[发明专利]基于对称算法的加密方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于对称算法的加密方法及装置，所述方法包括如下步骤：对明文密钥进行第一变换，获取白盒密钥；对所述对称算法的S盒进行第二变换，获取新的加密S盒SE’，其中，所述第二变换为第一变换的可逆变换；基于所述新的加密S盒SE’对明文和所述白盒密钥进行标准对称加密处理，输出密文提高对称加密算法的安全性。借此，本发明实现了抵御白盒攻击，提高对称加密算法的安全性。

技术领域

本发明涉及加密技术领域，尤其涉及一种基于对称算法的加密方法及装置。

背景技术

对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称加密算法是指加密和解密使用相同密钥的加密算法。AES是(Advanced EncryptionStandard，密码学中的高级加密标准)，对称加密算法的一种。黑盒攻击是攻击者并未实质性地接触到密钥(执行加密或者解密的算法)或者任何内部操作，仅仅能观察到一些外部信息或者操作。这些信息包括系统内的明文(输入)或者密文(输出)，并且认为代码执行以及动态加密不可被观察。白盒攻击是攻击者可以完全控制整个加密过程，比如了解加密算法、修改加密过程中的内存值等等。白盒密码是在运行环境中不出现完整原始密钥，能抵御白盒攻击，让攻击者无法破解出原始密钥。加密算法主要依赖于密钥的安全性，如果密钥泄露，则会给用户带来很严重的损失。所以密钥如何存储称为关键。一般而言，密钥可以写在代码中，一起编译到最后的二进制文件中，或者简单加密密钥，在使用时再解密，等等。这些方法，对于黑盒攻击来说，都是相对比较安全的，但是无法抵御白盒攻击，攻击者一旦控制了设备的运行环境，包括内存、磁盘、寄存器等，就可以在内存中或二进制文件中找到密钥。所以白盒密码技术得到发展。

实现白盒密码的常见方式为查找表方式。查找表方式的主要思想是：采用混淆的思想隐藏密钥信息，使得密钥信息不会暴露在密码算法执行过程中。一种常用的混淆方法是置乱编码(可简称为编码)，具体做法是：对一个已有的分组密码，选定一个密钥，然后对明文到密文的映射进行置乱编码，将置乱后的映射做成查找表的形式，这样密码算法的计算过程就转化为了查找表格的过程，整个密码算法就转化为了一系列查找表的过程。由于密钥被隐藏在查找表中，攻击者只能知道查找表的输入对应的输出，隐藏在内部的对应关系及密钥信息无法获知。

1.查找表体积大，分为加密查找表和解密查找表；

2.更换密钥不便，一个密钥绑定了一个查找表，如果想更换密钥，就得更换查找表，由于查找表体积很大，这给更换密钥带来了很多不便。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于对称算法的加密方法及装置，以抵御白盒攻击，提高对称加密算法的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于对称算法的加密方法，所述方法包括如下步骤：

对明文密钥进行第一变换，获取白盒密钥；

对所述对称算法的S盒进行第二变换，获取新的加密S盒SE’，其中，所述第二变换为第一变换的可逆变换；

基于所述新的加密S盒SE’对明文和所述白盒密钥进行标准对称加密处理，输出密文。

根据所述的加密方法，所述对明文密钥进行第一变换包括：

将所述明文密钥经过所述对称算法计算得到第一密钥，并对所述第一密钥进行所述第一变换；

所述对对称算法的S盒进行第二变换包括：