[发明专利]一种中英文字符串的加密和解密方法

说明书

本发明公开了一种中英文字符串的加密和解密方法，包括：将某段中英文字符串逐个字符转换得到二进制位序列；然后利用倾斜帐篷混沌映射产生的混沌信号，将二进制位序列以8个元素为单位进行分组后进行正向和逆向移位操作，得到双向移位后的二进制位序列；最后将序列正向以6个元素为单位进行分组，并转换为数值型数据，同时进行数值与字符的转换，得到该段中英文字符串的加密密文，通过类似的方法可将密文解密恢复出原始的中英文字符串。本发明利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制位序列进行双向移位操作的加密/解密，具有良好的抵抗已知/选择明文攻击、唯密文攻击的性能，保证了中英文字符串加密与解密的安全性和可行性。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种中英文字符串的加密和解密方法。

背景技术

随着现代通信技术的飞速发展，计算机网络已成为众多领域进行信息交换的手段。由于计算机网络是一个开放式网络，信息交换时往往面临信息被窃取、篡改和伪造等安全问题，此时信息加密技术的研究与应用势在必行。

目前大多数主流信息加密解密技术都只能应用于如字母、数字、英文标点符号等单字节字符构成的信息，而可用于汉字、中文标点符号等双字节字符所构成的信息加密算法却很少。现有的中文字符加密算法，主要包括根据汉字区位码，进行的简单取反、区位码位置交换、异或，以及DES或RAS混合加密，所得的大多数密文可读性及可复制性太差，出现太多不易书写或者辨认的密文字符，也没有综合中文、英文字符的特点，提出一套简单方便、安全可靠的加密算法。在此情况下，结合混沌信号的密码特性，提出一套具有良好抗攻击性能的中英文字符串的加密和解密方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中英文字符串的加密和解密方法，利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制位序列进行分组，并对分组后的二进制位序列进行双向移位操作，进而再进行分组并转换为数值型数据，以及数值与字符的转换以生成密文，从而保证了中英文字符串加密与解密的安全性和可行性。

本发明提供了一种中英文字符串的加密方法，包括如下几个步骤：

(1)转码：将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_m}，再将数值序列P逐个元素转换成8bits的二进制数据，得到二进制位序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_8×m}，其中该段中英文字符串的长度为L，数值序列P的长度为m，二进制位序列B的长度为8×m，且L≤m≤2×L；

(2)混沌序列产生：

首先利用外部加密密钥(α、β)，按照如下公式(1)计算分别得到倾斜帐篷混沌映射的初值x₁、参数μ和取样间隔M，

其中，PB_1为二进制位序列B中元素为二进制‘1’的总个数，PB_0为二进制位序列B中元素为二进制‘0’的总个数，

然后利用初值x₁和参数μ，对如下公式(2)所示的倾斜帐篷混沌映射进行迭代，k表示迭代次数(k＝1,2,...)，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，

得到混沌序列X＝{x₁,x₂,...}，从中每隔M个元素取1个，从而形成长度为8×m的混沌序列Y＝{Y₁,Y₂,...,Y_8×m}，

(3)二进制位序列B的正向移位：