CN116192388B - 一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法 - Google Patents

一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及密钥处理领域，尤其涉及一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，包括：S1、获取待加密数据的数字指纹作为基础数字指纹；S2、利用所述基础数字指纹与待加密数据的数据属性得到混合密钥；S3、利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理，将数字指纹与量子加密相结合，得到的混合密钥在保留其双方优势的同时，将各方的劣势进行弥补，并在混合密钥的获取过程中多次验证，并对失败的验证结果提出处理解决方案，同时将待加密数据的相关属性或其他内容加入混合密钥的生成验证过程，使其每一个混合密钥都具有独一无二的特性，对于后续加密处理有着较好的对应性，提升了加密数据的安全程度。

Description

一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法
技术领域
本发明涉及密钥处理领域，具体涉及一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法。
背景技术
数字指纹同时存在于硬件设备与软件数据中，即物理数字指纹与非物理数字指纹，其中物理数字指纹在独一无二的同时，又具有不可复制性，而非物理指纹则侧重于与数据自身的高相关性。量子加密利用量子力学的特性来实施加密行为，以其高随机性与被截获时的状态变化应用于各种领域的数据加密过程中，如果能将数字指纹与量子加密结合起来生成密钥以及实施加密操作，则保留了双方优势的同时，又对互相的劣势进行了弥补。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，通过将数字指纹与量子加密进行结合，得到的混合密钥对数据加密，保密性高，同时保留了数字指纹与量子加密的优势。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，包括：
S1、获取待加密数据的数字指纹作为基础数字指纹；
S2、利用所述基础数字指纹与待加密数据的数据属性得到混合密钥；
S3、利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理。
优选的，所述获取待加密数据的数字指纹作为基础数字指纹包括：
获取待加密数据对应端口的数字指纹作为硬件数字指纹；
利用所述待加密数据建立待加密数据对应数据数字指纹；
利用所述硬件数字指纹与数据数字指纹作为基础数字指纹。
进一步的，利用所述待加密数据建立待加密数据对应数据数字指纹包括：
获取所述待加密数据对应的待加密数据索引；
利用所述待加密数据索引与待加密数据建立基础单映射；
利用所述基础单映射作为待加密数据对应数据数字指纹；
其中，待加密数据索引包括单列索引、唯一索引、主键索引与聚集索引。
优选的，利用所述基础数字指纹与待加密数据的数据属性得到混合密钥包括：
S2-1、利用所述待加密数据的数据属性建立数据属性虚拟缓存；
S2-2、利用所述待加密数据的数据属性获取辅助密钥；
S2-3、利用所述基础数字指纹与辅助密钥基于数据属性虚拟缓存得到混合密钥。
进一步的，利用所述待加密数据的数据属性获取辅助密钥包括：
利用量子随机数生成器获取辅助量子随机数；
根据所述待加密数据的数据属性的数量对辅助量子随机数进行划分得到辅助量子密钥；
利用所述辅助量子密钥与待加密数据对应端口建立固定映射作为辅助验证标签；
利用所述辅助量子密钥与辅助验证标签作为辅助密钥。
进一步的，利用所述基础数字指纹与辅助密钥基于数据属性虚拟缓存得到混合密钥包括：
S2-3-1、利用所述数据属性虚拟缓存进行划分处理得到虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程；
S2-3-2、利用所述虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程进行进程锁定处理得到同步时间戳；
S2-3-3、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应一致时，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥根据虚拟缓存主线程进行混合处理得到初始混合密钥；
S2-3-4、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应不一致时，利用所述虚拟缓存副进程进行反射调用得到反射调用结果；
S2-3-5、根据所述反射调用结果对应基础数字指纹或辅助密钥返回S2-3-3；
S2-3-6、利用所述初始混合密钥根据所述同步时间戳进行复验证得到混合密钥。
进一步的，利用所述基础数字指纹与辅助密钥根据虚拟缓存主线程进行混合处理得到初始混合密钥包括：
S2-3-3-1、判断所述基础数字指纹的数据数字指纹对应待加密数据索引数量是否为1，若是，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥作为初始混合密钥，否则，执行S2-3-3-2；
S2-3-3-2、利用所述基础数字指纹中硬件数字指纹根据辅助密钥中固定映射得到对应辅助量子密钥进行配对处理得到指纹密钥对；
S2-3-3-3、利用所述指纹密钥对作为初始混合密钥。
进一步的，利用所述虚拟缓存副进程进行反射调用得到反射调用结果包括：
利用虚拟缓存副进程获取当前辅助密钥对应的待加密数据属性作为第一反射调用属性；
利用虚拟缓存副进程获取当前基础数字指纹对应的待加密数据索引作为第一反射调用索引；
判断所述第一反射调用属性对应的待加密数据与第一反射调用索引对应的待加密数据是否相同，若是，则执行S2-3-3，否则，分别获取第一反射调用属性对应同步时间戳与第一反射调用索引对应同步时间戳；
当所述第一反射调用属性对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用索引，根据所述第一反射调用属性作为反射调用结果；
当所述第一反射调用索引对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用属性，根据所述第一反射调用索引作为反射调用结果。
进一步的，利用所述初始混合密钥根据所述同步时间戳进行复验证得到混合密钥包括：
S2-3-6-1、利用所述初始混合密钥分别获取对应虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳；
S2-3-6-2、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同时存在，若是，则执行S2-3-6-3，否则，利用初始混合密钥作为混合密钥；
S2-3-6-3、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同步，若是，则利用初始混合密钥作为混合密钥，否则，返回S2-3-1。
进一步的，利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理包括：
利用所述混合密钥的基础数字指纹对待加密数据进行加密处理得到第一加密数据；
利用所述混合密钥中辅助密钥的辅助量子密钥对待加密数据进行加密处理得到第二加密数据；
当存在所述第一加密数据时，利用所述混合密钥的辅助密钥作为备份验证标签完成加密处理；
当存在所述第二加密数据时，利用所述混合密钥的基础数字指纹作为备份验证标签完成加密处理。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
将数字指纹与量子加密相结合，得到的混合密钥在保留其双方优势的同时，将各方的劣势进行弥补，并在混合密钥的获取过程中多次验证，并对失败的验证结果提出处理解决方案，同时将待加密数据的相关属性或其他内容加入混合密钥的生成验证过程，使其每一个混合密钥都具有独一无二的特性，对于后续加密处理有着较好的对应性，提升了加密数据的安全程度。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本发明提供了一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，如图1所示，包括：
S1、获取待加密数据的数字指纹作为基础数字指纹；
S2、利用所述基础数字指纹与待加密数据的数据属性得到混合密钥；
S3、利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理。
S1具体包括：
S1-1、获取待加密数据对应端口的数字指纹作为硬件数字指纹；
S1-2、利用所述待加密数据建立待加密数据对应数据数字指纹；
S1-3、利用所述硬件数字指纹与数据数字指纹作为基础数字指纹。
S1-2具体包括：
S1-2-1、获取所述待加密数据对应的待加密数据索引；
S1-2-2、利用所述待加密数据索引与待加密数据建立基础单映射；
S1-2-3、利用所述基础单映射作为待加密数据对应数据数字指纹；
其中，待加密数据索引包括单列索引、唯一索引、主键索引与聚集索引。
本实施例中，一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，基础单映射为根据待加密数据自身内容获取，其确定性为后续密钥生成处理提供了良好基础。
S2具体包括：
S2-1、利用所述待加密数据的数据属性建立数据属性虚拟缓存；
S2-2、利用所述待加密数据的数据属性获取辅助密钥；
S2-3、利用所述基础数字指纹与辅助密钥基于数据属性虚拟缓存得到混合密钥。
S2-2具体包括：
S2-2-1、利用量子随机数生成器获取辅助量子随机数；
S2-2-2、根据所述待加密数据的数据属性的数量对辅助量子随机数进行划分得到辅助量子密钥；
S2-2-3、利用所述辅助量子密钥与待加密数据对应端口建立固定映射作为辅助验证标签；
S2-2-4、利用所述辅助量子密钥与辅助验证标签作为辅助密钥。
本实施例中，一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，固定映射为辅助量子密钥与待加密数据对应端口的固定对应关系，其中对应端口包括但不限于数据来源端口、数据处理端口等。
S2-3具体包括：
S2-3-1、利用所述数据属性虚拟缓存进行划分处理得到虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程；
S2-3-2、利用所述虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程进行进程锁定处理得到同步时间戳；
S2-3-3、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应一致时，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥根据虚拟缓存主线程进行混合处理得到初始混合密钥；
S2-3-4、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应不一致时，利用所述虚拟缓存副进程进行反射调用得到反射调用结果；
S2-3-5、根据所述反射调用结果对应基础数字指纹或辅助密钥返回S2-3-3；
S2-3-6、利用所述初始混合密钥根据所述同步时间戳进行复验证得到混合密钥。
S2-3-3具体包括：
S2-3-3-1、判断所述基础数字指纹的数据数字指纹对应待加密数据索引数量是否为1，若是，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥作为初始混合密钥，否则，执行S2-3-3-2；
S2-3-3-2、利用所述基础数字指纹中硬件数字指纹根据辅助密钥中固定映射得到对应辅助量子密钥进行配对处理得到指纹密钥对；
S2-3-3-3、利用所述指纹密钥对作为初始混合密钥。
S2-3-4具体包括：
S2-3-4-1、利用虚拟缓存副进程获取当前辅助密钥对应的待加密数据属性作为第一反射调用属性；
S2-3-4-2、利用虚拟缓存副进程获取当前基础数字指纹对应的待加密数据索引作为第一反射调用索引；
S2-3-4-3、判断所述第一反射调用属性对应的待加密数据与第一反射调用索引对应的待加密数据是否相同，若是，则执行S2-3-3，否则，分别获取第一反射调用属性对应同步时间戳与第一反射调用索引对应同步时间戳；
S2-3-4-4、当所述第一反射调用属性对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用索引，根据所述第一反射调用属性作为反射调用结果；
S2-3-4-5、当所述第一反射调用索引对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用属性，根据所述第一反射调用索引作为反射调用结果。
S2-3-6具体包括：
S2-3-6-1、利用所述初始混合密钥分别获取对应虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳；
S2-3-6-2、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同时存在，若是，则执行S2-3-6-3，否则，利用初始混合密钥作为混合密钥；
S2-3-6-3、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同步，若是，则利用初始混合密钥作为混合密钥，否则，返回S2-3-1。
S3具体包括：
S3-1、利用所述混合密钥的基础数字指纹对待加密数据进行加密处理得到第一加密数据；
S3-2、利用所述混合密钥中辅助密钥的辅助量子密钥对待加密数据进行加密处理得到第二加密数据；
S3-3、当存在所述第一加密数据时，利用所述混合密钥的辅助密钥作为备份验证标签完成加密处理；
S3-4、当存在所述第二加密数据时，利用所述混合密钥的基础数字指纹作为备份验证标签完成加密处理。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，包括：
S1、获取待加密数据的数字指纹作为基础数字指纹；
S1-1、获取待加密数据对应端口的数字指纹作为硬件数字指纹；
S1-2、利用所述待加密数据建立待加密数据对应数据数字指纹；
S1-2-1、获取所述待加密数据对应的待加密数据索引；
S1-2-2、利用所述待加密数据索引与待加密数据建立基础单映射；
S1-2-3、利用所述基础单映射作为待加密数据对应数据数字指纹；
其中，待加密数据索引包括单列索引、唯一索引、主键索引与聚集索引；
S1-3、利用所述硬件数字指纹与数据数字指纹作为基础数字指纹；
S2、利用所述基础数字指纹与待加密数据的数据属性得到混合密钥；
S2-1、利用所述待加密数据的数据属性建立数据属性虚拟缓存；
S2-2、利用所述待加密数据的数据属性获取辅助密钥；
S2-2-1、利用量子随机数生成器获取辅助量子随机数；
S2-2-2、根据所述待加密数据的数据属性的数量对辅助量子随机数进行划分得到辅助量子密钥；
S2-2-3、利用所述辅助量子密钥与待加密数据对应端口建立固定映射作为辅助验证标签；
S2-2-4、利用所述辅助量子密钥与辅助验证标签作为辅助密钥；
S2-3、利用所述基础数字指纹与辅助密钥基于数据属性虚拟缓存得到混合密钥；
S3、利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理。
2.如权利要求1所述的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，利用所述基础数字指纹与辅助密钥基于数据属性虚拟缓存得到混合密钥包括：
S2-3-1、利用所述数据属性虚拟缓存进行划分处理得到虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程；
S2-3-2、利用所述虚拟缓存主线程与虚拟缓存守护线程进行进程锁定处理得到同步时间戳；
S2-3-3、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应一致时，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥根据虚拟缓存主线程进行混合处理得到初始混合密钥；
S2-3-4、当所述基础数字指纹的硬件数字指纹与辅助密钥中辅助验证标签的待加密数据对应端口对应不一致时，利用所述虚拟缓存副进程进行反射调用得到反射调用结果；
S2-3-5、根据所述反射调用结果对应基础数字指纹或辅助密钥返回S2-3-3；
S2-3-6、利用所述初始混合密钥根据所述同步时间戳进行复验证得到混合密钥。
3.如权利要求2所述的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，利用所述基础数字指纹与辅助密钥根据虚拟缓存主线程进行混合处理得到初始混合密钥包括：
S2-3-3-1、判断所述基础数字指纹的数据数字指纹对应待加密数据索引数量是否为1，若是，则利用所述基础数字指纹与辅助密钥作为初始混合密钥，否则，执行S2-3-3-2；
S2-3-3-2、利用所述基础数字指纹中硬件数字指纹根据辅助密钥中固定映射得到对应辅助量子密钥进行配对处理得到指纹密钥对；
S2-3-3-3、利用所述指纹密钥对作为初始混合密钥。
4.如权利要求2所述的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，利用所述虚拟缓存副进程进行反射调用得到反射调用结果包括：
利用虚拟缓存副进程获取当前辅助密钥对应的待加密数据属性作为第一反射调用属性；
利用虚拟缓存副进程获取当前基础数字指纹对应的待加密数据索引作为第一反射调用索引；
判断所述第一反射调用属性对应的待加密数据与第一反射调用索引对应的待加密数据是否相同，若是，则执行S2-3-3，否则，分别获取第一反射调用属性对应同步时间戳与第一反射调用索引对应同步时间戳；
当所述第一反射调用属性对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用索引，根据所述第一反射调用属性作为反射调用结果；
当所述第一反射调用索引对应同步时间戳与当前虚拟缓存副进程对应时，删除第一反射调用属性，根据所述第一反射调用索引作为反射调用结果。
5.权利要求2所述的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，利用所述初始混合密钥根据所述同步时间戳进行复验证得到混合密钥包括：
S2-3-6-1、利用所述初始混合密钥分别获取对应虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳；
S2-3-6-2、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同时存在，若是，则执行S2-3-6-3，否则，利用初始混合密钥作为混合密钥；
S2-3-6-3、判断所述虚拟缓存主线程的同步时间戳与虚拟缓存副线程的同步时间戳是否同步，若是，则利用初始混合密钥作为混合密钥，否则，返回S2-3-1。
6.如权利要求2所述的一种基于数字指纹的混合密钥加密处理方法，其特征在于，利用所述混合密钥对待加密数据进行加密处理包括：
利用所述混合密钥的基础数字指纹对待加密数据进行加密处理得到第一加密数据；
利用所述混合密钥中辅助密钥的辅助量子密钥对待加密数据进行加密处理得到第二加密数据；
当存在所述第一加密数据时，利用所述混合密钥的辅助密钥作为备份验证标签完成加密处理；
当存在所述第二加密数据时，利用所述混合密钥的基础数字指纹作为备份验证标签完成加密处理。
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