本申请公开了一种保留格式加密数据的方法，所述方法包括：对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥；利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表；其中，所述字母表为多个数字字符的集合；利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，并使用所述索引值查询所述加密置换表,得到与所述明文数据格式相同的密文数据。本申请能够降低保留格式加密过程的资源消耗，提高加密效率，能够加密任意长度的密文数据。本申请还公开了一种保留格式加密数据的装置、一种电子设备及一种存储介质，具有以上有益效果。益效果。益效果。
【技术实现步骤摘要】
保留格式加密数据的方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及数据加密
，特别涉及一种保留格式加密数据的方法、装置、一种电子设备及一种存储介质。
技术介绍
[0002]保留格式加密(Format
‑
Preserving Encryption)是一种特殊的加密技术，保留格式加密能够在实现机密性的同时，使得密文格式、长度等与明文相同。在数据遮蔽领域等一些对密文格式有特殊要求的领域中，往往需要使用保留格式加密。现有的保留格式加密算法存在实现效率低、资源消耗大的问题，限制了保形加密算法的应用。
[0003]因此，如何降低保留格式加密过程的资源消耗，提高加密效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本申请的目的是提供一种保留格式加密数据的方法、装置、一种电子设备及一种存储介质，能够降低保留格式加密过程的资源消耗，提高加密效率。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种保留格式加密数据的方法，该方法包括：
[0006]对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥；
[0007]利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表；其中，所述字母表为多个数字字符的集合；
[0008]利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，并使用所述索引值查询所述加密置换表,得到与所述明文数据格式相同的密文数据。
[0009]可选的，利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表，包括：
[0010]将所述字母表中的每一字符进行扩展得到预设位数的目标字符，并利用所述SM4加密算法分别对每一所述目标字符进行加密得到目标密文；
[0011]按照递增或递减的顺序对所有所述目标密文进行排序以使每个字符对应的密文字符为该字符的目标密文在排序序列中的位置，得到所述加密置换表。
[0012]可选的，在利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表之后，还包括：
[0013]对所述加密置换表执行函数逆变换操作得到解密置换表；
[0014]若接收到解密指令，则利用所述解密置换表解密所述密文数据，得到所述明文数据。
[0015]可选的，利用所述解密置换表解密所述密文数据，得到所述明文数据，包括：
[0016]利用所述解密置换表查询所述密文数据中每一字符的密文字符，并根据所述密文字符和所述扩展密钥计算每一所述密文字符对应的明文字符；
[0017]根据所有所述明文字符确定所述明文数据。
[0018]可选的，所述对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥，包括：
[0019]根据应用环境设置最大明文字符串长度，并确定所述字母表的字符总数；
[0020]根据所述最大明文字符串长度和所述字母表的字符总数对所述算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到所述扩展密钥。
[0021]可选的，根据所述最大明文字符串长度和所述字母表的字符总数对所述算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到所述扩展密钥，包括：
[0022]根据所述最大明文字符串长度maxlen和所述字母表的字符总数base确定第一参数m和第二参数r；其中，所述第一参数m为符合第一约束条件的最小整数，所述第一约束条件为2
m
≥base；所述第二参数r为符合第二约束条件的最小整数，所述第二约束条件为r大于等于m乘以maxlen；
[0023]使用SM4密钥扩展算法分别对k、(k+1)mod 2
128
、(k+2)mod 2
128
、
……
、(k+r)mod 2
128
进行密钥扩展得到多个扩展子密钥；其中，k为所述算法密钥，mod为整数模运算；
[0024]对所有所述扩展子密钥执行字符串连接操作得到所述扩展密钥。
[0025]可选的，利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，包括：
[0026]根据所述扩展密钥的部分密钥内容逐个计算所述明文数据中每一字符的索引值。
[0027]本申请还提供了一种保留格式加密数据的装置，该装置包括：
[0028]密钥扩展模块，用于利用加密算法生成算法密钥，并对所述算法密钥执行密钥扩展操作得到扩展密钥；
[0029]加密置换表构建模块，用于根据所述加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表；
[0030]数据加密模块，用于利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，并使用所述索引值查询所述加密置换表,得到与所述明文数据格式相同的密文数据。
[0031]本申请还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述保留格式加密数据的方法执行的步骤。
[0032]本申请还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述保留格式加密数据的方法执行的步骤。
[0033]本申请提供了一种保留格式加密数据的方法，包括：对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥；利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表；其中，所述字母表为多个数字字符的集合；利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，并使用所述索引值查询所述加密置换表,得到与所述明文数据格式相同的密文数据。
[0034]本申请对算法密钥进行扩展得到扩展密钥，利用加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表。在得到加密置换表之后，可以通过加密置换表计算明文数据中各个字符对应的密文字符。上述基于加密置换表进行保留格式加密的过程仅涉及模加操作和对加密置换表的元素访问操作，加密过程计算量较小，能够降低加密数据过程中对于资源的消耗。在得到加密置换表的基础上，可以执行多次数据加密操作无需反复构建加密置换表，进而降低加密数据过程中对于资源的消耗。因此，本申请能够降低保留格式加密过程的资源消耗，提高加密效率。本申请同时还提供了一种保留格式加密数据的装置、一种电子设备和一种存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本申请实施例所提供的一种数据加密解密系统的架构图；
[0037]图2为本申请实施例所提供的一种数据加密解密系统中数据处理端的加密解密原理示意图；
[0038]图3为本申请实施例所提供的一种保留格式加密数据的方法的流程图；
[0039]图4为本申请实施例所提供的一种加密置换表的构建方法的流程图；
[0040]图5为本申请实施例所提供的一种数据解密方法的流程图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种保留格式加密数据的方法，其特征在于，包括：对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥；利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表；其中，所述字母表为多个数字字符的集合；利用所述扩展密钥对明文数据中的字符执行模加计算得到索引值，并使用所述索引值查询所述加密置换表,得到与所述明文数据格式相同的密文数据。2.根据权利要求1所述保留格式加密数据的方法，其特征在于，所述利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表，包括：将所述字母表中的每一字符进行扩展得到预设位数的目标字符，并利用所述SM4加密算法分别对每一所述目标字符进行加密得到目标密文；按照递增或递减的顺序对所有所述目标密文进行排序以使每个字符对应的密文字符为该字符的目标密文在排序序列中的位置，得到所述加密置换表。3.根据权利要求1所述保留格式加密数据的方法，其特征在于，在利用SM4加密算法对字母表中的字符进行加密得到加密置换表之后，还包括：对所述加密置换表执行函数逆变换操作得到解密置换表；若接收到解密指令，则利用所述解密置换表解密所述密文数据，得到所述明文数据。4.根据权利要求3所述保留格式加密数据的方法，其特征在于，利用所述解密置换表解密所述密文数据，得到所述明文数据，包括：利用所述解密置换表查询所述密文数据中每一字符的密文字符，并根据所述密文字符和所述扩展密钥计算每一所述密文字符对应的明文字符；根据所有所述明文字符确定所述明文数据。5.根据权利要求1所述保留格式加密数据的方法，其特征在于，所述对算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到扩展密钥，包括：根据应用环境设置最大明文字符串长度，并确定所述字母表的字符总数；根据所述最大明文字符串长度和所述字母表的字符总数对所述算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到所述扩展密钥。6.根据权利要求5所述保留格式加密数据的方法，其特征在于，根据所述最大明文字符串长度和所述字母表的字符总数对所述算法密钥执行基于SM4的密钥扩展操作得到所述扩展密钥，包括：根据所述最大明文字符串长度maxlen和所述字母表的字符总数base确定第一参数m和第二参数r；其中，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：代子营，
申请(专利权)人：京东数字科技控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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