本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)據(jù)加密的方法、解密的方法及裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、交換過(guò)程中的暴露，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中攜帶的重要信息和隱私信息被意外公開(kāi)，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以保證信息和數(shù)據(jù)能夠安全的存儲(chǔ)、傳輸或交換。

數(shù)據(jù)加密，是一門歷史悠久的技術(shù)，指通過(guò)加密算法和加密密鑰將明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪?，而解密則是通過(guò)解密算法和解密密鑰將密文恢復(fù)為明文。數(shù)據(jù)加密目前仍是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行保護(hù)的一種最可靠的辦法。它利用密碼技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行加密，實(shí)現(xiàn)信息隱蔽，從而起到保護(hù)信息的安全的作用。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密流程如圖1所示。

著名的對(duì)稱加密算法可分為兩大類：

第一類是分組加密算法，該類算法的基本思想是將明文以64比特(或其它固定長(zhǎng)度)分為一組，在密鑰的作用下，通過(guò)多輪置換和迭代，輸出64比特的密文。分組加密算法可視為大字符集上的置換加密算法。著名的分組加密算法有數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)等。

第二類是序列密碼算法，其核心思想是設(shè)計(jì)一個(gè)隨機(jī)序列產(chǎn)生器，該隨機(jī)序列產(chǎn)生器在用戶密鑰的作用下，生成隨機(jī)的密鑰流，將密鑰流與明文流作模2加法，從而形成密文流。序列密碼可以看成是多表密碼的一種，如果密碼的周期不大，它將非常類似于維吉利亞密碼。

但上述數(shù)據(jù)加密方法通常有以下弊端中的一種或幾種：

1、相同明文的數(shù)據(jù)，加密后得到的密文是相同的，可以從已知部分密文推理出明文。

2、密文的長(zhǎng)度和明文的長(zhǎng)度一一對(duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)的保密性和安全性差。

3、加密后的數(shù)據(jù)膨脹嚴(yán)重。

4、可以從密文片段開(kāi)始破解，數(shù)據(jù)的保密性和安全性差。

5、算法復(fù)雜，加密效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種數(shù)據(jù)加密的方法、解密的方法及裝置，能大幅增加破解難度，進(jìn)而增加信息的保密性和安全性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)加密的方法，該方法包括：

根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)；

根據(jù)密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)；

將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)；

對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

其中，在根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)之前，方法還包括：

根據(jù)明文數(shù)據(jù)的第一長(zhǎng)度值，確定出最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，其中第二長(zhǎng)度值為大于預(yù)設(shè)數(shù)值的一個(gè)自然數(shù)的最小整數(shù)倍數(shù)，且第二長(zhǎng)度值大于第一長(zhǎng)度值；

根據(jù)第二長(zhǎng)度值與第一長(zhǎng)度值的差值，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第三長(zhǎng)度值；

根據(jù)第三長(zhǎng)度值，生成第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，其中第三長(zhǎng)度值通過(guò)第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征。

其中，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)，具體包括：

根據(jù)第二長(zhǎng)度值、密鑰的第四長(zhǎng)度值以及密鑰的校驗(yàn)和，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第一密文數(shù)據(jù)中的插入位置；

根據(jù)插入位置，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)。

其中，對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)，具體包 括：

根據(jù)插入位置和第四長(zhǎng)度值，確定出在第二密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作的開(kāi)始位置；

反轉(zhuǎn)第二密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到最終密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)加密的裝置，該裝置包括：

第一運(yùn)算模塊，用于根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)；

第二運(yùn)算模塊，用于根據(jù)密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)；

插入模塊，用于將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)；

第一操作模塊，用于對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

其中，裝置還包括：

第一確定模塊，用于根據(jù)明文數(shù)據(jù)的第一長(zhǎng)度值，確定出最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，其中第二長(zhǎng)度值為大于預(yù)設(shè)數(shù)值的一個(gè)自然數(shù)的最小整數(shù)倍數(shù)，且第二長(zhǎng)度值大于第一長(zhǎng)度值；

第二確定模塊，用于根據(jù)第二長(zhǎng)度值與第一長(zhǎng)度值的差值，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第三長(zhǎng)度值；

生成模塊，用于根據(jù)第三長(zhǎng)度值，生成第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，其中第三長(zhǎng)度值通過(guò)第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)解密的方法，該方法包括：

接收最終密文數(shù)據(jù)；

對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)；

從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)；

根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)；

根據(jù)第五密文數(shù)據(jù)、第一隨機(jī)數(shù)據(jù)和密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到明文數(shù)據(jù)。

其中，在對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)之前，方法還包括：

根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值、密鑰的校驗(yàn)和以及密鑰的第四長(zhǎng)度值，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第四密文數(shù)據(jù)中的插入位置；

相應(yīng)地，對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)，具體包括：

根據(jù)插入位置與第四長(zhǎng)度值，確定出在最終密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作的開(kāi)始位置；

反轉(zhuǎn)最終密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到第四密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

其中，第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度值通過(guò)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征，

相應(yīng)地，從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)，具體為：

根據(jù)插入位置和至少一個(gè)比特位，從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)解密的裝置，該裝置包括：

接收模塊，用于接收最終密文數(shù)據(jù)；

第二操作模塊，用于對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)；

提取模塊，用于從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)；

第三運(yùn)算模塊，用于根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)；

第四運(yùn)算模塊，用于根據(jù)第五密文數(shù)據(jù)、第一隨機(jī)數(shù)據(jù)和密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到明文數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果：

在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)明文數(shù)據(jù)與密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算， 得到第一密文數(shù)據(jù)，同時(shí)將密鑰與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，并將得到的第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與第一密文數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二密文數(shù)據(jù)，最后再對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)，解決了信息的保密性和安全性差的問(wèn)題，達(dá)到了大幅增加破解難度，進(jìn)而增加信息的保密性和安全性的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)加密的流程圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中數(shù)據(jù)加密的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例中得到第一密文數(shù)據(jù)的示意圖；

圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的示意圖；

圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中得到最終密文數(shù)據(jù)的示意圖；

圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例中數(shù)據(jù)加密的方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明第三實(shí)施例中數(shù)據(jù)加密的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例中數(shù)據(jù)解密的方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明第五實(shí)施例中數(shù)據(jù)解密的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

第一實(shí)施例

如圖2所示，本發(fā)明的第一實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)加密的方法，該方法包括：

步驟S21，根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)；

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，如圖3所示，明文數(shù)據(jù)可以先跟第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第三密文，然后再讓第三密文與密鑰進(jìn)行位 運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第一密文數(shù)據(jù)。當(dāng)然明文數(shù)據(jù)也可以先跟密鑰進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第三密文，然后再讓第三密文與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第一密文數(shù)據(jù)。其中具體得到第一密文數(shù)據(jù)可以通過(guò)如下C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，c[i]＝p[i]^r[(i+a)％rl]^k[(i+b)％kl]，其中c表示第一密文數(shù)據(jù)，i表示字節(jié)序數(shù)，p表示明文數(shù)據(jù)，r表示第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，rl表示第一隨機(jī)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，k表示密鑰，kl表示密鑰長(zhǎng)度，a是小于第一隨機(jī)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的正整數(shù)，b小于密鑰長(zhǎng)度的正整數(shù)。

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，作為一個(gè)優(yōu)選示例，為了增加最終密文數(shù)據(jù)的破解難度，可以對(duì)第一密文數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理，例如將第一密文數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)按照某種規(guī)則分別進(jìn)行循環(huán)移位，也可以再結(jié)合按位取反操作或與密鑰的校驗(yàn)和再次進(jìn)行異或運(yùn)算等，其中，循環(huán)移位可以參考密鑰的某個(gè)字節(jié)對(duì)8取模，也可以參考第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的某個(gè)字節(jié)對(duì)8取模。

步驟S22，根據(jù)密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)；

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，如圖4所示，可以將密鑰與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，且該第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度一樣。但是為了保證數(shù)據(jù)膨脹不是很嚴(yán)重，這個(gè)長(zhǎng)度值不宜過(guò)大。

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，還可以通過(guò)將第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)(除了最后一個(gè)字節(jié))分別與后面的一個(gè)字節(jié)進(jìn)行按位異或運(yùn)算得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)。

步驟S23，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)；

步驟S24，對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，如圖5所示，可將步驟S22中得到的第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)，然后再對(duì)該到第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，由于第一隨機(jī)數(shù)據(jù)每次都不同，使得加密后的最終密文數(shù)據(jù)是隨機(jī)變化的，即使密鑰很短或明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度較小，最終密文數(shù)據(jù)的變化幅度也很大，而且無(wú)法根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度準(zhǔn)確得知明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，從而增加破解難度，進(jìn)而增加信息的保密性和安全性。同時(shí)整個(gè)加密過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，加密效率較高。

第二實(shí)施例

如圖6所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)加密的方法，該方法包括：

步驟S61，根據(jù)明文數(shù)據(jù)的第一長(zhǎng)度值，確定出最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，其中第二長(zhǎng)度值為大于預(yù)設(shè)數(shù)值的一個(gè)自然數(shù)的最小整數(shù)倍數(shù)，且第二長(zhǎng)度值大于第一長(zhǎng)度值；

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，上述預(yù)設(shè)數(shù)值可以為2，當(dāng)然可以理解的是，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，并不限定預(yù)設(shè)數(shù)值的具體數(shù)值，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。

步驟S62，根據(jù)第二長(zhǎng)度值與第一長(zhǎng)度值的差值，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第三長(zhǎng)度值；

步驟S63，根據(jù)第三長(zhǎng)度值，生成第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，其中第三長(zhǎng)度值通過(guò)第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征；

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，可以通過(guò)步驟S61中的自然數(shù)和密鑰的校驗(yàn)和確定出具體是通過(guò)第一字節(jié)中的哪幾個(gè)比特位表征第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第三長(zhǎng)度值。當(dāng)然這幾個(gè)比特位可以是連續(xù)的，也可以不是連續(xù)的。另外第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的其余比特位和后面的字節(jié)完全用隨機(jī)方式產(chǎn)生。

步驟S64，根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)；

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，如圖3所示，明文數(shù)據(jù)可以先跟第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第三密文，然后再讓第三密文與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第一密文數(shù)據(jù)。當(dāng)然明文數(shù)據(jù)也可以先跟密鑰進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第三密文，然后再讓第三密文與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)得到第一密文數(shù)據(jù)。其中具體得到第一密文數(shù)據(jù)可以通過(guò)如下C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，c[i]＝p[i]^r[(i+a)％rl]^k[(i+b)％kl]，其中c表示第一密文數(shù)據(jù)，i表示字節(jié)序數(shù)，p表示明文數(shù)據(jù)，r表示第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，rl表示第一隨機(jī)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，k表示密鑰，kl表示密鑰長(zhǎng)度，a是小于第一隨機(jī)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的正整數(shù)，b小于密鑰長(zhǎng)度的正整數(shù)。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，作為一個(gè)優(yōu)選示例，為了增加最終密文數(shù)據(jù)的 破解難度，可以對(duì)第一密文數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的處理，例如將第一密文數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)按照某種規(guī)則分別進(jìn)行循環(huán)移位，也可以再結(jié)合按位取反操作或與密鑰的校驗(yàn)和再次進(jìn)行異或運(yùn)算等，其中，循環(huán)移位可以參考密鑰的某個(gè)字節(jié)對(duì)8取模，也可以參考第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的某個(gè)字節(jié)對(duì)8取模。

步驟S65，根據(jù)密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)；

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，如圖4所示，可以將密鑰與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)，得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，且該第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度一樣。但是為了保證數(shù)據(jù)膨脹不是很嚴(yán)重，這個(gè)長(zhǎng)度值不宜過(guò)大。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，還可以通過(guò)將第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)(除了最后一個(gè)字節(jié))分別與后面的一個(gè)字節(jié)進(jìn)行按位異或運(yùn)算得到第二隨機(jī)數(shù)據(jù)。

步驟S66，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)；

步驟S67，對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，如圖5所示，可將步驟S65中得到的第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)，然后再對(duì)該到第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，由于第一隨機(jī)數(shù)據(jù)每次都不同，使得加密后的最終密文數(shù)據(jù)是隨機(jī)變化的，即使密鑰很短或明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度較小，最終密文數(shù)據(jù)的變化幅度也很大，而且無(wú)法根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度準(zhǔn)確得知明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，從而增加破解難度，進(jìn)而增加信息的保密性和安全性。同時(shí)整個(gè)加密過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，加密效率較高。

其中，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，上述步驟S66具體包括：首先根據(jù)第二長(zhǎng)度值、密鑰的第四長(zhǎng)度值以及密鑰的校驗(yàn)和，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第一密文數(shù)據(jù)中的插入位置；然后再根據(jù)插入位置，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，可通過(guò)公式pos_1＝((cl+crc)×kl)％cl，計(jì)算出插入位置，其中pos_1表示插入位置，cl表示最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，crc表示密鑰的校驗(yàn)和，kl表示密鑰的第四長(zhǎng)度值。

其中，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，上述步驟S67具體包括：首先根據(jù)插入 位置和第四長(zhǎng)度值，確定出在第二密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作的開(kāi)始位置；然后再反轉(zhuǎn)第二密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到最終密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，開(kāi)始位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值不宜過(guò)大，具體地，可以根據(jù)插入位置和第四長(zhǎng)度值來(lái)定，例如取第四長(zhǎng)度值與插入位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值的最小者加1。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，先簡(jiǎn)單闡述一下反轉(zhuǎn)比特位的方法，該方法為：先找一段用于選取比特位置的參考數(shù)據(jù)，將其視作連續(xù)的二進(jìn)制比特流，從中選取3比特(其8種取值剛好可以)，表示一字節(jié)中的8個(gè)比特位(第0位到第7位)，按照這個(gè)值對(duì)待處理數(shù)據(jù)的一字節(jié)中的某個(gè)比特位取反，比如用二進(jìn)制表示的一字節(jié)數(shù)據(jù)為“00000000”，反轉(zhuǎn)第0比特位后是“00000001”，再反轉(zhuǎn)第2比特位后是“00000101”。對(duì)于一個(gè)字節(jié)，可以使用多次反轉(zhuǎn)比特位操作，這樣可以提高信息安全性。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，為了使用方便，每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)可以由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的三個(gè)比特位決定，當(dāng)然這三個(gè)比特位可以是連續(xù)的，也可以不是連續(xù)的，具體可以根據(jù)密鑰的檢驗(yàn)和以及第二密文數(shù)據(jù)的字節(jié)序號(hào)等確定。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，作為一個(gè)優(yōu)選示例，可以從第二密文數(shù)據(jù)的第二字節(jié)開(kāi)始反轉(zhuǎn)比特，反轉(zhuǎn)每個(gè)字節(jié)的哪個(gè)比特，可以根據(jù)前一字節(jié)的值，從密鑰字節(jié)組成的比特流中選出三比特確定。

在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，假設(shè)自然數(shù)取值為4，那么上述數(shù)據(jù)加密的方法的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)代碼為：

第三實(shí)施例

如圖7所示，本發(fā)明的第三實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)加密的裝置，該裝置包括：

第一運(yùn)算模塊71，用于根據(jù)明文數(shù)據(jù)、密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一密文數(shù)據(jù)；

第二運(yùn)算模塊72，用于根據(jù)密鑰和第一隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行位運(yùn)算，得到第二 隨機(jī)數(shù)據(jù)；

插入模塊73，用于將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)；

第一操作模塊74，用于對(duì)第二密文數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作，得到最終密文數(shù)據(jù)。

其中，裝置還包括：

第一確定模塊，用于根據(jù)明文數(shù)據(jù)的第一長(zhǎng)度值，確定出最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，其中第二長(zhǎng)度值為大于預(yù)設(shè)數(shù)值的一個(gè)自然數(shù)的最小整數(shù)倍數(shù)，且第二長(zhǎng)度值大于第一長(zhǎng)度值；

第二確定模塊，用于根據(jù)第二長(zhǎng)度值與第一長(zhǎng)度值的差值，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第三長(zhǎng)度值；

生成模塊，用于根據(jù)第三長(zhǎng)度值，生成第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，其中第三長(zhǎng)度值通過(guò)第一隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征。

其中，插入模塊73包括：

第一確定單元，用于根據(jù)第二長(zhǎng)度值、密鑰的第四長(zhǎng)度值以及密鑰的校驗(yàn)和，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第一密文數(shù)據(jù)中的插入位置；

第二確定單元，用于根據(jù)插入位置，將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)插入到第一密文數(shù)據(jù)中，得到第二密文數(shù)據(jù)。

其中，第一操作模塊74包括：

第三確定單元，用于根據(jù)插入位置和第四長(zhǎng)度值，確定出在第二密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行反轉(zhuǎn)比特位操作的開(kāi)始位置；

第一反轉(zhuǎn)單元，用于反轉(zhuǎn)第二密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到最終密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，由于第一隨機(jī)數(shù)據(jù)每次都不同，使得加密后的最終密文數(shù)據(jù)是隨機(jī)變化的，即使密鑰很短或明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度較小，最終密文數(shù)據(jù)的變化幅度也很大，而且無(wú)法根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度準(zhǔn)確得知明文數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，從而增加破解難度，進(jìn)而增加信息的保密性和安全性。同時(shí)整個(gè)加密過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，加密效率較高。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)加密的裝置是應(yīng)用上述數(shù)據(jù)加密的方法的裝置，即上述方法的所有實(shí)施例均適用于該裝置，且均能達(dá)到相同或相似的有益效果。

第四實(shí)施例

如圖8所示，本發(fā)明的第四實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)解密的方法，該方法包括：

步驟S81，接收最終密文數(shù)據(jù)；

步驟S82，對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)；

步驟S83，從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)；

步驟S84，根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)；

步驟S85，根據(jù)第五密文數(shù)據(jù)、第一隨機(jī)數(shù)據(jù)和密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到明文數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，數(shù)據(jù)解密的方法的過(guò)程基本上與上述數(shù)據(jù)加密的方法的過(guò)程相反。即當(dāng)接收到最終密文數(shù)據(jù)后，首先要對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，將加密時(shí)反轉(zhuǎn)的比特位還原，再找到之前插入的第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，并從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)，同時(shí)將第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)，解出第一隨機(jī)數(shù)據(jù)，最后將第五密文數(shù)據(jù)與第一隨機(jī)數(shù)據(jù)和密鑰進(jìn)行位運(yùn)算(例如異或運(yùn)算)，得到明文數(shù)據(jù)。

其中，在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S81之前，上述方法還包括：根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值、密鑰的校驗(yàn)和以及密鑰的第四長(zhǎng)度值，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第四密文數(shù)據(jù)中的插入位置。

在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，與上述加密數(shù)據(jù)的方法類似，可通過(guò)公式pos_1＝((cl+crc)×kl)％cl，計(jì)算出插入位置，其中pos_1表示插入位置，cl表示最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值，crc表示密鑰的校驗(yàn)和，kl表示密鑰的第四長(zhǎng)度值。

相應(yīng)地，步驟S82具體包括：首先根據(jù)插入位置與第四長(zhǎng)度值，確定出在最終密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作的開(kāi)始位置；然后再反轉(zhuǎn)最終密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到第四密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字 節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié)前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，與上述加密數(shù)據(jù)的方法類似，開(kāi)始位置可以根據(jù)插入位置和第四長(zhǎng)度值來(lái)定，例如取第四長(zhǎng)度值與插入位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值的最小者加1。

其中，在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度值通過(guò)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征，

相應(yīng)地，上述步驟S83具體為：根據(jù)插入位置和至少一個(gè)比特位，從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)。

第五實(shí)施例

如圖9所示，本發(fā)明的第五實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)解密的裝置，該裝置包括：

接收模塊91，用于接收最終密文數(shù)據(jù)；

第二操作模塊92，用于對(duì)最終密文數(shù)據(jù)進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作，得到第四密文數(shù)據(jù)；

提取模塊93，用于從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)；

第三運(yùn)算模塊94，用于根據(jù)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)與密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到第一隨機(jī)數(shù)據(jù)；

第四運(yùn)算模塊95，用于根據(jù)第五密文數(shù)據(jù)、第一隨機(jī)數(shù)據(jù)和密鑰進(jìn)行位運(yùn)算，得到明文數(shù)據(jù)。

其中，裝置還包括：

第三確定模塊，用于根據(jù)最終密文數(shù)據(jù)的第二長(zhǎng)度值、密鑰的校驗(yàn)和以及密鑰的第四長(zhǎng)度值，確定出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)在第四密文數(shù)據(jù)中的插入位置；

相應(yīng)地，第二操作模塊92包括：

第四確定單元，用于根據(jù)插入位置與第四長(zhǎng)度值，確定出在最終密文數(shù)據(jù)中進(jìn)行比特位反轉(zhuǎn)操作的開(kāi)始位置；

第二反轉(zhuǎn)單元，用于反轉(zhuǎn)最終密文數(shù)據(jù)中位于開(kāi)始位置后的每個(gè)字節(jié)中的一個(gè)比特位，得到第四密文數(shù)據(jù)，其中每個(gè)字節(jié)需要反轉(zhuǎn)的比特序號(hào)由該字節(jié) 前面的字節(jié)組成的比特流中的至少三個(gè)比特位決定。

其中，第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度值通過(guò)第二隨機(jī)數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中的至少一個(gè)比特位表征，

相應(yīng)地，提取模塊93包括：

提取單元，用于根據(jù)插入位置和至少一個(gè)比特位，從第四密文數(shù)據(jù)中提取出第二隨機(jī)數(shù)據(jù)，得到第五密文數(shù)據(jù)。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)解密的裝置是應(yīng)用上述數(shù)據(jù)解密的方法的裝置，即上述方法的所有實(shí)施例均適用于該裝置，且均能達(dá)到相同或相似的有益效果。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。