CN117319075A - 一种数据加密传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据加密传输系统，包括：加密算法库、处理器和存储有计算机程序的存储器，当处理器执行计算机程序时，实现如下步骤：获取目标数据的字节长度M和类型占比信息A，并基于M和A，获取加密算法数量N，从加密算法库中随机抽取N个加密算法，作为目标加密算法，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，并按照目标加密算法ID的排序，使用N个目标加密算法依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端，使得目标加密数据不易被破解。

Description

一种数据加密传输系统
技术领域
本发明涉及数据传输领域，特别是涉及一种数据加密传输系统。
背景技术
加密传输是一种用于保护数据传输安全的技术，将加密数据发送到另一个位置，只有数据的发送者和接收者才能访问和解密它，数据传输加密的方法有很多种，常用的加密方法有对称加密、非对称加密、散列函数、数字签名等，对称加密算法有DES、3DES等，非对称加密算法有RSA、DSA等，在实际使用中，使用的也为常见的、公知的算法。由于使用的算法常见，密钥容易被第三方破解，从而导致加密的失败。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种数据加密传输系统，所述系统包括加密算法库、处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，所述系统用于对传输至目的端的初始端目标数据进行加密，所述加密算法库包括多个预设的加密算法，当处理器执行计算机程序时，实现如下步骤：
S100，获取目标数据的字节长度M和类型占比信息A，并基于M和A，获取传输目标数据使用的加密算法数量N，其中，所述类型占比信息A包括数字、中文、英文分别在目标数据中的数量占比；
S200，从加密算法库中随机抽取N个加密算法，作为对目标数据的目标加密算法；
S300，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，并按照目标加密算法ID的排序，使用N个目标加密算法依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据；
S400，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表；
S500，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端。
本发明至少具有以下有益效果：
综上，获取目标数据的字节长度和类型占比信息，基于目标数据的字节长度和类型占比信息确定对目标数据的目标加密算法的数量N，从加密算法库中随机抽取N个加密算法作为目标加密算法，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，，获取目标加密顺序ID列表，并使用目标加密算法，按照目标加密顺序ID依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端，本发明通过多种加密算法依次对目标数据进行加密，保证了目标加密数据的复杂性，同时对目标加密顺序ID进行加密，保证了对目标数据进行加密的顺序也进行加密，当收到第三方攻击时，目标加密数据不易被破解，更安全。
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为本发明实施例提供的一种数据加密传输系统执行计算机程序时的流程图。
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，本领域技术人员在没有作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。
本发明实施例提供了一种数据加密传输系统，所述系统包括加密算法库、处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，所述系统用于对传输至目的端的初始端目标数据进行加密，所述加密算法库包括多个预设的加密算法，其中，目的端存储有加密算法的密钥，加密算法可以为现有技术中任何一种加密算法。
当处理器执行计算机程序时，实现如下步骤：
S100，获取目标数据的字节长度M和类型占比信息A，并基于M和A，获取传输目标数据使用的加密算法数量N，其中，所述类型占比信息A包括数字、中文、英文分别在目标数据中的数量占比。例如，目标数据为agh3325j中文j1kkv1，数字数量为6个，中文数量为2个，英文数量为8个，A＝数字占比：中文占比：英文占比＝3/8：1/8：1/2。
S200，从加密算法库中随机抽取N个加密算法，作为对目标数据的目标加密算法。
具体的，从加密算法库中随机抽取N个加密算法为不放回抽取，N个加密算法不同，本领域技术人员知晓，现有技术中任何一种进行随机抽取的方法均属于本发明保护范围，此处不再赘述。
S300，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，并按照目标加密算法ID的排序，使用N个目标加密算法依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据。
其中，目标加密算法ID是目标加密算法对应的唯一标识。可以理解为，本发明通过先确定N个目标加密算法的顺序，然后按照顺序依次使用对应的目标加密算法进行加密，例如，抽取出g、e、f三种目标加密算法，按照预设排序规则进行排序后为目标加密顺序为g对应ID、f对应ID、e对应ID，使用g、f、e依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据e(f(g(目标数据)))，即加密算法g对目标数据进行加密后得到第一中间加密数据g(目标数据)，加密算法f对第一中间加密数据进行加密后得到第二中间加密数据f(g(目标数据))，加密算法e对第二中间加密数据进行加密后得到目标加密数据e(f(g(目标数据)))。
S400，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表。
具体的，所述顺序加密算法对用户预先指定的算法，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，所述目标加密顺序ID列表是{g对应ID，f对应ID，e对应ID}，在本发明中，目标加密算法ID可以为人为设定的s位编号，s可根据实际情况确定。
S500，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端。
综上，获取目标数据的字节长度和类型占比信息，基于目标数据的字节长度和类型占比信息确定对目标数据的目标加密算法的数量N，从加密算法库中随机抽取N个加密算法作为目标加密算法，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，并使用目标加密算法，按照目标加密顺序ID依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端，本发明通过多种加密算法依次对目标数据进行加密，保证了目标加密数据的复杂性，同时对目标加密顺序ID进行加密，保证了对目标数据进行加密的顺序也进行加密，当收到第三方攻击时，目标加密数据不易被破解。
进一步的，目的端存储有顺序加密算法和目标加密算法的密钥，当目的端接收到目标加密数据和二次加密顺序列表后，执行如下步骤：
S001，使用顺序加密算法的密钥对二次加密顺序列表进行解密，获取目标加密顺序ID列表。
S002，使用目标加密算法的密钥，按照目标加密顺序ID列表，对目标加密数据进行逆向解密，获取目标数据。
可以理解为，在目的端获取到目标加密数据e(f(g(目标数据)))后，使用e对应的密钥对目标加密数据e(f(g(目标数据)))进行解密，获取到f(g(目标数据))；再使用f对应的密钥对f(g(目标数据))进行解密，获取g(目标数据)；再使用g对应的密钥对g(目标数据)进行解密，从而获取目标数据。
具体的，在本发明另一实施例中，S400和S500替换为S600：
S600，使用指定加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取指定加密顺序列表，将目标加密数据、指定加密顺序列表和sd传输到目的端，其中，所述指定加密算法为自定义密钥的加密算法，sd为初始端产生的随机值，hash(sd)为根据预设哈希算法得到的sd的哈希值。
具体的，sd为16个byte组成的数组。
进一步的，目的端至少存储有目标加密算法的密钥，当目的端接收到目标加密数据、指定加密顺序列表和sd后，执行如下步骤：
S010，基于预设哈希算法和sd获取hash(sd)，并基于hash(sd)对指定加密顺序列表进行解密，获取目标加密顺序ID列表。
S020，使用目标加密算法的密钥，按照目标加密顺序ID列表，对目标加密数据进行逆向解密，获取目标数据。
具体的，在此实施例中，使用随机生成的sd的哈希值作为指定加密算法的密钥，将sd一起发送到目的端，由于目的端已知使用那种哈希算法，因此在接收到sd后，获取到哈希值，就可以对指定加密顺序列表进行解密，获取到目标加密顺序ID列表，再进行解密，获取到目标数据。
更进一步的，S100中，基于M和A，获取从初始端到目的端加密传输目标数据使用的加密算法数量N包括：
N＝(CRC32(M)+(M·X·k1+M·Y·k2+M·Z·k3)mod(L))mod(L)，其中，目标数据中的数字占比、中文占比、英文占比分别为X、Y、Z，X+Y+Z≤1，L为加密算法库中的加密算法数量，k1为第一预设权重，k2为第二预设权重，k3为第三预设权重，mod为取余函数，CRC32()为循环冗余校验函数。
具体的，5≤L≤100。
具体的，k1、k2、k3可根据实际场景确定。可选的，1≤k1≤2，优选的，k1＝1.6；可选的，0.5≤k2≤1，优选的，k2＝0.8；可选的，1≤k3≤3，优选的，k3＝2。可以理解为，本申请通过对目标数据的字节和各个类型的数量占比，确定使用的加密算法数量，由于在传输过程中，目标数据的字节数量和各类型的字节长度不同，因此对不同类型赋以不同的权重，从而获取到使用的加密算法数量。
具体的，S300中将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，包括如下步骤：
S301，随机生成加密算法顺序列表H＝{H1，H2，…，Hi，…，HN}，Hi是加密算法顺序中的第i个目标加密算法ID，i的取值范围是1到N。
S302，遍历H，对Hi，随机选择Hj，交换Hi和Hj，以获取目标加密顺序ID列表，其中，j的取值范围为1到i。
综上，本发明通过随机生成一个加密算法顺序，在随机生成的加密算法顺序上，对任意位置的加密算法ID和处于该位置之前的随机一个加密算法ID进行交换，将所有位置上的加密算法ID进行一次交换，将交换后的顺序作为目标加密顺序ID列表，本发明采用随机交换的方式，使得每次传输加密算法的顺序不相同，避免每次传输使用相同的顺序，每次传输加密算法的顺序不同，保密性更高。
在本发明另一实施例中，S300中将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，包括如下步骤：
S310，获取不同排列顺序的N个目标加密算法ID列表C＝{C1，C2，…，Cr，…，Cs}，Cr是排列的第r种顺序的N个目标加密算法ID，r的取值范围是1到s，s＝N！，其中，N！是N的阶乘运算。
S320，使用Cr对应的目标加密算法ID列表中目标加密算法的顺序，依次对目标数据进行加密，并获取目标加密数据占用的字节数Dr，以获得占用的字节数列表D＝{D1，D2，…，Dr，…，Ds}。
S330，获取Dmin＝{D1，D2，…，Dr，…，Ds}，并将Dmin对应的目标加密算法ID列表作为目标加密顺序ID列表。
综上，在此实施例中，获取N个目标加密算法ID的不同排列顺序，使用每一种顺序对目标数据进行加密，获取加密后的字节数，使用最少加密字节数的顺序作为目标加密顺序ID列表，由于目标数据进行多重加密时的顺序不同，生成的字节数并不相同，因此采用最少字节数进行传输，节省传输的资源的消耗。
在本发明另一个实施例中，在S310后包括如下步骤：使用Cr对应的目标加密算法ID列表中目标加密算法的顺序，依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据和目标加密数据的得分，以获取得分列表，将得分列表中的最小值对应的目标加密算法ID列表作为目标加密顺序ID列表。
具体的，所述目标加密数据的得分维度至少包括：目标加密数据占用的字节数、生成目标加密数据消耗的时间。可以理解为，目标加密数据占用的字节数越大，得分越大；生成目标加密数据消耗的时间越长，得分越大。
基于此，通过对目标数据进行N个目标加密算法ID的不同排列顺序的加密，获取目标加密数据和目标加密数据对应的得分，将得分列表中的最小值对应的目标加密算法ID作为目标加密顺序ID列表，并将使用目标加密顺序ID列表进行加密得到目标加密书序进行传输，通过进行打分的方式，增加加密的顺序的随机性，使得加密顺序更加随机。
在本发明一优选的实施例中，在S301后包括如下步骤获取目标加密顺序ID列表：
S3011，将加密算法顺序列表H进行分组，获取组合加密算法顺序列表E＝{E1，E2，…，Ep，…，Eq}，Ep是加密算法顺序列表进行分组后的第p个组合，p的取值范围是1到q，q是加密算法顺序列表进行分组后的组合数量，其中，Ep＝{Ep1，Ep2，…，Ept，…，Epw}，Ept是Ep中第t个目标加密算法ID，t的取值范围是1到w，w是Ep中包括的目标加密算法的数量，其中，w·q＝N。
S3012，遍历E，对Ep，随机选择Eu，交换Ep和Eu，以获取目标加密顺序ID列表，其中，u的取值范围是1到p。
更进一步的，在S3011之后，在S3012之前包括如下步骤：遍历Ep，对Ept，随机选择Epo，交换Ept和Epo，以获取交换后的Ep，将交换后的Ep代替Ep，执行S3012，其中，o的取值范围是1到t。
综上，通过对加密算法顺序列表进行分组，获取组合加密算法顺序列表，对任一组合加密算法顺序，和在该组合加密算法顺序的位置之前的组合加密算法顺序进行交换，获取交换后的组合加密算法顺序作为目标加密顺序ID列表，通过进行分组，对组合进行交换的方法增加对目标数据进行加密的算法的顺序的随机性，在传输过程中更加安全。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种数据加密传输系统，其特征在于，所述系统包括加密算法库、处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，所述系统用于对传输至目的端的初始端目标数据进行加密，所述加密算法库包括多个预设的加密算法，当处理器执行计算机程序时，实现如下步骤：
S100，获取目标数据的字节长度M和类型占比信息A，并基于M和A，获取传输目标数据使用的加密算法数量N，其中，所述类型占比信息A包括数字、中文、英文分别在目标数据中的数量占比；
S200，从加密算法库中随机抽取N个加密算法，作为对目标数据的目标加密算法；
S300，将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，并按照目标加密算法ID的排序，使用N个目标加密算法依次对目标数据进行加密，获取目标加密数据；
S400，使用顺序加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取二次加密顺序列表；
S500，将目标加密数据和二次加密顺序列表传输到目的端。
2.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，S400和S500替换为S600：
S600，使用指定加密算法对目标加密顺序ID列表进行加密，获取指定加密顺序列表，将目标加密数据、指定加密顺序列表和sd传输到目的端，其中，所述指定加密算法为自定义密钥的加密算法，指定加密算法的自定义密钥为hash(sd)，sd为初始端产生的随机值，hash(sd)为根据预设哈希算法得到的sd的哈希值。
3.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，S100中，基于M和A，获取传输目标数据使用的加密算法数量N包括：
N＝(CRC32(M)+(M·X·k1+M·Y·k2+M·Z·k3)mod(L))mod(L)，其中，目标
数据中的数字占比、中文占比、英文占比分别为X、Y、Z，X+Y+Z≤1，L为加密算法库中的加密算法数量，k1为第一预设权重，k2为第二预设权重，k3为第三预设权重，mod为取余函数，CRC32()为循环冗余校验函数。
4.根据权利要求3所述的数据加密传输系统，其特征在于，5≤L≤100。
5.根据权利要求3所述的数据加密传输系统，其特征在于，k1＝1.6，k2＝0.8，k3＝2。
6.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，目的端存储有顺序加密算法和目标加密算法的密钥，当目的端接收到目标加密数据和二次加密顺序列表后，执行如下步骤：
S001，使用顺序加密算法的密钥对二次加密顺序列表进行解密，获取目标加密顺序ID列表；
S002，使用目标加密算法的密钥，按照目标加密顺序ID列表，对目标加密数据进行逆向解密，获取目标数据。
7.根据权利要求2所述的数据加密传输系统，其特征在于，目的端至少存储有目标加密算法的密钥，当目的端接收到目标加密数据、指定加密顺序列表和sd后，执行如下步骤：
S010，基于预设哈希算法和sd获取hash(sd)，并基于hash(sd)对指定加密顺序列表进行解密，获取目标加密顺序ID列表；
S020，使用目标加密算法的密钥，按照目标加密顺序ID列表，对目标加密数据进行逆向解密，获取目标数据。
8.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，S300中将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，包括如下步骤：
S301，随机生成加密算法顺序列表H＝{H1，H2，…，Hi，…，HN}，Hi是加密算法顺序中的第i个目标加密算法ID，i的取值范围是1到N；
S302，遍历H，对Hi，随机选择Hj，交换Hi和Hj，以获取目标加密顺序ID列表，其中，j的取值范围为1到i。
9.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，S300中将N个目标加密算法对应的目标加密算法ID按照预设排序规则进行排序，获取目标加密顺序ID列表，包括如下步骤：
S310，获取不同排列顺序的N个目标加密算法ID列表C＝{C1，C2，…，Cr，…，Cs}，Cr是排列的第r种顺序的N个目标加密算法ID，r的取值范围是1到s，s＝N！，其中，N！是N的阶乘运算；
S320，使用Cr对应的目标加密算法ID列表中目标加密算法的顺序，依次对目标数据进行加密，并获取目标加密数据占用的字节数Dr，以获得占用的字节数列表D＝{D1，D2，…，Dr，…，Ds}；
S330，获取Dmin＝{D1，D2，…，Dr，…，Ds}，并将Dmin对应的目标加密算法ID列表作为目标加密顺序ID列表。
10.根据权利要求1所述的数据加密传输系统，其特征在于，目标加密算法ID是目标加密算法对应的唯一标识。
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