[发明专利]一种密钥加密的改进RC5加密算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密钥加密的改进RC5加密算法。

背景技术

现有的RC5算法是对称加密算法的一种,其主要特点是加密效率高，灵活性强，非常适合在内存较小的设备上使用，这保证了该算法在嵌入式应用的可行性，该算法存在的不足之处在于：

1）密钥协定或发布问题，即如何通过可靠的途径将加密密钥发送给解密方；

2）密钥数量可能很大：由于加密和解密中使用相同密钥，因此一对通信就需要一个密钥，当存在多对通信时需要同等数量的密钥。由于使用对称密钥，所以密钥的保密性不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种密钥加密的改进RC5加密算法，能够有效提升信息传送的保密性。

实现本发明目的技术方案：

一种密钥加密的改进RC5加密算法，其特征在于：

步骤1：将要加密的明文的二进制数等分为两部分A和B；S[]为密钥数组，其中的元素为每次加密的子密钥；将A与S[0]相加得到C，将B与S[1]相加得到D，之后开始循环加密，加密次为r；每一轮加密过程都相同，具体如下：

将C与D按位异或的结果E左移D位后，与S[2i](i=1,2…)相加得到F；将D与F按位异或的结果G左移F位后，与子密钥S[2i+1](i=1,2…)相加得到H；至此求得一轮加密的结果F、H，而后将F、H分别幅值给C、D；

重复上述算法r轮后完成明文加密；

步骤2：将密钥S[]加密，加密中首先取两个大素数，得到加密标志C和算子m、n，按照S[i]+C≡0[mod(m*n)]将S[i]全部加密。

接收方根据事先协定的素数加密表先解密密钥，然后再解密密文。

本发明具有的有益效果：

本发明将密钥S[]加密，加密中首先取两个大素数，得到加密标志C和算子m、n，按照S[i]+C≡0[mod(m*n)]将S[i]全部加密，本发明不仅加密了对称密钥，同时保证加密的密钥很难破解，有效解决了密钥发送时保密性问题。本发明仅使用基本的移位、异或、加法、乘法等基本的运算，更加适合通过计算机高效加密；改进的加密算法保留了RC5算法的灵活性和快速性，占用硬件资源少、速度快且得到的密文(CT)小；实际计算中素数的组合选择可以有很多种且个数也不限制，对称密钥在发送过程中使用密文发送，接收方根据事先协定的素数加密表去解密密钥，再去解密密文，进一步增强了破解难度。本发明使系统的性能增强，对数据发送中潜在的窃听起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明工作流程图；

具体实施方式

本发明基于下面三个数论定理。

概念1：数论中存在这样的事实:两个大素数相乘很容易，而对得到的积求因子则很难。

概念2：中国剩余定理:如果N的素数因子是P1*P2*…Pt,那么等式

XmodP_i=A_i

只有唯一解X，X<N。其中i=1,2,3…,t。

概念3：在整数集Zn中，如果下式成立，则数字a和b互为加法逆且唯一存在，

a+b≡0(modn)

如图1所示，将要加密的明文的二进制数等分为两部分A和B；S[]为密钥数组，其中的元素为每次加密的子密钥；将A与S[0]相加得到C，将B与S[1]相加得到D，之后开始循环加密，加密次为r；每一轮加密过程都相同，具体如下：

将C与D按位异或的结果E左移D位后，与S[2i](i=1,2…)相加得到F；将D与F按位异或的结果G左移F位后，与子密钥S[2i+1](i=1,2…)相加得到H；至此求得一轮加密的结果F、H，而后将F、H分别幅值给C、D；

重复上述算法r轮后完成明文加密；

步骤2：将密钥S[]加密，加密中首先取两个大素数，得到加密标志C和算子m、n，按照S[i]+C≡0[mod(m*n)]将S[i]全部加密。