本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信加密，具體涉及一種車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法。

背景技術(shù)：

1、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，它通過車與車、車與人、車與路側(cè)設(shè)施以及車與網(wǎng)絡(luò)的全方位連接和信息交換，實現(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制等功能。隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)成為了一個亟待解決的問題。因為車輛在行駛過程中會產(chǎn)生和傳輸大量敏感數(shù)據(jù)，如位置信息、車速、方向等，這些信息的泄露可能會對用戶的隱私造成威脅，甚至被惡意利用。

2、為了確保車聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，采用加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)是一種有效的手段。現(xiàn)有加密技術(shù)對待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時，采用隨機(jī)序列對待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)，存在密鑰長度短，安全度低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的一種車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法解決了現(xiàn)有技術(shù)存在密鑰長度短，安全度低的問題。

2、為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，包括以下步驟：

3、s1、將車聯(lián)網(wǎng)中二進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)；

4、s2、將一維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)；

5、s3、將二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向和縱向的位置變換，得到位置變換待加密數(shù)據(jù)；

6、s4、根據(jù)位置變換待加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分布特征值，生成第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣；

7、s5、采用第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣對位置變換待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)；

8、s6、將加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制得到待傳輸?shù)募用軘?shù)據(jù)。

9、進(jìn)一步地，所述s1具體為：將車聯(lián)網(wǎng)中二進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)，按一個字節(jié)單元轉(zhuǎn)換為一個十進(jìn)制數(shù)值。

10、進(jìn)一步地，所述s2包括以下分步驟：

11、s21、將一維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)按固定長度n進(jìn)行分段，得到多個數(shù)據(jù)組，其中，每個數(shù)據(jù)組的長度為n，n為正整數(shù)，在數(shù)據(jù)組的長度不足時，采用0進(jìn)行填充；

12、s22、將各個數(shù)據(jù)組構(gòu)成二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)，，其中，a為二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)，a1為第1行數(shù)據(jù)組，ai為第i行數(shù)據(jù)組，am為第m行數(shù)據(jù)組，m為橫向數(shù)據(jù)組的數(shù)量，i為正整數(shù)。

13、進(jìn)一步地，所述s3包括以下分步驟：

14、s31、將二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)中第i行數(shù)據(jù)組與第m-i+1行數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)值交換，1≤i≤m/2，i為正整數(shù)，得到橫向變換后的待加密數(shù)據(jù)；

15、s32、將橫向變換后的待加密數(shù)據(jù)中第j列數(shù)據(jù)組與第k-i+1列數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)值交換，1≤j≤k/2，j為正整數(shù)，k為縱向數(shù)據(jù)組的數(shù)量，得到位置變換待加密數(shù)據(jù)。

16、進(jìn)一步地，所述s4包括以下分步驟：

17、s41、以位置變換待加密數(shù)據(jù)中每個數(shù)值為中心；

18、s42、根據(jù)中心處的鄰域范圍內(nèi)上側(cè)與下側(cè)數(shù)值的差距，計算中心處第一數(shù)據(jù)分布特征值，在上側(cè)或下側(cè)無數(shù)值時，采用0替代；

19、s43、根據(jù)中心處的鄰域范圍內(nèi)左側(cè)與右側(cè)數(shù)值的差距，計算中心處第二數(shù)據(jù)分布特征值，在左側(cè)或右側(cè)無數(shù)值時，采用0替代；

20、s44、根據(jù)各個第一數(shù)據(jù)分布特征值，構(gòu)成第一密鑰矩陣；

21、s45、根據(jù)各個第二數(shù)據(jù)分布特征值，構(gòu)成第二密鑰矩陣。

22、進(jìn)一步地，所述s42中計算中心處第一數(shù)據(jù)分布特征值的公式為：

23、，其中，ξ1為第一數(shù)據(jù)分布特征值，e為自然常數(shù)，xup為中心處的鄰域范圍內(nèi)上側(cè)數(shù)值，xdown為中心處的鄰域范圍內(nèi)下側(cè)數(shù)值，|?|為絕對值。

24、進(jìn)一步地，所述s43中計算中心處第二數(shù)據(jù)分布特征值的公式為：

25、，其中，ξ2為第二數(shù)據(jù)分布特征值，e為自然常數(shù)，xright為中心處的鄰域范圍內(nèi)右側(cè)數(shù)值，xleft為中心處的鄰域范圍內(nèi)左側(cè)數(shù)值，|?|為絕對值。

26、進(jìn)一步地，所述s5包括以下分步驟：

27、s51、采用第一密鑰矩陣對位置變換待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到第一加密矩陣；

28、s52、采用第二密鑰矩陣對位置變換待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到第二加密矩陣；

29、s53、將第一加密矩陣和第一加密矩陣進(jìn)行相減，得到加密數(shù)據(jù)。

30、進(jìn)一步地，所述s51中加密公式為：，其中，s1為第一加密矩陣，x1為第一密鑰矩陣，g為位置變換待加密數(shù)據(jù)，為哈達(dá)瑪積；

31、所述s52中加密公式為：，其中，s2為第二加密矩陣，x2為第二密鑰矩陣；

32、所述s53中相減公式為：，其中，y為加密數(shù)據(jù)。

33、綜上，本發(fā)明的有益效果為：

34、1、本發(fā)明先將二進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)，加密過程在十進(jìn)制上進(jìn)行，增加加密的安全性，再將一維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)，將二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向和縱向的位置變換，實現(xiàn)數(shù)值位置上的變化，再根據(jù)位置變換待加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分布特征值，生成第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣，采用第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣對位置變換待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)，將加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制進(jìn)行傳輸，本發(fā)明先對二維待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行位置上的變換，實現(xiàn)重新調(diào)整數(shù)值分布，在此基礎(chǔ)上，獲取數(shù)據(jù)分布特征值，構(gòu)建密鑰矩陣進(jìn)行加密處理，使得加密過程依賴于數(shù)值的分布情況，增加加密的安全性。

35、2、在加密數(shù)據(jù)被竊取的情況下，竊取方不僅需要構(gòu)建密鑰矩陣，從而破解出位置變換待加密數(shù)據(jù)，同時還要進(jìn)行位置的反變換，還原各個數(shù)值的位置，才能準(zhǔn)確獲取傳輸信息，但是，構(gòu)建密鑰矩陣依賴于位置變換待加密數(shù)據(jù)中各個數(shù)值的鄰域數(shù)值分布情況，因此，竊取方在不知原始的待加密數(shù)據(jù)以及加密過程的前提下，無法進(jìn)行破解，本發(fā)明的方法具備高的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s1具體為：將車聯(lián)網(wǎng)中二進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)，按一個字節(jié)單元轉(zhuǎn)換為一個十進(jìn)制數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s2包括以下分步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s3包括以下分步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s4包括以下分步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s42中計算中心處第一數(shù)據(jù)分布特征值的公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s43中計算中心處第二數(shù)據(jù)分布特征值的公式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s5包括以下分步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，其特征在于，所述s51中加密公式為：，其中，s1為第一加密矩陣，x1為第一密鑰矩陣，g為位置變換待加密數(shù)據(jù)，為哈達(dá)瑪積；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信加密方法，屬于數(shù)據(jù)通信加密技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明先將二進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的待加密數(shù)據(jù)，再將一維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)，將二維的十進(jìn)制待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向和縱向的位置變換，實現(xiàn)數(shù)值位置上的變化，再根據(jù)位置變換待加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分布特征值，生成第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣，采用第一密鑰矩陣和第二密鑰矩陣對位置變換待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，得到加密數(shù)據(jù)，本發(fā)明先對二維待加密數(shù)據(jù)進(jìn)行位置上的變換，實現(xiàn)重新調(diào)整數(shù)值分布，在此基礎(chǔ)上，獲取數(shù)據(jù)分布特征值，構(gòu)建密鑰矩陣進(jìn)行加密處理，使得加密過程依賴于數(shù)值的分布情況，增加加密的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：周鑫,柏松,張帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：易誠高科（大連）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10