專利名稱：一種動(dòng)態(tài)密碼編制的數(shù)據(jù)加密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息安全領(lǐng)域，具體說是一種利用系統(tǒng)密鑰SK變化反饋移位寄存器(包括長度和反饋抽頭)和在亂數(shù)生產(chǎn)過程中，根據(jù)比較兩個(gè)反饋移位寄存器的長度，而決定取哪個(gè)反饋移位寄存器的反饋序列參與制亂，來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)密碼編制的數(shù)據(jù)加密方法，利用該方法設(shè)計(jì)的密碼機(jī)能做到每加密一次報(bào)文，變化一次密碼編制，達(dá)到在公開密鑰體制下保密的目的，該技術(shù)制造的保密設(shè)備可用于政府部門、銀行、證卷、保險(xiǎn)以及網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域，尤其適用于世界各地都有分公司的大集團(tuán)的E-MAIL信函保密方面。
2、系統(tǒng)密鑰SK是將一組反饋移位寄存器作為密鑰，從S(S＝40～100)個(gè)反饋移位寄存器中取26個(gè)，再當(dāng)每次加密報(bào)文時(shí)，從26個(gè)反饋移位寄存器中取N(N＝10～20)個(gè)作為一個(gè)SK，并隨TK變化(TK前N個(gè)字母來決定哪N個(gè)反饋移位寄存器為一個(gè)SK被選出，其中N＝10～20)而變化其反饋移位寄存器(包括反饋移位寄存器的長度和抽頭)，SK中每個(gè)反饋移位寄存器的反饋多項(xiàng)式F(X)為本原多項(xiàng)式，其長度(即級(jí)數(shù))為20～70。
3、用戶密鑰UK的前部分(可重復(fù))和報(bào)文密鑰TK(可重復(fù))結(jié)合(模二加或邏輯同)放到SR1和SR2反饋移位寄存器組中，作為亂數(shù)控制器，產(chǎn)生的反饋信息控制表C的選取，選出的表C內(nèi)容和其部分反饋信息結(jié)合生成亂數(shù)。亂數(shù)與明文結(jié)合生成密文，亂數(shù)與密文結(jié)合生成明文。
4、TK在加密時(shí)，由系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)生并置于密文報(bào)頭，TK(可重復(fù))與UK(可重復(fù))后部分結(jié)合(模二加或邏輯同)生成表C，表C由C1行、C2列信息構(gòu)成(C1＝16～32、C2＝16～32)。
5、UK和SK由用戶生產(chǎn)、管理，也可以用該加密系統(tǒng)中的密鑰生產(chǎn)功能隨機(jī)產(chǎn)生。UK一報(bào)一變，SK可用很長一段時(shí)間再更換。
6、加密過程中，明文通過編碼器轉(zhuǎn)換成明文代碼與亂數(shù)分位結(jié)合生成密文代碼，再通過編碼器生成密文；解密過程中，密文通過編碼器轉(zhuǎn)換成密文代碼與亂數(shù)分位結(jié)合生成明文代碼，再通過編碼器生成明文。
圖2說明密鑰進(jìn)入系統(tǒng)后，TK(可重復(fù))與UK前部分(可重復(fù))結(jié)合(模二加或邏輯同)，將結(jié)果放入SR1和SR2反饋移位寄存器中，TK(可重復(fù))與UK后部分(可重復(fù))結(jié)合(模二加或邏輯同)放入表C中，之后，SRI和SR2產(chǎn)生的反饋移位寄存器序列(部分)作為表C的選取位，選出表C的內(nèi)容參與制亂，其部分反饋序列也參與制亂，即有三部分內(nèi)容參與制亂，SR1和SR2各拍結(jié)合遲一拍參與制亂；選出的表C內(nèi)容參與制亂；SR1第一個(gè)反饋移位寄存器的級(jí)數(shù)大于SR2第一個(gè)反饋移位寄存器時(shí)，取SR1第一個(gè)反饋移位寄存器的反饋序列參與制亂，否則，取SR2第一個(gè)反饋移位寄存器的反饋序列參與制亂。
圖3說明明文和密文通過編碼器轉(zhuǎn)換成明、密文代碼，明文代碼各分位與亂數(shù)分位結(jié)合生成密文代碼，再經(jīng)過編碼器轉(zhuǎn)換成密文發(fā)出；反之，密文代碼各分位與亂數(shù)分位結(jié)合生成明文代碼，再經(jīng)過編碼器轉(zhuǎn)換成明文。
圖4說明編碼數(shù)據(jù)庫是由多個(gè)子庫組成，其中包括英文的兩種編碼庫，中文的兩種編碼庫。該類編碼庫可以根據(jù)不同的文種自編或采用其民族語言的國際標(biāo)準(zhǔn)編碼建立編碼數(shù)據(jù)庫。
圖5說明在加密系統(tǒng)中，由于UK、SK的變化量大，需要比較長的密鑰，這給使用者帶來不便，增加了用戶的操作難度和工作量，所以為用戶提供2種密鑰(UK、SK)的自動(dòng)生產(chǎn)塻塊，用隨機(jī)產(chǎn)生密鑰的方式生產(chǎn)密鑰，從而，方便了用戶，同時(shí)增加了密鑰生產(chǎn)的自動(dòng)化，也提高了其保密性。
該加密方法的保密性能強(qiáng)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面1、TK是加密系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)生的，每個(gè)TK由T(T＝20～40)個(gè)英文字母組成，實(shí)行一報(bào)一變，變化量為2620～40。實(shí)現(xiàn)加密時(shí)所有密鑰結(jié)合后結(jié)果不會(huì)相重，從而保證亂數(shù)不相重。
2、UK是用戶生產(chǎn)或由密鑰生產(chǎn)管理功能塻塊隨機(jī)產(chǎn)生，每個(gè)UK由U(U＝70～90)個(gè)英文字母組成，變化量為2670～90。
3、SK是由S(S＝40～100)個(gè)反饋移位寄存器中任意選26個(gè)(可重復(fù)選)，再根據(jù)TK的變化從26個(gè)反饋移位寄存器中取N(N＝10～20)個(gè)組成，變化量為40262610～20～100262610～20。
可見，該加密系統(tǒng)密鑰變化量大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2400。由于，SK的變化和SR1、SR2兩組反饋移位寄存器的第一個(gè)反饋移位寄存器反饋序列參與制亂以比較其長短而定，故使得密碼編制不固定，形成了動(dòng)態(tài)密碼編制體制，即一報(bào)一變。從而，使‘黑客’獲得密碼編制并截獲密文，仍不可破譯，故保證了該加密方法的保密強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)密碼編制的數(shù)據(jù)加密方法，是利用計(jì)算機(jī)和信息編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)施步驟如下(1)用反饋移位寄存器加門電路組成加密核心組件，或用軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密、解密、編碼以及密鑰生產(chǎn)管理功能；(2)該加密方法共設(shè)置3種密鑰，其中包括報(bào)文密鑰TK、用戶密鑰UK和系統(tǒng)密鑰SK；(3)SK是從S個(gè)反饋移位寄存器中取26個(gè)，其中，S＝40～100，再當(dāng)每次加密報(bào)文時(shí)，從26個(gè)反饋移位寄存器中取N個(gè)作為一個(gè)SK，其中N＝10～20，并隨TK變化而變化其反饋移位寄存器，包括反饋移位寄存器的長度和抽頭，把一個(gè)SK分成兩組，即SR1和SR2兩組反饋移位寄存器，并將其作為亂數(shù)控制器，SK的反饋多項(xiàng)式F(X)為K～L次的本原多項(xiàng)式，其中K＝20、L＝70，以達(dá)到最大的圈長，即2K-1～2L-1。
2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的加密方法，其特征在于TK是由T個(gè)英文字母組成，其中T＝20～40，每次加密報(bào)文時(shí)，系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)生，并置于密報(bào)報(bào)頭，TK的變化量為26T其中T＝20～40；UK為用戶生產(chǎn)，由U個(gè)英文字母組成，其中U＝70～90，UK的變化量為26U其中U＝70～90；SK的變化量為S2626N，其中S＝40～100、N＝10～20，則有40262610～100262620；所有密鑰的總變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2400。
3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的加密方法，其特征在于TK與UK的前部分結(jié)合，模二加或邏輯同，放入SR1和SR2中，UK的后部分與TK結(jié)合，模二加或邏輯同，生成表C，表C由C1行、C2列信息構(gòu)成，其中C1＝16～32、C2＝16～32，SR1和SR2的反饋信息作為表C信息的選取位，選取表C的內(nèi)容參與制亂，SR1和SR2的反饋信息也參與制亂，當(dāng)SR1組的第一個(gè)反饋移位寄存器級(jí)數(shù)大于SR2組的第一個(gè)反饋移位寄存器級(jí)數(shù)時(shí)，取SR1組的第一個(gè)反饋移位寄存器的反饋序列參與制亂，反之，取SR2的第一個(gè)反饋移位寄存器的反饋序列參與制亂，三者結(jié)合，即模二加或邏輯同，后產(chǎn)生亂數(shù)。
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)密碼編制的數(shù)據(jù)加密方法,是運(yùn)用計(jì)算機(jī)和信息編碼技術(shù),采用一次一密的加密作業(yè)方式,達(dá)到在公開密鑰體制下,進(jìn)行保密的目的。在其加密的過程中,不僅使用了傳統(tǒng)的一組字母組成密鑰,而且還使用一組反饋移位寄存器組成系統(tǒng)密鑰SK,利用SK變化移存器的長度和反饋抽頭,并在亂數(shù)生產(chǎn)中,比較寄存器的長度而定取哪個(gè)寄存器的反饋序列參與制亂,從而,實(shí)現(xiàn)每加密一份報(bào)文,變化一次密碼編制的動(dòng)態(tài)密碼編制的數(shù)據(jù)加密方法。
文檔編號(hào)G06F12/16GK1348136SQ01135030
公開日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者胡祥義 申請(qǐng)人:胡祥義