[发明专利]加密方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加密方法和装置。

背景技术

加密有实际安全性和理论安全性。实际安全性求助于算法复杂性，取决于破解者的计算能力和时间，其在理论上并不安全。理论安全性与破解者的计算能力和时间无关，其任何努力都不会优于随机地选择来碰运气。所以真正安全的加密方法，乃是理论安全性的加密方法。若不求诸加密的算法复杂性，则随着破解者获取密文及明文信息增多，密钥被破解的可能性增大。

现在的加密方法重点在于实际安全性，且重点在求诸算法复杂性来加密，例如RSA。其它一些加密法试图采用随机密钥。公理化信息论认为，在一个完备的古典密码体制中，密钥的熵不小于关于明文的熵，也不小于关于密文的熵。这意味着在古典密码体制下，若密码体系理论安全，则密钥拥有的字符数量至少与明文的一样多。在20世纪20年代，人们很自然地认为应当采取随机密钥。香农的以上研究结果公布之后，特别是1974年Chaitin的研究成果公布后，所有使用算法产生随机序列的作法不得不停止了。因为这意味着，密钥除了加密传输同样长度的随机新密钥外，再做不了其它事情。在现代加密体制下，密钥的熵仍然不应小于明文的熵，也不应小于密文的熵，导致一个密钥能传送的明文安全长度受限。当然在弱加密条件下，一个密钥能传送的明文安全长度可以是很长的，例如LFSR流加密。现代主流的随机加密方法，往往是一个静态密钥对随机密钥加密传输，然后随机密钥对明文加密传输。例如WPA加密方法使用了随机更换密钥的单包密钥加密。单包密钥即每个加密包的密钥随机生成，但随机生成的密钥通过使用静态密钥的经典加密方法传输。这种方法在强加密条件下破解者事实上可消除随机性。因为破解者若获得随机密钥的密文、加密的明文和密文，就可能破解出静态密钥，从而破解整个加密体系。事实上，采用所谓的安全信道传输随机密钥，则安全信道本身就又面临理论安全性的挑战。这必然影响到随机密钥本身的安全性。

针对相关技术中的加密方法安全性不够高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种加密方法和装置，以解决现有技术中加密方法安全性不够高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种加密方法，包括：选择密钥编号；读取与密钥编号对应的主密钥的结构信息，其中，主密钥的结构信息包括主密钥中未被使用密钥的初始起始位置和长度；比较未被使用密钥的长度与明文的长度的大小；在比较出未被使用密钥的长度大于或等于明文的长度的情况下，从未被使用密钥中选择子密钥；以及利用子密钥加密明文，得到密文，其中，密文中包括子密钥的结构信息。

进一步地，子密钥的字节长度与明文的字节长度相等。

进一步地，子密钥的结构信息包括主密钥的编号、子密钥的起始位置和结束位置。

进一步地，子密钥的结构信息为密文的密文头。

进一步地，在比较出未被使用密钥的长度小于明文的长度的情况下，加密方法还包括：更新与密钥编号对应的主密钥的内容；或重新选择密钥编号。

进一步地，在利用子密钥加密明文，得到密文之后，加密方法还包括：更新未被使用密钥的起始位置，其中，若子密钥顺序选取，则更新后的未被使用密钥的起始位置为与初始起始位置间隔第一长度的位置，第一长度为明文的长度。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种加密装置，该加密装置用于执行本发明上述内容所提供的任一种加密方法。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种加密装置，包括：第一选择单元，用于选择密钥编号；读取单元，用于读取与密钥编号对应的主密钥的结构信息，其中，主密钥的结构信息包括主密钥中未被使用密钥的初始起始位置和长度；比较单元，用于比较未被使用密钥的长度与明文的长度的大小；第二选择单元，用于在比较单元比较出未被使用密钥的长度大于或等于明文的长度的情况下，从未被使用密钥中选择子密钥；以及加密单元，用于利用子密钥加密明文，得到密文，其中，密文中包括子密钥的结构信息。

进一步地，加密装置还包括：第一更新单元，用于更新与密钥编号对应的主密钥的内容，其中，在比较单元比较出未被使用密钥的长度小于明文的长度的情况下，第一更新单元更新与密钥编号对应的主密钥的内容或第一选择单元重新选择密钥编号。

进一步地，加密装置还包括：第二更新单元，用于更新未被使用密钥的起始位置，其中，若子密钥顺序选取，则更新后的未被使用密钥的起始位置为与初始起始位置间隔第一长度的位置，第一长度为明文的长度。