通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法技术

本发明专利技术涉及数据加密技术领域，提出了通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，包括：采集原始信号传输到加密芯片中将加密芯片标记为状态忙；根据原始信号分解得到原始分量信号，将每个原始分量信号构成一个环形空间和一个分量图像，在分量图像中设定置换窗口，获取所有置换窗口的位置；完成置换窗口的旋转；根据环形空间和基准置换窗口完成对原始信号的加密，确定密文和密钥，加密完成后，将状态忙的加密芯片标记为状态闲。本发明专利技术结合分量平移与置换窗口旋转，既改变频率分量之间的时序对应关系，又实现不同频率之间的转换，极大提高信号组成的混乱程度，有效提高原始信号的加密效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法


[0001]本专利技术涉及数据加密
，具体涉及通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法。

技术介绍

[0002]随着智能化科技的发展，各种产品以及生产越来越多的依赖于各种芯片。芯片主要指具有存储和运算功能的集成电路，一般芯片都是根据实际需要进行程序的设计，此时芯片涉及私有的信号处理，所以在实际使用过程中需要进行芯片加密。因为芯片的私有性，一般芯片的加密都是基于加密芯片进行单独加密算法的设计，进行实现芯片加密。
[0003]对于信号的加密现有方法主要对信号组成进行替换或者置乱，以及对信号进行分解，然后基于分解项进行原始信号的加密。比如对信号进行频率分解，然后基于频率分量的时序对应关系的混淆实现原始信号的加密，但是对于信号的频率分量，其存在大量近似周期性的变化，使得分量信号在时序上存在大量的重复结构，导致信号变化具有近似规律性，容易暴露原始信号信息；同时大量重复结构在分量平移中可能存在平移前后局部一致，从而暴露原始信号的局部信号，影响原始信号的加密效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，以解决现有的分量信号在时序中存在大量重复结果导致容易暴露原始信号信息和影响原始信号的加密效果的问题，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，该方法包括以下步骤：采集原始信号传输到状态闲的加密芯片中将状态闲加密芯片标记为状态忙；根据原始信号分解得到若干原始分量信号，将每个原始分量信号首位相连得到一个环形序列，将所有环形序列重叠放置，每个环形序列按照原始分量信号的时序关系对应排列，构成一个环形空间；将所有原始分量信号构成一个分量图像，在分量图像中设定置换窗口，在分量图像中根据置换窗口的性质获得第一方向，根据第一方向将分量图像分为上区域和下区域，获取第一方向的角度，在上区域和下区域中根据第一方向的角度获得上区域和下区域中置换窗口的位置，第一方向上的置换窗口位置以及上区域和下区域的置换窗口位置作为所有置换窗口的位置；将一个置换窗口记为基准置换窗口，根据固定的旋转角度及旋转方向对基准置换窗口进行旋转，并使基准置换窗口带动其余置换窗口进行旋转；根据环形空间和基准置换窗口完成对原始信号的加密，密钥为基准置换窗口位置、基准置换窗口的旋转方向和旋转角度、环形旋转单位的数量，密文为经过置换窗口和环形旋转后的若干序列，加密完成后，将状态忙的加密芯片标记为状态闲。
[0005]优选的，所述所有原始分量信号每个时序对应的值组合得到原始信号在所述时序上的值，原始分量信号和原始信号具有相同的时序长度，同样时间上的信号值是对应关系。
[0006]优选的，所述将所有原始分量信号构成一个分量图像，在分量图像中设定置换窗口的方法为：在分量图像中，每一个原始分量信号为分量图像中的一行，分量图像的横坐标为原始分量信号的时序，分量图像的纵坐标为原始分量序列的数量，分量图像的像素值是原始分量信号的信号值，置换窗口为分量图像中的一个像素点及像素点的四邻域。
[0007]优选的，所述在分量图像中根据置换窗口的性质获得第一方向，根据第一方向将分量图像分为上区域和下区域的方法为：第一个置换窗口在分量图像的左上角，第一个置换窗口的左侧像素点在分量图像的第一列中，置换窗口的上侧像素点在分量图像的第一行中；在第一个置换窗口的右下方放置第二个置换窗口，第二个置换窗口的左侧像素点与第一个置换窗口的右侧像素点为同一列，第二个置换窗口的上侧像素点与第一个置换窗口的右侧像素点为同一行；第一个置换窗口到第二个置换窗口的方向记为第一方向，在第一方向上将后续的置换窗口按照这个方向排序，直到在这个方向上无法放置置换窗口为止，此时第一方向就将分量图像分为上区域和下区域。
[0008]优选的，所述获取第一方向的角度，在上区域和下区域中根据第一方向的角度获得上区域和下区域中置换窗口的位置的方法为：第一方向的角度为每个置换窗口最中间的像素点之间的连线与水平线之间的夹角，令上区域的第一个置换窗口的上侧像素点在分量图像的第一行，第一个置换窗口与第一方向上的置换窗口相邻，第一个置换窗口在第一方向的角度下延长，直到无法填充置换窗口为止，上区域中的其他区域依次按照平行于第一方向的角度填充置换窗口，直到上区域无法填充置换窗口；在下区域中，令下区域的第一个置换窗口的左侧像素点在分量图像的第一列中，第二个位置为下区域的第一个置换窗口的左侧像素点在分量图像的第二列中，置换窗口之间不存在间隙，根据第一方向的角度对下区域的第一个置换窗口进行延长补充，下区域的其他区域依次按照平行于第一方向的角度填充置换窗口，直到下区域无法填充置换窗口。
[0009]优选的，所述根据固定的旋转角度及旋转方向对基准置换窗口进行旋转，并使基准置换窗口带动其余置换窗口进行旋转的方法为：给基准置换窗口一个固定的旋转角度和旋转方向，所有置换窗口的旋转角度与基准置换窗口的旋转角度相同，置换窗口的旋转为窗口自身旋转，其所在的像素点没有发生变化，像素点的像素值根据旋转角度发生改变，基准置换窗口的旋转会使与基准置换窗口相邻的置换窗口发生与基准置换窗口旋转方向相反的旋转，发生旋转的置换窗口会使除了导致自身旋转的置换窗口外的置换窗口发生反方向的旋转，所置换窗口均发生一次旋转。
[0010]优选的，所述根据环形空间和基准置换窗口完成对原始信号的加密的方法为：环形空间有若干环形，每个环形旋转一个单位后，将环形空间转换为分量图像，令所有置换窗口进行一次旋转，之后再转换为环形空间，每个环形再次旋转一个单位后，置换窗口再次进行旋转，以此类推，直至每个环形旋转固定次数后停止。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过置换窗口旋转对频率分量进行置换，破坏频率分量的近似周期性，避免重复结构对引起的无效平移，并且提高分量与原始信号时序关系的一致性，有利于分量平移实现原始信号的加密，在置换窗口旋转中，利用所构建的置换窗口之间的关系，确定置换窗口之间的旋转参数关系，有效避免每一个置换窗口参数的设置，减少密钥数量，有利于密钥管理，结合分量平移与置换窗口旋转，既改变频率分量之间的时序对应关系，又实现不同频率之间的转换，极大提高信号组成的混乱程度，有效提高原始信号的加密效果。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术的一个实施例所提供通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法的流程示意图；图2为环形空间示意图；图3为旋转重复结构示意图；图4为置换窗口示意图；图5为第一种置换窗口位置分布示意图；图6为第二种置换窗口位置分布示意图；图7为置换窗口旋转示意图；图8为置换窗口带动其余置换窗口旋转示意图；图9位环形旋转一个单位的示意图。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集原始信号传输到状态闲的加密芯片中将状态闲加密芯片标记为状态忙；根据原始信号分解得到若干原始分量信号，将每个原始分量信号首位相连得到一个环形序列，将所有环形序列重叠放置，每个环形序列按照原始分量信号的时序关系对应排列，构成一个环形空间；将所有原始分量信号构成一个分量图像，在分量图像中设定置换窗口，在分量图像中根据置换窗口的性质获得第一方向，根据第一方向将分量图像分为上区域和下区域，获取第一方向的角度，在上区域和下区域中根据第一方向的角度获得上区域和下区域中置换窗口的位置，第一方向上的置换窗口位置以及上区域和下区域的置换窗口位置作为所有置换窗口的位置；将一个置换窗口记为基准置换窗口，根据固定的旋转角度及旋转方向对基准置换窗口进行旋转，并使基准置换窗口带动其余置换窗口进行旋转；根据环形空间和基准置换窗口完成对原始信号的加密，密钥为基准置换窗口位置、基准置换窗口的旋转方向和旋转角度、环形旋转单位的数量，密文为经过置换窗口和环形旋转后的若干序列，加密完成后，将状态忙的加密芯片标记为状态闲。2.根据权利要求1所述的通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，其特征在于，所述所有原始分量信号每个时序对应的值组合得到原始信号在所述时序上的值，原始分量信号和原始信号具有相同的时序长度，同样时间上的信号值是对应关系。3.根据权利要求1所述的通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，其特征在于，所述将所有原始分量信号构成一个分量图像，在分量图像中设定置换窗口的方法为：在分量图像中，每一个原始分量信号为分量图像中的一行，分量图像的横坐标为原始分量信号的时序，分量图像的纵坐标为原始分量序列的数量，分量图像的像素值是原始分量信号的信号值，置换窗口为分量图像中的一个像素点及像素点的四邻域。4.根据权利要求1所述的通过频率混淆实现的多芯片并行加密方法，其特征在于，所述在分量图像中根据置换窗口的性质获得第一方向，根据第一方向将分量图像分为上区域和下区域的方法为：第一个置换窗口在分量图像的左上角，第一个置换窗口的左侧像素点在分量图像的第一列中，置换窗口的上侧像素点在分量图像的第一行中；在第一个置换窗口的右下方放置第二个置换窗口，第二个置换窗口的左侧像素点与第一个置换窗口的右侧像素点为同一列，第二个置换窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫娜，
申请(专利权)人：合肥顺弘欣信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：