[发明专利]一种基于触摸屏汉字笔迹的文档加密及解密方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息安全文档保护技术领域，具体涉及一种基于触摸屏汉字笔迹的文档加密及解密方法。

背景技术

目前，人们生产生活中大量私密、重要信息普遍以电子文档的形式存放于个人电脑或文档服务器中。电子文档本身易遭受网络攻击，存在被窃取、破坏、未授权散布等危险。尤其是随着智能手机的大量普及，手机中大量私密信息以文档形式存储，一旦手机丢失，私密信息极易泄漏。因此，对文档的加密保护显得非常重要。

对用户而言，文档加密除了具有高保密性外，还希望能方便、灵活，即有较好的用户体验。目前的文档加密一般采用以下2种：

1)对文档加解密之前要求用户输入密钥，密钥由用户自行保管，一般记忆在人脑中。

2)将加密密钥经加密后存储在本地文件系统中，对文档加解密时由系统自行调用；加密密钥的密钥由公私钥体系生成，一般为数字证书，存储在U盾等专门设备中，用户随身携带。

用人脑记忆密钥，增加了人脑的工作负担，存在遗忘密钥的可能，用户体验不好。另外，人记忆密钥的能力有限，实际使用中往往是“一码通”，即所有的文件只用一个密钥加解密，安全性不高。

用U盾等专门设备进行加解密在私人住所等环境使用比较方便，但在移动环境或公共场合中使用却不方便，更有丢失U盾的危险。尤其智能手机不仅小巧，而且在不断移动中，在其上使用U盾，显然不太方便。

综上，现有的文档加密方法在人们生产生活中的某些场合使用并不方便，尤其在对智能手机的私密信息进行保护时。

发明内容

本发明针对现有技术存在上述不足，提出了一种基于触摸屏汉字笔迹的文档加密及解密方法，该方法无需用户记忆密钥，也无需用户携带专门设备，使用方便，并且可以做到一档一密。其在提供用户良好体验的同时，也具备较高的安全性。该方法特别适用于智能手机，具有较好的用户体验。

本发明采取以下技术方案：基于触摸屏汉字笔迹的文档加密方法：

第一步，用户在触摸屏上书写签名，触摸屏数据采样函数记录用户书写轨迹，取得采样结果；

第二步，从用户书写轨迹中提取笔迹向量，并标准化；

第三步，将第二步标准化后的笔迹向量映射为区域向量，并提取加密密钥1；

第四步，产生随机汉字文本串，显示给用户，用户在触摸屏上书写这些汉字，触摸屏数据采样函数记录用户书写轨迹；

第五步，从第四步获得的用户书写轨迹中提取笔迹向量，并标准化；

第六步，将第五步标准化后的笔迹向量映射为区域向量，并提取加密密钥2；

第七步，选定对称加密算法+加密密钥2加密待加密文档，生成加密文档1；

第八步，将第四步中产生的随机文本串与加密文档1一起打包，生成中间文档；

第九步，用选定的对称加密算法+加密密钥1加密第八步得到的中间文档，得到加密文档2。加密文档2即为最后的加密文档。

优选的，第二步中，标准化处理分两步进行：标准化处理1与标准化处理2，以第1个采样点为坐标原点，后续采样点与第1采样点的差值为新坐标值，将采样结果转化为新坐标值，完成标准化处理1；标准化处理2将尺寸规整到约定的矩形范围内，通过扫描采样结果序列，取出序列中长、宽的最大值做分母，约定的矩形长、宽值做分子，得到长、宽的标准化比值；将采样结果序列乘以标准化比值得到标准化结果。

优选的，第三步，将约定的矩形范围细分为一定数量的小矩形，笔迹向量经过的小矩形序列即为区域向量，小矩形的中心点为该区域的区域值；每一段笔划提取若干比特作为密钥，若干段笔划提取的比特顺次拼接形成加密密钥1。

优选的，第五步，标准化处理分两步进行：标准化处理1与标准化处理2，以第1个采样点为坐标原点，后续采样点与第1采样点的差值为新坐标值，将采样结果转化为新坐标值，完成标准化处理1；标准化处理2将尺寸规整到约定的矩形范围内，通过扫描采样结果序列，取出序列中长、宽的最大值做分母，约定的矩形长、宽值做分子，得到长、宽的标准化比值；将采样结果序列乘以标准化比值得到标准化结果。

优选的，第六步，将约定的矩形范围细分为一定数量的小矩形，笔迹向量经过的小矩形序列即为区域向量，小矩形的中心点为该区域的区域值；每一段笔划提取若干比特作为密钥，若干段笔划提取的比特顺次拼接形成加密密钥2。

基于触摸屏汉字笔迹的文档方法：

第一步，用户在触摸屏上书写签名，触摸屏数据采样函数记录用户书写轨迹，取得采样结果；

第二步，从用户书写轨迹中提取笔迹向量，并标准化；