[发明专利]一种无源光网络系统的数据保护方法、装置和系统

权利要求书

1.一种无源光网络系统中数据保护方法，其特征在于，包括：

获得需要加密的数据序列；

将需要加密的数据序列的第N个数据块进行M级搅动处理以获得第N个数据块经加密的数据块，其中，所述第N个数据块包括L比特数据，N为大于等于1的整数，L为8的正整数倍，M为大于等于3的整数；其中，

在第K和K+1级搅动处理之间进一步包括：

对第K级搅动输出与预设字节进行异或逻辑运算得到第K级异或逻辑运算结果，将第K级异或逻辑运算结果进行第K级可逆非线性变换，K为大于等于1小于M的整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对第K级搅动输出进行第K级可逆非线性变换包括：对第K级异或逻辑运算结果的每8个比特变换为有限域GF(2⁸)中的乘法逆元素。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在以太无源光网络的加密端预先存储基于高级加密标准AES的S_box表；

对第K级搅动输出进行第K级可逆非线性变换为：根据第K级异或逻辑运算结果查找预先存储的S_box表得到第K级可逆非线性变换值。

4.一种无源光网络中数据保护装置，其特征在于，包括：

M个搅动模块、M-1个逻辑运算模块和M-1个变换模块，M为大于等于3的整数；

M个搅动模块中第1搅动模块，用于对需要加密的数据序列的第N个数据块进行第一级搅动加密处理，获得第一级搅动输出，所述第N个数据块包括L比特据，N为大于等于1的整数，L为8的正整数倍；

第1到M-1搅动模块中第K搅动模块通过串接的第K逻辑运算模块和第K变换模块耦接到第K+1搅动模块，其中，

所述第K逻辑运算模块，用于将第K级搅动输出与预设字节进行异或逻辑运算，获得第K级异或逻辑运算结果；

所述第K变换模块，用于对第K级异或逻辑运算结果进行第K级可逆非线性变换，获得第K级可逆非线性变换结果；

第M搅动模块，用于对第M-1级可逆非线性变换结果进行第M级搅动加密处理，获得所述第N个数据块加密后的数据，所述K为大于等于1小于M-1的整数。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述第K变换模块，用于对第K级异或逻辑运算结果的每8个比特变换为有限域GF(2⁸)中的乘法逆元素。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述方法还包括

存储模块，用于存储基于高级加密标准AES的S_box表；

所述第K变换模块，用于根据第K级异或逻辑运算结果查找所述存储模块存储的S_box表得到第K级可逆非线性变换值。

7.一种无源光网络中数据解密装置，其特征在于，包括：

M个解搅动模块、M-1个逻辑运算模块和M-1个逆变换模块，M为大于等于3的整数；

M个解搅动模块中第1搅动模块，用于对需要解密的数据序列的第N个数据块进行第一级解搅动处理，获得第一级解搅动输出，所述第N个数据块包括L比特据，N为大于等于1的整数，L为8的正整数倍；

第1到M-1解搅动模块中第K解搅动模块通过串接的第K逻辑运算模块和第K逆变换模块耦接到第K+1解搅动模块，其中，

所述第K逻辑运算模块，用于将第K级搅动输出与预设字节进行异或逻辑运算，获得第K级异或逻辑运算结果；

所述第K变换模块，用于对第K级异或逻辑运算结果进行第K级可逆非线性变换，获得第K级可逆非线性变换结果；

第M解搅动模块，用于对第M-1级可逆非线性变换结果进行第M级解搅动处理，获得所述第N个数据块解密后的数据，所述K为大于等于1小于M-1的整数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述第K逆变换模块，用于对第K级异或逻辑运算结果的每8个比特变换为有限域GF(2⁸)中的乘法逆元素。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括

存储模块，用于存储基于高级加密标准AES的逆S_box表；

所述第K变换模块，用于根据第K级异或逻辑运算结果查找所述存储模块存储的逆S_box表得到第K级可逆非线性变换值。

10.一种无源光网络系统，其特征在于，包括发送端和接收端，其中，

发送端，用于获得需要加密的数据序列，将需要加密的数据序列的第N个数据块进行M级搅动处理以获得第N个数据块经加密的数据块，其中，所述第N个数据块包括L比特数据，N为大于等于1的整数，L为8的正整数倍，M为大于等于3的整数；其中，在第K和K+1级搅动处理之间进一步包括：对第K级搅动输出与预设字节进行异或逻辑运算得到第K级异或逻辑运算结果，将第K级异或逻辑运算结果进行第K级可逆非线性变换，K为大于等于1小于M的整数；

接收端，用于采用与发送端可逆的方式对来自发送端的数据进行M级解搅动获得数据，其中，在相邻两级解搅动间均进行与发送端可逆的非线性变换。