[发明专利]基于多项式完全同态的二进制数据加密系统及方法

权利要求书

1.一种基于多项式完全同态的二进制数据加密系统，其特征在于，包括：分拆合并单元、加解密单元、进制转换单元、逻辑运算单元、控制单元以及与控制单元相连的移位单元，其中：分拆合并单元①接收全部明文或全部密文并分拆为单字节的分量明文或分量密文或②接收单字节分量明文或分量密文并合并为对应全部明文或全部密文；进制转换单元接收二/十进制密文并输出十/二进制密文；逻辑运算单元根据控制单元指令，对输入的单个或一对密文执行逻辑运算，控制单元分别与分拆合并单元、加密单元、进制转换单元和逻辑运算单元并传输加密参数；加解密单元根据输入的单字节明文/密文以及来自控制单元的加密参数进行全同态加密/解密并输出单字节密文/明文；移位单元通过接收来自控制单元的移位指令实现左移n位(n)或右移n位(n)；

所述的进制转换单元，将十进制转换至二进制下的分量密文，具体包括：

1)将一个取值介于0～255之间的密文C，即为一个字节的十进制取值范围，作为输入；

2)设置循环变量i＝7，计算输入密文C减去2⁷＝128对应的密文C128，得到差的密文C7，比较C7是否大于0；

3)当C70，则二进制密文的第i+1位为1的密文形态，并且将C替换为C7，循环变量i减小1，当i0时回到第2步；否则，二进制密文的第i+1位为0的密文形态，C不变，循环变量i减小1，当i0时回到第2步；

4)循环变量i＝0，则将当前的密文C，通过转换，赋值给二进制密文的第0位，转换方式为：设y₁'＝β₁·f(x₁')·y₁,y₂'＝β₂·f(x₂')·y₁，则当前密文为：

C＝a₁·f(x₁)·y₁'+a₂·f(x₂)·y₂'

＝a₁·β₁·f(x₁)·f(x₁')·y₁+a₂·β₂·f(x₂)·f(x₂')·y₁

＝a₃·f(x₃)·y₁；

所述的移位单元对单字节二进制密文同态位移，具体步骤包括左移和右移，其中：

①左移n位：将二进制密文A转换到十进制密文B，计算C＝B·2ⁿ，再将十进制密文C转换到二进制密文D，即为A左移n位的结果密文；

②右移n位：将二进制密文A转换到十进制密文B，计算C＝[B÷2ⁿ]，即同态取整操作后，再将十进制密文C转换到二进制密文D，即为A左移n位的结果密文。