專利名稱：一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密、解密的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)據安全領域，尤其涉及一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密、解密的方法。
背景技術：
隨著信息技術與網絡技術的快速發(fā)展，數(shù)據安全變得越來越重要。數(shù)據安全主要是指數(shù)據本身的安全與數(shù)據傳輸?shù)陌踩?。?shù)據傳輸安全是指數(shù)據在傳輸過程中必須要確保數(shù)據的安全性，完整性和不可篡改性。數(shù)據加密被公認為是保護數(shù)據傳輸安全惟一實用的方法和保護存儲數(shù)據安全的有效方法，是數(shù)據保護在技術上最重要的防線。數(shù)據加密是指按照特定的密碼算法和密鑰把敏感的明文數(shù)據變換成難以識別的密文數(shù)據。當需要時，可使用與加密對應的密碼算法和密鑰把密文數(shù)據還原成明文數(shù)據，即數(shù)據解密。通過在發(fā)送端對數(shù)據進行加密處理，在接收端對收到的密文數(shù)據進行解密，可保證數(shù)據在傳輸過程的安全性。目前，對于傳輸?shù)臄?shù)據，發(fā)送端大多采用一次加密，接收端對收到的密文進行一次解密即可得到想要的數(shù)據，這樣可以即可在一定程度上保證數(shù)據安全，又可以減少加密、解密過程。但是，由于只對數(shù)據進行一次加密，數(shù)據安全性較低，黑客或者惡意攻擊者很可能通過對截獲的密文進行破解，進而得到數(shù)據明文，造成數(shù)據安全隱患。另外，目前即使有對數(shù)據進行多次加密的方案，一般也是采用固定次數(shù)的加密，當需要改變加密次數(shù)時，就需要更改加密模塊，同時也需要改變相應的解密模塊，實現(xiàn)復雜，成本高。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術中存在的數(shù)據單次加密安全性低、多次加密實現(xiàn)復雜等的問題，提出了一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密、解密方法，它可以實現(xiàn)對數(shù)據進行多次加密， 并且可以在不改變加密模塊與解密模塊的情況下，改變對數(shù)據的加密次數(shù)、加密算法及加密次序，提高了數(shù)據的安全性，實現(xiàn)方便，復雜度低。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案 一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密的方法，它的步驟為
5101加密模塊接收加密根密鑰和要加密的數(shù)據；
5102加密模塊解析要加密的數(shù)據，獲得要加密的數(shù)據中已經劃分好的多個數(shù)據段，其中每個數(shù)據段由加密描述信息和數(shù)據信息組成，各數(shù)據段加密描述信息至少包含的該數(shù)據段數(shù)據信息的長度、該數(shù)據段采用的加密算法及加密次序信息，加密次序排在最后的數(shù)據段的數(shù)據信息為所需數(shù)據；
5103判斷解析得到的數(shù)據段的個數(shù)是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S105 ；否則，執(zhí)行步驟 S104 ；
5104數(shù)據段個數(shù)為1，根據該數(shù)據段的加密算法，用加密根密鑰對該數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述與該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為加密后的數(shù)據輸出；
S105 根據第一加密次序數(shù)據段的加密算法，用加密根密鑰對第一加密次序數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為第一加密次序數(shù)據段的加密結果；
S106:依次根據加密次序相鄰的兩個數(shù)據段中加密次序在后的數(shù)據段的加密算法，利用加密次序在前的數(shù)據段中的數(shù)據信息或全部信息作為加密密鑰對所述加密次序在后的數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為所述加密次序在后的數(shù)據段的加密結果；
S107 判斷所有的數(shù)據段是否都已完成加密，若是，執(zhí)行步驟S108 ；否則，執(zhí)行步驟 S106 ；
S108:將各數(shù)據段的加密結果按照各數(shù)據段在要加密的數(shù)據中的先后次序依次組合作為加密后的數(shù)據輸出。所述解密描述信息至少包含加密得到的加密數(shù)據的長度、與該加密數(shù)據加密時使用的加密算法對應的解密算法、與該加密數(shù)據加密次序對應的解密次序。所述加密模塊至少支持AES、3DES、SMS4中的一種加密算法。一種實現(xiàn)數(shù)據多級解密的方法，它的步驟為
5201解密模塊接收解密根密鑰和要解密的數(shù)據；
5202解密模塊解析要解密的數(shù)據，獲得要解密數(shù)據中每個數(shù)據段的解密描述信息與加密數(shù)據，解密描述信息至少包含該數(shù)據段的加密數(shù)據的長度、該數(shù)據段的加密數(shù)據的解密算法及解密次序信息，然后解密模塊根據各數(shù)據段的加密數(shù)據的長度將要解密的數(shù)據分為多個數(shù)據段；
5203判斷數(shù)據段個數(shù)是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S205 ；否則，執(zhí)行步驟S204 ；
5204數(shù)據段數(shù)為1，根據該數(shù)據段的解密算法，利用解密根密鑰對數(shù)據段中的加密數(shù)據進行解密，輸出解密后的數(shù)據；
5205根據第一解密次序數(shù)據段的解密算法，利用解密根密鑰對第一解密次序數(shù)據段的加密數(shù)據進行解密，得到解密結果；
S206:依次根據解密次序相鄰的兩個數(shù)據段中解密次序在后的數(shù)據段的解密算法，利用解密次序在前的數(shù)據段的解密結果中的與加密時生成加密數(shù)據使用的加密密鑰對應的數(shù)據部分作為解密密鑰對所述解密次序在后的數(shù)據段中的加密數(shù)據進行解密，得到所述解密次序在后的數(shù)據段的解密結果；
S207:判斷所有的數(shù)據段是否都已完成解密，若是，執(zhí)行步驟S208;否則，執(zhí)行步驟 S206 ；
S208:輸出解密次序在最后的數(shù)據段的解密結果作為解密后的數(shù)據。所述解密模塊至少支持AES、3DES、SMS4中的一種算法。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過在要加密數(shù)據中的各數(shù)據段的有效數(shù)據前增加描述該數(shù)據段長度、加密算法及加密次序信息，實現(xiàn)了每段數(shù)據都可采用不同的算法進行加密，且每段數(shù)據的加密次序不固定，提高了數(shù)據的安全性；在需要更改各數(shù)據段的加密算法及加密次序時，無需更改加密模塊與解密模塊，只需更改數(shù)據段前描述該數(shù)據段的信息即可，具有安全性高，實現(xiàn)方便靈活，復雜度低，易于擴展等優(yōu)點。


圖1是加密模塊連接示意圖2是本發(fā)明所述實現(xiàn)數(shù)據多級加密的流程示意圖3是要加密的數(shù)據結構示意圖4是要加密的數(shù)據中各數(shù)據段的結構示意圖5是解密模塊連接示意圖6是要解密的數(shù)據的結構示意圖7是要解密的數(shù)據中各數(shù)據段的結構示意圖8是本發(fā)明所述實現(xiàn)數(shù)據多級解密的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不夠成對本發(fā)明的不當限定。如圖1所示，加密模塊接收加密根密鑰與要加密的數(shù)據輸入，輸出加密后的數(shù)據。如圖2所示，要加密的數(shù)據由多個要加密的數(shù)據段組成。如圖3所示，每個要加密的數(shù)據段由加密描述信息和數(shù)據信息組成，其中，加密描述信息至少包含該數(shù)據段數(shù)據信息的長度、該數(shù)據段要采用加密算法及該數(shù)據段的加密次序。如圖4所示，實現(xiàn)數(shù)據多級加密的方法，它的步驟為
5101加密模塊接收加密根密鑰RKEY和要加密的數(shù)據DATA ；
5102加密模塊解析要加密的數(shù)據DATA，獲得DATA中劃分好的η個數(shù)據段，其中，每個數(shù)據段由加密描述信息和數(shù)據信息組成，各數(shù)據段的加密描述信息至少包含該數(shù)據段數(shù)據信息的長度、該各段數(shù)據采用的加密算法和該各段數(shù)據的加密次序，加密次序排在最后的數(shù)據段中的數(shù)據信息為所需數(shù)據；
5103判斷解析得到的數(shù)據段的個數(shù)η是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S105 ；否則，執(zhí)行步驟 S104 ；
5104數(shù)據段個數(shù)為1，根據該數(shù)據段采用的加密算法，用加密根密鑰RKEY對數(shù)據段即要加密的數(shù)據DATA中的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合，作為加密后的數(shù)據EDATA輸出；
5105根據解析得到的各數(shù)據段的加密次序，將各數(shù)據段依次標記為Dp……、Dn，其中 η為大于1的自然數(shù)，根據第一加密次序數(shù)據SD1的加密算法，用加密根密鑰RKEY對第一加密次序數(shù)據段D1中的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為第一加密次序數(shù)據段的加密結果ED1 ；
5106根據加密次序在后的數(shù)據段Dm+1的加密算法，利用加密次序在前的數(shù)據段Dm中的數(shù)據信息或全部信息作為加密密鑰對加密次序在后的數(shù)據段Dlrt中的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為加密次序在后的數(shù)據段的加密結果EDm+1，其中m為大于等于1且小于η 的自然數(shù)；
S107 判斷所有的數(shù)據段是否都已完成加密，若是，執(zhí)行步驟S108 ；否則，m值增加1，執(zhí)行步驟S106 ；
S108:將各數(shù)據段Dp……、Dn的加密結果EDp……、EDn按照各數(shù)據段在要加密的數(shù)據中的先后次序依次組合后作為加密后的數(shù)據EDATA輸出。所述解密描述信息至少包含加密得到的加密數(shù)據的長度、與該加密數(shù)據加密時使用的加密算法對應的解密算法、與該加密數(shù)據加密次序對應的解密次序。所述加密模塊至少支持AES、3DES、SMS4中的一種加密算法。如圖5所示，解密模塊接收要解密的數(shù)據EDATA和解密根密鑰RKEY輸入，輸出解密后的數(shù)據。如圖6所示，要解密的數(shù)據由多個要解密的數(shù)據段組成。如圖7所示，要解密的數(shù)據段由解密描述信息和加密數(shù)據組成，其中，解密描述信息至少包含該數(shù)據段中加密數(shù)據的長度、該數(shù)據段采用的解密算法及該數(shù)據段的解密次序。如圖8所示，實現(xiàn)數(shù)據多級解密的方法，它的步驟為
5201解密模塊接收解密根密鑰RKEY和要解密的數(shù)據EDATA ；
5202解密模塊解析要解密的數(shù)據EDATA，獲得EDATA中每個數(shù)據段的解密描述信息和加密數(shù)據，解密描述信息至少包含該數(shù)據段的加密數(shù)據的長度、該數(shù)據段的加密數(shù)據的解密算法及解密次序信息，然后解密模塊根據各數(shù)據段的加密數(shù)據的長度將要解密的數(shù)據 EDATA分為η個數(shù)據段；
5203判斷數(shù)據段個數(shù)η是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S205 ；否則，執(zhí)行步驟S204 ；
5204數(shù)據段數(shù)為1，根據該數(shù)據段即要解密的數(shù)據EDATA的解密算法，利用解密根密鑰RKEY對數(shù)據段中的加密數(shù)據進行解密，輸出解密后的數(shù)據DATA ；
5205根據解析得到的各數(shù)據段的解密次序，將各數(shù)據段依次標記為EDp……丄化，其中，η為大于1的自然數(shù)，根據第一解密次序數(shù)據段ED1的解密算法，利用解密根密鑰RKEY 對第一解密次序數(shù)據段ED1中的加密數(shù)據進行解密，得到D1，設置m=l ；
5206根據解密次序在后的數(shù)據段EDm+1的解密算法，利用解密次序在前的數(shù)據段EDm 的解密結果Dm中的與加密時生成加密數(shù)據使用的加密密鑰對應的數(shù)據部分作為解密密鑰對解密次序在后的數(shù)據段EDm+1中的加密數(shù)據進行解密，得到Dm+1 ；
5207判斷所有的數(shù)據段是否都已完成解密，若是，執(zhí)行步驟S208 ；否則，m值增加1，執(zhí)行步驟S206 ；
5208輸出解密次序在最后的數(shù)據段EDn的解密結果Dn，即解密后的數(shù)據DATA。所述解密模塊至少支持AES、3DES、SMS4中的一種算法。上述實施例為本發(fā)明的較優(yōu)選擇，在本發(fā)明基礎上進行修改或擴展的其它實施例，本領域相關技術人員可以很容易想到并實現(xiàn)，本發(fā)明不再贅述。
權利要求
1.一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密的方法，其特征是，它的步驟為S101加密模塊接收加密根密鑰和要加密的數(shù)據；S102加密模塊解析要加密的數(shù)據，獲得要加密的數(shù)據中已經劃分好的多個數(shù)據段，其中每個數(shù)據段由加密描述信息和數(shù)據信息組成，各數(shù)據段加密描述信息至少包含的該數(shù)據段數(shù)據信息的長度、該數(shù)據段采用的加密算法及加密次序信息，加密次序排在最后的數(shù)據段的數(shù)據信息為所需數(shù)據；S103判斷解析得到的數(shù)據段的個數(shù)是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S105 ；否則，執(zhí)行步驟 S104 ；S104數(shù)據段個數(shù)為1，根據該數(shù)據段的加密算法，用加密根密鑰對該數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為加密后的數(shù)據輸出；S105:根據第一加密次序數(shù)據段的加密算法，用加密根密鑰對第一加密次序數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為第一加密次序數(shù)據段的加密結果；S106:依次根據加密次序相鄰的兩個數(shù)據段中加密次序在后的數(shù)據段的加密算法，利用加密次序在前的數(shù)據段中的數(shù)據信息或全部信息作為加密密鑰對所述加密次序在后的數(shù)據段的數(shù)據信息和加密描述信息中的至少一個進行加密，將加密得到的加密數(shù)據與描述該加密數(shù)據相關信息的解密描述信息組合作為該加密次序在后的數(shù)據段的加密結果；S107 判斷所有的數(shù)據段是否都已完成加密，若是，執(zhí)行步驟S108 ；否則，執(zhí)行步驟 S106 ；S108:將各數(shù)據段的加密結果按照各數(shù)據段在要加密的數(shù)據中的先后次序依次組合作為加密后的數(shù)據輸出。
2.如權利要求1所述的實現(xiàn)數(shù)據多級加密的方法，其特征是，所述解密描述信息至少包含加密得到的加密數(shù)據的長度、與該加密數(shù)據加密時使用的加密算法對應的解密算法、 與該加密數(shù)據加密次序對應的解密次序。
3.如權利要求1所述的實現(xiàn)數(shù)據多級加密的方法，其特征是，所述加密模塊至少支持 AES、3DES、SMS4中的一種加密算法。
4.一種實現(xiàn)數(shù)據多級解密的方法，其特征是，它的步驟為S201解密模塊接收解密根密鑰和要解密的數(shù)據；S202解密模塊解析要解密的數(shù)據，獲得要解密數(shù)據中每個數(shù)據段的解密描述信息與加密數(shù)據，解密描述信息至少包含該數(shù)據段的加密數(shù)據的長度、該數(shù)據段的加密數(shù)據的解密算法及解密次序信息，然后解密模塊根據各數(shù)據段的加密數(shù)據的長度將要解密的數(shù)據分為多個數(shù)據段；S203判斷數(shù)據段個數(shù)是否大于1，若是，執(zhí)行步驟S205 ；否則，執(zhí)行步驟S204 ；S204數(shù)據段數(shù)為1，根據該數(shù)據段的解密算法，利用解密根密鑰對數(shù)據段中的加密數(shù)據進行解密，輸出解密后的數(shù)據；S205根據第一解密次序數(shù)據段的解密算法，利用解密根密鑰對第一解密次序數(shù)據段的加密數(shù)據進行解密，得到解密結果；S206:依次根據解密次序相鄰的兩個數(shù)據段中解密次序在后的數(shù)據段的解密算法，利用解密次序在前的數(shù)據段的解密結果中的與加密時生成加密數(shù)據使用的加密密鑰對應的數(shù)據部分作為解密密鑰對所述解密次序在后的數(shù)據段中的加密數(shù)據進行解密，得到所述解密次序在后的數(shù)據段的解密結果；S207 判斷所有的數(shù)據段是否都已完成解密，若是，執(zhí)行步驟S208 ；否則，執(zhí)行步驟 S206 ；S208:輸出解密次序在最后的數(shù)據段的解密結果作為解密后的數(shù)據。
5.如權利要求4所述的實現(xiàn)數(shù)據多級解密的方法，其特征是，所述解密模塊至少支持 AES、.3DES、SMS4中的一種算法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)數(shù)據多級加密、解密的方法，它包括S101加密模塊接收加密根密鑰和要加密的數(shù)據；S102加密模塊解析要加密的數(shù)據，獲得每個數(shù)據段的長度、加密算法、加密次序及加密數(shù)據，并將要加密的數(shù)據分為多個數(shù)據段；S103判斷數(shù)據段的個數(shù)是否大于1，若是，執(zhí)行S105；否則執(zhí)行S104；S104用加密根密鑰對要加密的數(shù)據進行加密；S105用加密根密鑰對第一加密次序數(shù)據段進行加密；S106依次利用加密次序在前的數(shù)據段對加密次序在后的數(shù)據段進行加密；S107判斷所有的數(shù)據段是否都已完成加密，若是，執(zhí)行S108；否則執(zhí)行S106；S108將各數(shù)據段的加密結果按照各數(shù)據段在要加密的數(shù)據中的次序組合后輸出。本發(fā)明具有安全性高，實現(xiàn)方便等優(yōu)點。
文檔編號H04L9/06GK102546152SQ20121007837
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權日2012年3月22日
發(fā)明者程國海, 陶圣華 申請人:山東泰信電子有限公司