一种基于三维坐标系的字符串加密方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维坐标系的字符串加密方法，包括以下步骤：S1、从Echarts地图库中存储全球各个国家标记坐标，加密时随机抽取其中94个国家地图坐标，并将不同国家坐标x、y值映射为二维矩阵City[x,y]；S2、根据输入可选时间参数T模式，计算T模式时间下S1中随机统计的国家人口数占世界总人口比重，并将矩阵City拼接人口比重为三维矩阵，形成一个维度为94*3的矩阵GM，进行持久化保存。本发明专利技术通过随机生成持久化混淆矩阵与三维矩阵计算，实现数据的偏移转化，计算地区气候维度与偏移矩阵乘积实现矩阵降维能力，通过数据展平定长切割的方法，实现字符串的单向加密，提升破解难度高，从而保障数据安全性。从而保障数据安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维坐标系的字符串加密方法


[0001]本专利技术涉及移动互联网
，特别涉及一种基于三维坐标系的字符串加密方法。

技术介绍

[0002]目前，单向加密算法往往存储不需双向校验的字符串加密，主流多采用组合MD5加密的方式，通过MD5对数据进行填充整理扩充长度，切分循环左移计算得出定长字符长度，再通过组合常用sha1等加密算法进行二次加密，加强字符破解难度。但随着计算机算力的提升与加密组合算法普遍被人熟知，往往通过测试加密结果进行存储，使用暴力撞库方式可以实现对单向加密的破解，导致存储数据加密安全性降低。
[0003]本专利为提升加密结果复杂性提出：一种基于三维坐标系的字符串加密方法，利用地点空间坐标系融合人口，气温因素将字符串映射成一个三维坐标，对三维坐标矩阵进行混淆计算，进行字符串加密，该专利技术计算公式简单，解密难度高，降低通过撞库导致加密破解风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于三维坐标系的字符串加密方法，使用三维地图坐标映射融入人口维度、再通过三维矩阵乘积实现数据转换，计算运算气候信息实现降维，通过上述多次矩阵计算过程，提升单向加密存储安全性。
[0005]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术提供一种基于三维坐标系的字符串加密方法，包括以下步骤：
[0007]S1、从Echarts地图库中存储全球各个国家标记坐标，加密时随机抽取其中94个国家地图坐标，并将不同国家坐标x、y值映射为二维矩阵City[x,y]；
[0008]S2、根据输入可选时间参数T模式，计算T模式时间下S1中随机统计的国家人口数占世界总人口比重，并将矩阵City拼接人口比重为三维矩阵，形成一个维度为94*3的矩阵GM，进行持久化保存；
[0009]S3、利用numpy库的正态分布计算公式得出一个0～1之间的随机小数且方差等于2的94*3随机混淆矩阵CM，作为矩阵密钥，并形成密钥文件存储；
[0010]S4、根据S2中T模式时间确定94个国家最高气温数据，构建一个维度为1*94的气温数据一维矩阵(TM)，并进行转置计算形成一个94*1的转置矩阵，记作TTM，具体计算如下：
[0011]TTM＝TM
T
[0012]上述公式中TM为原始气温一维矩阵，TTM为气温一维矩阵转置；
[0013]S5、将S2中拼接的国家人口比重矩阵与S1中的混淆矩阵进行相乘，形成新的94*3矩阵作为字符映射矩阵，记作MM，具体计算如下：
[0014]MM＝CM*GM
[0015]上述公式中MM为映射矩阵，CM为混淆矩阵，GM为国家坐标矩阵；
[0016]S6、将ASCII表中第33～127位常见字符作为明文可输入字符，与S3中得到的映射矩阵MM构成一一对应关系形成明文矩阵，记作UMM，并从S4中取出与输入长度一致的气温矩阵，构成加密系数矩阵，记作UTTM；
[0017]S7、将S6中两个矩阵(UMM和UTTM)进行相乘，得到对应的密文降维矩阵EM，将降维的矩阵每个元素进行类型转换并且拼接，去除小数点后，取前128位作为密文，记作CT进行返回，具体计算如下：
[0018]EM＝UMM*UTTM
[0019]CT＝Split(S(EM[1])+S(EM[2])+
…
+S([EM[N]]),128)
[0020]上式中EM为密文矩阵，UMM为明文字符映射矩阵，UTTM为明文对应的气温数据矩阵，CT为密文，N为用户输入长度，S(EM)表示将矩阵中每一个数据元素转化为字符串，Split函数根据传参实现字符串长度切割。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022]1、现有坐标系单向加密算法中有采用二维坐标进行加密转化能力，但是二维计算加密过程过于简单，导致存在被暴力破解的风险，本申请使用三维坐标系计算过程，提升加密复杂度，相比现有加密算法复杂性较高。
[0023]2、本申请加密方式通过多轮矩阵计算策略，使用三维坐标矩阵计算过程，进行混淆偏移与矩阵降维计算，使得破解难度提升。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0025]图1是本专利技术的流程图；
[0026]图2是本专利技术的混淆矩阵正态分布坐标图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
[0028]实施例1
[0029]本专利技术如图1所示，本专利技术提供一种基于三维坐标系的字符串加密方法，详细实施例包括以下流程步骤：
[0030]S1、本专利加密算法针对非中文校验字符串加密，本实施例假设待加密字符串信息为“zhongguo@521”，首先通过选择加密算法参数，加密时确定从Echarts地图库中存储全球各个国家标记坐标中抽取其中94国家地图坐标，并将不同国家坐标x、y值映射为二维矩阵City[x,y]，本加密过程国家映射坐标样例如下表所示：
[0031]国家映射坐标部分样例表
[0032][0033][0034]S2、对加密算法提供函数时间入参，例如输入时间参数Time为“2012
‑
01
‑
01”，以聚汇统计人口数据为依据，计算2012年时间下S1随机统计的94个国家人口总数占世界总人口比重值，并将二维矩阵City对应国家后拼接计算后的人口比重，变更为三维矩阵，形成一个维度为94*3的矩阵GM，进行持久化保存；
[0035]S3、为保证字符串使用加密算法的唯一性，加密时会利用numpy库的正态分布计算公式得出一个0～1之间的随机小数且方差等于2的94*3随机混淆矩阵CM，具体随机混淆矩阵样例如图2所示，将其作为矩阵密钥，并将随机矩阵存储到密钥文件npy；
[0036]S4、根据S2中“2012
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01
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01”时间确定94个国家最高气温数据，构建成一个维度为1*94的气温数据一维矩阵(TM)，并进行转置计算形成一个94*1的转置矩阵，记作TTM，具体计算如下：
[0037]TTM＝TM
T
[0038]上述公式中TM为原始气温一维矩阵，TTM为气温一维矩阵转置。
[0039]S5、将S2中拼接的国家人口比重矩阵与S1中的混淆矩阵进行相乘，形成新的94*3矩阵作为字符映射矩阵，记作MM，具体计算如下：
[0040]MM＝CM*GM
[0041]上述公式中MM为映射矩阵，CM为混淆矩阵，GM为国家坐标矩阵
[0042]S6、将ASCII表中第33～127位常见字符作为明文可输入字符，与S3中得到的映射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维坐标系的字符串加密方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、从Echarts地图库中存储全球各个国家标记坐标，加密时随机抽取其中94个国家地图坐标，并将不同国家坐标x、y值映射为二维矩阵City[x,y]；S2、根据输入可选时间参数T模式，计算T模式时间下S1中随机统计的国家人口数占世界总人口比重，并将矩阵City拼接人口比重为三维矩阵，形成一个维度为94*3的矩阵GM，进行持久化保存；S3、利用numpy库的正态分布计算公式得出一个0～1之间的随机小数且方差等于2的94*3随机混淆矩阵CM，作为矩阵密钥，并形成密钥文件存储；S4、根据S2中T模式时间确定94个国家最高气温数据，构建一个维度为1*94的气温数据一维矩阵(TM)，并进行转置计算形成一个94*1的转置矩阵，记作TTM，具体计算如下：TTM＝TM
T
上述公式中TM为原始气温一维矩阵，TTM为气温一维矩阵转置；S5、将S2中拼接的国家人口比重矩阵与S1中的混淆矩阵进行相乘，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宣皓，刘杜卓，唐文华，
申请(专利权)人：天翼电子商务有限公司，
类型：发明
国别省市：