一种复合并行数据加密方法技术

本发明专利技术提供的一种复合并行数据加密方法。通过对数据流进行分块，形成256bit的数据块，存入4*4的矩阵中，然后生成64位校验码，得到最终的5*4的数据矩阵；通过矩阵变换和矩阵融合进行加密。包括以下步骤：1、读取需要传输的数据，记录读取位置；2、将数据流分块，形成数据矩阵并通过与密钥矩阵的矩阵操作进行加密；3、发送加密后的数据，分享密钥矩阵；4、接收到加密后的数据，进行解密；5、判断数据是否被篡改并返回判断信息；本发明专利技术提供了一种复合并行数据加密方法，针对数据通信过程中的数据安全问题，以串行数据转换成并行数据进行处理的方式，实现了通信数据的加密和校验，解决了通信过程中数据安全的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合并行数据加密方法
本专利技术提供一种复合并行数据加密方法，它涉及对称加密技术，尤其涉及一种数据分块形成数据矩阵下的复合并行数据加密的方法。属于数据加密

技术介绍
加密作为保障数据安全的一种方式有着悠久的历史，它是建立在对信息进行数学编码和解码的基础上进行的。随着计算机技术的发展，处理器运算能力的增强，过去的密码算法变得更加容易被破解，新的数据加密方式被不断地研究出来。传统的加密类型主要分为两种，对称加密方式与非对称加密方式。非对称密码算法安全性强，但是加解密算法复杂，硬件实现复杂度高；保密密钥和对称密钥加密算法通过软件实现编解码耗时很长，但使用硬件进行加解密计算速度很快。杨兴等人在2013年对无线局域网数据伪装技术进行研究和实现，针对当前网络安全隐患，提出了一种无线局域网的防入侵安全方案，采用数据伪装技术，模拟接入点发送数据包，阻断非法终端和接入点的通信，并在嵌入式系统平台上进行总体实现，但是其加密算法过于简单。
技术实现思路
(一)本专利技术的目的本专利技术提供了一种复合并行数据加密方法。本方法首先对传输的数据进行分块处理，形成一个数据矩阵，然后对数据矩阵进行矩阵操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合并行数据加密方法，其特征在于：该方法具体步骤包括：步骤1，读取需要传输的数据，并且记录数据读取位置；步骤2，将读取到的串行数据分成256比特的数据块，然后对划分好的数据块进行串并转换形成数据矩阵，并为每行数据生成一个校验值保存在数据矩阵中，通过矩阵变换和与给定的密钥矩阵进行矩阵操作形成传输矩阵，完成矩阵加密；步骤3，将加密后的传输矩阵进行并串转换，发送给数据接收方，同时向接收方共享密钥矩阵；步骤4，数据接收方接收到传输来的串行数据后，对串行数据进行串并转换，恢复出来传输矩阵，然后通过步骤2中矩阵变换的反变换恢复出带有校验值的数据矩阵；步骤5，通过数据矩阵中每行数据的校验值，判断传输的数...

【技术特征摘要】
1.一种复合并行数据加密方法，其特征在于：该方法具体步骤包括：步骤1，读取需要传输的数据，并且记录数据读取位置；步骤2，将读取到的串行数据分成256比特的数据块，然后对划分好的数据块进行串并转换形成数据矩阵，并为每行数据生成一个校验值保存在数据矩阵中，通过矩阵变换和与给定的密钥矩阵进行矩阵操作形成传输矩阵，完成矩阵加密；步骤3，将加密后的传输矩阵进行并串转换，发送给数据接收方，同时向接收方共享密钥矩阵；步骤4，数据接收方接收到传输来的串行数据后，对串行数据进行串并转换，恢复出来传输矩阵，然后通过步骤2中矩阵变换的反变换恢复出带有校验值的数据矩阵；步骤5，通过数据矩阵中每行数据的校验值，判断传输的数据是否被篡改并返回判断信息；通过以上步骤，本发明提供了一种复合并行数据加密方法，针对数据通信过程中的数据安全问题，以串行数据转换成并行数据进行处理的方式，实现了通信数据的加密和校验，解决了通信过程中数据安全的问题。2.根据权利要求1所述的一种复合并行数据加密方法，其特征在于：在步骤1中所述的“读取需要传输的数据，并且记录数据读取位置”，其具体作法如下：在通信过程中，需要传输的数据是一组串行数据，首先从串行数据中读取需要传输的部分，通过一个专门设计的计数器记录数据的读取位置，为数据的加密、恢复和校验做好准备。3.根据权利要求1所述的一种复合并行数据加密方法，其特征在于：在步骤2中所述的“将读取到的串行数据分成256比特的数据块，然后对划分好的数据块进行串并转换形成数据矩阵，并为每行数据生成一个校验值保存在数据矩阵中，通过矩阵变换和与给定的密钥矩阵进行矩阵操作形成传输矩阵，完成矩阵加密”，其具体作法步骤如下：步骤21，利用计数器将需要传输的串行数据流分成256比特的数据块，在此基础上每个数据块形成一个4*4的数据矩阵，每一个矩阵元素是一个16比特的数据，即每行每列均有64比特的数据；步骤22，在读取数据形成数据矩阵的同时，对每一行数据进行一次CRC-16校验计算，即每64比特数据生成一个16比特的校验码，并插入到数据矩阵的第5行，最终形成一个5*4的数据矩阵；步骤23，给出共享的两个5*4的密钥矩阵，分别命名为密钥矩阵B0、密钥矩阵B1；将5*4的数据矩阵进行矩阵变换，打乱数据顺序，相当于进行简单的矩阵乘法，再与密钥矩阵B0进行异或操作，与密钥矩阵B1进行同或操作，生成用来传输的传输矩阵，完成数据加密；其中，在步骤21中所述的“利用计数器将需要传输的串行数据流分成256比特的数据块，在此基础上每个数据块形成一个4*4的数据矩阵，每一个矩阵元素是一个16比特的数据，即每行每列均有64比特的数据”，其具体作法如下：首先使用专门设计的计数器将需要传输的串行数据流按照每256比特的大小分成预定数据块，然后以256比特大小的数据块为单位，将每个数据块中的256比特数据转换成一个4行4列的数据矩阵，共16个元素，因此每个元素为一个16比特的数据，每行每列均有64比特的数据；其中，在步骤22中所述的“CRC-16校验”，是指一种16位的循环冗余校验，它是数据通讯过程中最常用的校验方式，能提供1/65536的误码碰撞概率；其中，在步骤22中所述的“在读取数据形成数据矩阵的同时，对每一行数据进行一次CRC-16校验计算，即每64比特数据生成一个16比特的校验码，并插入到数据矩阵的第5行，最终形成一个5*4的数据矩阵”，其具体作法如下：在读取数据形成数据矩阵时，每行均为64比特的数据，采用CRC-16校验的方式为每行数据生成一个16比特的校验码，并依次加入到数据矩阵的第5行；即第1行的校验码放在第5行第1列位置，第2行校验码放在第5行第2列位置，以此类推；当某一行的数据被篡改后，对应的校验码会发生变化，接收端能及时发现数据的篡改；其中，在步骤23中所述的“给出共享的两个5*4的密钥矩阵，分别命名为密钥矩阵B0、密钥矩阵B1；将5*4的数据矩阵进行矩阵变换，打乱数据顺序，相当于进行简单的矩阵乘法，再与密钥矩阵B0进行异或操作，与密钥矩阵B1进行同或操作，生成用来传输的传输矩阵，完成数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，王维克，杜培，董圆圆，徐斌，赵宗民，周成，张准，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11