[发明专利]一种多参数三维数字加密方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多参数三维数字加密方法，属于计算机保密编码理论及通信领域。

背景技术

加密解密技术对信息进行处理，得到一个不易被攻破的信息（或数据）。为了防止信息遭到破坏或攻击，很多人研究加密技术。早在上世纪60年代，由美国人研究出RSA加密方法（RSA是三个人名字的字头字母），在90年代，出现椭圆曲线加密方法，21实际初，出现HILL加密方法和EAS加密方法。

目前，世界加密技术发展迅速，21世纪采用矩阵加密技术成为主流，在不同的加密方法中，都提到旋转矩阵加密，实际上只有两种旋转加密方法，一种是矩阵逆运算（行变列，列变行），这个方法采用矩阵逆运算公式，数据得到变化；另一种是美国EAS加密方法，采用移位进行加密。椭圆曲线加密方法，利用椭圆方程求解x和y密钥，将原数据存到x、y表示的坐标点中。

以上国际几种加密方法，代表了不同加密年代技术和特点。它们分别是非线性加密方法和对称加密方法。非对称特点是，有公共密钥和私人密钥，有两把密钥；另外，还有一种对称加密方法，这种加密没有公共密钥，只有私人密钥，加密过程，就是加密密钥。而RSA是利用数论中的素数，求解密钥；椭圆曲线是利用椭圆方程，求解密钥；HILL加密是利用矩阵逆变技术（矩阵中的行变成列，列变成行的转换），先找出一个矩阵，与原数据组成的矩阵进行计算，并求出该矩阵逆运算，达到加密目的；EAS加密，采用数字低4位不变，高4为补“0”，得到一个求解密钥的因子，利用这个因子与原数相“与”，并进行移位，得到密钥x，y坐标，把原数添加到x，y对应的坐标点里，实现加密。

这些加密技术都存在不同缺陷和不足，EAS加密，采用移位方法加密，现在没有很好的方法进行破解，一旦数据被破坏后，无法知道数据的真与假。所以，这种方法很容易被攻击。RSA和椭圆曲线以及HILL加密算法，对字长长的计算机，计算很复杂，运行速度慢，不仅如此，这些算法容易出现小数，出现小数，需要重新计算，直至没有小数，才可以作为坐标点隐藏数据。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明目的是提供一种多参数三维数字加密方法。该方法是利用任意进制数和整数计算公式，求出三个参数并作为三维坐标点，再将原始数据存放到三维坐标点中，即存入x、y、z坐标点中，形成新的三维数据排列，达到数据加密的目的，克服了以往非对称加密计算公式复杂和受字长限制以及易出现小数的不足。

为了实现上述发明目的,解决已有技术中存在的向题，本发明采取的技术方案是：一种多参数三维数字加密方法，包括以下步骤：

（A）利用计算机存储器内的原始数据，根据任意进制数和整数计算公式，通过FPGA求出多个原始数据加密密钥，再将原始数据存入用密钥表示的三维坐标加密数据中，同时建立一个密钥与原始数据存储顺序线性表并与加密数据一起通过网络进行通信，实现数据加密。

（B）对步骤（A）中提到利用三维坐标实现数据加密，具体步骤如下：

（a）计算原始数据密钥

计算机对所需要加密的数据存放到内存中，进行有序排列，作为加密原始数据，并通过计算机485串行接口，传送到FPGA中，利用任意进制数计算公式（1）P=cu+w，由FPGA进行密钥计算，求出密钥c、u和w值，公式（1）中，P是加密原始数据，c是任意进制数，u是任意进制数的倍数，w是余数，表示c、u、w与加密原始数据P之间的函数关系，c、u、w表示范围从-∞到+∞，为了得到更多密钥，可将整数计算公式（2）N=2^k(2m-1)代入c、u、w密钥中，得到c_k、c_m、u_k、u_m、w_k、w_m参数，公式（2）中，N分别等于c、u、w是加密原始数据，m是N为奇数时的计算值，表示m与加密原始数据N之间的函数关系，m=1、2、3…；k是N为偶数时的计算值，k=0、1、2、3…。

（b）数据三维加密