一种音频加密算法和用户身份验证方法和加密识别方法技术

本发明专利技术涉及一种加密算法，特别涉及一种音频加密算法、利用音频加密算法的用户身份验证方法和利用用户身份验证方法的加密识别方法。加密算法的步骤：根据用户账号和当前时间T经过SM3算法生成密文数组；取当前时间T的分钟位t,对59取余得到m；对密文数组取出从m+1开始的6个数字组成6位数组OTP[6]；将数组OTP[6]转换成十进制数OTP’；根据公式OTP’mod(9x10^4)+10^4得到数字加密口令；将数字加密口令中不同的数字映射成不同的频率，从而将数字加密口令转换成音频加密口令。本发明专利技术音频加密算法安全级别高，杜绝了被破解、盗用的可能性；每一分钟产生的音频加密口令都不一样，使加密具有时效性，可应用于包括智能家居、智能楼宇、安保系统等多种场合，实现加密控制和权限设置。

An audio encryption algorithm and user authentication method and encryption recognition method

The invention relates to an encryption algorithm, in particular to an audio encryption algorithm, a user authentication method using audio encryption algorithm, and an encryption identification method using user authentication method. Encryption algorithm steps: according to the user account and the current time T through SM3 algorithm to generate ciphertext array; t minutes to check the current time of T, on the 59 to take over M; 6 numbers from the beginning of the m+1 6 OTP[6] to remove the array ciphertext array; array OTP[6] will convert the decimal number OTP '; according to the formula OTP mod (9x10^4) +10^4 digital encryption password; digital encryption different frequency digital mapping into different passwords, which will be converted into digital audio encryption password encryption password. The invention of audio encryption algorithm of the high level of security, to eliminate the possibility of being cracked and theft; audio encryption password generated every minute are not the same, so the encryption has timeliness, can be applied to a variety of occasions, including intelligent Home Furnishing intelligent buildings, security systems, to achieve encryption control and permissions settings.

【技术实现步骤摘要】
一种音频加密算法和用户身份验证方法和加密识别方法
本专利技术涉及一种加密算法，特别涉及一种音频加密算法、利用音频加密算法的用户身份验证方法和利用用户身份验证方法的加密识别方法。
技术介绍
数据加密就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。然而，对物联网和大数据采集领域产生的大批量的实时的数据，包括数据信号与多媒体信号来说，这些数据本身的特质是实时的、高频的、阶段性使用的，普通的加密算法则由于其缺乏实效性特点而无法应用于其中。在用户身份验证领域，其需要被加密的用户身份即具有实效性特点，一旦经加密后的密文被盗取，非法者即可冒充合法者身份，使系统的安全性受到威胁。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供一种音频加密算法，能够将需要加密的信息和当前时间产生音频加密口令，每次产生的音频加密口令都不相同，即使被盗用也毫无意义。本专利技术的技术方案为：一种音频加密算法，其特征在于，加密算法的步骤为：步骤1：根据需要加密的信息和当前时间T经过SM3算法生成密文数组；步骤2：取当前时间T的分钟位t,并将t对59取余，得到m；步骤3：对密文数组取出从第m+1开始的6个数字，组成6位数组OTP[6]；步骤4：将数组OTP[6]转换成十进制数OTP’；步骤5：根据公式OTP’mod(9x10^4)+10^4得到数字加密口令；步骤6：将数字加密口令中不同的数字映射成不同的频率，从而将数字加密口令转换成音频加密口令。一种利用音频加密算法的用户身份验证方法，将用户身份通过音频加密算法生成音频加密口令，以音频加密口令作为验证用户身份合法性的方式，具体包括以下步骤：步骤1：系统加密端接收到用户输入的身份账号；步骤2：系统加密端根据用户身份账号和当前时间经过音频加密算法生成音频加密口令；同时将用户身份账号通过云端服务器发到系统接收端；步骤3：系统加密端播放音频加密口令；步骤4：系统接收端接收音频加密口令；步骤5：系统接收端将接收到的音频加密口令解调，还原成数字加密口令result1；步骤6：系统接收端根据收到的用户账号和当前时间经过SM3算法，得到数字加密口令result2；步骤7：如果result1＝result2，则系统判定用户身份合法；否则，判定用户身份不合法。一种利用用户身份验证方法进行的加密识别方法，所述系统加密端为移动终端APP，所述系统接收端为声纹识别装置。本专利技术方案的优点为：1)该加密方法为三重保障机制：第一重对本身数据进行加密算法，第二重在加密算法中再配合数据的实时性特征，增加实时性加密算法(时间)和时效性限制。第三重，在前两重的基础上，增加国密算法和音频加密算法，确保数据安全性。防止物联网设备和数据受到DDoS层面攻击。2)加密方法可配套APP手机应用，后台云平台管理，实现系统自动识别用户身份，可以通过手机或任何设备进行加密解密，并且不需要提前存储和设置任何密码，方便了用户的使用。3)通过嵌入式方式，可以嵌入在任何设备或软件里，真正实现物联网数据加密应用，可应用范围包括智能家居、智能楼宇、安保系统等。与云平台系统结合，实现加密控制和权限设置，从而实现对任何接入本系统的设备的控制，在物联网和大数据领域有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术用户身份验证方法生成音频加密口令流程图；图2为本专利技术用户身份验证方法解调流程图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的构思、具体步骤及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。SM3算法(SM3-OneTimePassword，密码杂凑算法)是基于国密算法的一次性密码，也称为基于时间的动态口令，用户账号和当前时间经过SM3-OTP加密后，能够生成独一无二的密码，且密码每分钟变换一次。SM3密码杂凑算法是中国国家密码管理局20十年公布的中国商用密码杂凑算法标准。SM3算法适用于商用密码应用中的数字签名和验证，是在SHA-256基础上改进实现的一种算法。SM3算法采用Merkle-Damgard结构，消息分组长度为512位，摘要值长度为256位。SM3算法的压缩函数与SHA-256的压缩函数具有相似的结构,但是SM3算法的设计更加复杂，SM3算法的安全性相对更高。参考图1和图2，利用音频加密口令验证用户身份的步骤通过举例说明如下：1.系统加密端接收到用户输入的账号，根据用户账号和当前时间T经过SM3算法生成密文数组；同时将用户身份账号通过云端服务器发到系统接收端；例：用户账号＝15821196，时间T＝201610241754，经过SM3加密后得到密文数组[66C7F0F462EEEDD9D1F2D46DDC10E4E24167C4875CF2F7A2297DA02B8F4BA8E0]2.取当前时间T的分钟值t，并将t对59取余(mod)，得到值m；例：当T＝201610241754时，t＝54,则m＝tmod59＝54。3.对密文数组取出从m+1开始的6个元素，组成6位数组OTP[6]；例：m＝54，在数组M[64]＝[66C7F0F462EEEDD9D1F2D46DDC10E4E24167C4875CF2F7A2297DA02B8F4BA8E0]中对应取出下标从55开始的6个元素，组成数组OTP[6]，即OTP[6]＝[2B8F4B]。4.将数组OTP[6]转换成十进制数OTP’；例：将OTP[6]＝[2B8F4B]转换为十进制数OTP’得到3195515.根据公式OTP’mod(9x10^4)+10^4得到数字加密口令例：数字加密口令＝OTP’mod(9x10^4)+10^4＝595516.将数字加密口令中不同的数字映射成不同的频率，从而将数字加密口令转换成音频加密口令，产生一段好听的音乐。表1是本系统中部分数字与频率的映射关系，表中的频率选自八度音阶频率表(见表2)，这样产生的声纹比较悦耳。表1：表2：例如：用户账号＝15821196，T＝201610241754经过SM3加密后得到的动态口令为59551，将该动态口令映射为声纹后，对应的频率组合为[1131,1764,1131,1131,735]。从而将数字加密口令转换成音频加密口令，将各频率对应的正弦波音频，通过手机扬声器播放出来即可得到声纹。7.系统加密端播放音频加密口令。8.系统接收端接收到音频加密口令。9.系统接收端将接收到的音频加密口令解调，还原成数字加密口令result1；系统接收端的音频采集通道自动开启，并开辟两个新线程(采集线程、识别线程)，采集线程负责将采集到的音频数据缓存至阻塞队列中，识别线程负责将阻塞队列中的音频数据取出进行解调。用两个线程分工处理音频数据，使音频口令解调速度得到提升。例：经过解调，重新得到数字加密口令59551；10.系统接收端根据收到的用户账号和当前时间经过SM3算法，得到数字加密口令result2；例：系统接收端重新运算SM3算法，由于当前时间T不变，仍然得到数字加密口令59551。11.如果result1＝result2，则系统判定用户身份合法；否则，判定用户身份不合法。例：由此，系统可以判定本用户为合法。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频加密算法，其特征在于，加密算法的步骤为：步骤1：根据需要加密的信息和当前时间T经过SM3算法生成密文数组；步骤2：取当前时间T的分钟位t, 并将t对59取余，得到m；步骤3：对密文数组取出从第m+1开始的6个数字，组成6位数组OTP[6]；步骤4：将数组OTP[6]转换成十进制数OTP’；步骤5：根据公式 OTP’mod( 9x10^4)+10^4得到数字加密口令；步骤6：将数字加密口令中不同的数字映射成不同的频率，从而将数字加密口令转换成音频加密口令。

【技术特征摘要】
1.一种音频加密算法，其特征在于，加密算法的步骤为：步骤1：根据需要加密的信息和当前时间T经过SM3算法生成密文数组；步骤2：取当前时间T的分钟位t,并将t对59取余，得到m；步骤3：对密文数组取出从第m+1开始的6个数字，组成6位数组OTP[6]；步骤4：将数组OTP[6]转换成十进制数OTP’；步骤5：根据公式OTP’mod(9x10^4)+10^4得到数字加密口令；步骤6：将数字加密口令中不同的数字映射成不同的频率，从而将数字加密口令转换成音频加密口令。2.一种利用权利要求1所述的音频加密算法的用户身份验证方法，其特征在于，将用户身份通过音频加密算法生成音频加密口令，以音频加密口令作为验证用户身份合法性的方式，具体包括以下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：周芸，周斌，黄清，喻琴，
申请(专利权)人：上海擎云物联网股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31