[发明专利]一种基于交织分片的安全数据传输方法

说明书

本发明提供了一种基于交织分片的安全数据传输方法，用于解决分片传输机制中传输代价和计算代价高的问题。所述数据传输方法中，发送端通过交织矩阵将所传输的原始数据映射为若干个分片数据发送给接收端，接收端通过所述交织矩阵将所接收的所述分片数据解码恢复为所述原始数据。本发明的交织矩阵为动态随机生成，攻击者无法得知或无法破解交织矩阵；同时，数据以分片的形式传送，在无法获取所有数据分片的前提下无法对数据进行恢复，从而进一步保障了数据传输的安全性。同时仅需要对交织矩阵进行加解密处理，交织和解交织的过程计算复杂度低，任务量较少，尤其适用于大规模数据的传输。

技术领域

本发明属于网络信息与数据安全领域，具体涉及一种基于交织分片的安全数据传输方法。

背景技术

在通信网络中，节点之间存在大量数据交互，随着网络数据的级数式增长，信息内容的安全性变得越来越重要，需要提供一定的安全加密机制以保障数据传输的安全性。

传统的数据加密技术主要包括对称加密和非对称加密两种，前者要求数据的加解密秘钥相同，后者则将秘钥分为一对公钥和私钥，使用公钥加密后获得的密文可以被持有私钥的一方解密。对称加密和非对称加密技术在秘钥长度足够长时，均能提供高等级的安全数据传输和交换。然而二者计算复杂度较高，发送端和接收端在实现数据的加解密时，需要消耗大量的计算资源，代价较高。在发送数据量较大时，该缺陷尤为明显，会产生很高的计算代价。

分片传输技术是一种较新的针对物联网数据传输的数据传输机制。在发送端，发送端先选好不同的数据传输路径，随后将数据进行分片并加密，再通过之前选好的不同路径进行发送，在接收端获取所有分片解密数据并后进行相加，最终恢复原始数据。通过分片传输机制，攻击者只有获取所有数据分片和解密秘钥，才有可能恢复原始数据，因此数据在传输过程中的安全性进一步增强。

现有技术中，已有的分片传输机制简单，虽然在一定程度上提高了数据传输的安全性，但仍依赖于高复杂度的传统加解密算法，大幅度增加了网络数据传输量，仍需要较高的传输代价和计算代价。

发明内容

为了提高网络数据传输的安全性，克服现有技术中分片传输机制中传输代价和计算代价高的问题，本发明提供了一种基于交织分片的安全数据传输技术，引入数据交织机制，将多个原始数据以一定的计算规则组合在一起并生成数据分片，在保证低计算复杂度和低数据传输量的同时保障数据传输的安全性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种基于交织分片的安全数据传输方法，所述基于交织分片的数据传输方法，发送端通过交织矩阵将所传输的原始数据映射为若干个分片数据发送给接收端，接收端通过所述交织矩阵将所接收的所述分片数据解码恢复为所述原始数据。

进一步地，所述基于交织分片的数据传输方法，包括如下步骤：

步骤S1，发送端生成交织矩阵，加密后将交织矩阵密文发送给接收端服务器；

步骤S2，接收端接收到交织矩阵密文后通过解密获取交织矩阵明文；

步骤S3，发送端将所发送的原始数据使用所述交织矩阵映射为若干个分片数据，并将所述分片数据发送给接收端；

步骤S4，接收端获取到所述分片数据后，再根据交织矩阵明文，对所述分片数据进行解码，将所述分片数据恢复为所传输的原始数据。

进一步地，所述步骤S1中发送端生成交织矩阵，每隔一段预定的时间随机生成。

进一步地，所述步骤S1中发送端对交织矩阵加密，通过公钥进行。

进一步地，所述发送端持有公钥，用于交织矩阵的加密；接收端持有与所述公钥成对的私钥，用于交织矩阵的解密。