[发明专利]一种基于算术编码的保序加密系统和方法

权利要求书

1.一种基于算术编码的保序加密系统，其特征在于，包括：数据初始化模块、索引构建模块、数据加解密模块、测试模块；

数据初始化模块：用于首先将原始数据进行预处理，对所有数据进行补位；即原始数据中最高位数为m位，则将所有数据补足为m位，使数据符合保序要求；其次，对处理后的数据按数字概率进行统计，得到数字0-9的概率P(i)，其中0≤i≤9，对P(i)进一步处理，选择参数a，a∈[0,MinP(i)/10],任取两个P(i)，进行P(i)+a和P(i)-a的处理，P(i)更新为P(i)+a.；最后，将P(i)按照数字0-9的顺序在区间[0,1)上排序；

索引构建模块：用于根据数据初始化模块的结果，利用P(i)确定的子区间，通过算术编码的方式对数据进行编码构建索引；

数据加解密模块：用于利用对称加密算法AES对数据进行加密解密。

2.根据权利要求1所述的一种基于算术编码的保序加密系统，其特征在于：所述数据初始化模块通过统计数据数字概率信息和补位操作实现对数据的初始化。

3.根据权利要求1所述的一种基于算术编码的保序加密系统，其特征在于：所述索引构建模块中的索引构建通过算术编码的方式进行。

4.一种基于算术编码的保序加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过生成随机数生成算法，获取数据集，对数据进行初始化处理，对所有数据进行补位；即原始数据中最高位数为m位，则将所有数据补足为m位，使数据符合保序要求；其次，对处理后的数据按数字概率进行统计，得到数字0-9的概率P(i)，其中0≤i≤9，对P(i)进一步处理，选择参数a，a∈[0,MinP(i)/10],任取两个P(i)，进行P(i)+a和P(i)-a的处理，P(i)更新为P(i)+a.；最后，将P(i)按照数字0-9的顺序在区间[0,1)上排序；

步骤二、根据数据初始化处理的结果，利用P(i)确定的子区间，通过算术编码的方式对数据进行编码构建索引；

步骤三、利用对称加密算法AES对数据进行加密解密；

并使用对称加密算法AES进行数据加密。

5.根据权利要求4所述的一种基于算术编码的保序加密方法，其特征在于：步骤二中，所述数据初始化统计每个数字出现的概率然后按照顺序进行概率排序。

6.根据权利要求4所述的一种基于算术编码的保序加密方法，其特征在于：步骤三中，所述构建索引按照算术编码原理进行构建。