一种基于大数据计算机网络安全防护系统技术方案

本发明专利技术涉及数据加密传输领域，具体涉及一种基于大数据计算机网络安全防护系统，该系统包括：数据预处理模块、密钥设置模块、数据加密模块、密文数据传输模块、密文数据解密模块，根据待传输数据获取待加密矩阵，根据待加密矩阵的长度以及初始密钥获取第一密钥序列以及第二密钥序列；根据第一密钥序列获取链码中的元素，进一步得到待加密数据点对，根据第二密钥序列对待加密数据点对进行加密，得到第一密文对，对第一密文对进行范围约束得到第二密文对，根据第二密文对对待加密矩阵进行更新，得到密文矩阵，将密文矩阵转换为密文数据进行传输。本发明专利技术密钥空间大，易于管理，密文数据复杂无规律，安全性高。安全性高。安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据计算机网络安全防护系统


[0001]本专利技术涉及数据加密传输领域，具体涉及一种基于大数据计算机网络安全防护系统。

技术介绍

[0002]随着互联网技术的发展，越来越多的数据需要在互联网上进行传输，需要传输的数据可能涉及到个人隐私或商业机密等敏感信息，为了防止个人的隐私泄露以及商业机密被窃取，需要对数据进行加密传输。
[0003]目前常用AES加密算法对数据进行加密，AES加密算法为分组加密算法，通过将明文每16个字节分为一组，对每组利用相同的密钥进行加密，如此会导致相同内容的组被加密成相同的结果，使得最终得到的密文中包含明文中部分统计规律，攻击者可根据密文中的统计规律进行对密文进行统计分析攻击。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于大数据计算机网络安全防护系统，所述系统包括：数据预处理模块，将待传输数据转换为待加密序列，根据待加密序列获取待加密矩阵；密钥设置模块，根据初始第一密钥以及待加密序列的长度获取第一密钥序列；根据初始第二密钥、待加密序列的长度以及第一预设长度获取第二密钥序列；数据加密模块，将待加密矩阵第一行第一列的元素作为码头，将码头作为链码中第一个元素，获取码头的第二方向符，根据第一密钥序列中的第一个元素以及码头的第二方向符获取链码中第二个元素；将链码中第一个元素以及链码中第二个元素作为第一个待加密数据点对，对第一个待加密数据点对进行加密，包括：将第二密钥序列中第一个元素作为第一个待加密数据点对的加密密钥，对第一个待加密数据点对进行加密，得到第一密文对；对第一密文对进行范围约束，得到第二密文对；将待加密矩阵中待加密数据点对的值修改为第二密文对的值，完成待加密矩阵的更新；将链码中第二个元素的值更新为第二密文对中第二个元素的值；根据第一密钥序列中的第二个元素以及链码中第二个元素的第二方向符获取链码中第三个元素；将链码中第二个元素以及链码中第三个元素作为第二个待加密数据点对，对第二个待加密数据点对进行加密；以此类推，依次获取链码中的元素以及待加密数据点对，对待加密数据点对进行加密，将最终得到的待加密矩阵作为密文矩阵；根据密文矩阵获取密文数据；密文数据传输模块，对密文数据进行传输；密文数据解密模块，对密文数据进行解密。
[0005]优选的，所述将待传输数据转换为待加密序列，根据待加密序列获取待加密矩阵，
包括的步骤为：将待传输数据编码成二进制数据，将编码得到的二进制数据划分为多个长度为第一预设长度k的二进制串，将每个二进制串转换为十进制数，所有十进制数构成待加密序列；获取待加密序列的长度L，构建一个大小为大小的空矩阵，将待加密序列中每个十进制数依次填入到空矩阵中，对矩阵中空的位置随机填入范围内的任意整数，将最终得到的矩阵作为待加密矩阵，其中为向上取整符号。
[0006]优选的，所述根据初始第一密钥以及待加密序列的长度获取第一密钥序列，包括的步骤为：待加密序列的长度为L；根据初始第一密钥利用混沌映射的方法生成一个混沌序列，将混沌序列中后2L个元素乘以7，并将得到的结果进行四舍五入取整，得到的2L个[0,7]范围内的整数构成第一密钥序列。
[0007]优选的，所述根据初始第二密钥、待加密序列的长度以及第一预设长度获取第二密钥序列，包括的步骤为：待加密序列的长度为L，第一预设长度为k；根据初始第二密钥利用混沌映射的方法生成一个混沌序列，将混沌序列中后2L个元素乘以再减去，并将得到的结果进行四舍五入取整，得到的2L个范围内的整数构成第二密钥序列。
[0008]优选的，所述获取码头的第二方向符，包括的步骤为：获取码头到码头的八邻域内各个位置的方向在8方向链码中对应的方向符，分别记为第一方向符，从最小的第一方向符开始，按照逆时针方向，对所有第一方向符重新从0开始依次编号，将编号结果作为码头的第二方向符。
[0009]优选的，所述根据第一密钥序列中的第一个元素以及码头的第二方向符获取链码中第二个元素，包括的步骤为：将码头的第二方向符中的最大值记为；获取第一密钥序列中的第一个元素，当小于或等于码头的第二方向符中最大值时，将与相等的第二方向符对应的方向作为链码的当前方向；当大于码头的第二方向符中最大值时，将除以并取余数，将所得结果记为，将与相等的第二方向符对应的方向作为链码的当前方向；将码头在链码的当前方向上所指的八邻域内的元素作为链码中第二个元素。
[0010]优选的，所述第一密文对的表达式为：其中为待加密数据点对；为待加密数据点对中第一个元素；为待加密数据点对中第二个元素；为第二密钥序列中第一个元素；为待加密数据点对中第一个元素的第一密文；为待加密数据点对中第二个元素的第一密文；为向上取整符号；为第一密文对。
[0011]优选的，所述第二密文对的表达式为：所述第二密文对的表达式为：其中为待加密数据点对中第一个元素的第一密文；为待加密数据点对中第二个元素的第一密文；为待加密数据点对中第一个元素的第二密文；为待加密数据点对中第二个元素的第二密文；为第二密文对。
[0012]优选的，所述根据密文矩阵获取密文数据，包括的步骤为：将密文矩阵转换为一维的序列，得到密文序列，将密文序列中每个元素转换为二进制数据，并将所有的二进制数据进行解码，将解码得到的结果作为密文数据。
[0013]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过初始第一密钥和初始第二密钥获取第一密钥序列和第二密钥序列，用于待加密矩阵的加密，初始第一密钥和初始第二密钥数据量小，密钥空间大，易于管理，且可抵抗暴力破解；本专利技术通过链码获取待加密数据点对，从而对待加密数据点对进行加密，获取第二密文对，进一步得到密文矩阵，根据链码获取待加密数据点对使得待加密数据点对中两个元素在待加密矩阵中的位置关系被隐藏，攻击者在未掌握初始第一密钥的情况下无法获得第一密钥序列，则无法得到链码，从而也无法得到待加密数据点对中两个元素在待加密矩阵中的位置关系，进而根据密文无法猜测出原始的数据，确保了原始数据的安全性；本专利技术根据第二密钥序列调整待加密数据对的值，使得待加密数据对中两个元素的差值根据第二密钥序列中元素的值进行扩展或缩小，从而实现待加密数据对的加密，同时每个待加密数据对的加密密钥不相同，使得待加密数据对的扩展或缩小无规律，同时本专利技术对加密结果中超出数据范围的数据进行修正，使得最终得到的密文中数据无规律，进一步确保了原始数据的安全性；本专利技术中下一个待加密数据对中一个元素为当前待加密数据对中一个元素的第二密文，如此使得待加密矩阵中一个元素经过至少两次加密，进一步使得密文矩阵更加复杂无规律性，攻击者难以根据密文矩阵猜测出原始数据，确保了数据传输过程中的安全性。
附图说明
[0014]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和优点，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0015]图1为本专利技术一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据计算机网络安全防护系统，其特征在于，所述系统包括：数据预处理模块，将待传输数据转换为待加密序列，根据待加密序列获取待加密矩阵；密钥设置模块，根据初始第一密钥以及待加密序列的长度获取第一密钥序列；根据初始第二密钥、待加密序列的长度以及第一预设长度获取第二密钥序列；数据加密模块，将待加密矩阵第一行第一列的元素作为码头，将码头作为链码中第一个元素，获取码头的第二方向符，根据第一密钥序列中的第一个元素以及码头的第二方向符获取链码中第二个元素；将链码中第一个元素以及链码中第二个元素作为第一个待加密数据点对，对第一个待加密数据点对进行加密，包括：将第二密钥序列中第一个元素作为第一个待加密数据点对的加密密钥，对第一个待加密数据点对进行加密，得到第一密文对；对第一密文对进行范围约束，得到第二密文对；将待加密矩阵中待加密数据点对的值修改为第二密文对的值，完成待加密矩阵的更新；将链码中第二个元素的值更新为第二密文对中第二个元素的值；根据第一密钥序列中的第二个元素以及链码中第二个元素的第二方向符获取链码中第三个元素；将链码中第二个元素以及链码中第三个元素作为第二个待加密数据点对，对第二个待加密数据点对进行加密；以此类推，依次获取链码中的元素以及待加密数据点对，对待加密数据点对进行加密，将最终得到的待加密矩阵作为密文矩阵；根据密文矩阵获取密文数据；密文数据传输模块，对密文数据进行传输；密文数据解密模块，对密文数据进行解密。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据计算机网络安全防护系统，其特征在于，所述将待传输数据转换为待加密序列，根据待加密序列获取待加密矩阵，包括的步骤为：将待传输数据编码成二进制数据，将编码得到的二进制数据划分为多个长度为第一预设长度k的二进制串，将每个二进制串转换为十进制数，所有十进制数构成待加密序列；获取待加密序列的长度L，构建一个大小为大小的空矩阵，将待加密序列中每个十进制数依次填入到空矩阵中，对矩阵中空的位置随机填入范围内的任意整数，将最终得到的矩阵作为待加密矩阵，其中为向上取整符号。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据计算机网络安全防护系统，其特征在于，所述根据初始第一密钥以及待加密序列的长度获取第一密钥序列，包括的步骤为：待加密序列的长度为L；根据初始第一密钥利用混沌映射的方法生成一个混沌序列，将混沌序列中后2L个元素乘以7，并将得到的结果进行四舍五入取整，得到的2L个[0,7]范围内的整数构成第一密钥序列。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，刘军，
申请(专利权)人：莱芜职业技术学院，
类型：发明
国别省市：