收者但不提供给未授权用户的加密密钥。

典型密码方法中的一项技术挑战通常在于为加密过程和/或解密过程生成至少一个加密密钥。在实际应用中，为了通过使用适当的密钥生成算法生成为要存储和/或发送的数据提供令人满意的数据安全性的密钥，可能必须应用大量的计算工作。此外，具体地在对称加密算法中，具体地通过不安全的数据传输信道的加密密钥的传输仍然是一个挑战。因此，加密密钥可能会被未授权方访问，或甚至可能被未授权方截获和更改。因此，存在简单且仍然安全的方式来生成加密密钥、加密和解密数据以及简单且安全的加密数据传输的需求。

随着计算机技术的进步以及应用所谓的“蛮力方法”来解密加密数据的可能性，技术挑战进一步增加。因此，随着计算机能力和资源的增加可用性，用于解密数据的试错方法成为可能。在不久的将来，量子计算可能可用于解密数据加密的任意算法方法，这一事实甚至增加了挑战。

发明内容

需要解决的问题

因此需要提供解决上述技术挑战的方法和设备。具体地，应当提供一种生成加密密钥的方法以及对应的系统和设备，其保证数据的安全存储和/或传输，并且仍然节省资源和快速。此外，应解决发送加密密钥的问题，具体地在不安全环境中和/或通过可公开访问的数据传输信道发送加密密钥的问题。

概述

该问题采用独立权利要求的特征，通过一种生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法、一种在至少两个通信系统之间进行数据传输的方法、一种加密数据的方法、一种解密数据的方法、一种用于生成用于加密数据的至少一个加密密钥的加密密钥生成设备、包括第一和第二通信系统的系统、数据加密系统和数据解密系统来解决。在从属权利要求中列出了可能以单独方式或以任意组合实现的有利实施例。

如在下面使用的，术语“具有”、“包含”或“包括”或其任何任意语法变体以非排他方式使用。因此，这些术语既可以指除这些术语引入的特征之外，在该上下文中描述的实体中不存在另外特征的情况，也可以指存在一个或多个另外特征的情况。作为示例，表述“A具有B”、“A包含B”和“A包括B”都可以指除B之外，A中不存在其它元素的情况(即A单独且排他地由B组成的情况)，以及除B之外，实体A中还存在一个或多个另外元素，诸如元素C、元素C和D，或甚至另外的元素的情况。

此外，应当注意，术语“至少一个”、“一个或多个”或类似的表述指示一个特征或元素可以出现一次或多于一次，在介绍相应的特征或元素时通常只会使用一次。在下面，在大多数情况下，当提及相应的特征或元素时，将不再重复“至少一个”或“一个或多个”的表述，尽管存在相应的特征或元素可能出现一次或多于一次的事实。

此外，如在下面使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似的术语与可选特征结合使用，而不具有限制替代可能性。因此，这些术语引入的特征是可选的特征并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到，本发明可以通过使用替代特征来执行。类似地，“在本发明的实施例中”或类似表述所引入的特征旨在是可选特征，对本发明的替代实施例没有任何限制，对本发明的范围没有任何限制，并且对以这种方式引入的特征与本发明的其它可选或非可选特征组合的可能性没有任何限制。

在本发明的第一方面，提出了一种生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法。加密密钥具体地可以用于通过不安全信道的数据传输，诸如用于加密要通过不安全信道发送的数据和/或用于在通过不安全信道传输之后解密数据。该方法包括以下方法步骤，具体地，可以以给定的顺序执行这些步骤。尽管如此，不同的顺序也是可能的。可以进一步完全或部分同时执行两个或更多个方法步骤。另外，方法步骤中的一个或多个或甚至全部可以执行一次或者可以重复执行，诸如重复一次或多次。此外，该方法可以包括未列出的附加方法步骤。

该方法包括以下步骤：

i.通过使用共混设备根据至少一个共混信息项共混至少两种材料，从而生成至少一种共混物；

ii.通过使用至少一个检测器检测共混物的至少一种材料特性；以及

iii.通过使用至少一个数据处理设备将材料特性变换为加密密钥，该数据处理设备被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性。

如在此所使用的术语“生成”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于提供对象的过程，其中可以提供虚拟和/或真实对象。因此，作为示例，对象可以是物品或者可以是信息项。生成可意味着产生对象，其中可以完全或部分地产生对象。对象的产生可意味着真实的产生过程和/或可意味着一个或多个虚拟产生步骤。因此，具体地在对象包括虚拟对象(具体地信息项)的情况下，对象的产生可意味着一个或多个虚拟产生步骤，诸如一个或多个计算步骤，具体地由计算机执行的一个或多个步骤。在对象是虚拟对象(具体为信息项)的情况下，作为示例，对象可以经由接口或在数据存储设备中作为模拟和/或数字信号提供。

如在此所使用的术语“数据”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于信息和/或机器可读信号或代表信息的符号。数据具体地可以是或可以包括数字数据和模拟数据之一或二者。作为示例，可以经由至少一个数据存储设备来存储和/或提供数据。

如在此所使用的术语“加密”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于通过使用至少一种加密手段(也称为加密密钥)修改消息、信息或数据中的一个或多个的过程，以便只有授权方才能访问它并未经授权的人不能。由加密过程生成的修改后的数据也可以称为“加密数据”。具体地，加密可以包括以这样的方式修改消息、信息或数据中的一个或多个的过程，该方式只有拥有特定授权手段(也称为加密密钥)的人可以将修改后的将消息、信息或数据变换为原始或可读形式，从而可以恢复原始消息、信息或数据。加密或加密的过程(即修改消息、信息或数据的过程)具体地可涉及通过将消息、信息或数据与至少一个加密密钥组合的加密算法。作为示例，在二进制格式中，消息、信息或数据的每个位可以与加密密钥的对应位组合，从而生成加密位。其它加密算法一般是已知的并且也可以用在本发明的上下文中。

因此，如在此所使用的术语“解密”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于上述加密过程的逆过程。该术语具体可以指但不限于通过使用至少一种解密手段(也称为加密密钥)重新修改加密数据的过程，使得将加密数据变换为可读格式，即变换为以可读格式的原始消息、信息或数据中的一个或多个。修改加密数据的过程具体可涉及解密算法，例如将加密数据与至少一个加密密钥组合。作为示例，在二进制格式中，加密数据的每一位可以与加密密钥的对应位组合，从而生成解密位。其它解密算法一般是已知的并且也可以用在本发明的上下文中。

因此，如在此所使用的术语“加密密钥”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于分别用于加密过程或解密过程中的加密手段或解密手段。该术语具体可以指确定诸如加密过程和/或解密过程之类的密码算法的功能输出的信息项。加密密钥还可以指定其它加密算法中的变换，诸如数字签名方案和消息验证代码。

对于加密过程和解密过程，可以使用相同的密钥。因此，对于加密过程中使用的密钥和解密过程中使用的密钥二者，通常使用术语“加密密钥”。尽管如此，除了对称加密和解密过程之外，非对称过程通常也是可能的，即用于加密和解密的密钥不相同的过程。尽管如此，在本发明的术语中，术语“加密密钥”用于加密中使用的密钥和解密中使用的密钥二者。本发明可以参考对称加密过程。尽管如此，非对称加密过程也是可能的。

如在此所使用的术语“数据传输”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于经由至少一种传输装置(诸如至少一个传输信道和/或至少一个传输设备)从至少一个发送实体或发射机向至少一个接收实体或接收机提供数据的过程。传输具体可以以电子方式发生，即通过发送至少一种电子信号和/或电磁波，诸如无线电波和/或光。作为示例，传输信道可以包括电缆或接口中的至少一个。具体地，该信道可以包括互联网或万维网。另外或可替代地，传输信道还可以包括至少一个无线电通道和/或光束。然而，传输也可以经由具有存储在其上的数据的物理数据存储设备的交换来进行。传输信道可以完全或部分地以无线方式体现和/或可以完全或部分地以有线方式体现。传输可以连续或间断地发生。因此，如在此所使用的术语“信道”是广义术语，并赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于经由有线连接、无线连接或数据存储设备的交换中的一种或多种连续或不连续地进行数据传输的任意手段。

如在此所使用的术语“不安全”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于不仅对发送实体和接收实体而且对第三方都可访问传输信道的特性。因此，具体地，如上所述的不安全信道可以是或可以包括互联网。

如在此所使用的术语“材料”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于化学元素或化合物，具体地是能够与其它化学元素或化合物混合的化学元素或化合物。该材料具体适用于浇注。材料通常可以是固态(具体为粒状固态)、液态或气态中的一种或多种。具体地，该材料可以是或者可以包括粉末或液体中的至少一种。该材料可以是均质的、单一的材料。可替代地，该材料还可以包括均质或不均质混合的多种组分。因此，材料本身可以是混合物或复合物。作为示例，该材料可以是或可以包括液体，其中作为示例，该液体包括至少一种溶剂和被溶解、乳化或分散在该至少一种溶剂中的至少一种化合物。溶剂可形成材料的一部分，或者可替代地，至少一种化合物可被视为材料，而溶剂可简单地被视为材料的佐剂或添加剂。

因此，如在此所使用的术语“共混”是广义术语，并赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可以具体指但不限于以定义的方式混合至少两种材料从而产生共混物的过程。根据至少两种材料的性质，混合以各种方式进行。作为示例，在至少两种材料包括粉末的情况下，混合可以涉及共同分配或随后将粉末分配到公共容器中，包括搅拌共混物的选项。另外或可替代地，在至少两种材料包括液体的情况下，混合还可以涉及共同分配或随后将液体分配到公共容器中，包括搅拌混合物的选项。另外或可替代地，如下文将进一步详细概述的，混合还可以包括例如到公共基材上的打印过程，例如至少两种材料的喷墨打印。另外或可替代地，共混可以包括至少两种材料的其它类型的混合过程，诸如在至少一个公共基材上混合至少两种材料。作为示例，共混可以包括一个或多个静电沉淀过程，诸如至少两种材料的静电沉淀，例如到公共基材上，例如到带静电的表面上。因此，具体地，共混和/或混合可以包括打印过程中的静电沉淀。例如，共混和/或混合可包括在至少两种带静电材料的打印过程中静电沉淀到静电中和表面上。因此，材料可以混合，从而至少暂时改变它们的电荷。具体地，共混和/或混合可包括激光打印过程中的静电沉淀，诸如通常在激光打印机中执行的过程。特别地，至少两种材料(例如颜料)可以例如首先被静电充电并沉积在带电相同的图像辊上，其中特定区域已经例如通过使用激光和/或LED被静电中和。作为示例，这些沉积的材料然后可以通过带反电的基材，诸如通过带反电的纸从图像辊上拉出和/或移除。

共混可以使材料保持不变或者也可以完全或部分改变材料的性质。因此，作为示例，材料可以简单地混合而没有任何化学变化。另外或可替代地，可以混合材料，从而改变它们的化学性质。后者具体地可以在材料含有溶剂的情况下发生，该溶剂在共混期间或之后可能完全或部分蒸发。再次地，另外或可替代地，材料也可以完全或部分地彼此反应，从而生成至少一种反应产物。

此外，因此，如在此所使用的术语“共混”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。术语具体可以指但不限于至少两种材料的混合物。该混合物具体可以存在于至少一个容器中和/或至少一种基材上。混合物通常可以是固态(具体为粒状固态)、液态或气态中的一种或多种。具体地，混合物可以是或可以包括粉末或液体中的至少一种。混合物可以与材料处于相同的状态或可以处于不同的状态。例如，材料中的至少一种材料可以是液态，其中混合物也可以是固态，其例如可以是干燥过程之后的情况。因此，作为示例，至少两种材料可以在共混过程中以液态混合，其中之后干燥可以进行，从而蒸发至少一种溶剂和/或从而改变混合材料的化学性质。作为示例，混合过程可能意味着将液态的至少两种材料打印到至少一个基材上，然后是干燥或固化过程，其中共混物因此可以是干燥的或固体的状态。其它示例可能意味着相变过程，诸如混合后材料的固化或凝固。

如在此所使用的术语“共混信息项”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于描述定义的共混过程的至少一个信息项。如下面将进一步详细概述的至少一个共混信息项可以指共混本身的过程，诸如混合至少两种材料的方式，例如混合过程的过程参数。另外或可替代地，如下面还将进一步详细概述的至少一个共混信息项也可以指用于共混的材料，诸如在共混过程中待混合的量，例如材料的质量或体积。

如在此所使用的术语“共混设备”是广义术语，并赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为执行上述共混过程的设备。具体地，如下面还将进一步详细概述的，共混设备可包括用于材料中每种材料的进料或储存器中的至少一个。共混设备还可包括至少一个共混元件，诸如喷嘴、搅拌设备、打印机、混合器等中的至少一个。

因此，如在此所使用的术语“共混”也是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于至少两种材料的混合物。共混物具体可以存在于基材上或容器中。该共混物具体可包含有限量的材料。

如在此所使用的术语“材料特性”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可以具体地指但不限于材料的任意性质，诸如共混物的性质。该特性具体可以指物理、化学或生物特性中的一种或多种。具体地，材料特性可以包括材料的机械特性或光学特性中的至少一种。材料特性具体可以指相应材料的可测量特性。下面将更详细地给出材料特性的示例。

如在此所使用的术语“检测”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于生成关于特性或可测量变量的信息的过程，其中可以检索定性和/或定量信息。该术语具体可以指测量对象的至少一个可测量变量的过程。因此，如在此所使用的术语“检测器”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为执行检测过程的任意设备，诸如具有用于测量对象的至少一个可测量变量的至少一个传感器的设备。作为示例，传感器可以包括以下中的一个或多个：重量传感器，具体为秤；体积传感器；密度传感器；颜色传感器；粒度分布传感器。可以另外或可替代地使用其它传感器。

至少一种材料特性到至少一种加密密钥的变换可以以计算机实现的方式进行。因此，如上概述，至少一种材料特性到至少一种加密密钥的变换是通过使用至少一个数据处理设备来进行的，该数据处理设备被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性。如在此所使用的术语“数据处理设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于具有至少一个处理器并且可选地具有至少一个数据存储设备的计算机或计算机系统。其中，作为示例，处理器可以包括被配置为执行计算机可读指令的至少一个集成电路。另外或可替代地，处理器还可以是或可以包括至少一个专用集成电路和/或至少一个现场可编程门阵列。作为示例，用于应用至少一种变换算法的数据处理设备的配置可以通过例如经由至少一个数据存储设备和/或经由至少一个接口向数据处理设备提供多个计算机可读指令来执行。

如在此所使用的术语“处理器”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可以具体指但不限于被配置为执行电子设备或系统的基本操作的任意逻辑电路，和/或通常指被配置为执行计算或逻辑运算的设备。特别地，处理器可以被配置为处理驱动设备或系统(诸如计算机)的基本指令。作为示例，处理器可以包括至少一个算术逻辑单元(ALU)、至少一个浮点单元(FPU)，诸如数学协处理器或数值协处理器、多个寄存器(具体是被配置为向ALU提供操作数并存储操作结果的寄存器)，以及存储器(诸如L1和L2高速缓存)。

如在此所使用的术语“算法”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于随后和/或并行执行的多个处理步骤。该算法具体可以包括要应用于至少一个输入变量的一种或多种数学运算。因此，术语“变换算法”具体可以指一种算法，该算法通过使用要应用于至少一个输入变量的一个或多个数学运算来执行用于将材料特性变换为加密密钥的变换过程。

材料特性到加密密钥的变换可以在单个步骤中或在多个步骤中进行。因此，如下面将进一步详细概述的，共混步骤和检测步骤每个都可以仅执行一次，其中检测步骤的结果被直接变换成最终的加密密钥。然而，可替代地，可以重复地执行共混、检测和变换的方法步骤中的一个或多个或者甚至所有步骤，例如通过生成一个或多个中间加密密钥，该加密密钥再次用于附加的共混和检测步骤，直到最终生成最终的加密密钥。下面将更详细地给出示例性实施例。

作为示例，材料特性到加密密钥的变换可以通过向至少一个数据处理设备提供代表至少一种材料特性的至少一种电子信号(例如数字信息)以供进一步处理来进行。因此，作为示例，检测器可以直接或间接地与数据处理设备通信或者甚至可以是数据处理设备的一部分。因此，至少一种材料特性可以直接或间接提供给数据处理设备用于进一步处理，并且四种材料特性直接或在预处理之后应用至少一种变换算法。

变换过程的结果可以是加密密钥，其中作为示例，可以以电子方式提供加密密钥。作为示例，加密密钥可以是或可以包括数字或模拟格式的电子信息。作为示例，可以将加密密钥提供给数据存储设备、接口、第三方等中的一个或多个。

如下面将进一步详细概述的，该方法具体地可以完全或部分地由计算机实现。因此，具体地，步骤iii可以完全或部分自动化和/或以计算机实现的方式执行。

如上面所讨论，数据通常可以以各种格式提供。具体地，数据可以以数字格式提供和/或数据可以包括数字数据。数据具体可以包括二进制数据。然而，其它数据格式也是可能的。数据具体地可以细分为数据包。因此，作为示例，数据可以包括多个数据包，每个数据包包括数据报头、控制数据和有效载荷部分中的至少一个。数据通常还可以包括纠错数据。因此，作为示例，纠错数据可以包括至少一个奇偶校验位等。可以使用其它数据校正算法。

该至少一个共混信息项具体可以包括n个共混变量，其中n表示正整数。如在此所使用的术语“共混变量”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可以具体指但不限于定量或定性地描述共混的至少一个方面或参数的变量。作为示例，共混变量可以指至少两种材料，以检测共混过程，诸如用于混合物的量或材料流等。此外，在步骤ii中，可以检测共混物的m种材料特性，其中m为正整数。具体地，步骤ii中检测到的材料特性的数量m可能与共混变量的数量n一样大或更大。换句话说，优选地，m≥n。再换句话说，具体地，在检测步骤ii中生成的信息可以至少与用于共混步骤的信息一样大，其中术语“信息”可以分别指数量n和m，和/或通常可以指自由度的数量和/或自由度的对数，诸如分别为log n或log m。

在步骤i中共混的至少两种材料具体地可以是不同的材料，具体地，关于选自由以下组成的组中的至少一种特性不同的材料：化学特性，具体为化学成分；光学特性，具体为光学外观，诸如颜色、透明度、亮度中的一种或多种；机械特性，具体为粒度、颗粒大小、密度、粘度或流动特性中的一种或多种；静电充电能力；可压缩性；结晶度；颗粒形状。尽管如此，另外或可替代地，可以使用其它特性。

至少两种材料具体地可以包括散装材料和/或松散材料。该至少两种材料各自独立地选自由固体材料、气体材料和液体材料组成的组。更具体地，该至少两种材料可以独立地选自由以下组成的组和/或可以包括选自由以下组成的组的至少两种材料：

-粉末，具体地选自由以下组成的组的粉末：

o无机粉末，具体为由矿物制成的无机粉末；

o有机粉末，具体为由聚合物制成的有机粉末；

o颜料；

-液体，具体地选自由纯液体、悬浮液、乳液或溶液组成的组的液体，更具体地是液体颜料和墨水中的一种或多种。

如上概述，步骤i包括根据至少一个共混信息项共混至少两种材料。该至少一个共混信息项具体可以包括以下至少之一：待共混的至少两种材料的量；待共混的至少两种材料的重量；待共混的至少两种材料的体积；待共混的至少两种材料的体积共混比；待共混的至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令；用于共混待共混的至少两种材料的打印指令，诸如用于使用不同倾斜的光栅图像(例如由打印机的光栅图像处理器(RIP)生成的光栅图像)共混待共混的至少两种材料的倾斜信息。尽管如此，另外或可替代地，也可以使用其它类型的共混信息。

可以将至少两种材料连续地或不连续地馈送到共混设备中。因此，作为示例，共混设备可包括用于待共混的至少两种材料的至少两个储存器。然而，另外或可替代地，将材料馈送到至少一个共混设备中的其它手段也是可能的。因此，作为示例，除了或可替代地使用用于材料中的至少一种材料的至少一个储存器之外，连续馈送也是可能的。

共混设备可进一步包括用于接收共混物的至少一个接收元件。如在此所使用的术语“接收元件”通常可以指被配置为接收共混物的任意元件。接收元件具体地可以具有用于接收共混物的至少一个接收表面和/或至少一种接收材料。因此，作为示例，该至少一个接收元件具体地可以包括选自由以下组成的组中的至少一个元件：用于接收共混物的接收容器；用于接收共混物的基材。该至少一个接收元件可以是静止的接收元件和/或可以是移动的接收元件，诸如可旋转的接收元件。作为示例，接收元件可以包括至少一个基材，诸如具有至少一个基材表面的基材，该基材表面可以是或可以包括平面基材表面和/或可以是或可以包括弯曲基材表面。作为示例，接收元件可包括具有用于接收共混物的接收表面的至少一个鼓，诸如旋转鼓。通过使用共混设备，共混物具体可以直接或间接地沉积在旋转鼓上。作为示例，可以使用鼓，诸如通过静电将共混物临时固定在该鼓上。这些静电鼓在打印技术领域(诸如激光打印)中一般是已知的。

在接收元件包括至少一个鼓的情况下，鼓具体地可以是旋转鼓。其中，该方法可以进一步包括至少一个清洁步骤，其中，在检测到至少一种材料特性之后，可以具体地从鼓的接收表面移除共混物。作为示例，粉末和/或颜料可以被分配到旋转鼓上并且作为示例可以通过静电力临时固定到旋转鼓的表面。在将共混物固定到旋转鼓表面的那段时间期间，表面上的共混物的至少一种材料特性可能例如通过光学读取被检测到。作为示例并且如下面将进一步详细概述的，颜色可以被检测并且随后可以作为示例被变换成二进制信息，诸如数字的二进制行。随后，鼓可以诸如通过旋转(例如通过将鼓旋转90°)到清洁位置而被清洁。

也可以通过使用喷墨打印直接在鼓的表面上和/或在移动的基材上(诸如在纸基材上)执行类似的过程，可选地不通过静电力进行固定。在检测到至少一种特性之后，鼓可以被清洁以重新使用。因此，作为示例，共混设备可以包括至少一个喷墨打印机。材料可以是或可以包括材料(该材料可以是或可以包括液体材料)到至少一个接收元件上(诸如到至少一个旋转鼓上和/或到至少一个基材上)的喷墨打印。随后，可以进行至少一种材料特性(诸如至少一种光学特性，例如通过光学读取)的检测。此外作为示例，颜色可被检测，并且随后作为示例可以变换成二进制信息，诸如数字的二进制行。随后，鼓可以诸如通过旋转(例如通过将鼓旋转90°)到清洁位置以被清洁。另外或可替代地，除了清洁至少一个接收元件之外，新的接收元件或接收元件的新部分可以用于进一步的步骤，诸如用于进一步打印以及重复共混和检测。

共混设备具体地可以包括用于生成共混物的至少一个共混元件。如在此所使用的术语“共混元件”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于任意元件、设备或元件组合，其被配置为例如在沉积到至少一个可选的接收元件上之前、期间或之后，具体地通过混合至少两种材料来共混至少两种材料。作为示例，该至少一个共混元件可以是或可以包括选自由以下组成的组的至少一种元件：分配器，用于连续或不连续分配两种材料中的至少一种材料；打印机，用于将至少两种材料打印到至少一个接收元件上，具体地打印到至少一个基材上，具体地选自由以下组成的组的至少一个打印机：喷墨打印机、激光打印机。尽管如此，另外或可替代地，可以使用其它类型的共混元件。因此，作为示例，共混元件可以是或可以包括搅拌元件、分配器、喷嘴、挤出机中的至少一种。

在步骤ii中检测的至少一种材料特性可包括共混物的多种可检测特性。具体地，可以选择材料特性以使得材料特性不能直接从至少两种材料的材料特性的组合推导出，使得共混物的材料特性几乎不可预测，例如由于共混期间的混沌过程、非线性行为或其它不可预测的过程。具体地，无定形材料(诸如粉末)在共混时通常会导致混合物具有不可预测的特性，诸如共混物中原始材料的密度或分布。具体地，步骤ii中检测到的至少一种材料特性可以是或可以包括共混物的物理特性和共混物的化学特性中的至少一种。更具体地，该至少一种材料特性可以是或可以包括选自由以下组成的组中的至少一种特性：共混物的比密度；共混物的体积；共混物的重量；共混物的光学特性；共混物的颜色；共混物的光谱组成，具体为共混物的色谱；共混物的颜色强度；共混物的粘度。可以可替代地或另外地使用其它材料特性。

检测共混物的至少一种材料特性的步骤(即步骤ii)具体可以包括生成关于材料特性的至少一个测量信息项。因此，该至少一个测量信息项通常可以指至少一种材料特性的测量结果，诸如指示共混物的至少一种材料特性或共混物的至少一种材料特性的特征的至少一个数字测量值。因此，作为示例，该至少一个测量信息项可以作为示例包括以下信息项中的至少一个：共混物的特定密度测量值；共混物的体积测量值；共混物的重量测量值；共混物的光学特性测量值；共混物的颜色测量值；共混物的光谱成分测量值，具体为共混物的色谱测量值；共混物的颜色强度测量值；共混物的粘度测量值。作为示例，这些测量值可能各自是或可以包括单个数字或多个数字，诸如分布、光谱等。具体地，该至少一个测量信息项可以是或可以包括至少一个数值，诸如数字值。

材料特性到加密密钥的变换(即步骤iii)具体地可以包括使至少一种材料特性经受至少一种测试，具体为至少一种预定测试。作为示例并且如下面将进一步详细概述的，至少一个测试可以是或可以包括诸如通过使用至少一个测量信息项，将至少一种材料特性与至少一个比较值、至少一个比较值范围等直接或间接比较。其它数学测试通常是可行的，并且也可以应用。根据至少一个测试的结果，可以生成加密密钥或其至少一部分。材料特性到加密密钥的变换具体可以包括将至少一种材料特性(包括使用代表材料特性的至少一个测量信息项的选项)与至少一个阈值进行比较。根据该比较的结果，可以向材料特性分配至少一个数字。该数字具体可以是二进制数。该数字可以直接形成加密密钥或可以形成加密密钥的一部分。因此，作为示例，加密密钥可以包括其多个值，其中根据材料特性与至少一个阈值的比较结果分配位值中的至少一个位值。作为示例并且如下面将进一步详细概述的，可以测量共混物的至少一种材料特性的光谱或分布，诸如颜色的分布。根据例如特定颜色的统计出现或与共混物的另一个特定特征或特性的统计出现，可以选择特定位值。例如根据共混物特性的其它特定特征，可以相应地选择其它位值。从而，可以生成完整的加密密钥或其至少一部分。

应概述的是加密密钥可以在单个步骤中或在多个步骤中生成。因此，也可以迭代地生成加密密钥，例如通过重复共混和检测以及可选地变换的步骤，其中例如在共混和检测的每个步骤中，生成加密密钥的一部分和/或生成进一步的共混信息，以用于进一步的共混步骤。因此，即使单个共混物的材料特性的数量可能受到限制，也可以迭代地生成复杂以及大的加密密钥。

在本发明的另一方面，公开了一种在至少两个通信系统之间进行数据传输的方法。如在此所使用的术语“通信系统”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为发送数据和/或被配置为接收数据的设备或设备的组合。其中，如下面将进一步详细概述的，通信系统可以固定地分配发送系统的角色，即被配置为用于数据传输的系统，或接收系统的角色，即被配置为接收所发送的数据的系统。然而可替代地，作为发送或接收系统的角色的分配也可以是灵活的或可变的，并且作为示例可以被重新分配。因此，通信系统既可以充当发送系统又可以充当接收系统。如上面所讨论的，数据传输的方法具体地可以专用或用于通过不安全信道的数据传输。

数据传输的方法包括以下方法步骤，该方法步骤具体可以以给定的顺序执行。尽管如此，不同的顺序也是可能的。可以进一步完全或部分同时执行两个或更多个方法步骤。此外，方法步骤中的一个或多个或甚至全部可以执行一次或者可以重复执行，诸如重复一次或多次。此外，该方法可以包括未列出的附加方法步骤。

该方法包括以下步骤：

I.将发送系统的角色分配给通信系统中的至少一个通信系统；

II.将接收系统的角色分配给通信系统中的至少另一个通信系统；

III.向发送系统和接收系统二者提供至少一个共混信息项；

IV.由发送系统通过使用至少一个混合信息项和根据本发明生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法(诸如根据上述实施例中任一项和/或根据下面进一步详细描述的实施例中任一项)来生成至少一个加密密钥；

V.由发送系统通过使用加密密钥来加密要发送的数据，从而生成加密数据；

VI.由发送系统向接收系统发送加密数据；

VII.由接收系统接收加密数据；

VIII.由接收系统通过使用至少一个混合信息项和根据本发明生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法(诸如根据上述实施例中任一项和/或根据下面进一步详细描述的实施例中任一项)来生成至少一个加密密钥；以及

IX.由接收系统通过使用加密密钥来解密加密数据。

对于如在此所使用的术语的进一步可选细节和可能的定义，可以参考上面给出的描述。如上面进一步概述的，该方法具体可以迭代地执行。因此，可以在至少两个通信系统之间单向或双向地发送数据。因此，具体地在双向通信可能的情况下，具体地在方法步骤的重复之间可以重新分配发送系统和接收系统的角色。

具体地，发送系统和接收系统可以使用相同的至少一个共混信息项，诸如相同的共混指令集。因此，至少一个共混信息项可以独立于数据传输被发送至少一次，诸如通过在至少两个通信系统之间交换至少一个共混信息项或至少一个初始共混信息项和/或通过向所有通信系统提供至少一个共混信息项。在数据传输的后续步骤中，可以从先前发送的数据生成共混信息。因此，在迭代地或重复地执行该方法的情况下，在至少一次迭代中，用于迭代的至少一个共混信息项可以从先前发送的数据中导出。另外或可替代地，至少一个共混信息项的初始提供可以包括针对步骤的各种重复提供至少一个共混信息项，即，为至少两次不同的数据传输重复提供至少一个共混信息项。

因此，通常该方法可以完全或部分地重复执行。在至少一次迭代中，在步骤III中，可以为至少一次后续迭代提供至少一个共混信息项。作为示例，至少一个共混信息项可以完全或部分地包括在加密密钥本身和/或数据中的一个或二者中。因此，在一次迭代中发送的部分数据可以包含用于至少一个后续数据传输的至少一个共混信息项。从而，可以由发送系统和/或接收系统迭代地生成加密密钥。

特别地，加密密钥可以包括用于后续数据传输的共混信息项。因此，加密密钥本身可用于生成用于后续数据传输的加密密钥，例如用于生成后续加密密钥。因此作为示例，加密密钥本身可以包括共混过程的信息，诸如过程参数的信息，例如至少两种材料可以混合的量和/或方式。作为示例，共混信息项可以包括在加密密钥内的预定义位置处。具体地，可以在预定义量的数据之后将共混信息项包括在加密密钥中。例如，加密密钥可以包括在发送预定义量的数据之后，诸如在预定义的位计数处或之后的共混信息项。另外或可替代地，共混信息项可以在预定义时间处或在预定义时间段之后被包括在加密密钥中。具体地，共混信息项可以在经过预定义时间段之后被包括在加密密钥中。

加密密钥可以进一步用于验证通信系统(例如发送系统和接收系统)的同步。特别地，加密密钥的至少一部分可以在通信系统之间(例如在发送系统和接收系统之间)交换，以便至少验证一次加密密钥的生成。具体地，可以通过至少部分地在通信系统之间交换加密密钥来验证或检查加密密钥的正确生成至少一次。

该至少两个通信系统之间的数据传输方法具体地可以进一步包括例如在执行步骤I之前，分布至少两个通信系统。因此，作为示例，至少两个通信系统可以分布在至少两个位置。具体地，分布式通信系统关于它们的共混设备和它们的检测器可以是相同的。

该方法可以进一步包括，具体地在执行步骤I之前，向通信系统中的每个通信系统提供相同的至少两种材料。因此作为示例，该方法可以包括将包括至少两种材料的第一组分布到第一通信系统并且将包括至少两种材料的第二组分布到第二通信系统，其中第一组和第二组每个包括至少一种第一相同材料并且每个包括至少一种第二相同材料。

在本发明的更进一步的方面，公开了一种加密数据的方法和一种解密加密数据的方法。该方法分别包括以下方法步骤，其将在下面进一步详细概述。方法步骤具体地可以以给定的顺序执行。尽管如此，不同的顺序也是可能的。进一步可以完全或部分同时执行两个或更多个方法步骤。此外，方法步骤中的一个或多个或甚至全部可以执行一次或者可以重复执行，诸如重复一次或多次。此外，该方法可以包括未列出的附加方法步骤。

加密数据的方法包括以下步骤：

a.通过使用根据涉及生成加密密钥的方法的前述权利要求中任一项所述的方法来生成至少一个加密密钥；以及

b.通过使用加密密钥来加密数据，从而生成加密数据。

解密加密数据的方法包括以下步骤：

A.通过使用根据涉及生成加密密钥的方法的前述权利要求中任一项所述的方法来生成至少一个密钥；以及

B.通过使用加密密钥来解密加密数据，从而生成解密数据。

对于可能的定义、选项或实施例，可以参考上面给出的描述。

在本发明的另一方面，公开了一种加密密钥生成设备。如在此所使用的术语“加密密钥生成设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于任意设备，诸如计算机化设备，其被配置为生成用于加密数据的至少一个加密密钥。加密密钥生成设备包括：

-至少一个共混设备，用于根据至少一个共混信息项共混至少两种材料，从而生成至少一种共混物；

-至少一个检测设备，其被配置为检测共混物的至少一种材料特性，检测设备具有至少一个检测器；以及

-至少一个变换设备，其被配置为将材料特性变换为加密密钥，变换设备具有至少一个数据处理设备，该数据处理设备被配置为将至少一个变换算法应用于材料特性。

对于大部分术语、定义和可能的实施例，可参考上面给出的方法的描述。如在此所使用的术语“检测设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于具有至少一个检测器的任意设备，其中该设备被配置为检测如上概述的至少一种材料特性。该至少一个检测器可以是检测设备的一部分，或者可替代地，检测设备可以与至少一个检测器相同。然而，通常在大多数情况下检测设备包括至少一个检测器以及另外的其它组件，诸如一个或多个计算机设备。

如在此所使用的术语“变换设备”也是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为通过使用至少一个数据处理设备将材料特性变换为加密密钥的任意设备。同样，被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性的数据处理设备可以形成变换设备的一部分，其中变换设备可以包括一个或多个附加组件。然而可替代地，变换设备和数据处理设备可以完全或部分相同。通常，变换设备可以完全或部分地体现为硬件设备。然而可替代地，变换设备也可以完全或部分地以软件体现。

加密密钥生成设备具体地可以被配置为执行根据本发明(诸如根据以上公开的实施例中的任一项和/或根据下面更详细公开的实施例中的任一项)的生成至少一个加密密钥的方法。因此具体地，共混设备可以被配置为执行步骤i，检测设备可以被配置为执行步骤ii，并且数据处理设备可以包括至少一个处理器，该处理器被配置为执行方法步骤iii。

如上概述，可以使用各种共混手段。具体地，可以应用上面公开的一种或多种共混设备。更具体地，共混设备可包括至少一个打印机，诸如喷墨打印机和/或激光打印机。然而，也可以使用其它类型的共混设备和/或打印机。

如上面进一步概述的，在检测设备中可以使用各种类型的检测器，其中可以使用单个检测器或多个检测器。检测器的类型可以具体地适于待检测的至少一种材料特性。然而具体地，检测设备可包括至少一个光学检测器，诸如被配置为检测共混物的至少一种光学特性的光学检测器，例如至少一个扫描设备，例如至少一个光学扫描仪。作为示例，该至少一个光学检测器和/或光学扫描仪可以是或可以包括颜色检测器、亮度检测器或光谱仪中的至少一种。该至少一个光学检测器和/或光学扫描仪可以包括单个光学检测器或多个光学检测器，诸如光学检测器阵列。

在本发明的另一方面，公开了一种被配置为用作如上面所述或如下面进一步详细描述的加密密钥生成设备中的共混设备的打印机。打印机被配置为接收至少一个共混信息项并且用于执行如上面所述或如下面进一步详细描述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的至少步骤i。因此，对于大多数术语、定义和可能的实施例，可以参考上面给出的方法和设备的描述。

如在此所使用的术语“打印机”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为例如根据至少一种打印机控制信息，具体地以图案化的方式将至少一种材料应用(例如打印)到至少一个打印表面或基材上的设备。因此，通常打印机可以被配置为根据至少一个打印机控制信息在至少一个打印表面上生成文本和/或图像，诸如字符串、位图图像、矢量图像、例如以至少一种打印机控制语言提供的计算机程序中的一个或多个。特别地，打印机(具体为打印机的至少一项功能)可以经由至少一种打印机控制语言来控制，诸如一种或多种页面描述语言(PDL)、打印机命令语言(PCL)、PostScript、XML纸张规格等。

特别地，打印机可以包括一个或多个鼓，诸如图像鼓；激光器、透镜系统，诸如包括至少一个镜子(例如可旋转镜子)的透镜系统；清洁元件，诸如辊、刮刀或用于清洁的类似装置，例如以便用于清洁鼓；盒，例如用于存储一个或多个基材，诸如纸盒；至少一个传送元件，诸如辊和/或传送器，例如用于将基材(具体为纸张)馈入打印机，传送到打印机内，和/或从打印机中排出；打印机控制单元，其被配置为控制打印机。

打印机可以具体地被配置为根据至少一个共混信息项将至少两种材料共混到至少一个基材上。特别地，打印机可以被配置为根据共混信息项共混至少两种材料，从而例如将共混物生成到用于接收共混物的基材上。

基材具体可以是或可以包括至少一种载体介质，诸如选自由以下组成的组的载体介质：玻璃载体，诸如玻璃板或玻璃片；塑料载体，诸如塑料板或塑料片；纸载体，诸如纸张；画布。其它基材可以是可行的。

此外，打印机可以包括基材，例如载体介质。因此作为示例，基材可以是打印机本身的一部分或者可以嵌入打印机内。特别地，由打印机包括的基材可以是可重复使用的载体介质，诸如具有可清洁表面的介质，例如打印机的鼓，该鼓例如是旋转鼓。

打印机可以进一步被配置为共混至少两种材料，使得生成至少一种图案，具体为至少一种干涉图案。待由打印机共混的至少两种材料特别地可以是不同的材料，具体地关于至少一种特性不同的材料。作为示例，待由打印机共混的至少两种材料可以与在选自由以下组成的组中选择的至少一种特性上不同：化学特性，具体为化学成分；光学特性，具体为光学外观，诸如颜色、透明度、亮度中的一种或多种；机械特性，具体为粒度、颗粒大小、密度、粘度或流动特性中的一种或多种；静电充电能力；可压缩性；结晶度；颗粒形状。

特别地，待由打印机共混的至少两种材料可以包括选自由以下组成的组中的至少两种材料：

-粉末，具体为选自由以下组成的组的粉末：

o无机粉末，具体为由矿物制成的无机粉末；

o有机粉末，具体为由聚合物制成的有机粉末；

o颜料；

-液体，具体为选自由纯液体、悬浮液、乳液或溶液组成的组的液体，更具体地是液体颜料和墨水中的一种或多种。

具体地，打印机可被配置为共混至少两种材料所根据的至少一个共混信息项例如包括以下至少一项：待共混的至少两种材料的量；待共混的至少两种材料的重量；待共混的至少两种材料的体积；待共混的至少两种材料的体积共混比；待共混的至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令；用于共混待共混的至少两种材料的打印指令，诸如用于使用不同倾斜的光栅图像(例如由打印机的光栅图像处理器(RIP)生成的光栅图像)共混待共混的至少两种材料的倾斜信息。

打印机具体可以包括至少一个处理器，其中处理器可以被配置为用于控制打印机的至少一个打印操作。因此作为示例，打印机具体地在执行生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤i时，可以经由至少一个处理器来控制。

此外，打印机可以具体地包括用于待共混的至少两种材料的至少两个储存器。然而，打印机可以包括更多的储存器，诸如用于多种(例如多于两种)材料(例如用于不同着色的粉末和/或墨水)的储存器。因此，作为示例，打印机可以包括多个储存器，其中每个储存器可以包含至少一种材料，诸如具有不同颜色的材料。特别地，每个储存器可以包含特定颜色的材料，诸如黑色、黄色、青色和品红色。其它材料颜色可以是可行的。具体地，附加或替代的材料颜色。

特别地，打印机可以是或可以包括从由以下组成的组中选择的打印机：喷墨打印机、激光打印机、静电打印机，例如液体墨水静电打印机。此外，打印机可以包括至少一个扫描设备，诸如至少一个光学扫描仪。

在本发明的另一方面，公开了一种被配置为用作如上所述或如下面进一步详细描述的加密密钥生成设备中的检测设备的扫描设备。另外，扫描设备被配置为至少执行如上所述或如下面进一步详细描述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤ii。因此，对于大多数术语、定义和可能的实施例，可以参考上面给出的方法和设备的描述。

如在此所使用的术语“扫描设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为检测至少一个对象和/或元素(例如共混物)的至少一个特性的设备。特别地，扫描设备可以被配置为检查和/或检测共混物的至少一种材料特性。作为示例，扫描设备可以具有至少一个扫描元件，该扫描元件被配置为光学地记录和/或捕获关于共混物的空间分辨的一维、二维或甚至三维光学信息。因此，例如对于光学检测，扫描设备例如可以包括至少一个传感器，诸如光学传感器，具体为图像传感器，例如至少一个光敏电容器，至少一个电荷耦合器件(CCD)。扫描设备可以例如包括至少一个CCD芯片和/或至少一个CMOS芯片。具体地，扫描设备可以被配置为诸如通过使用光学系统，检测共混物(例如共混的和/或合并的粉末组分)的光学信号。特别地，扫描系统可以被配置为例如通过使用棱镜将共混物的光学信号转换(例如分解)成原色，诸如红色、绿色和蓝色。扫描设备可以具体地被配置为例如通过使用至少一个传感器(诸如包括多个光敏电容器的传感器)将光学信号(诸如转换成原色的光学信号)变换成至少一个数字图像。此外，扫描设备可以包括至少一个照明元件，诸如被配置为照射共混物的元件，其中扫描设备可以被配置为通过使用共混物的反射来检测共混物的至少一种特性。在此，扫描设备也可以称为扫描仪。扫描设备具体可以是或可以包括选自由以下组成的组中的设备：CCD扫描仪；CIS扫描仪；相机；薄膜(film)。

特别地，扫描设备可以包括至少一个光学检测系统，具体地包括如下中的一个或多个：光学检测器；图像传感器，例如光电倍增管(PMT)，例如将入射光子转换为电信号的真空管；硅光电倍增管(SiPM)，例如将入射光子转换为电信号的固态器件。

扫描设备具体可以包括至少一个处理器，其中处理器可以被配置为控制扫描设备的至少一个扫描操作。因此，作为示例，扫描设备具体地在执行生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤ii和可选的步骤iii时可以经由至少一个处理器来控制。

扫描设备可以具体被配置为生成关于材料特性的至少一个测量信息项。特别地，扫描设备在检测共混物的至少一种材料特性时，诸如当扫描设备用于执行该方法的步骤ii时，扫描设备可以生成关于共混物的材料特性的至少一个测量信息项。特别地，通过使用扫描设备拍摄的图像(诸如数字图像)可以包括至少一个二进制代码，其中二进制代码的至少一部分可以用于生成加密密钥的至少一部分。

此外，扫描设备可以被配置为用作加密密钥生成设备中的变换设备。因此，扫描设备可以被配置为至少执行生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤iii。特别例如当执行该方法的步骤iii时，扫描设备可以被配置为使至少一种材料特性经受至少一种测试。该测试可以具体为或可以包括至少一个预定测试。因此，扫描设备可以被配置为使至少一种材料特性经受至少一种预定测试。通过使至少一种材料特性经受至少一种测试，可以根据测试结果生成加密密钥。特别地，扫描设备在使至少一种材料特性经受至少一种测试时，可以根据至少一种测试结果生成至少一个加密密钥。

扫描设备可以具体被配置为将至少一种材料特性与至少一种阈值进行比较，并根据比较结果分配数字。特别地，当执行该方法的步骤iii时，因此当将材料特性变换为加密密钥时，扫描设备可以被配置为将至少一种材料特性与至少一个阈值进行比较并根据比较结果分配数字。

此外，扫描设备可以被配置为通过扫描，具体为光学地扫描基材(例如载体介质)来执行方法的步骤ii)和/或iii)，其中打印机(具体为如上所述或如下面进一步详细描述的打印机)将至少两种材料共混到该基材上。

扫描设备可以进一步被配置为与打印机互补使用，具体地与如上所述或如下面进一步详细描述的打印机互补使用。特别地，扫描设备和打印机结合可以被配置为用作如上所述或如下面进一步详细描述的加密密钥生成设备。

在本发明的另一方面，公开了一种系统，该系统通常可以被配置为用于至少两个通信系统之间的数据传输。该系统包括至少一个第一通信系统和至少一个第二通信系统。如上概述作为示例，至少一个第二通信系统处的至少一个第一通信系统中每个可以包括至少一个计算机。该系统、第一通信系统和第二通信系统的四种可能的定义，可以参考上面给出的描述。该系统被配置为执行根据本发明(诸如根据以上公开的实施例中的任一项和/或根据以下进一步详细公开的实施例中的任一项)的至少两个通信系统之间的数据传输方法。

具体地，通信系统中的至少一个通信系统可以包括用于发送加密数据的至少一个数据传输系统，并且其中，通信系统中的至少另一个通信系统包括用于接收加密数据的至少一个数据接收系统。因此，如在此所使用的术语“数据传输系统”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为发送数据的任意设备或设备组合，诸如无线电发射机、网络发射机、调制解调器、IR发射机、蓝牙发射机等。类似地，如在此所使用的术语“数据接收系统”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为接收数据的任意设备或设备组合，诸如无线电接收机、网络接收机、调制解调器、IR接收机、蓝牙接收机等。再次如上面所讨论，通过将发送系统的角色分配给第一和第二通信系统中的一个通信系统并且通过将接收系统的角色分配给第一和第二通信系统中的另一个通信系统，可以固定地分配至少两个通信系统内的角色。然而可替代地，例如在数据传输的迭代之间，规则可能会改变。在后一种情况下，第一和第二通信系统中的每一个通信系统可以包括那些至少一个数据传输系统和至少一个数据接收系统。

通信系统中的每个通信系统(即至少一个第一通信系统和至少一个第二通信系统二者)每个都可以包括根据本发明(即根据前述实施例中的任一项和/或根据涉及加密密钥生成设备的随后描述的实施例中的任一项)的至少一个加密密钥生成设备。

通信系统中的至少一个通信系统(即至少一个第一通信系统和/或至少一个第二通信系统)可以进一步包括至少一个加密设备，该加密设备被配置为通过使用加密密钥加密待发送的数据从而生成加密数据。如在此所使用的术语“加密设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为加密数据的任意设备。如上概述，加密设备具体地可以包括至少一个处理器，该处理器被配置为执行加密。因此，加密设备可以完全或部分地体现为在至少一个计算机上运行的软件。

另外，通信系统中的至少另一个通信系统可以进一步包括至少一个解密设备，该解密设备被配置为通过使用加密密钥来解密加密数据。如在此所使用的术语“解密设备”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为执行解密数据的步骤的任意设备。如上概述，解密设备具体地可以包括至少一个处理器，该处理器被配置为执行解密。解密设备可以完全或部分地体现为在至少一个计算机上运行的软件。

如上面进一步概述，通信系统中的至少一个通信系统可以包括加密设备，并且通信系统中的至少另一个通信系统可以包括解密设备。此外，通信系统中的一个或二者可包括至少一个加密设备和至少一个解密设备。因此，至少一个第一通信系统和至少一个第二通信系统二者各自可以包括至少一个加密设备和至少一个解密设备。后者具体用于双向通信和/或数据传输。

在另一方面，公开了一种数据加密系统。如在此所使用的术语“数据加密系统”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语可以具体指但不限于被配置为加密数据的设备、设备的组合或组件或组件的组合。数据加密系统可以完全或部分地体现为计算机或计算机系统，或者可以包括在计算机或计算机系统中。数据加密系统包括：

-根据本发明(诸如根据涉及加密密钥生成设备的以上公开的或下面进一步详细公开的实施例中的任一项)的至少一种加密密钥生成设备；以及

-至少一个加密设备，其被配置为通过使用加密密钥来加密数据从而生成加密数据。

再一方面，公开了一种数据解密系统。如在此所使用的术语“数据解密系统”是广义术语，并且赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义，而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于被配置为解密数据的设备、设备的组合或组件或组件的组合。数据解密系统可以完全或部分地体现为计算机或计算机系统，或者可以包括在计算机或计算机系统中。数据解密系统包括：

-根据涉及加密密钥生成设备的前述权利要求中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备；

-至少一个解密设备，其被配置为通过使用加密密钥来解密数据从而生成解密数据。

如上概述，如在此公开的方法可以完全或部分地由至少一个计算机或计算机网络进行计算机实现。因此具体地，步骤iii可以完全或部分地进行计算机实现。此外，步骤i和ii中的一个或二者也可以进行部分地计算机实现或计算机支持。类似地，步骤IV、V、VIII和IX中的一个或多个或甚至全部可以完全或部分地进行计算机实现或至少是计算机支持的。剩余步骤中的一个或多个或甚至所有步骤至少可以是计算机支持的。因此，本发明还公开了一种计算机程序和一种具有程序代码装置的计算机程序产品，以便当计算机程序产品或计算机程序在计算机或计算机网络上执行时，完全或部分地执行或支持在此所包含的一个或多个实施例中的根据本发明的一个或多个方法。具体地，程序代码装置可以存储在计算机可读数据载体上和/或计算机可读存储介质上。如在此所使用的，术语“计算机可读数据载体”和“计算机可读存储介质”具体可指非暂态数据存储装置，诸如其上存储有计算机可执行指令的硬件存储介质。计算机可读数据载体或存储介质具体地可以是或可以包括诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)的存储介质。

根据本发明的方法、设备和系统提供相比具有类似类型或目的的已知方法、设备和系统的大量优点。具体地，本发明可以应用于需要加密技术的机密信息的保护。对加密数据的未授权访问可能会被阻止，或者至少可能会受到严重阻碍。

该方法、设备和系统具体解决了用于生成加密密钥的资源和时间的上述问题。如上概述，如今由于加密密钥通常是通过使用算法方法导出的，因此计算能力往往是信息安全竞赛中最关键的因素。在本上下文中，本发明还解决了如下问题，即通常随着每一代新计算机，需要增加加密密钥的复杂性，这又通常需要增加的计算能力。然而，如在此提出的方法很容易扩展而不需要计算能力的显著增加，因为作为示例加密密钥的位数的升级仅需要待测量的材料特性的升级和/或者方法的迭代次数的增加。

本发明具体地可以提供一种通过利用材料共混物(诸如固体颗粒粉末的共混物，或诸如墨水的液体材料的共混物)的特性的复杂性来产生加密密钥的方法。作为示例，在材料共混物(诸如固体颗粒粉末共混物)中，由于颗粒数量较多并且由于影响物理效果的不同，粉末共混物的特性难以从它们组分的特性中推导出，即使它们是可再现的。因此，共混物的材料特性通常受各种效应(诸如在质量定律、静电、内聚力等方面)的相互作用影响。因此，共混物的材料特性非常难以模拟或预测，即使这些材料特性可以通过应用正确的共混信息项并检测共混物中的特性来再现。在大多数情况下作为示例，颗粒粉末混合物的特性只能通过测量来识别而不能从模拟中推导出。

在最简单的情况下，作为示例，两种或更多种粉末组分可用于加密，因为这至少两种粉末组分的共混物提供了诸如共混物的新材料特性的新信息，如密度、流动性、颜色等。然而，再现性通常需要应用定义的混合或共混步骤，通过提供至少一个共混信息项来确保。新共混物或混合物的新粉末特性可以变换成可以用作加密密钥的二进制代码数。

具体地在待共混的材料被充分表征和明确定义的情况下，根据本发明的方法、设备和系统通常还导致高度可再现的加密和解密。此外，共混和检测的步骤也很重要并且应该被明确定义。对于共混，再现性通常通过提供至少一个共混信息项来确保。此外，至少一种材料特性的检测也应根据明确定义的程序执行以用于加密和解密。因此，作为示例，在发送系统和接收系统以及加密方法和解密方法中都应使用用于检测至少一种材料特性的相同或至少可比较的程序。

通常，本发明的方法、设备和系统可导致可用于生成加密密钥的伪随机数生成。加密密钥生成基本上可以诸如通过在不同位置简单地应用相同的共混和检测过程而在任何位置中多次使用，以便生成相同的加密密钥和/或加密或解密的数据。从而可以提供一种用于生成加密密钥的伪随机化的非算法方法，具体地用于安全数据传输、安全通信或安全数据存储。具体地，用于共混的材料可以由同一供应商或制造商提供，以便确保在应用加密方法的所有位置的再现性。材料可以是现成的材料，或者甚至可以是或可以包括修改的材料，该修改的材料具体地可以针对生成加密密钥的方法定制。

与传统的对称加密算法相比，本发明的方法、设备和系统进一步解决了具体地在不安全环境中交换加密密钥的问题。因此，除了至少一个共混信息项之外，可能需要关于共混过程的附加知识。因此，未授权访问数据并试图干扰数据的一方仍必须获得有关共混过程知识的附加背景信息。作为示例，未授权方可能必须获得关于共混设备的类型、关于待使用的材料的附加知识或可能不是至少一个共混信息项的一部分的其它附加知识。因此，至少一个共混信息项可以完全或部分地描述共混过程。在至少一个共混信息项仅部分描述共混过程的情况下，可能需要所有授权方的附加背景信息。因此，与通常在单个单元中交换的传统对称密钥相比，共混所需的配方以及因此生成加密密钥所需的配方可能由几个部分组成，该部分可以诸如通过编写用于共混至少一个共混信息项和附加信息(诸如只有当事方知道的关于共混设备的类型的信息)的配方独立发送或交换。从而，即使未授权方可能干扰至少一个共混信息项并可能获得该共混信息项，未授权方具体地在执行共混需要附加信息的情况下仍可能无法生成至少一个加密密钥。因此，本发明甚至可能通过蛮力方法或通过应用附加计算资源或甚至量子计算来提供防止不想要的解密的保护，因为在此提出的加密提供了至少部分地以非分析方式和/或通过使用除简单算法之外的用于加密的其它手段来生成加密密钥的选项。

总结并且不排除进一步可能的实施例，可以设想以下实施例：

实施例1：一种生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法，具体地用于通过不安全信道进行数据传输，该方法包括：

i.通过使用共混设备根据至少一个共混信息项共混至少两种材料从而生成至少一种共混物；

ii.通过使用至少一个检测器检测共混物的至少一种材料特性；以及

iii.通过使用至少一个数据处理设备将材料特性变换为加密密钥，该数据处理设备被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性。

实施例2：根据前述实施例所述的方法，其中，步骤iii完全或部分以计算机实现的方式执行。

实施例3：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，数据包括数字数据。

实施例4：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，数据包括二进制数据。

实施例5：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，数据被细分为数据包。

实施例6：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，数据包括纠错数据。

实施例7：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，数据包括有效载荷数据和控制数据。

实施例8：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少一个共混信息项包括n个共混变量，其中n为正整数，其中在步骤ii中，检测到共混物的m种材料特性，其中m是正整数。

实施例9：根据前述实施例所述的方法，其中m≥n。

实施例10：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少两种材料是不同的材料，具体为关于选自由以下组成的组中的至少一种特性不同的材料：化学特性，具体为化学成分；光学特性，具体为光学外观，诸如颜色、透明度、亮度中的一种或多种；机械特性，具体为粒度、颗粒大小、密度、粘度或流动特性中的一种或多种；静电充电能力；可压缩性；结晶度；颗粒形状。

实施例11：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少两种材料包括选自由以下组成的组中的至少两种材料：

-粉末，具体为选自由以下组成的组的粉末：

o无机粉末，具体为由矿物制成的无机粉末；

o有机粉末，具体为由聚合物制成的有机粉末；

o颜料；

-液体，具体地选自由纯液体、悬浮液、乳液或溶液组成的组的液体，更具体地是液体颜料和墨水中的一种或多种。

实施例12：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少一个共混信息项包括以下至少一项：待共混的至少两种材料的量；待共混的至少两种材料的重量；待共混的至少两种材料的体积；待共混的至少两种材料的体积共混比；待共混的至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令；用于共混待共混的至少两种材料的打印指令，诸如用于使用不同倾斜的光栅图像(例如由打印机的光栅图像处理器(RIP)生成的光栅图像)共混待共混的至少两种材料的倾斜信息。

实施例13：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，共混设备包括用于待共混的至少两种材料的至少两个储存器。

实施例14：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，共混设备包括用于接收共混物的至少一个接收元件。

实施例15：根据前述实施例所述的方法，其中，接收元件包括选自由以下组成的组中的至少一个元件：用于接收共混物的接收容器；用于接收共混物的基材。

实施例16：根据前述实施例所述的方法，其中，基材包括具有用于接收共混物的接收表面的鼓，具体为共混物被暂时静电固定在其上的鼓。

实施例17：根据前一实施例所述的方法，其中，鼓是旋转鼓，其中，该方法进一步包括至少一个清洁步骤，在该清洁步骤中在检测到至少一种材料特性之后，从鼓的接收表面移除共混物。

实施例18：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，共混设备包括用于生成共混物的至少一个共混元件，具体为选自由以下组成的组中的至少一个共混元件：分配器，用于连续或不连续分配两种材料中的至少一种材料；打印机，用于将至少两种材料打印到至少一个接收元件上，具体地打印到至少一个基材上，该打印机具体为选自由以下组成的组的至少一个打印机：喷墨打印机、激光打印机。

实施例19：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少一种材料特性包括共混物的物理特性和共混物的化学特性中的至少一种。

实施例20：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，至少一种材料特性包括选自由以下组成的组中的至少一种特性：共混物的比密度；共混物的体积；共混物的重量；共混物的光学特性；共混物的颜色；共混物的光谱组成，具体为共混物的色谱；共混物的颜色强度；共混物的粘度。

实施例21：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，检测共混物的至少一种材料特性的步骤包括生成关于材料特性的至少一个测量信息项。

实施例22：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，材料特性到加密密钥的变换包括使至少一种材料特性经受至少一种测试，具体为经受至少一项预定测试，其中加密密钥根据测试结果生成。

实施例23：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中，材料特性到加密密钥的变换包括将至少一种材料特性与至少一个阈值进行比较，并根据比较结果分配数字。

实施例24：根据前述实施例所述的方法，其中，该数字是二进制数。

实施例25：一种在至少两个通信系统之间进行数据传输的方法，具体用于通过不安全信道的数据传输，该方法包括：

I.将发送系统的角色分配给通信系统中的至少一个通信系统；

II.将接收系统的角色分配给通信系统中的至少另一个通信系统；

III.向发送系统和接收系统二者提供至少一个共混信息项；

IV.由发送系统通过使用至少一个共混信息项和根据涉及生成至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项的方法生成至少一个加密密钥；

V.由发送系统通过使用加密密钥来加密待发送的数据从而生成加密数据；

VI.由发送系统向接收系统发送加密数据；

VII.由接收系统接收加密数据；

VIII.由接收系统通过使用至少一个共混信息项和根据涉及生成至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项的方法生成至少一个加密密钥；以及

IX.由接收系统通过使用加密密钥来解密加密数据。

实施例26：根据前述实施例所述的方法，其中，该方法被迭代地执行。

实施例27：根据前述实施例所述的方法，其中，在迭代中发送系统和接收系统的角色被重新分配。

实施例28：根据前述两个实施例中任一项所述的方法，其中，在至少一次迭代中，在步骤III中为至少一次后续迭代提供至少一个共混信息项。

实施例29：根据前一实施例所述的方法，其中，至少一个共混信息项完全或部分包括在加密密钥和数据之一或二者中。

实施例30：根据涉及在至少两个通信系统之间的数据传输的方法的前述实施例中任一项所述的方法，该方法进一步包括，具体地在执行步骤I之前，分布至少两个通信系统。

实施例31：根据前述实施例所述的方法，其中，分布式通信系统关于它们的共混设备和它们的检测器是相同的。

实施例32：根据前述两个实施例中任一项所述的方法，其中，该方法进一步包括，具体地在执行步骤I之前，向通信系统中的每个通信系统提供相同的至少两种材料。

实施例33：一种数据加密方法，该方法包括：

a.通过使用根据涉及生成加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的方法来生成至少一个加密密钥；以及

b.通过使用加密密钥来加密数据从而生成加密数据。

实施例34：一种解密加密数据的方法，该方法包括：

A.使用根据涉及生成加密密钥的方法的前述实施例中任一项的方法来生成至少一个密钥；以及

B.通过使用加密密钥来解密加密的数据从而生成解密数据。

实施例35：一种用于生成用于加密数据的至少一个加密密钥的加密密钥生成设备，包括：

-至少一个共混设备，用于根据至少一个共混信息项共混至少两种材料从而生成至少一种共混物；

-至少一个检测设备，其被配置为检测共混物的至少一种材料特性，检测设备具有至少一个检测器；以及

-至少一个变换设备，其被配置为将材料特性变换为加密密钥，变换设备具有至少一个数据处理设备，数据处理设备被配置为将至少一个变换算法应用于材料特性。

实施例36：根据前述实施例所述的加密密钥生成设备，其中，加密密钥生成设备被配置为执行根据涉及生成至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的生成至少一个加密密钥的方法。

实施例37：根据前述两个实施例中任一项所述的加密密钥生成设备，其中，共混设备包括至少一个打印机。

实施例38：根据前述三个实施例中任一项所述的加密密钥生成设备，其中，检测设备包括至少一个光学检测器，具体为至少一个扫描设备，例如至少一个光学扫描仪。

实施例39：一种打印机，其被配置为用作根据涉及加密密钥生成设备的前述实施例中任一项所述的加密密钥生成设备中的共混设备，其中，打印机被配置为接收至少一个共混项信息项并且用于至少执行根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤i。

实施例40：根据前一实施例所述的打印机，其中，打印机包括一个或多个鼓，诸如图像鼓；激光器、透镜系统，诸如包括至少一个镜子的透镜系统，该镜子例如为可旋转镜子；清洁元件，诸如辊、刮刀或用于清洁，例如用于清洁鼓的类似装置；盒，例如用于存储一个或多个基材，诸如纸盒；至少一个传送元件，诸如辊和/或传送器，例如用于将具体为纸张的基材馈入打印机，传送到打印机内，和/或从打印机中排出；打印机控制单元，其被配置为控制打印机。

实施例41：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机被配置为将根据至少一个共混信息项的至少两种材料共混到至少一个基材上，诸如共混到用于接收共混物的基材上。

实施例42：根据前述实施例所述的打印机，其中，基材是至少一种载体介质。

实施例43：根据前述两个实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机进一步包括基材，例如载体介质，其中基材是可重复使用的载体介质，诸如具有可清洁表面的介质，例如打印机的鼓，例如旋转鼓。

实施例44：根据前述三个实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机被配置为共混至少两种材料，使得生成至少一种图案，具体为至少一种干涉图案。

实施例45：根据涉及打印机的前述四个实施例中任一项所述的打印机，其中，待由打印机共混的至少两种材料是不同的材料，具体为关于至少一种特性不同的材料。

实施例46：根据前述五个实施例中任一项所述的打印机，其中，待由打印机共混的至少两种材料中的至少一种材料包括粉末，诸如无机粉末、有机粉末或颜料。

实施例47：根据前述六个实施例中任一项所述的打印机，其中，待由打印机共混的至少两种材料中的至少一种材料包括液体，诸如纯液体、悬浮液、乳液或溶液。

实施例48：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机被配置为共混至少两种材料所根据的至少一个共混信息项包括以下至少一项：待共混的至少两种材料的量；待共混的至少两种材料的重量；待共混的至少两种材料的体积；待共混的至少两种材料的体积共混比；待共混的至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令；用于共混待共混的至少两种材料的打印指令，诸如用于使用不同倾斜的光栅图像共混待共混的至少两种材料的倾斜信息，该光栅图像例如为由打印机的光栅图像处理器(RIP)生成的光栅图像。

实施例49：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机进一步包括至少一个处理器，该处理器被配置为控制打印机的至少一个打印操作。

实施例50：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机包括用于待共混的至少两种材料的至少两个储存器。

实施例51：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机选自由以下各项组成的组：喷墨打印机、激光打印机、静电打印机，例如液体墨水静电打印机。

实施例52：根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机，其中，打印机进一步包括至少一个扫描设备，诸如至少一个光学扫描仪。

实施例53：一种扫描设备，其被配置为用作根据涉及加密密钥生成设备的前述实施例中任一项所述的加密密钥生成设备中的检测设备，以及其中，扫描设备被配置为至少执行用于根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤ii。

实施例54：根据前述实施例所述的扫描设备，其中，扫描设备被配置为具体地当检测共混物的至少一种材料特性时，生成关于材料特性的至少一个测量信息项。

实施例55：根据涉及扫描设备的前述实施例中任一项所述的扫描设备，其中，扫描设备进一步被配置为用作加密密钥生成设备中的变换设备，以及其中，扫描设备被配置为用于至少执行用于根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤iii。

实施例56：根据前述实施例所述的扫描设备，其中，具体地当将材料特性变换为加密密钥时，扫描设备被配置为使至少一种材料特性经受至少一项测试，具体地经受至少一项预定测试，其中，加密密钥根据测试结果生成。

实施例57：根据前述两个实施例中任一项所述的扫描设备，其中，具体地当将材料特性变换为加密密钥时，扫描设备被配置为将至少一种材料特性与至少一个阈值进行比较，并根据比较结果分配数字。

实施例58：根据前述三个实施例中任一项所述的扫描设备，其中，扫描设备被配置为通过扫描，具体为光学扫描基材，例如载体介质，来执行该方法的步骤ii和/或iii，其中打印机，具体地是根据涉及打印机的前述权利要求中任一项的打印机，将至少两种材料共混到该基材上。

实施例59：根据前一实施例所述的扫描设备，其中，扫描设备包括至少一个光学检测系统，具体地包括如下中的一个或多个：光学检测器；图像传感器，例如光电倍增管(PMT)，例如将入射光子转换为电信号的真空管；硅光电倍增管(SiPM)，例如将入射光子转换为电信号的固态器件。

实施例60：根据涉及扫描设备的前述实施例中任一项所述的扫描设备，其中，扫描设备进一步包括至少一个处理器，该处理器被配置为控制扫描设备的至少一个扫描操作。

实施例61：根据涉及扫描设备的前述实施例中任一项所述的扫描设备，其中，扫描设备被配置为与根据涉及打印机的前述实施例中任一项所述的打印机互补使用，具体地扫描设备和打印机结合配置用作加密密钥生成设备。

实施例62：一种系统，包括至少一个第一通信系统、至少一个第二通信系统，系统被配置为执行根据涉及在至少两个通信系统之间的数据传输的方法的前述实施例中任一项所述的在至少两个通信系统之间的数据传输的方法。

实施例63：根据前一实施例所述的系统，其中，通信系统中的至少一个通信系统包括用于发送加密数据的至少一个数据发送系统，以及其中，通信系统中的至少另一个通信系统包括用于接收加密数据的至少一个数据接收系统。

实施例64：根据前述两个实施例中任一项所述的系统，其中，通信系统中的每一个通信系统包括根据涉及加密密钥生成设备的前述实施例中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备。

实施例65：根据前一实施例所述的系统，其中，通信系统中的至少一个通信系统进一步包括至少一个加密设备，该加密设备被配置为通过使用加密密钥来加密待发送的数据从而生成加密数据。

实施例66：根据前述实施例所述的系统，其中，通信系统中的至少另一个通信系统进一步包括至少一个解密设备，该解密设备被配置为通过使用加密密钥来解密加密数据。

实施例67：一种数据加密系统，包括：

-根据涉及加密密钥生成设备的前述实施例中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备；

-至少一个加密设备，其被配置为通过使用加密密钥来加密数据从而生成加密数据。

实施例68：一种数据解密系统，包括：

-根据涉及加密密钥生成设备的前述实施例中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备；

-至少一个解密设备，其被配置为通过使用加密密钥来解密数据从而生成解密的数据。

附图说明

优选地结合从属权利要求，进一步的可选特征和实施例将在实施例的后续描述中更详细地公开。其中，如技术人员将意识到的，相应的可选特征可以以孤立的方式以及以任何任意可行的组合来实现。本发明的范围不受优选实施例限制。实施例在图中示意性地描绘。其中，这些图中相同的附图标记指代相同或功能相当的元件。

在图中：

图1和图2示出加密密钥生成设备的不同实施例；

图3示出系统的实施例；

图4示出数据加密系统的实施例；

图5示出数据解密系统的实施例；

图6示出生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的实施例的流程图；

图7示出在至少两个通信系统之间进行数据传输的方法的实施例的流程图；

图8示出加密数据的方法的实施例的流程图；

图9示出解密数据的方法的实施例的流程图；

图10示出共混至少两种材料使得生成至少一种图案的过程的实施例；

图11以透视图示出加密密钥生成设备的实施例；以及

图12示出加密密钥生成设备的实施例的示意图。

具体实施方式

在图1中，示出了加密密钥生成设备110的实施例的示意图。加密密钥生成设备110包括一个共混设备112，用于根据至少一个共混信息项共混至少两种材料114，具体为至少第一材料116和第二材料118，从而生成至少一种共混物120。此外，加密密钥生成设备110包括检测设备122，该检测设备122被配置为检测共混物120的至少一种材料特性124。检测设备122具有至少一个检测器126。此外，加密密钥生成设备110包括至少一个变换设备128，该变换设备128被配置为将材料特性124变换为加密密钥130。变换设备128具有至少一个数据处理设备132，该数据处理设备132被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性124。材料特性124到加密密钥130的变换可以具体包括将至少一个材料特性12与至少一个阈值s进行比较，并且根据比较的结果分配数字，例如二进制数。

图2示出加密密钥生成设备110的不同实施例。其中，共混设备112可以根据一个共混信息项来共混五种材料114，从而生成至少一个共混物120。检测设备122和变换设备128可以整体形成，检测共混物120的材料特性124并将其变换成加密密钥130。

在图3中，示出了系统134的实施例。系统134包括至少一个第一通信系统136和至少一个第二通信系统138。通信系统136、138中的每一个通信系统可以包括加密密钥生成设备110。第一通信系统136(具体为发送系统141)可以包括至少一个加密设备140，该加密设备140被配置为通过使用加密密钥130来加密待发送的数据142，从而生成加密数据144。术语发送系统141和传输系统可以互换使用，并且具体可以指同一系统。第二通信系统138(具体为接收系统145)可以包括至少一个解密设备146，该解密设备146被配置为通过使用加密密钥130来解密加密数据144。

图4示出包括至少一个加密密钥生成设备110的数据加密系统148的实施例。此外，数据加密系统148包括至少一个加密设备140，该加密设备140可以被配置为通过使用加密密钥130来加密待发送的数据142，从而生成加密数据144。

图5示出包括至少一个加密密钥生成设备110的数据解密系统150的实施例。此外，数据解密系统150包括至少一个解密设备146，该解密设备146被配置为通过使用加密密钥130来解密数据，具体为加密的数据144，从而生成解密数据152，诸如例如数据142。

例如如图1和图2中所示，加密密钥生成设备110可以被配置为执行生成至少一个加密密钥130的方法154。图6示出生成用于加密数据142的至少一个加密密钥130的方法154的实施例的流程图。方法154包括以下步骤，该步骤可以具体地以给定的顺序执行。尽管如此，不同的顺序也是可能的。完全或部分同时执行两个或更多个方法步骤是可能的。可以进一步一次或重复地执行一个、多于一个或甚至所有方法步骤。该方法可以包括在此未列出的附加方法步骤。生成用于加密数据142的至少一个加密密钥130的方法154的方法步骤如下：

步骤i.(用附图标记156表示)通过使用共混设备112根据至少一个共混信息项共混至少两种材料114，从而生成至少一种共混物120；

步骤ii.(用附图标记158表示)通过使用至少一个检测器126来检测共混物120的至少一种材料特性124；以及

步骤iii.(用附图标记160表示)通过使用至少一个数据处理设备132将材料特性124变换为加密密钥130，该数据处理设备132被配置为将至少一种变换算法应用于材料特性124。

作为如图3中所示的示例，系统134被配置为在至少两个通信系统136、138之间执行数据传输的方法162。图7示出在至少两个通信系统136、138之间的数据传输的方法162的实施例的流程图。方法162包括以下步骤，该步骤具体可以以给定的顺序执行。尽管如此，不同的顺序也是可能的。完全或部分同时执行两个或更多个方法步骤是可能的。还可以一次或重复地执行一个、多于一个或甚至所有方法步骤。该方法可以包括在此未列出的附加方法步骤。在至少两个通信系统136、138之间的数据传输的方法162的方法步骤如下：

步骤I.(用附图标记164表示)将发送系统141的角色分配给通信系统136、138中的至少一个通信系统；

步骤II.(用附图标记166表示)将接收系统145的角色分配给通信系统136、138中的至少另一个通信系统；

步骤III.(用附图标记168表示)向发送系统141和接收系统145提供至少一个共混信息项；

步骤IV.(用附图标记170表示)由发送系统141通过使用至少一个共混信息项和生成至少一个加密密钥130的方法154来生成至少一个加密密钥130；

步骤V.(用附图标记172表示)由发送系统141通过使用加密密钥130来加密待发送的数据142，从而生成加密数据144；

步骤VI.(用附图标记174表示)由发送系统141向接收系统145发送加密数据144；

步骤VII.(用附图标记176表示)由接收系统145接收加密数据144；

步骤VIII.(用附图标记178表示)由接收系统145通过使用至少一个共混信息项和生成至少一个加密密钥130的方法154来生成至少一个加密密钥130；以及

步骤IX.(用附图标记180表示)由接收系统145通过使用加密密钥130来解密加密数据144。

在图8中，示出加密数据的方法182的实施例的流程图。方法182包括以下步骤，该步骤具体可以以给定的顺序执行。可以一次或重复地执行一个或多个方法步骤。该方法可以包括在此未列出的附加方法步骤。加密数据的方法182的方法步骤如下：

步骤a.(用附图标记184表示)通过使用生成至少一个加密密钥130的方法154来生成至少一个加密密钥130；以及

步骤b.(用附图标记186表示)通过使用加密密钥130来加密数据142，从而生成加密数据144。

图9示出解密数据的方法188的实施例的流程图。方法188包括以下步骤，该步骤具体可以以给定的顺序执行。可以一次或重复地执行一个或多个方法步骤。该方法可以包括在此未列出的附加方法步骤。解密数据的方法188的方法步骤如下：

步骤A.(用附图标记190表示)通过使用生成加密密钥130的方法154来生成至少一个密钥130；以及

步骤B.(用附图标记192表示)通过使用加密密钥130来解密加密数据144，从而生成解密数据152。

图10示出共混至少两种材料使得生成至少一种图案的实施例。特别地，该图可以示出在将第一材料116和第二材料118共混成至少一个共混物120时生成图案(诸如干涉图案)的示例。具体地，当使用例如在图11和12中示例性地示出的打印机194时，第一材料116可以施加到至少一个基材196上，诸如施加到鼓198上和/或施加到一张纸200上。例如，可以具体地通过使用不同倾斜的光栅图像生成图案。因此，特别地例如通过打印机控制单元202，可以关于采用第一材料116生成的光栅图像倾斜采用第二材料118生成的光栅图像。如图10中示例性所示出的，共混两种材料(诸如叠加分别采用第一材料116和第二材料118生成的光栅图像)可以在共混物120内产生图案。

共混物120内的这种图案可以具体地通过使用诸如图11中示例性示出的打印机194来生成。特别地，图11以透视图示出加密密钥生成设备110的实施例。加密密钥生成设备110具体可以包括被配置为用作共混设备112的打印机194，并且可以进一步包括被配置为用作检测设备122的扫描设备204。打印机194被配置为至少执行生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤i。打印机194可以是或可以包括激光打印机，其中至少一个激光器206和至少一个旋转镜208可以用于打印，例如将包含在至少两个储存器210中的至少两种材料114共混到鼓198上。具体地，第一材料116可以包含在第一储存器212中并且第二材料118可以包含在第二储存器214中。

扫描设备204被配置为至少执行生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤ii。此外，扫描设备204可用于检测共混物120内的图案，例如通过光学地扫描打印到鼓198上的共混物120。因此，扫描设备204可以被配置为例如从图案生成至少一个测量信息项。此外，扫描设备204可以被配置为例如通过将图案变换成加密密钥130来至少执行方法的步骤iii。此外，打印机194可以包括清洁元件216，诸如清洁辊218，例如用于清洁基材196，具体地用于从鼓198移除共混物120。因此作为示例，清洁元件216可以被配置为准备鼓198以用于进一步打印，诸如准备好承载下一个共混物120。

特别为了生成可用于生成用于加密数据的至少一个加密密钥的共混物(例如图像)，鼓198可以在激光打印机中涂覆有至少两种打印机粉末，其中这些粉末可以被共混以诸如创建图案，例如特定的图案。具体地可以通过使用控制打印机194的光栅图像处理器(RIP)的打印机控制单元202来创建图案。特别可以控制打印机194的光栅图像处理器，诸如将印刷品的亮度等级转换为每种材料114的小点114的不同网格，从而例如将采用第二材料118生成的光栅图像关于采用第一材料116生成的光栅图像而倾斜。具体地作为示例，可以根据共混信息项来控制RIP。

在图12中，示出加密密钥生成设备110的实施例的示意图。加密密钥生成设备110具体可以包括用于至少一个共混设备112的至少一个打印机194。此外，加密密钥生成设备110可以包括用于至少一个检测设备122以及例如另外用于至少一个变换设备128的至少一个扫描设备204。作为示例，打印机194可以包括多个储存器210，每个储存器210包括至少一种材料114，其中每种材料114可以不同于所有其它材料114。特别地，打印机194可以包括标准彩色激光墨盒，例如具有“CMYK”墨粉颜色。因此作为示例，打印机194可以包括五个储存器210，其中每个储存器210可以包括具有不同颜色的材料114，诸如青色220、品红色222、黄色224和黑色226的着色材料，例如调色剂217。此外，每个储存器可以包括至少一个图像辊219和至少一个激光器227。另外或可替代地，打印机194可以包括至少一种效果材料228，诸如一种或多种反射材料、荧光材料、与一种或多种其它材料(诸如与一种或多种“CMYK”着色材料)具有光学可检测反应的材料。特别地，通过使用多种材料114，可以增加加密密钥130的复杂性。

扫描设备204可以进一步包括至少一个照射元件230，诸如被配置为照射共混物120的元件。具体地，扫描设备204可以被配置为通过使用共混物120的反射来检测共混物120的至少一种特性。因此作为示例，当使用具有照射元件230的扫描设备204扫描共混物120时，加密密钥130的复杂性可以通过使用光学效应(诸如特殊反射)，例如通过使用效果材料228来增加。

此外，例如由打印机控制单元202控制打印机194可以改变光栅图像，例如创建特定的图案和/或颜色。具体地，共混信息项中的小的修改，诸如例如在保留先前使用的材料的同时仅在打印机控制单元202中实现改变可能导致新的彩色图像。因此具体地，材料的沉积位置可以被移动例如针对一些颜色分量的定义距离，这可能导致其中先前的蓝色或红色区域可能被修改为绿色或橙色区域的图像。

如图12中所示，打印机194可以进一步包括至少一个传送元件，诸如辊232和/或传送器234，例如用于将基材196(具体为纸张200)馈入打印机194，传送到打印机194内，和/或从打印机194中排出。此外，传送带234本身也可以用作基材196以将共混物120(例如打印的彩色图像)传送到扫描设备204。具体地在共混物120经过扫描设备之后，清洁元件216可进一步用于清洁传送带234。因此作为示例，传送带234可以用作输送带。特别地，共混物120可以被打印到传送带234上并且然后可以被传送带234传送到扫描设备204，使得扫描设备204可以检测共混物120的至少一种特性。具体地在经过扫描仪之后，传送带234可以然后被配置为将共混物120移动到清洁元件216，在清洁元件216处可以清洁传送带234，例如其中共混物120(例如彩色图像)可以从传送带234移除。因此，在传送带234用作基材196的情况下，例如与处于正常打印机模式的打印机194相反，可以不传送纸张200。具体地，在该情况下扫描设备204可以被布置在排纸器的后面，如图12中示例性示出。

加密密钥生成设备110(例如打印机194)与扫描设备204结合可以被配置为生成用于加密数据的至少一个加密密钥130。作为示例，对于例如在至少两个通信系统136、138之间通过不安全信道的数据通信(具体为安全通信)，每个通信系统136、138可以包括至少一个加密密钥生成设备110。因此，每个通信系统136、138可以例如包括至少一个打印机194和至少一个扫描设备204，其中在每个通信系统136、138中，打印机194和扫描仪204可以生成相同的加密密钥130以用于加密和/或解密数据142。特别地，根据共混信息项，诸如根据相同的打印指令和/或使用用于控制打印机194(诸如打印机控制单元202，例如打印机194的RIP)的相同信息，在每个通信系统136、138中，打印机194和扫描仪204可以通过使用相同的材料114(例如打印机粉末)来生成加密密钥130。

特别地，为了加密和解密用于数据通信的数据，例如为了安全通信，所有涉及的通信系统136、138可以包括相同的打印机194和相同的扫描设备204，诸如在两个硬件(例如相同的激光打印机和/或相同的光学扫描仪)以及软件(例如用于控制打印机194和/或扫描设备204，诸如相同编程的打印机控制单元202，例如RIP)中相同。

可以通过修改和/或改变加密密钥130来增加通信的安全性。因此作为示例，可以定期改变和/或修改共混信息项。例如，诸如用于控制打印机194和/或扫描设备204的软件可以在预定义的时间间隔内进行同步调节，其中可以根据经由外部通信传输的信息来交换和/或修改待共混的材料114。另外或可替代地，软件可以根据算法同步修改，其中材料114可以由于包括在传输的加密数据144内(诸如在传输的加密数据的附录内144)的信息而被交换和/或修改。

具体地，数据(例如要加密的数据142)可以通过被变换和/或转换成图像来加密，诸如变换和/或转换成图像格式，例如变换和/或转换成可由打印机194打印的图像格式。特别地，共混信息项(例如包括打印指令以及用于控制打印机194的适配，例如，RIP适配)可以与加密数据144一起发送。

附图标记列表

110加密密钥生成设备

112共混设备

114材料

116第一材料

118第二材料

120共混物

122检测设备

124材料特性

126检测器

128变换设备

130加密密钥

132数据处理设备

134系统

136第一通信系统

138第二通信系统

140加密设备

141发送系统

142数据

144加密数据

145接收系统

146解密设备

148数据加密系统

150数据解密系统

152解密数据

154生成至少一个加密密钥的方法

156步骤i.

158步骤ii.

160步骤iii.

162在至少两个通信系统之间的数据传输方法

164步骤I.

166步骤II.

168步骤III.

170步骤IV.

172步骤V.

174步骤VI.

176步骤VII.

178步骤VIII.

180步骤IX.

182加密数据的方法

184步骤a.

186步骤b.

188解密数据的方法

190步骤A.

192步骤B.

194打印机

196基材

198鼓

200纸张

202打印机控制单元

204扫描仪

206激光器

208旋转镜

210储存器

212第一储存器

214第二储存器

216清洁元件

217调色剂

218清洁辊

219图像辊

220青色

222品红色

224黄色

226黑色

227激光器

228效果材料

230照射元件

232辊

234传送带

Claims (46)

1.一种生成用于加密数据(142)的至少一个加密密钥(130)的方法，具体地用于通过不安全信道进行数据传输，所述方法包括：

i.通过使用共混设备(112)根据至少一个共混信息项来共混至少两种材料(114)从而生成至少一种共混物(120)；

ii.通过使用至少一个检测器(126)检测所述共混物(120)的至少一种材料特性(124)；以及

iii.通过使用至少一个数据处理设备(132)将所述材料特性(124)变换为所述加密密钥(130)，所述数据处理设备(132)被配置为将至少一种变换算法应用于所述材料特性(124)。

2.根据前一权利要求所述的方法，其中，步骤iii完全或部分以计算机实现的方式执行。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据(142)包括数字数据、二进制数据、纠错数据、有效载荷数据以及控制数据中的一个或多个。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据(142)被细分为数据包。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个共混信息项包括n个共混变量，其中n是正整数，其中在步骤ii中，检测到所述共混物(120)的m种材料特性(124)，其中m是正整数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少两种材料(114)包括选自由以下组成的组中的至少两种材料(114)：

-粉末，具体为选自由以下组成的组中的粉末：

o无机粉末，具体为由矿物制成的无机粉末；

o有机粉末，具体为由聚合物制成的有机粉末；

o颜料；

-液体，具体为选自由纯液体、悬浮液、乳液或溶液组成的组中的液体，更具体地是液体颜料和墨水中的一种或多种。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个共混信息项包括以下至少一项：待共混的所述至少两种材料的量；待共混的所述至少两种材料的重量；待共混的所述至少两种材料的体积；待共混的所述至少两种材料的体积共混比；待共混的所述至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的所述至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令。

8.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述基材包括具有用于接收所述共混物的接收表面的鼓，具体地是所述共混物被暂时静电固定在其上的鼓。

9.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述鼓是旋转鼓，其中所述方法进一步包括至少一个清洁步骤，在该清洁步骤中在检测到所述至少一种材料特性之后，将所述共混物从所述鼓的所述接收表面移除。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一种材料特性(124)包括所述共混物(120)的物理特性和所述共混物(120)的化学特性中的至少一种。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述材料特性(124)变换为所述加密密钥(130)包括使所述至少一种材料特性(124)经受至少一个测试，其中，所述加密密钥(130)根据所述测试的结果生成。

12.一种在至少两个通信系统(136、138)之间进行数据传输的方法，具体地用于通过不安全信道的数据传输，所述方法包括：

I.将发送系统(141)的角色分配给所述通信系统(136、138)中的至少一个通信系统；

II.将接收系统(145)的角色分配给所述通信系统(136、138)中的至少另一个通信系统；

III.向所述发送系统(141)和所述接收系统(145)二者提供至少一个共混信息项；

IV.由所述发送系统(141)通过使用所述至少一个共混信息项和根据涉及生成至少一个加密密钥(130)的方法的前述权利要求中任一项所述的方法生成至少一个加密密钥(130)；

V.由所述发送系统(141)通过使用所述加密密钥(130)来加密待发送的所述数据(142)从而生成加密数据(144)；

VI.由所述发送系统(141)向所述接收系统(145)发送所述加密数据(144)；

VII.由所述接收系统(145)接收所述加密数据(144)；

VIII.由所述接收系统(145)通过使用所述至少一个共混信息项和根据涉及生成至少一个加密密钥(130)的方法的前述权利要求中任一项所述的方法生成所述至少一个加密密钥(130)；以及

IX.由所述接收系统(145)通过使用所述加密密钥(130)解密所述加密数据(144)。

13.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述方法被迭代地执行，其中在所述迭代中，所述发送系统(141)和所述接收系统(145)的角色被重新分配。

14.根据前一权利要求所述的方法，其中，在所述迭代中的至少一个迭代中，在步骤III中为至少一个后续迭代提供至少一个共混信息项。

15.一种加密数据(142)的方法，所述方法包括：

a.通过使用根据涉及生成加密密钥(130)的方法的前述权利要求中任一项所述的方法来生成至少一个加密密钥(130)；以及

b.通过使用所述加密密钥(130)加密所述数据(142)从而生成加密数据(144)。

16.一种解密加密数据(144)的方法，所述方法包括：

A.通过使用根据涉及生成加密密钥(130)的方法的前述权利要求中任一项所述的方法来生成至少一个密钥(130)；以及

B.通过使用所述加密密钥(130)解密所述加密数据(144)从而生成解密数据(152)。

17.一种用于生成用于加密数据(142)的至少一个加密密钥(130)的加密密钥生成设备(110)，包括：

-至少一个共混设备(112)，用于根据至少一个共混信息项共混至少两种材料(114)从而生成至少一种共混物(120)；

-至少一个检测设备(122)，其被配置为检测所述共混物(120)的至少一种材料特性(124)，所述检测设备(122)具有至少一个检测器(126)；以及

-至少一个变换设备(128)，其被配置为将所述材料特性(124)变换为所述加密密钥(130)，所述变换设备(128)具有至少一个数据处理设备(132)，所述数据处理设备(132)被配置为将至少一个变换算法应用于所述材料特性(124)。

18.根据前一权利要求所述的加密密钥生成设备(110)，其中，所述加密密钥生成设备(110)被配置为执行根据涉及生成至少一个加密密钥(130)的方法的前述权利要求中任一项所述的生成至少一个加密密钥(130)的方法。

19.一种打印机，其被配置为用作根据涉及加密密钥生成设备的前述权利要求中任一项所述的加密密钥生成设备中的共混设备，其中，所述打印机被配置为接收所述至少一个共混信息项并且用于至少执行根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述实施例中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤i。

20.根据前一权利要求所述的打印机，其中，所述打印机包括一个或多个鼓，诸如图像鼓；激光器、透镜系统，诸如包括至少一个镜子的透镜系统，该镜子例如是可旋转镜子；清洁元件，诸如辊、刮刀或用于清洁的类似装置，例如用于清洁所述鼓；盒，例如用于存储一个或多个所述基材，诸如纸盒；至少一个传送元件，诸如辊和/或传送器，例如用于将基材馈入所述打印机，传送到所述打印机内和/或从所述打印机中排出，该基材具体为纸张；打印机控制单元，其被配置为控制所述打印机。

21.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机被配置为将根据所述至少一个共混信息项的所述至少两种材料共混到至少一个基材上，诸如共混到用于接收所述共混物的基材上。

22.根据前一权利要求所述的打印机，其中，所述基材是至少一种载体介质。

23.根据前述两项权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机进一步包括所述基材，例如所述载体介质，其中所述基材是可重复使用的载体介质，诸如具有可清洁表面的介质，例如所述打印机的鼓，例如旋转鼓。

24.根据前述三项权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机被配置为共混所述至少两种材料使得生成至少一种图案，具体为至少一种干涉图案。

25.根据涉及打印机的前述四项权利要求中任一项所述的打印机，其中，待由所述打印机共混的所述至少两种材料是不同的材料，具体为关于至少一种特性不同的材料。

26.根据前述五项权利要求中任一项所述的打印机，其中，待由所述打印机共混的所述至少两种材料中的至少一种材料包括粉末，诸如无机粉末、有机粉末或颜料。

27.根据前述六项权利要求中任一项所述的打印机，其中，待由所述打印机共混的所述至少两种材料中的至少一种材料包括液体，诸如纯液体、悬浮液、乳液或溶液。

28.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机被配置为共混所述至少两种材料所根据的所述至少一个共混信息项包括以下至少一项：待共混的所述至少两种材料的量；待共混的所述至少两种材料的重量；待共混的所述至少两种材料的体积；待共混的所述至少两种材料的体积共混比；待共混的所述至少两种材料的重量共混比；用于混合待共混的所述至少两种材料的两种或更多种连续或不连续流的混合指令；用于共混待共混的所述至少两种材料的打印指令，诸如用于使用不同倾斜的光栅图像共混待共混的所述至少两种材料的倾斜信息，该光栅图像例如为由所述打印机的光栅图像处理器(RIP)生成的光栅图像。

29.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机进一步包括至少一个处理器，所述处理器被配置为控制所述打印机的至少一个打印操作。

30.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机包括用于待共混的所述至少两种材料的至少两个储存器。

31.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机选自由以下组成的组：喷墨打印机、激光打印机、例如液体墨水静电打印机的静电打印机。

32.根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机，其中，所述打印机进一步包括至少一个扫描设备，诸如至少一个光学扫描仪。

33.一种扫描设备，其被配置为用作根据涉及加密密钥生成设备的前述权利要求中任一项所述的加密密钥生成设备中的检测设备，以及其中，所述扫描设备被配置为至少执行用于根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述权利要求中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤ii。

34.根据前一权利要求所述的扫描设备，其中，具体地当检测所述共混物的所述至少一种材料特性时，所述扫描设备被配置为生成关于所述材料特性的至少一个测量信息项。

35.根据涉及扫描设备的前述权利要求中任一项所述的扫描设备，其中，所述扫描设备进一步被配置为用作所述加密密钥生成设备中的变换设备，以及其中，所述扫描设备被配置为用于至少执行用于根据涉及生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的前述权利要求中任一项所述的生成用于加密数据的至少一个加密密钥的方法的步骤iii。

36.根据前一权利要求所述的扫描设备，其中，具体地当将所述材料特性变换为所述加密密钥时，所述扫描设备被配置为使所述至少一种材料特性经受至少一种测试，具体为经受至少一项预定测试，其中所述加密密钥根据所述测试的结果生成。

37.根据前述两项权利要求中任一项所述的扫描设备，其中，具体地当将所述材料特性变换为所述加密密钥时，所述扫描设备被配置为将所述至少一种材料特性与至少一个阈值进行比较并根据所述比较的结果分配数字。

38.根据前述三项权利要求中任一项所述的扫描设备，其中，所述扫描设备被配置为通过扫描，具体为光学地扫描所述基材来执行所述方法的步骤ii和/或iii，所述基材例如是所述载体介质，所述打印机将所述至少两种材料共混到所述基材上，所述打印机具体地是根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机。

39.根据前一权利要求所述的扫描设备，其中，所述扫描设备包括至少一个光学检测系统，具体为包括如下中的一个或多个：光学检测器；图像传感器，例如光电倍增管(PMT)，例如将入射光子转换为电信号的真空管；硅光电倍增管(SiPM)，例如将入射光子转换为电信号的固态器件。

40.根据涉及扫描设备的前述权利要求中任一项所述的扫描设备，其中，所述扫描设备进一步包括至少一个处理器，所述处理器被配置为控制所述扫描设备的至少一个扫描操作。

41.根据涉及扫描设备的前述权利要求中任一项所述的扫描设备，其中，所述扫描设备被配置为与根据涉及打印机的前述权利要求中任一项所述的打印机互补使用，具体地所述扫描设备和所述打印机被结合配置用作所述加密密钥生成设备。

42.一种系统(134)，包括至少一个第一通信系统(136)、至少一个第二通信系统(138)，所述系统(134)被配置为执行根据涉及在至少两个通信系统(136、138)之间的数据传输的方法的前述权利要求中任一项所述的在至少两个通信系统(136、138)之间的数据传输的方法。

43.根据前一权利要求所述的系统(134)，其中，所述通信系统(136、138)中的至少一个通信系统包括用于发送加密数据(144)的至少一个数据发送系统(141)，以及其中，所述通信系统(136、138)中的至少另一个通信系统包括用于接收加密数据(144)的至少一个数据接收系统(145)。

44.根据前述两项权利要求中任一项所述的系统，其中，所述通信系统(136、138)中的每一个通信系统包括根据涉及加密密钥生成设备(110)的前述权利要求中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备(110)。

45.一种数据加密系统(148)，包括：

-根据涉及加密密钥生成设备(110)的前述权利要求中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备(110)；

-至少一个加密设备(140)，其被配置为通过使用所述加密密钥(130)来加密所述数据(142)从而生成加密数据(144)。

46.一种数据解密系统(150)，包括：

-根据涉及加密密钥生成设备(110)的前述权利要求中任一项所述的至少一个加密密钥生成设备(110)；

-至少一个解密设备(146)，其被配置为通过使用所述加密密钥(130)来解密所述数据(144)从而生成解密数据(152)。

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