本發(fā)明屬于云環(huán)境下數(shù)據(jù)安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種云環(huán)境下數(shù)據(jù)加密方法。

背景技術(shù)：

云環(huán)境下數(shù)據(jù)集中后的安全問(wèn)題顯現(xiàn)。一是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中各種應(yīng)用服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)流量和突發(fā)流量有跡可循，流量模型設(shè)計(jì)相對(duì)較為規(guī)范、簡(jiǎn)單，對(duì)安全設(shè)備的處理能力沒(méi)有太高的要求。而在云計(jì)算環(huán)境下，同類型存儲(chǔ)或者應(yīng)用服務(wù)器的規(guī)模增長(zhǎng)迅猛，動(dòng)輒以萬(wàn)為單位進(jìn)行擴(kuò)展，并且不能分而治之，必須依托統(tǒng)一架構(gòu)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比，這就對(duì)安全設(shè)備本身的性能指標(biāo)提出了更高的要求。二是用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷寂c云計(jì)算系統(tǒng)有關(guān)。如何避免多用戶共存帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)；如何保證云服務(wù)的身份鑒別、認(rèn)證管理和訪問(wèn)控制等數(shù)據(jù)或控制命令下發(fā)的安全需求成為云計(jì)算環(huán)境所面臨的安全挑戰(zhàn)之一。云環(huán)境下安全設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)、策略下發(fā)、配置/日志存儲(chǔ)越來(lái)越多，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)篡改、泄漏等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問(wèn)題，此方法可以解決上述數(shù)據(jù)泄漏問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種云環(huán)境下數(shù)據(jù)加密方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種云環(huán)境下數(shù)據(jù)加密方法，該方法為發(fā)送端根據(jù)加密算法對(duì)預(yù)先生成的動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行加密，加密的結(jié)果作為數(shù)據(jù)傳輸前加密的密鑰，根據(jù)所述密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行AES對(duì)稱加密形成加密數(shù)據(jù)部分，對(duì)所述動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行異或、置換、代換和移位與加密數(shù)據(jù)部分進(jìn)行拼接，根據(jù)拼接后的數(shù)據(jù)計(jì)算校驗(yàn)碼和加密數(shù)據(jù)部分拼接后進(jìn)行傳輸；

具有與接收端相同動(dòng)態(tài)令牌和密鑰的接收端對(duì)數(shù)據(jù)接收后進(jìn)行拆包獲得待驗(yàn)證的校驗(yàn)碼和加密數(shù)據(jù)部分，對(duì)加密數(shù)據(jù)部分計(jì)算獲得校驗(yàn)碼，將該校驗(yàn)碼與待驗(yàn)證的校驗(yàn)碼進(jìn)行對(duì)比，如果相同則為正確的數(shù)據(jù)，對(duì)所述加密數(shù)據(jù)部分進(jìn)行存儲(chǔ)或其他加工處理，反之，則為不正確，視為數(shù)據(jù)被篡改丟棄該數(shù)據(jù)。

上述方案中，該方法還包括：對(duì)正確的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分離，根據(jù)分離出來(lái)的動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行移位、代換、置換和異或反解出令牌信息，再對(duì)動(dòng)態(tài)令牌信息進(jìn)行AES加密使用解密后的令牌信息對(duì)數(shù)據(jù)段里面的數(shù)據(jù)使用AES進(jìn)行解密，解密后的數(shù)據(jù)與令牌信息分別進(jìn)行存儲(chǔ)。

上述方案中，該方法還包括：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索瀏覽時(shí)，檢索到的數(shù)據(jù)使用令牌信息進(jìn)行加密，令牌信息進(jìn)行AES加密加密后結(jié)果作為密鑰，根據(jù)密鑰再對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行加密，加密后數(shù)據(jù)做一下移位、代換、置換和異或整理后的數(shù)據(jù)作為發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備端；所述設(shè)備端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異或、置換、代換和移位反解，根據(jù)自己的設(shè)備令牌信息對(duì)解密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，如果解密失敗說(shuō)明數(shù)據(jù)傳輸中被篡改直接丟棄，解密成功后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)。

上述方案中，所述對(duì)加密數(shù)據(jù)部分計(jì)算獲得校驗(yàn)碼,具體為：對(duì)數(shù)據(jù)做校驗(yàn)和時(shí)抽取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度開(kāi)始位置8字節(jié)，1/3位置、1/5位置、1/7位置、1/9位置偏移8個(gè)字節(jié)，結(jié)束位置向前偏移8個(gè)字節(jié)，對(duì)取到的6處48字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行或運(yùn)算得到的和作為校驗(yàn)碼；其中若偏移不夠8字節(jié)的用0填充。

上述方案中，該方法中加密過(guò)程為：當(dāng)前加密模塊首先從操作系統(tǒng)底層接口獲取硬件令牌信息，對(duì)獲取的令牌信息使用常規(guī)的AES算法進(jìn)行加密，加密形成的令牌數(shù)據(jù)作為后續(xù)數(shù)據(jù)加密的密鑰，使用此密鑰對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用進(jìn)行加密，加密的結(jié)果數(shù)據(jù)與密鑰數(shù)據(jù)進(jìn)行組合即數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行偏移移位、移位后的數(shù)據(jù)前128字節(jié)和后128字節(jié)進(jìn)行基于可見(jiàn)字符特征的數(shù)據(jù)字典替換、置換、異或；將加密數(shù)據(jù)與校驗(yàn)和按次序組裝起來(lái)，進(jìn)行傳輸。

上述方案中，該方法中解密過(guò)程為：對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和、密鑰分離，分離出的數(shù)據(jù)計(jì)算出校驗(yàn)與傳輸數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和進(jìn)行比較，不一致認(rèn)為已篡改或泄漏直接丟棄，校驗(yàn)和正確后對(duì)數(shù)據(jù)做解密，根據(jù)分離出來(lái)的密鑰數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行反異或、反置換和替換最后進(jìn)行移位得出原始數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能夠增強(qiáng)和避免數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)時(shí)的數(shù)據(jù)安全，防泄漏、防篡改，性能消耗小。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種云環(huán)境下數(shù)據(jù)加密方法，該方法為發(fā)送端根據(jù)加密算法對(duì)預(yù)先生成的動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行加密，加密的結(jié)果作為數(shù)據(jù)傳輸前加密的密鑰，根據(jù)所述密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行AES對(duì)稱加密形成加密數(shù)據(jù)部分，對(duì)所述動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行異或、置換、代換、移位與加密數(shù)據(jù)部分進(jìn)行拼接，根據(jù)拼接后的數(shù)據(jù)計(jì)算校驗(yàn)碼和加密數(shù)據(jù)部分拼接后進(jìn)行傳輸；

具有與接收端相同動(dòng)態(tài)令牌和密鑰的接收端對(duì)數(shù)據(jù)接收后進(jìn)行拆包獲得待驗(yàn)證的校驗(yàn)碼和加密數(shù)據(jù)部分，對(duì)加密數(shù)據(jù)部分計(jì)算獲得校驗(yàn)碼，將該校驗(yàn)碼與待驗(yàn)證的校驗(yàn)碼進(jìn)行對(duì)比，如果相同則為正確的數(shù)據(jù)，對(duì)所述加密數(shù)據(jù)部分進(jìn)行存儲(chǔ)或其他加工處理，反之，則為不正確，視為數(shù)據(jù)被篡改丟棄該數(shù)據(jù)。

該方法還包括：對(duì)正確的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分離，根據(jù)分離出來(lái)的動(dòng)態(tài)令牌進(jìn)行移位、代換、置換、異或反解出令牌信息，再對(duì)動(dòng)態(tài)令牌信息進(jìn)行AES加密使用解密后的令牌信息對(duì)數(shù)據(jù)段里面的數(shù)據(jù)使用AES進(jìn)行解密，解密后的數(shù)據(jù)與令牌信息分別進(jìn)行存儲(chǔ)。

該方法還包括：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索瀏覽時(shí)，檢索到的數(shù)據(jù)使用令牌信息進(jìn)行加密，令牌信息進(jìn)行AES加密加密后結(jié)果作為密鑰，根據(jù)密鑰再對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行加密，加密后數(shù)據(jù)做一下移位、代換、置換、異或整理后的數(shù)據(jù)作為發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備端；所述設(shè)備端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異或、置換、代換、移位反解，根據(jù)自己的設(shè)備令牌信息對(duì)解密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，如果解密失敗說(shuō)明數(shù)據(jù)傳輸中被篡改直接丟棄，解密成功后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)。

加密過(guò)程為：從操作系統(tǒng)底層接口獲取硬件令牌信息（此信息每設(shè)備唯一），對(duì)獲取的令牌信息使用常規(guī)的AES算法進(jìn)行加密，加密形成的令牌數(shù)據(jù)作為后續(xù)數(shù)據(jù)加密的密鑰。使用此密鑰對(duì)程序中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用進(jìn)行加密，加密的結(jié)果數(shù)據(jù)與密鑰數(shù)據(jù)進(jìn)行組合（數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行偏移移位、移位后的數(shù)據(jù)前128字節(jié)和后128字節(jié)進(jìn)行基于可見(jiàn)字符特征的數(shù)據(jù)字典（相當(dāng)一個(gè)密碼本）替換、置換、異或）。對(duì)加密好的數(shù)據(jù)計(jì)算出校驗(yàn)，為提升算法效率對(duì)數(shù)據(jù)做校驗(yàn)和時(shí)抽取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度開(kāi)始位置8字節(jié)，1/3位置、1/5位置、1/7位置、1/9位置偏移8個(gè)字節(jié)，結(jié)束位置向前偏移8個(gè)字節(jié)6段數(shù)據(jù)，對(duì)取到的6端共48字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行或運(yùn)算得到的和作為校驗(yàn)碼。（偏移不夠8字節(jié)的用0填充）。將加密數(shù)據(jù)與校驗(yàn)和按次序組裝起來(lái)，進(jìn)行傳輸。

解密過(guò)程為：首先對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和、密鑰分離，分離出的數(shù)據(jù)計(jì)算出校驗(yàn)和（計(jì)算過(guò)程與加密時(shí)處理一致）與傳輸數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)和進(jìn)行比較，不一致認(rèn)為已篡改或泄漏直接丟棄，校驗(yàn)和正確后對(duì)數(shù)據(jù)做解密，解密過(guò)程是加密過(guò)程的逆過(guò)程，需要用分離出來(lái)的密鑰數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行反異或、反置換和替換最后進(jìn)行移位得出原始數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。

所述對(duì)加密數(shù)據(jù)部分計(jì)算獲得校驗(yàn)碼,具體為對(duì)數(shù)據(jù)做校驗(yàn)和時(shí)抽取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度開(kāi)始位置8字節(jié)，1/3位置、1/5位置、1/7位置、1/9位置偏移8個(gè)字節(jié)，結(jié)束位置向前偏移8個(gè)字節(jié)，對(duì)取到的6處48字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行或運(yùn)算得到的和作為校驗(yàn)碼。（偏移不夠8字節(jié)的用0填充）。

本發(fā)明能夠有效防止數(shù)據(jù)傳輸時(shí)篡改和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的泄露。

本發(fā)明的主要思路是在設(shè)備到存儲(chǔ)之前將設(shè)備上的硬件令牌信息與密鑰結(jié)合進(jìn)行一定的加密，對(duì)端或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)端收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的解密；從設(shè)備上請(qǐng)求時(shí)存儲(chǔ)端要將數(shù)據(jù)按令牌信息密鑰進(jìn)行加密，設(shè)備收到數(shù)據(jù)后用自己的硬件令牌信息進(jìn)行解密。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。