[发明专利]一种具有似混沌特性的文件加密方法

权利要求书

1.一种具有似混沌特性的文件加密方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：读取待加密源文件M的内容作为明文数据，基于无理数DES算法把明文数据进行分组并与密钥块进行迭代加密，迭代加密后的密文通过循环移位和置换得到明文加密信息；

步骤二：采用SM3杂凑算法把用户输入的密码预处理生成数字摘要，以E为底做自然对数经过多重无理数异或运算将数字摘要生成无理数混沌密钥集；

步骤三：把无理数混沌密钥集中的无理数密钥分别与步骤一得到的明文加密信息再次进行循环加密，构造出具有似混沌特性加密的环境，并加入验证信息组合文件，产生密文文件；

所述多重无理数异或运算是：把用户输入的密码S通过SM3杂凑算法生成的数字摘要值Y中相邻的两个杂凑数转化成10进制数X_e，1＜e＜16；其次，令X_e分别以E为底做自然对数运算并取小数点前16位为数据集H_e；最后，将H₁与H₁₆做异或运算，将H₂与H₁₅做异或运算，将H₃与H₁₄做异或运算，……以此类推，产生8组无理数混沌密钥组成无理数混沌密钥集；

所述步骤三中循环加密的方法为：8组无理数DES分组明文加密的密文分别与8组无理数密钥做循环异或操作，产生最后的加密文件；验证信息组合文件指待加密文件的后缀名信息；

所述基于无理数DES算法在DES算法的基础上增加了无理数异或的操作，把密钥和无理数序列进行移位或者异或处理；实现方法为：

(1)设DES原密钥K的长度为64位；

(2)产生64位随机数b；

(3)将DES原密钥K与随机数b进行按位异或运算，生成64位密钥。

2.根据权利要求1所述的具有似混沌特性的文件加密方法，其特征在于，所述步骤一中明文加密信息的获取方法是：

步骤1：以字节输入流的形式读取待加密的源文件M的内容作为明文数据，根据DES算法将明文数据进行IP置换映射成一个64位的分组，并把置换后的数据分为L₀和R₀两部分；

步骤2：利用轮函数f变换对置换后的两部分数据L₀和R₀进行16轮的变换，在每一轮的轮函数f变换中，使用不同的子密钥，最终生成数据L₁₆和R₁₆；

步骤3：将数据L₁₆和R₁₆组成64比特作为输入块，进行IP逆置换得到最终的密文。

3.根据权利要求2所述的具有似混沌特性的文件加密方法，其特征在于，所述IP置换把明文数据按位重新组合进行置换，把置换后的数据分为L₀和R₀两部分；IP置换是将输入的64位数据块的某一位放到新数据的其他位，依此类推，即将输入的64位明文数据的第1位置换到第40位，第2位置换到第8位，第3位置换到第48位，以此类推，最后一位是原来的第7位；其中，L₀是置换后的数据的前32位，R₀是置换后的数据的后32位；所述IP逆置换是IP置换的逆运算。