CN116405199A - 基于ntru算法和sm2算法的加密方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法、装置、设备和介质。该方法包括:获取第一对象的NTRU公钥;基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;接收所述第一对象发送的传输信息密文。本申请技术方案通过利用第一对象的NTRU公钥对第二对象的SM2公钥进行加密形成第二对象的SM2公钥密文,然后第一对象通过SM2公钥密文对传输信息进行加密,从而实现了对传输信息的双层加密,解决了加密方法单一,存在潜在风险的问题。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域,尤其涉及一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法、装置、设备和介质。
背景技术
近年来,数据安全与隐私泄露事件层出不穷,复杂网络环境下数据全生命周期保护愈加困难。加密算法可以保障数据安全的机密性、完整性和可用性。
目前,在不同机构之间进行信息传输的加密方法为基于SM2算法对传输信息进行加密的方法,该加密方法比较单一,容易被破解,造成信息泄密。因此,需要提出一种显著降低潜在的风险的加密方法,以及为未来的加密方式提供参考。
发明内容
本发明提供了一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法、装置、设备和介质,以解决加密方法单一,存在潜在风险的问题。
根据本发明的一方面,提供了一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法,该方法包括:
获取第一对象的NTRU公钥;
基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;
向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;
接收所述第一对象发送的传输信息密文。
根据本发明的另一方面,提供了一种基于NTRU算法和SM2算法的加密装置,该装置包括:
信息获取模块,用于获取第一对象的NTRU公钥;
密文生成模块,用于基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;
加密模块,用于向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;
接收信息模块,用于接收所述第一对象发送的传输信息密文。
根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
本发明实施例的技术方案,通过获取第一对象的NTRU公钥;然后基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;再向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;最后接收所述第一对象发送的传输信息密文。本申请技术方案通过利用第一对象的NTRU公钥对第二对象的SM2公钥进行加密形成第二对象的SM2公钥密文,然后第一对象通过SM2公钥密文对传输信息进行加密,从而实现了对传输信息的双层加密,解决了加密方法单一,存在潜在风险的问题。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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是根据本发明实施例一提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的流程图;
图2是根据本发明实施例提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的流程图;
图3是根据本发明实施例二提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密装置的结构示意图;
图4是实现本发明实施例的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的电子设备的结构示意图。
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的实施例,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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为根据本发明实施例一提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的流程图,本实施例可适用于对信息进行加密的情况,该方法可以由基于NTRU算法和SM2算法的加密装置来执行,该基于NTRU算法和SM2算法的加密装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该基于NTRU算法和SM2算法的加密装置可配置于基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的电子设备中。如图1所示,该方法包括:
S110、获取第一对象的NTRU公钥。
本方案是基于第二对象接收第一对象发送的传输信息密文为基础描述的,同理,基于第一对象接收第二对象发送的传输信息密文是相同的方式。
其中,第一对象可以是个人、公司或者机构等。
具体的,第一对象的NTRU公钥生成后是对外公开的,以便于第二对象获取。
可选的,确定第一对象公开的NTRU公钥;第一对象的NTRU公钥是通过NTRU算法获得。
S120、基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文。
其中,第一对象可以是个人、公司或者机构等。第二对象的SM2公钥不对外公开,第二对象的SM2公钥通过SM2算法获得。
可选的,在第一对象和第二对象首次通信或者双方密钥更换时,通过第一对象的NTRU公钥对第二对象的SM2公钥进行加密,获得第二对象的SM2公钥密文,以便于后续第一对象可以依据第二对象的SM2公钥密文准确获得第二对象的SM2公钥,从而对发送给第二对象的信息进行加密,从而也实现了对SM2公钥的加密;此外,第二对象的SM2公钥密文通过第一对象的NTRU公钥对第二对象的SM2公钥进行加密,保证了一个机构的SM2公钥在不同机构的SM2公钥密文都不同,从而进一步的实现了对密钥以及传输信息的保护。
S130、向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密。
具体的,第二对象确定了第二对象的SM2公钥密文后,则将第二对象的SM2公钥密文发送给第一对象,以便于第一对象可以根据第二对象的SM2公钥密文对向第二对象发送的传输信息进行加密,实现了对信息的双层保护。
可选的,第一对象依据第二对象的SM2公钥密文对传输信息进行加密的具体过程为:第一对象依据第一对象的NTRU私钥对第二对象的SM2公钥密文进行解密,获得第二对象的SM2公钥;第一对象基于第二对象的SM2公钥,对传输信息进行加密,获得传输信息密文,并将传输信息密文发送给第二对象,确保了信息不被泄露。
S140、接收所述第一对象发送的传输信息密文。
具体的,第一对象将加密后的传输信息密文发送给第二对象,第二对象基于第二对象的SM2私钥对传输信息密文进行解密,以获得第一对象发送的传输信息。
在一个可行的实施例中,图2是本发明实施例提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的流程图,参见图2,本申请第一对象的SM2公钥和SM2私钥通过SM2算法生成,第一对象的NTRU公钥和NTRU私钥通过NTRU算法生成;第二对象的SM2公钥和SM2私钥通过SM2算法生成,第二对象的NTRU公钥和NTRU私钥通过NTRU算法生成;且第一对象SM2公钥和第二对象的SM2公钥均不对外公开,第一对象NTRU公钥和第二对象的NTRU公钥对外公开,以保证相互之间可以利用对方的NTRU公钥对自己的SM2公钥进行加密,从而实现对信息的双层保护。
当第一对象和第二对象在进行首次通信时,会把各自利用对方的NTRU公钥进行加密的SM2公钥密文发送给对方,以便于双方可以根据接收到的SM2公钥密文确定对方的SM2公钥;例如在第二对象向第一对象方发送传输信息之前,第二对象需用自己的NTRU私钥对第一对象的SM2公钥密文进行解密,从而获得第一对象的SM2公钥,然后利用第一对象的SM2公钥对传输信息进行加密,确定传输信息密文并将传输信息密文发送给第一对象,第一对象接收到第二对象发送的传输密文后,利用自己的SM2私钥对传输信息密文进行解密,从而获得第二对象发送的传输信息,从而实现了对传输信息的双层加密。
其中,NTRU算法是一种后量子密码技术,所谓后量子密码技术是指可以抵抗量子计算机攻击的密码技术,可以在进入量子计算时代之后继续存活,安全性不受到影响。因此,利用,NTRU算法进行加密,也可以对未来进入量子时代的加密提供参考。
本发明实施例的技术方案,通过获取第一对象的NTRU公钥;然后基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;再向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;最后接收所述第一对象发送的传输信息密文。本申请技术方案通过利用第一对象的NTRU公钥对第二对象的SM2公钥进行加密形成第二对象的SM2公钥密文,然后第一对象通过SM2公钥密文对传输信息进行加密,从而实现了对传输信息的双层加密,解决了加密方法单一,存在潜在风险的问题;此外,也为未来的加密方式提供了参考方向。
实施例二
图3为根据本发明实施例二提供的一种基于NTRU算法和SM2算法的加密装置的结构示意图。如图3所示,该装置包括:
信息获取模块210,用于获取第一对象的NTRU公钥;
密文生成模块220,用于基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;
加密模块230,用于向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;
接收信息模块240,用于接收所述第一对象发送的传输信息密文。
可选的,所述信息获取模块,用于:
确定第一对象公开的NTRU公钥;所述第一对象的NTRU公钥是通过NTRU算法获得。
可选的,密文生成模块,具体用于:
通过第一对象的NTRU公钥对所述第二对象的SM2公钥进行加密,获得第二对象的SM2公钥密文;其中,所述第二对象的SM2公钥通过SM2算法获得。
可选的,加密模块包括信息加密单元,具体用于:
所述第一对象依据第一对象的NTRU私钥对所述第二对象的SM2公钥密文进行解密,获得所述第二对象的SM2公钥;
所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥,对所述传输信息进行加密,获得传输信息密文,并将传输信息密文发送给所述第二对象。
可选的,接收信息模块之后还包括解密单元,具体用于:
基于所述第二对象的SM2私钥对所述传输信息密文进行解密,以获得第一对象发送的传输信息。
可选的,所述第二对象的SM2公钥不对外公开。
本发明实施例所提供的基于NTRU算法和SM2算法的加密装置可执行本发明任意实施例所提供的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定,且不违背公序良俗。
实施例三
根据本公开的实施例,本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图,4示出了可以用来实现本发明实施例的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
在一些实施例中,基于NTRU算法和SM2算法的加密方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于NTRU算法和SM2算法的加密方法,其特征在于,包括:
获取第一对象的NTRU公钥;
基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;
向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;
接收所述第一对象发送的传输信息密文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取第一对象的NTRU公钥包括:
确定第一对象公开的NTRU公钥;所述第一对象的NTRU公钥是通过NTRU算法获得。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文,包括:
通过第一对象的NTRU公钥对所述第二对象的SM2公钥进行加密,获得第二对象的SM2公钥密文;其中,所述第二对象的SM2公钥通过SM2算法获得。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密,得到传输信息密文,包括:
所述第一对象依据第一对象的NTRU私钥对所述第二对象的SM2公钥密文进行解密,获得所述第二对象的SM2公钥;
所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥,对所述传输信息进行加密,获得传输信息密文,并将传输信息密文发送给所述第二对象。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,接收所述第一对象发送的传输信息密文之后,所述方法还包括:
基于所述第二对象的SM2私钥对所述传输信息密文进行解密,以获得第一对象发送的传输信息。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二对象的SM2公钥不对外公开。
7.一种基于NTRU算法和SM2算法的加密装置,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取第一对象的NTRU公钥;
密文生成模块,用于基于所述第一对象的NTRU公钥,生成第二对象的SM2公钥密文;
加密模块,用于向所述第一对象发送第二对象的SM2公钥密文,以使所述第一对象基于所述第二对象的SM2公钥密文,对传输信息进行加密;
接收信息模块,用于接收所述第一对象发送的传输信息密文。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信息获取模块,用于:
确定第一对象公开的NTRU公钥;所述第一对象的NTRU公钥是通过NTRU算法获得。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的基于NTRU算法和SM2算法的加密方法。
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2023
- 2023-03-07 CN CN202310252807.3A patent/CN116405199A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116582265A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-11 | 北京信安世纪科技股份有限公司 | 密钥协商方法和密钥协商系统 |
CN116582265B (zh) * | 2023-07-12 | 2023-10-20 | 北京信安世纪科技股份有限公司 | 密钥协商方法和密钥协商系统 |
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