[发明专利]一种基于空间运动的加密解密系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全领域，具体涉及一种带有陀螺仪和加速度传感器的便携设备，通过侦测便携设备的运动属性来产生密钥，并采用对称加密算法使用该密钥进行加密，然后再次记录该设备运动的方式，根据两次运动的属性相似性进行密钥的验证，以及对信息进行解密。 

背景技术

移动便携设备的持有数量在逐年增高，迄今，全球移动用户已超过50亿。这一高速增长现象反映了随着时代与技术的进步，人类对移动性和便捷计算设备的需求急剧上升。 

于此同时，随着移动便携设备的智能化和计算能力的增强，移动设备的安全问题也越来越突出，加密解密方法是安全领域的核心，在PC上通过用户输入密钥的方式来实现密钥的生成。但在移动设备上，由于移动终端屏幕尺寸和交互能力的限制，使得用户在密钥输入过程中存在操作不方便、繁琐等问题，特别是对于一些长密钥的输入给用户带来很大困扰。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于空间运动的加密解密系统及方法，通过利用陀螺仪和加速度传感器等便携设备等的运动感知能力，提供快捷的密钥生成及加密解密技术，用户可以利用该技术完成对信息的加密和解密。当用户需要输入密钥时，按用户设定密钥时定义的运动轨迹和速度来移动便携设备，即可完成密钥的录入。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种基于空间运动的加密解密系统，该系统主要包括运动感知模块、密钥生成模块、密钥验证模块、加密模块、解密模块、控制模块以及密钥存储模块；其中：

运动感知模块，用于接收方位传感器硬件产生的方位数据；

密钥生成模块，用于处理所述方位数据，将该方位数据转化成向量表示，作为用户密钥；

加密模块，采用DES、AES或其他任意对称密钥系统完成对上述信息的加密过程；

解密模块，采用DES、AES或其他任意对称密钥系统完成对所述加密信息进行解密；

控制模块，用于对所述系统进行控制，以针对用户不同的意图调用不同的其他模块；以及，

密钥存储模块，以密文形式针对用户不同的信息存储不同的生成密钥。

其中，该系统进一步包括密钥验证模块，通过再次录入用户便携设备的方位变化信息，采用一定的误差容忍设置与之前保持的密钥进行比对，如果处在可接受范围内则验证通过，并采用之前的密钥进行解密。 

所述运动感知模块，能够利用便携设备的硬件驱动程序或便携设备操作系统的相关模块。 

所述方位传感器包括陀螺仪、加速度传感器。 

一种基于空间运动的加密方法，该方法包括： 

A、从用户声明密码录入开始，通过控制模块初始化用户的运动状态属性；

B、用户同时开始以一定的方式开始移动便携设备，控制模块则以一定频率调用运动感知模块获得便携设备的运动状态信息；

C、当运动序列产生后，利用密钥生成模块采用一定的算法将生成的运动状态序列进行计算生成密钥序列；

D、将所述密钥以密文形式采用私有密钥加密并存入密钥存储模块；

E、采用对称密钥算法如DES等对信息进行加密。

其中，步骤B所述控制模块以一定频率调用运动感知模块获得便携设备的运动状态信息，具体为：移动所述便携设备持续一定时间为止，每次运动后查询产生运动状态的信息，生成运动状态序列。 

一种基于空间运动的解密方法，该方法包括： 

a、从用户声明密码录入开始，利用控制模块初始化用户的运动状态属性，运动状态定义与加密过程定义一致；

b、用户同时开始以一定的方式开始移动便携设备，控制模块以与加密过程中相同的频率调用运动感知模块获得便携设备的运动状态信息序列；

c、运动状态序列产生后，调用密钥生成模块将其生成待匹配密钥 ；

d、在密钥存储模块中提取待解密信息的密钥并解密，将其命名为密钥P，然后与待匹配密钥进行比对；

e、如果比较结果相等，则采用密钥P对信息采用与加密过程相对应的解密算法进行解密，否则，提示用户错误信息。

其中，步骤e所述提示用户错误信息包括提示用户重新录制及输入密码。 

本发明所提供的基于空间运动的加密解密系统及方法，具有以下优点： 

1）用户只需要移动便携设备的位置即可完成密钥的输入，完成信息的加密和解密，而无需繁琐的键盘操作，特别是对于移动便携设备等小屏幕和交互功能受限制的设备更加有效，故而具有操作简便、快捷的优点。