專利名稱：一種基于空間運動的加密解密系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息安全領(lǐng)域，具體涉及一種帶有陀螺儀和加速度傳感器的便攜設(shè)備，通過偵測便攜設(shè)備的運動屬性來產(chǎn)生密鑰，并采用對稱加密算法使用該密鑰進行加密，然后再次記錄該設(shè)備運動的方式，根據(jù)兩次運動的屬性相似性進行密鑰的驗證，以及對信息進行解密。
背景技術(shù)：
移動便攜設(shè)備的持有數(shù)量在逐年增高，迄今，全球移動用戶已超過50億。這一高速增長現(xiàn)象反映了隨著時代與技術(shù)的進步，人類對移動性和便捷計算設(shè)備的需求急劇上 升。于此同時，隨著移動便攜設(shè)備的智能化和計算能力的增強，移動設(shè)備的安全問題也越來越突出，加密解密方法是安全領(lǐng)域的核心，在PC上通過用戶輸入密鑰的方式來實現(xiàn)密鑰的生成。但在移動設(shè)備上，由于移動終端屏幕尺寸和交互能力的限制，使得用戶在密鑰輸入過程中存在操作不方便、繁瑣等問題，特別是對于一些長密鑰的輸入給用戶帶來很大困擾。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于空間運動的加密解密系統(tǒng)及方法，通過利用陀螺儀和加速度傳感器等便攜設(shè)備等的運動感知能力，提供快捷的密鑰生成及加密解密技術(shù)，用戶可以利用該技術(shù)完成對信息的加密和解密。當用戶需要輸入密鑰時，按用戶設(shè)定密鑰時定義的運動軌跡和速度來移動便攜設(shè)備，即可完成密鑰的錄入。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種基于空間運動的加密解密系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括運動感知模塊、密鑰生成模塊、密鑰驗證模塊、加密模塊、解密模塊、控制模塊以及密鑰存儲模塊；其中
運動感知模塊，用于接收方位傳感器硬件產(chǎn)生的方位數(shù)據(jù)；
密鑰生成模塊，用于處理所述方位數(shù)據(jù)，將該方位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成向量表示，作為用戶密
鑰；
加密模塊，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對上述信息的加密過程；
解密模塊，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對所述加密信息進行解密； 控制模塊，用于對所述系統(tǒng)進行控制，以針對用戶不同的意圖調(diào)用不同的其他模塊；以
及，
密鑰存儲模塊，以密文形式針對用戶不同的信息存儲不同的生成密鑰。其中，該系統(tǒng)進一步包括密鑰驗證模塊，通過再次錄入用戶便攜設(shè)備的方位變化信息，采用一定的誤差容忍設(shè)置與之前保持的密鑰進行比對，如果處在可接受范圍內(nèi)則驗證通過，并采用之前的密鑰進行解密。所述運動感知模塊，能夠利用便攜設(shè)備的硬件驅(qū)動程序或便攜設(shè)備操作系統(tǒng)的相關(guān)豐吳塊。所述方位傳感器包括陀螺儀、加速度傳感器。一種基于空間運動的加密方法，該方法包括
A、從用戶聲明密碼錄入開始，通過控制模塊初始化用戶的運動狀態(tài)屬性；
B、用戶同時開始以一定的方式開始移動便攜設(shè)備，控制模塊則以一定頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息；
C、當運動序列產(chǎn)生后，利用密鑰生成模塊采用一定的算法將生成的運動狀態(tài)序列進行計算生成密鑰序列；
D、將所述密鑰以密文形式采用私有密鑰加密并存入密鑰存儲模塊；
E、采用對稱密鑰算法如DES等對信息進行加密。
其中，步驟B所述控制模塊以一定頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息，具體為移動所述便攜設(shè)備持續(xù)一定時間為止，每次運動后查詢產(chǎn)生運動狀態(tài)的信息，生成運動狀態(tài)序列。一種基于空間運動的解密方法，該方法包括
a、從用戶聲明密碼錄入開始，利用控制模塊初始化用戶的運動狀態(tài)屬性，運動狀態(tài)定義與加密過程定義一致；
b、用戶同時開始以一定的方式開始移動便攜設(shè)備，控制模塊以與加密過程中相同的頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息序列；
C、運動狀態(tài)序列產(chǎn)生后，調(diào)用密鑰生成模塊將其生成待匹配密鑰P ;
d、在密鑰存儲模塊中提取待解密信息的密鑰并解密，將其命名為密鑰P，然后與待匹配密鑰I進行比對；
e、如果比較結(jié)果相等，則采用密鑰P對信息采用與加密過程相對應的解密算法進行解密，否則，提示用戶錯誤信息。其中，步驟e所述提示用戶錯誤信息包括提示用戶重新錄制及輸入密碼。本發(fā)明所提供的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)及方法，具有以下優(yōu)點
I)用戶只需要移動便攜設(shè)備的位置即可完成密鑰的輸入，完成信息的加密和解密，而無需繁瑣的鍵盤操作，特別是對于移動便攜設(shè)備等小屏幕和交互功能受限制的設(shè)備更加有效，故而具有操作簡便、快捷的優(yōu)點。2)當前便攜設(shè)備的功能不僅僅限于通信和計算，其娛樂功能所占的比重越來越大，便攜設(shè)備越來越成為娛樂工具，本發(fā)明的這種密鑰錄入和驗證方法，增強了便攜設(shè)備的趣味性。


圖I為本發(fā)明的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為利用本發(fā)明的系統(tǒng)進行加密的過程示意圖3為利用本發(fā)明的系統(tǒng)進行解密的過程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明的系統(tǒng)及方法作進一步詳細的說明。
圖I為本發(fā)明的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)主要運行在便攜設(shè)備上。如圖I所示，該系統(tǒng)主要包括運動感知模塊10、密鑰生成模塊11、密鑰驗證模塊12、加密模塊13、解密模塊14、控制模塊15以及密鑰存儲模塊16。其中
運動感知模塊10，用于接收并處理陀螺儀、加速度傳感器等方位傳感器硬件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，該模塊可采用便攜設(shè)備的硬件驅(qū)動程序或者便攜設(shè)備操作系統(tǒng)的相關(guān)模塊。密鑰生成模塊11，用于處理方位數(shù)據(jù)，將方位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成向量表示，作為用戶密鑰。密鑰驗證模塊12，通過再次錄入用戶便攜設(shè)備的方位變化信息，采用一定的誤差容忍方法與之前保持的密鑰進行比對，如果處在接受范圍內(nèi)則驗證通過，采用之前的密鑰進行解密。加密模塊13和解密模塊14，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對信息的實際加密解密功能?？刂颇K15，用于對整個系統(tǒng)進行控制，以針對用戶不同的意圖調(diào)用不同的其他模塊。密鑰存儲模塊16，以密文形式針對用戶不同的信息存儲不同的生成密鑰。如上所述為本發(fā)明的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)的硬件部分介紹。下面對本發(fā)明利用該加密解密系統(tǒng)生成密鑰以及基于空間運動的加密解密的方法進行說明。所述基于空間運動的加密解密，為兩個相互獨立的過程。圖2為利用本發(fā)明的系統(tǒng)進行加密的過程示意圖；如圖2所示，該過程包括如下步驟
步驟21 :從用戶聲明密碼錄入開始，通過控制模塊15初始化用戶的運動狀態(tài)屬性。將便攜設(shè)備的運動狀態(tài)定義為一組運動的屬性所構(gòu)成的向量的函數(shù)，可表示為公式I O
權(quán)利要求
1.一種基于空間運動的加密解密系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要包括運動感知模塊、密鑰生成模塊、密鑰驗證模塊、加密模塊、解密模塊、控制模塊以及密鑰存儲模塊；其中 運動感知模塊，用于接收方位傳感器硬件產(chǎn)生的方位數(shù)據(jù)； 密鑰生成模塊，用于處理所述方位數(shù)據(jù)，將該方位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成向量表示，作為用戶密鑰； 加密模塊，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對上述信息的加密過程； 解密模塊，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對所述加密信息進行解密； 控制模塊，用于對所述系統(tǒng)進行控制，以針對用戶不同的意圖調(diào)用不同的其他模塊；以及， 密鑰存儲模塊，以密文形式針對用戶不同的信息存儲不同的生成密鑰?！?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括密鑰驗證模塊，通過再次錄入用戶便攜設(shè)備的方位變化信息，采用一定的誤差容忍設(shè)置與之前保持的密鑰進行比對，如果處在可接受范圍內(nèi)則驗證通過，并采用之前的密鑰進行解密。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)，其特征在于，所述運動感知模塊，能夠利用便攜設(shè)備的硬件驅(qū)動程序或便攜設(shè)備操作系統(tǒng)的相關(guān)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于空間運動的加密解密系統(tǒng)，其特征在于，所述方位傳感器包括陀螺儀、加速度傳感器。
5.一種基于空間運動的加密方法，其特征在于，該方法包括 A、從用戶聲明密碼錄入開始，通過控制模塊初始化用戶的運動狀態(tài)屬性； B、用戶同時開始以一定的方式開始移動便攜設(shè)備，控制模塊則以一定頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息； C、當運動序列產(chǎn)生后，利用密鑰生成模塊采用一定的算法將生成的運動狀態(tài)序列進行計算生成密鑰序列； D、將所述密鑰以密文形式采用私有密鑰加密并存入密鑰存儲模塊； E、采用對稱密鑰算法如DES等對信息進行加密。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于空間運動的加密方法，其特征在于，步驟B所述控制模塊以一定頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息，具體為移動所述便攜設(shè)備持續(xù)一定時間為止，每次運動后查詢產(chǎn)生運動狀態(tài)的信息，生成運動狀態(tài)序列。
7.一種基于空間運動的解密方法，其特征在于，該方法包括 a、從用戶聲明密碼錄入開始，利用控制模塊初始化用戶的運動狀態(tài)屬性，運動狀態(tài)定義與加密過程定義一致； b、用戶同時開始以一定的方式開始移動便攜設(shè)備，控制模塊以與加密過程中相同的頻率調(diào)用運動感知模塊獲得便攜設(shè)備的運動狀態(tài)信息序列； C、運動狀態(tài)序列產(chǎn)生后，調(diào)用密鑰生成模塊將其生成待匹配密鑰 d、在密鑰存儲模塊中提取待解密信息的密鑰并解密，將其命名為密鑰P，然后與待匹配密鑰I進行比對； e、如果比較結(jié)果相等，則采用密鑰P對信息采用與加密過程相對應的解密算法進行解密，否則，提示用戶錯誤信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于空間運動的解密方法，其特征在于，步驟e所述提示用戶錯誤信息包括提示用戶重新錄制及輸入密碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于空間運動的加密解密系統(tǒng)及方法，主要包括運動感知模塊，用于接收方位傳感器硬件產(chǎn)生的方位數(shù)據(jù)；密鑰生成模塊，用于處理所述方位數(shù)據(jù)，將該方位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成向量表示以作為用戶密鑰；加密模塊和解密模塊，采用DES、AES或其他任意對稱密鑰系統(tǒng)完成對上述信息的加密和解密過程；控制模塊，用于對所述系統(tǒng)進行控制，以針對用戶不同的意圖調(diào)用其他模塊；密鑰存儲模塊，以密文形式針對用戶不同的信息存儲不同的生成密鑰。采用本發(fā)明，能夠利用陀螺儀和加速度傳感器等便攜設(shè)備的運動感知能力，提供快捷的密鑰生成及加密解密技術(shù)，用戶可利用密鑰完成對信息的加密和解密操作。
文檔編號H04L9/06GK102724034SQ20121015346
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者李智杰 申請人:人民搜索網(wǎng)絡(luò)股份公司