CN117336018A - 生理体征监测数据的加密解密方法与装置 - Google Patents

生理体征监测数据的加密解密方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种生理体征监测数据的加密方法，包括对明文随机取若干位得到密钥；将密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到密钥的各标志值；根据密钥长度将明文拆分成若干数据段；对每一数据段进行分段标记得到各分段标记；根据数据段的分段数量从各标志值中取值得到加密分段序列，加密分段序列的数值个数与分段数量相同并与所述分段标记一一对应；按照加密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第一加密密文；以及对第一加密密文添加补偿位字符得到第二加密密文。本发明还提供了一种生理体征监测数据的解密方法及加密解密装置。本发明技术方案有效解决了数据加密对文本长度的限制以及对加密解密速度要求高的问题。

Description

生理体征监测数据的加密解密方法与装置
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及了一种生理体征监测数据的加密解密方法与装置。
背景技术
随着网络时代信息安全技术的迅猛发展，为了保障用户访问数据的安全性，在浏览器与服务器应用程序接口(Application Programming Interface,API)交互时，需要对数据内容进行混淆，以避免网络爬虫的影响，降低API返回数据的可读性，提高破解者对API的分析难度。
而在现有技术对数据加密时，经常使用数据加密标准(Data EncryptionStandard,DES)或高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)作为混淆加密的分组对称密码算法。但一方面，在一些需要加密复杂度较低的场景中，使用AES加密过于复杂。另一方面，需要加密的文本越长，AES的加密效率越低、速度越慢，在WEB系统数据交互呈现效果就越差。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种生理体征监测数据的加密解密方法与装置，以实现对文本长度无特殊要求的字符串加密解密，能够有效的扰乱分析加密的内容快速打乱快速还原。
第一方面，本发明实施例提供一种生理体征监测数据的加密方法，包括对明文随机取若干位得到密钥；将密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到密钥的各标志值；根据密钥长度将明文拆分成若干数据段；对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系；根据数据段的分段数量从各标志值中取值得到加密分段序列，加密分段序列的数值个数与分段数量相同并与分段标记一一对应；按照加密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第一加密密文；以及对第一加密密文添加补偿位字符得到第二加密密文，第二加密密文的位数为补偿位与明文位数之和。
第二方面，本发明实施例提供一种生理体征监测数据的解密方法，包括接收密钥及密文；从密文清除补偿位的字符得到第一解密密文；根据密钥长度将所述第一解密密文拆分成若干数据段；对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系；将密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到密钥的各标志值，计算出加密分段序列；将加密分段序列逆序排列并将各分段标记逆向取值得到解密分段序列，解密分段序列的数值个数与分段数量相同并与逆向取值后的分段标记一一对应；按照解密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第二解密密文。
第三方面，本发明实施例提供一种生理体征监测数据的加密解密装置，包括存储器和处理器；存储器，用于存储计算机可执行程序；处理器，用于执行所述计算机可执行程序以实现如上所述的生理体征监测数据的加密或解密方法。
上述生理体征监测数据的加密解密方法与装置，从每段需要加密的明文中提取部分数据作为密钥，并利用密钥对明文进行分段及重新排位而实现混淆加密，无需采用标准DES或AES即可实现混淆加密，进而可以简单快速实现数据的加解密，有效地防止爬虫。另外，由于生理体征监测数据量是比较庞大的，因此大大提高了生理体征监测数据的加解密速度，在数据交互时呈现良好在数据交互时呈现良好，提升用户体验。此外，由于生理体征监测数据对机密性的要求并不是特别高，且数据量庞大，采用上述生理体征监测数据的加密方法及解密方法即可满足生理体征监测数据的加解密需求。同时，还可以避免因采用标准DES或AES进行混淆加密而导致加解密效率及速度降低的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的生理体征监测数据的加密方法流程图。
图2为本发明实施例提供的生理体征监测数据的加密方法子流程图。
图3为本发明实施例提供的生理体征监测数据的解密方法流程图。
图4为本发明实施例提供的生理体征监测数据的加密解密装置结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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，都属于本发明保护的范围。
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”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的规划对象，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，换句话说，描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，还可以包含其他内容，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只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。
需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请结合参看图1，其为本发明实施例提供的生理体征监测数据的加密方法流程图。生理体征监测数据的加密方法是数字化睡眠管理平台数据交互过程中混淆数据内容的一种加密方法，应用于对加密解密速度要求较快的场景，并且不受文本格式的限制。生理体征监测数据的加密方法，具体包括以下步骤。
步骤S101，对明文随机取若干位得到密钥。
在本实施例中，明文是62位的字符串，随机取明文中的16位字符作为密钥。在一些可行的实施例中，明文可以是60位，30位等，密文也可以是8位等便于加密和计算的其他位数的字符串，在此不做限制。
步骤S102，将所述密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到所述密钥的各标志值。
在本实施例中，预设规则是反映文字符号和二进制映射关系的字符集，包括但不限于ASCII码。排序方式也可以是升序降序等顺序，在此不做限制。按预设规则排序后的密钥对于每个字符按位取值得到各标志值。也就是说，标志值为数值。在本实施例中，所述标志值是从0开始递增的整数，在其他实施例中，标志值也可以是从a开始递增的字母等一切可行的编号标志，在此不再赘述。
步骤S103，根据所述密钥长度将所述明文拆分成若干数据段。
仍以明文为62位，密钥为16位为例，经过步骤S103，可以将明文分为四个数据段。其中，三段为16位，一段为14位。
在本实施例中，是依照先后顺序对所述明文分段，举例来说，明文的第一位至第十六位为一个数据段；明文的第十七位至第三十二位为第二数据段，依此类推。
步骤S104，对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系。
在本实施例中，分段标记用数值标识。具体地，所述分段标记可以是从0开始递增的整数，在其他实施例中，各分段标记也可以是从a开始递增的字母等用于表示各数据段的先后顺序关系的标记，在此不再赘述。可以理解地，各分段标记应对应于所述各标志值进行编号，以便后续计算。
步骤S105，根据数据段的分段数量从所述各标志值中取值得到加密分段序列，所述加密分段序列的数值个数与所述分段数量相同并与所述分段标记一一对应。
在本实施例中，由于分段数量是四，从各标志值中依次取四个与所述分段标记相等的值作为加密分段序列。需要说明的是，加密分段序列的每个数值均不超过最大分段标记的数值。
步骤S106，按照所述加密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第一加密密文。
具体地，明文按照密钥长度进行分段后，根据加密分段序列进行拼接后快速形成第一加密密文。
步骤S107，对所述第一加密密文添加补偿位字符得到第二加密密文，所述第二加密密文的位数为补偿位与明文位数之和。
具体地，对所述第一加密密文添加补偿位字符得到第二加密密文的具体过程将在下文详细描述。
请结合参看图2，其为本发明实施例提供的生理体征监测数据的加密方法子流程图。
步骤S201，获取明文的长度。
步骤S202，计算子补偿位数量。
具体地，子补偿位数量＝密钥长度×分段数量-明文长度。
步骤S203，根据所述子补偿位数量生成随机字符分别得到所述第一子补偿位的字符和第二子补偿位的字符。
在本实施例中，补偿位是随机生成的若干字符，而随机字符的数量是根据上述计算方法得到的。根据子补偿位数量生成随机字符得到第一子补偿位的字符；根据子补偿位数量生成随机字符得到第二子补偿位的字符。将所述第一子补偿位添加到最末数据段的尾部进而组成第一加密密文；将所述第二子补偿位添加到所述第一加密密文的尾部。在一些可行的实施例中，向密文中添加补偿位的位置还可以是首部，在此不一一列举。
在本实施例中，生理体征监测数据的加密方法还包括在所述加密密文中添加补偿量，所述补偿量用于表示子补偿位的数量。所述补偿量包括标识及数字位，所述数字位为所述子补偿位的数量。具体地，所述标识是用于与字符进行区别的符号，包括但不限于等号。
上述实施例，通过对明文进行分段混淆以及补偿位的加密，有效的降低爬虫爬取数据正确性和应用程序接口返回数据的可读性。
请结合参看图3，其为本发明实施例提供的生理体征监测数据的解密方法流程图。
步骤S301，接收密钥及密文；
步骤S302，从所述密文清除补偿位的字符得到第一解密密文。
具体地，清除所述密文中的补偿量，所述补偿量包括标识及数字位，所述数字位为所述子补偿位的数量。清除所述标识之前的第二子补偿位。
步骤S303，根据所述密钥长度将所述第一解密密文拆分成若干数据段。
步骤S304，对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系。
步骤S305，将所述密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到所述密钥的各标志值，计算出加密分段序列。
步骤S306，将所述加密分段序列逆序排列并将所述各分段标记逆向取值得到解密分段序列，所述解密分段序列的数值个数与所述分段数量相同并与所述逆向取值后的分段标记一一对应。具体地，所述各分段标记逆向取值是将各分段标记逆向排序后再进行分段标记的一一对应。
步骤S307，按照所述解密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第二解密密文。
在本实施例中，生理体征监测数据的解密方法还包括在最末数据段尾部的清除第一子补偿位。
上述实施例通过密钥对密文进行分段混淆的还原，能够快速还原被加密的生理体征监测数据。
以下结合具体实施例详细说明生理体征监测数据的加密方法和解密方法的处理过程。
实施例一：
假设，在本实施例中，62位明文如下：
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789首先，对上述明文随机取16位得到密钥：DUrqelFGbHmTkBI3，将密钥按ASCII码进行排序得到：3BDFGHITUbeklmqr；接着，将排序后的密钥进行取位得到：{"3":0,"B":1,"D":2,"F":3,"G":4,"H":5,"I":6,"T":7,"U":8,"b":9,"e":10,"k":11,"l":12,"m":13,q":14,"r":15"}
接着，得到所述密钥的各标志值如下：
{"D":2,"U":8,"r":15,"q":14,"e":10,"l":12,"F":3,"G":4,"b":9,"H":5,"m":13,"T":7,"k":11,"B":1,"I":6,"3":0}；
根据所述密钥长度16位将62位明文拆分成四个数据段，对每一数据段进行分段标记得到：
[0]ABCDEFGHIJKLMNOP，[1]QRSTUVWXYZabcdef,[2]ghijklmnopqrstuv，
[3]wxyz0123456789,其中，各分段标记为：0，1，2，3。
根据数据段的分段数量从所述各标志值中取值：
{2,8,15,14,10,12,3,4,9,5,13,7,11,1,6,0}依次取出与分段标记一一对应的值得到加密分段序列{2，3，1，0}；
再接着，按照所述加密分段序列{2，3，1，0}中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第一加密密文：
[2]ghijklmnopqrstuv[3]wxyz0123456789[1]QRSTUVWXYZabcdef[0]ABCDEFGHIJKLMNOP
计算子补偿位数量＝密钥长度×分段数量-明文长度，即16×4-62＝2位。接着，生成2位随机字符得到第一补偿位的字符M5；再生成2位随机字符得到第二补偿位的字符eC；得到包括标识“＝”及数字位“2”的补偿量。
最后，对所述第一加密密文添加第一子补偿位字符、第二子补偿位字符以及补偿量得到第二加密密文如下：
ghijklmnopqrstuvwxyz0123456789M5QRSTUVWXYZabcdefABCDEFGHIJKLMNOPeC＝2
实施例二：
假设，在本实施例中，密文如下：
ghijklmnopqrstuvwxyz0123456789M5QRSTUVWXYZabcdefABCDEFGHIJKLMNOPeC＝2，密钥为：DUrqelFGbHmTkBI3；
首先，从所述密文清除第二补偿位的字符eC以及补偿量，所述补偿量包括标识“＝”及数字位“2”，得到第一解密密文：
ghijklmnopqrstuvwxyz0123456789M5QRSTUVWXYZabcdefABCDEFGHIJKLMNOP
接着，根据密钥长度16位将64位第一解密密文拆分成四个数据段。对每一数据段进行分段标记：
[0]ghijklmnopqrstuv[1]wxyz0123456789M5[2]QRSTUVWXYZabcdef[3]ABCDEFGHIJKLMNOPeC得到各分段标记0,1,2,3；
接着，将所述密钥按ASCII码排序并将排序后的密钥进行取位得到所述密钥的各标志值{2,8,15,14,10,12,3,4,9,5,13,7,11,1,6,0}，计算出加密分段序列{2，3，1，0}。
再接着，将所述加密分段序列逆序排列得到{0，1，3，2}，将所述各分段标记逆向取值：[0]3，[1]2，[2]1，[3]0，得到解密分段序列{3，2，0，1}，所述解密分段序列的数值个数与所述分段数量相同并与所述逆向取值后的分段标记一一对应。
再接着，按照所述解密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第二解密密文：
[3]ABCDEFGHIJKLMNOPeC[2]QRSTUVWXYZabcdef[0]ghijklmnopqrstuv[1]wxyz0123456789M5
最后，清除最末数据段尾部的第一子补偿位M5得到加密原文如下：
ABCDEFGHIJKLMNOPeCQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789
请结合参看图4，其为本申请实施例提供的生理体征监测数据的加密解密装置结构示意图。所述加密解密装置400包括处理器401和存储器402；所述存储器402用于存储有计算机程序；所述处理器401用于执行所述计算机程序以实现上述生理体征监测数据的加密解密方法。
其中，处理器401在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片，用于运行存储器702中存储的生理体征监测数据的加密解密方法程序指令。
存储器402至少包括一种类型的可读存储介质，该可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器402在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘。存储器402在另一些实施例中也可以是外部计算机设备的存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，存储器402还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器402不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据，例如实现生理体征监测数据的加密解密的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
上述生理体征监测数据的加密解密方法与装置，从每段需要加密的明文中提取部分数据作为密钥，并利用密钥对明文进行分段及重新排位而实现混淆加密，无需采用标准DES或AES即可实现混淆加密，进而可以简单快速实现数据的加解密，有效地防止爬虫。另外，由于生理体征监测数据量是比较庞大的，因此大大提高了生理体征监测数据的加解密速度，在数据交互时呈现良好在数据交互时呈现良好，提升用户体验。此外，由于生理体征监测数据对机密性的要求并不是特别高，且数据量庞大，采用上述生理体征监测数据的加密方法及解密方法即可满足生理体征监测数据的加解密需求。同时，还可以避免因采用标准DES或AES进行混淆加密而导致加解密效率及速度降低的现象。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述方法包括：
对明文随机取若干位得到密钥；
将所述密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到所述密钥的各标志值；
根据所述密钥长度将所述明文拆分成若干数据段；
对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系；
根据数据段的分段数量从所述各标志值中取值得到加密分段序列，所述加密分段序列的数值个数与所述分段数量相同并与所述分段标记一一对应；
按照所述加密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第一加密密文；以及
对所述第一加密密文添加补偿位字符得到第二加密密文，所述第二加密密文的位数为补偿位与明文位数之和。
2.如权利要求1所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述预设规则是ASCII码。
3.如权利要求1所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述补偿位包括第一子补偿位和第二子补偿位；在对所述第一加密密文添加补偿位字符之前，所述方法还包括：
获取明文的长度；
计算子补偿位数量；
根据所述子补偿位数量生成随机字符分别得到所述第一子补偿位的字符和第二子补偿位的字符。
4.如权利要求3所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述子补偿位数量为所述密钥长度×分段数量-明文长度。
5.如权利要求1所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述加密密文中添加补偿量，所述补偿量用于表示所述子补偿位的数量。
6.如权利要求5所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述补偿量包括标识及数字位，所述数字位为所述子补偿位的数量。
7.如权利要求6所述生理体征监测数据的加密方法，其特征在于，所述补偿位的位置在所述第一加密密文之后，所述补偿量的位置在所述补偿位的位置之后。
8.一种生理体征监测数据的解密方法，其特征在于，所述方法包括：
接收密钥及密文；
从所述密文清除补偿位的字符得到第一解密密文；
根据所述密钥长度将所述第一解密密文拆分成若干数据段；
对每一数据段进行分段标记得到各分段标记，其中，各分段标记用于表示各数据段的先后顺序关系；
将所述密钥按预设规则进行排序并将排序后的密钥进行取位得到所述密钥的各标志值，计算出加密分段序列；
将所述加密分段序列逆序排列并将所述各分段标记逆向取值得到解密分段序列，所述解密分段序列的数值个数与所述分段数量相同并与所述逆向取值后的分段标记一一对应；
按照所述解密分段序列中的数值将对应分段标记所对应的数据段进行拼接得到第二解密密文。
9.如权利要求8所述生理体征监测数据的解密方法，其特征在于，所述方法还包括：
清除所述密文中的补偿量，所述补偿量包括标识及数字位，所述数字位为所述子补偿位的数量。
10.一种生理体征监测数据的加密解密装置，其特征在于，所述装置包括：
存储器，用于存储计算机可执行程序；
处理器，用于执行所述计算机可执行程序以实现如权利要求1-9任一项所述的生理体征监测数据的加密或解密方法。
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