[发明专利]一种交叠分组的数据加解密方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全领域，特别是涉及到对系统内或系统间的数据机密性的技术。

背景技术

分组密码具有加密速度快、安全性高、易于标准化等特点，特别是在网络日趋普及的当今，更是成为确保敏感数据机密性的一种主流加解密方法，因而广泛应用于数据的安全传输与保密存储等多个应用场合中。但是现有的分组密码仍有一个共同的缺陷，即，分析者可利用被加密分组只有有限的几个长度尺寸这一特点，将枚举分组长度尺寸与暴力破解相结合就有可能破解出明文。本发明提出了一种暴力方法不可能破解的分组密码。

发明内容

本发明的目的是提供交叠分组的数据加解密方法，该交叠分组的数据加解密方法是为了解决现有分组密码输出的密文可能被暴力破解的问题。采用分组交叠的方式对各个明文分组进行两层加密，包括：(1)对两两明文分组加密形成第1层密文分组；(2)以压盖边界的方式对第1层密文分组进行加密形成第2层密文分组，并将第2层密文分组作为最终的数据密文。

本发明的技术解决方案是采用交叠的方法对数据明文中的各分组进行两层的加密，其步骤如下；

(1)对两两明文分组加密形成第1层密文分组；

(2)以压盖边界的方式对第1层密文分组进行加密形成第2层密文分组，并将第2层密文分组作为最终的数据密文。

对以上交叠的方法对数据明文中的各分组进行两层的加密步骤如下：

(1)数据的加解密双方事先共享两种已有的对称加密算法以及加解密相关素材；

(2)按单长分组长度将数据明文划分成若干个定长的分组；

(3)加密方对两两明文分组实施联合加密，生成第1层密文分组；

(4)加密方以压盖分组边界的方式对两两第1层密文分组实施联合加密，生成第2层密文分组并作为最终的密文；

(5)解密方对两两第2层密文分组实施联合解密，生成第1层密文分组；

(6)解密方对两两第1层密文分组实施联合解密，将解密结果作为最终的数据明文。

对以上步骤(1)中，选择DES、3DES、IDEA、AES、RC5、Blowfish、或者Rijadeal。

对以上步骤(2)中，“压盖”是指对两个相邻明文分组实施如下操作：对前一个分组的后一半内容和后一个分组的前一半内容进行联合加密从而生成一个第1层密文分组，或者，对两个相邻的第1层密文分组实施如下操作：对前一个分组的后一半内容和后一个分组的前一半内容进行联合加密从而生成一个第2层密文分组。

对以上步骤(1)中，所需的加解密素材类型有多个，包括链接操作模式、初始向量以及对称密钥，使用本方法前，加解密双方要选择一种已有方法来共享所需的加解密素材。

对以上步骤(2)中，可将单长分组的长度可以定义为32位、64位或128位，对应的倍长分组长度则为64位、128位或256位。

对以上步骤(3)中，加密方对两个相邻的明文分组实施联合加密，生成一个第1层密文分组，对后续明文分组也按此法操作直至所有明文被加密。

对以上步骤(4)中，加密方按照如下方式对两个相邻的第1层密文分组实施加密从而生成一个第2层的密文分组：使得该第2层密文分组压盖第1层两个密文分组之间的边界，其结果，第2层密文分组的中点对准第1层两个密文分组的边界。

对以上步骤(5)中，解密方将两个相邻的第2层密文分组实施联合解密，生成一个第1层密文分组，对后续的第2层密文分组也按此法操作直至所有第2层密文分组被解密。

对以上步骤(6)中，解密方将两个相邻的第1层密文分组实施联合解密，生成一个明文分组，对后续的第1层密文分组也按此法操作直至所有第1层密文分组被解密。

下文从使用前提、概念符号、核心方法、方法总结四个方面说明本发明。

1、使用前提

(1)本发明是一个复合型的分组加密算法，使用两种现有的针对单长分组与倍长分组的密码算法(单长分组与倍长分组的含义见概念符号一节)。

(2)加密方与解密方事先通过安全的通道共享两个密钥K^s与K^d，其中K^s与K^d为单长分组与倍长分组的密钥。

(3)加密方与解密方事先通过安全的通道共享两个初始向量IV^s与IV^d，其中IV^s与IV^d为单长分组与倍长分组的初始向量。

(4)加密方与解密方事先约定一种密文分组之间的链接操作模式。