一种加解密方法、装置及其通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及信息加解密领域，尤其涉及用可重构多值逻辑运算部件实现的加解密方法及装置。加解密方法可以包括加解密过程，预置加密部件重构码、解密部件重构码以及密钥派生部件重构码的过程，预设密钥过程以及生成预约码的过程；加解密装置可以包括用硬件构成的加密部件、解密部件和只读存储部件，还可以包括用软件构成的加密模块、解密模块和配置文件；应用场景可以为使用加解密部件的自主通信加密系统和协助通信加密系统，也可以为使用加解密模块的静态信息加密系统；本发明专利技术的有益效果在于：能够派生出随机特征明显、不短于明文、数量众多的可选密钥，依据海量的可选密钥、计算机的自动执行能力和较少的存储单元，实现了实际可行的一次一密技术。可行的一次一密技术。可行的一次一密技术。

【技术实现步骤摘要】
一种加解密方法、装置及其通信系统


[0001]本专利技术涉及信息加解密领域，尤其涉及用可重构多值逻辑运算部件构建的加解密方法、装置及其应用场景。

技术介绍

[0002]随着电子商务、在线交易、战场数据链、云存储等技术的普及，以及大型自动化、远程控制化、数据依赖型设施遭网络黑客攻击的现实频频发生，使得人们对通信数据和存储数据的加密技术倍受关注；随着计算机能力的不断提高，依靠算法复杂性建立的现代加密方法受到严重威胁，也需要开发对各类电子文件的新加密技术。于是，1940年就被香农在理论上证明是不可破解的“一次性便签加密术(也称
‘
一次一密
’
技术)”成为人们追求的新目标。
[0003]与本专利技术直接相关的前期专利有3项，均为可重构多值逻辑运算器技术的专利，本专利技术专利以这3项专利提供的技术和设备为基础，并以此构造用于加解密操作的符号变换器。这3项专利分别为：[1]、无进位无借位n值运算器，中国专利：ZL200710041144.1，授权日：2009
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28。此专利技术的要点在于公开了一种构造多值处理器的一般性方法，其主要技术落实在光学处理器，不涉及加密技术；[2]、可重构的三值光学处理器，中国专利技术专利：ZL201010584129.3，授权日：2012
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02，主要专利公开了一种构造三值光学处理器的技术方案，不涉及加密技术；[3]、一种位数众多、可分组、可重构的多值电子运算器及方法，中国专利技术专利申请号：201811567284.7，申请日：2018
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20，PCT号：PCT/CN2019/070318，主要公开了一种构造可重构多值逻辑电子处理器的技术方案，不涉及加密技术。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，现提供一种基于可重构多值逻辑运算部件的加解密方法、装置及其应用场景。
[0005]1.本专利技术提供一种加解密方法
[0006]该方法包括一个加密过程、一个解密过程、一个预置加密部件重构码以及解密部件重构码过程、一个预置密钥派生部件重构码的过程、一个预置预设密钥过程和一个生成预约码的过程。优选的是：加密部件、解密部件和密钥派生部件都使用可重构多值逻辑运算部件作为符号变换部件，相应地，加密部件重构码、解密部件重构码和密钥派生部件重构码都是可重构多值逻辑运算部件的重构码，每个重构码设定相应多值逻辑运算部件的当前运算规则。
[0007]所述加密过程的具体步骤包括：
[0008]步骤A1：预先根据加密部件的重构码设定本次使用的加密规则，并根据所述加密规则，以当前的明文段对应的加密密钥，对当前的所述明文段进行加密，得到相应的密文段；
[0009]步骤A2：预先根据密钥派生部件的重构码设定本次使用的加密密钥派生规则，并
根据所述加密密钥派生规则，对当前的所述明文段以及对应的加密密钥进行处理，生成加密下一个所述明文段的加密密钥。
[0010]A1与A2的执行次序不分先后，也可以并行。
[0011]所述解密过程具体步骤包括：
[0012]步骤B1：预先根据与对端的所述加密部件的重构码配对的解密部件重构码来设定本次使用的解密规则，并根据所述解密规则，以当前的所述密文段对应的解密密钥，对当前的所述密文段进行解密，得到解密后的明文段；
[0013]步骤B2：预先以设定当前加密密钥派生规则的密钥派生部件重构码设定本次使用的解密密钥派生规则，并根据所述解密密钥派生规则，对解密后的所述明文段以及对应的解密密钥进行处理，生成解密下一密文段的解密密钥。
[0014]B1与B2的执行次序不分先后，也可以并行。
[0015]所述与加密部件重构码配对的解密部件重构码是指：用其中一个重构码设定的加密规则从明文生成密文，该密文可以用另一个重构码设定的解密规则来解密，从密文生成明文。
[0016]所述预置加密部件重构码以及解密部件重构码的过程，具体包括：
[0017]步骤C1：在本加解密方法的一个具体实现物投入使用之前，即：在加密器、解密器投入使用，执行加密过程和解密过程之前；以及在加密单元、解密单元投入使用，执行加密过程和解密过程之前，从重构码序列中，随机选出并保存多个所述加密部件重构码与对应的解密部件重构码组成的重构码配对，作为一个具体实现物使用的加密部件和解密部件重构码配对组；
[0018]步骤C2：获取对应于本次加密和解密过程使用的第一预约数，并根据所述第一预约数从所述加密部件和解密部件重构码配对组中提取并预置本次加密和解密过程使用的加密部件重构码和解密部件重构码。
[0019]所述预置密钥派生部件重构码的过程，具体包括：
[0020]步骤D1：在本加解密方法的一个具体实现物投入使用之前，即：在加密密钥派生器、解密密钥派生器投入使用，执行加密过程和解密过程之前；以及在加密密钥派生单元、解密密钥派生单元投入使用，执行加密过程和解密过程之前，从所述重构码序列中，随机选出多个所述密钥派生部件的重构码，作为该具体实现物使用的密钥派生部件重构码组；
[0021]步骤D2：获取对应于本次加密和解密过程使用的第二预约数，并根据所述第二预约数从所述密钥派生部件重构码组中提取并预置本次使用的密钥派生部件的重构码。
[0022]所述预置预设密钥的过程，具体包括：
[0023]所述预设密钥用于加密第一个所述明文段，以及解密第一个所述密文段。
[0024]步骤E1：在本加解密方法的一个具体实现物投入使用之前，即：只读存储部件，或配置文件使用之前，从预设密钥序列中，随机选出多个所述预设密钥，作为该具体实现物使用的预设密钥组；
[0025]步骤E2：获取对应于本次加密和解密过程使用的第三预约数，并根据所述第三预约数从所述预设密钥组中提取并设定本次使用的预设密钥。
[0026]步骤C1、D1和E1必须在具体实现物投入使用前执行一次，且不执行第二次。但C2、D2和E2在具体实现物每次执行加解密操作时要都先执行一次。
[0027]所述生成预约码的过程，具体包括：
[0028]以本次加解密过程使用的预约码所包含的多个预约数为初始值，对本次加解密过程中的待加密的明文中的多种符号排列分别进行计数，计数结果为新的多个预约数，将所有新预约数依序连接，组成下一次加解密过程将使用的所述预约码。
[0029]2.本专利技术提供一种实现所述加解密方法的电子装置
[0030]该电子装置以硬件设备为主体来实现上述的加解密方法。其特征硬件包括：一个加密部件、一个解密部件、一个只读存储部件、一个非易失读写存储器、一组循环计数器和一个出品厂独有的专属配套写入设备。这种电子装置的常见形态为集成电路芯片，也称为加解密芯片。优选的是：加密部件和解密部件使用的符号变换部件都是可重构多值逻辑运算部件。
[0031]⑴
加密部件包括：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加解密方法，其特征在于，包括一个加密过程、一个解密过程、一个预置加密部件重构码以及解密部件重构码过程、一个预置密钥派生部件重构码的过程、一个预置预设密钥过程和一个生成预约码的过程，所述加密部件重构码、解密部件重构码和密钥派生部件重构码都是可重构多值逻辑运算部件的重构码。所述加密过程具体包括：步骤A1：预先根据加密部件重构码设定本次使用的加密规则，并根据所述加密规则，以当前的明文段对应的加密密钥，对当前的所述明文段进行加密，得到相应的密文段；步骤A2：预先根据密钥派生部件重构码设定本次使用的加密密钥派生规则，并根据所述加密密钥派生规则，对当前的所述明文段以及对应的加密密钥进行处理，生成加密下一个所述明文段的加密密钥；所述解密过程具体包括：步骤B1：预先根据对应于对端的所述加密部件重构码的解密部件重构码设定本次使用的解密规则，并根据所述解密规则，以当前的所述密文段对应的解密密钥，对当前的所述密文段进行解密，得到解密后的明文段；步骤B2：预先以设定当前加密密钥派生规则的密钥派生部件重构码设定本次使用的解密密钥派生规则，并根据所述解密密钥派生规则，对解密后的所述明文段以及对应的解密密钥进行处理，生成解密下一个密文段的解密密钥；预置所述加密部件重构码以及所述解密部件重构码的过程，具体包括：步骤C1：执行所述加密过程和所述解密过程之前，从重构码序列中，随机选出并保存多个所述加密部件重构码与对应的所述解密部件重构码组成的重构码配对，作为本次加密过程和解密过程使用的加密部件和解密部件重构码配对组；步骤C2：获取对应于本次加密过程和解密过程使用的第一预约数，并根据所述第一预约数从所述加密部件和解密部件重构码配对组中提取并预置本次加密和解密过程使用的加密重构码和解密重构码；预置所述密钥派生部件重构码的过程，具体包括：步骤D1：执行所述加密过程和所述解密过程之前，从所述重构码序列中，随机选出多个所述密钥派生部件的重构码，作为本次加密过程和解密过程使用的密钥派生部件重构码组；步骤D2：获取对应于本次加密和解密过程使用的第二预约数，并根据所述第二预约数从所述密钥派生部件重构码组中提取并预置本次使用的密钥派生部件的重构码；预置所述预设密钥的过程，具体包括：所述预设密钥用于加密第一个所述明文段，以及解密第一个所述密文段。步骤E1：执行所述加密过程和所述解密过程之前，从预设密钥序列中，随机选出多个所述预设密钥，作为本次加密过程和解密过程使用的预设密钥组；步骤E2：获取对应于本次加密和解密过程使用的第三预约数，并根据所述第三预约数从所述预设密钥组中提取并设定本次使用的预设密钥；生成所述预约码的过程，具体包括：以本次使用的预约码所包含的多个预约数为初始值，对本次待加密的明文的多种符号排列分别进行计数，计数结果为新的多个预约数，将所有新预约数依序连接，组成下一次使
用的所述预约码。2.一种加解密装置，其特征在于，所述加解密装置包括用硬件构成的加密部件、解密部件和只读存储部件；所述加密部件包括：加密器：预先以加密器重构码设定所述加密器的加密规则，并根据所述加密规则，以待加密明文中当前的明文段对应的加密密钥，对当前的所述明文段进行加密，得到对应的当前密文段；加密密钥派生器：预先以密钥派生器重构码设定所述加密密钥派生器的加密密钥派生规则，并根据所述加密密钥派生规则，对当前的所述明文段以及对应的加密密钥进行处理，生成加密下一个所述明文段的加密密钥；所述解密部件包括：解密器：预先以与对端的所述加密器重构码配对的解密器重构码设定所述解密器的解密规则，并根据所述解密规则，以待解密密文中当前的密文段对应的解密密钥，对当前的所述密文段进行解密，得到解密后的明文段；解密密钥派生器：预先以设定当前加密密钥派生器的密钥派生器重构码来设定所述解密密钥派生器的解密密钥派生规则，并根据所述解密密钥派生规则，对所述解密后的明文段以及对应的解密密钥进行处理，生成解密下一个所述密文段的解密密钥。所述只读存储部件，用于保存由加密器重构码、解码器重构码、密钥派生器重构码和预设密钥组成的广义密钥源数据，具体包括：加密器重构码存储区，保存随机选出的多个加密器重构码；解密器重构码存储区，保存与随机选出的各个加密器重构码配对的解密器重构码；密钥派生器重构码存储区，保存随机选出的多个密钥派生器重构码；预设密钥存储区，保存随机选出的多个预设密钥。3.根据权利要求2所述的一种加解密装置，其特征在于：还配套一个写入装置，每个加解密装置在投入使用前，用所述写入装置给加解密装置的只读存储部件烧录进去一组所述的广义密钥源数据，所述写入装置包括：第一烧录器，将从重构码序列中随机选出的多个所述加密器重构码，烧录进所述只读存储部件的加密器重构码存储区；第二烧录器，将从重构码序列中选出的多个对应于所述加密器重构码的所述解密器重构码，烧录进所述只读存储部件的解密器重构码存储区；第三烧录器，将从所述重构码序列中随机选出的多个所述密钥派生器重构码，烧录进所述只读存储部件的密钥派生器重构码存储区；第四烧录器，将从预设密钥序列中随机选出多个所述预设密钥，烧录进所述只读存储部件的预设密钥存储区。4.根据权利要求2所述的一种加解密装置，其特征在于，所述加密部件中包括多个循环计数器和一个预约码存储器，每次加解密过程开始前，所述加密部件从所述预约码存储器中读出本次加解密使用的预约码；每个循环计数器都以本次使用的预约码中包含的对应预约数为初始值，对本次加密过程中的明文中的多种符号排列进行计数；每个所述循环计数器的最终计数值为对应的新预
约数；所述新预约数用于从所述只读存储部件中选取下次加解密操作将使用的广义密钥源数据；预约码存储器连接所有所述循环计数器的输出端，用于保存所述的多个循环计数器的计数结果依序连接组成的新预约码，所述新预约码用于为下次加解密操作提供各个预约数；所述加密部件根据本次使用的第一预约数，从所述只读存储部件的加密器重构码存储区提取并预置本次使用的加密器重构码；根据本次使用的第二预约数，从所述只读存储部件的密钥派生器重构码存储区提取并预置本次使用的加密密钥派生器重构码；根据本次使用的第三预约数，从所述只读存储部件的预设密钥存储区提取并预置本次使用的加密预设密钥；所述解密部件根据本次使用的所述第一预约数，从所述只读存储部件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏健，金翊，金杉，王颖，
申请(专利权)人：金杉，
类型：发明
国别省市：