[发明专利]用于密码术的方法和装置

说明书

本专利申请要求于2014年6月18日提交的美国临时专利申请序列号62/013,689的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及密码术和隐写术领域，更具体地说，涉及用于将彩色或灰度图形图像转换成多维加密密钥的系统、方法和装置以及用于加密、存储和安全地传送隐藏文本和图形消息的容器。

背景技术

单维加密是一种公认手段，通过其数据被系统地转换并随后，经由解密过程，被反向转换成其原始有意义的形式。在该两个方向上的这种转换是通过仅对通信的所有者、发送者和接收者可用的共享加密密钥的创建和使用来实现。

到目前为止，没有密码或隐写系统使用多维加密密钥-容器来转换数据以启动、保护和包含隐藏文本和图形通信。多维度增加了通信的容量、类型和安全性。因此，本文的方法和装置不是使用一维加密密钥来启动和独立地保护可检测的单维数据，而是提供多维加密密钥-容器来启动和保护多个维度的不可检测的数据通信。使用本文的方法和装置，作为发送者和接收者的所有者能够启动、加密、解密、存储和传送彼此之间的通信，其是不具有相关共享加密密钥-容器的任何人或机器无法理解并且不可检测的。

没有当今的密码系统在启动、加密、解密、存储和传送电子数据通信中提供实用的完美保密。完美保密，该状态使得加密在没有相关密钥的情况下是绝对不可逆的，只有当来自加密系统的加密消息不包含关于未加密消息的信息时才可达到。称为一次一密（OTP）或Vernam密码的历史密码系统实现了加密和解密的完美保密，但从未达到在参与者之间的任何物理距离上安全启动的要求。这里得到的方法和装置越过现有限制将一维OTP的完美保密输出延伸并转换到多维加密系统，实现在不受限距离上的现代完美保密。

发明内容

本发明的主要要素是用于启动、加密、解密、存储和传送跨公共和私用网络的在发送者和接收者“通信者”之间的不可检测的电子数据通信的多维加密密钥-容器及方法，其中这类网络可能免受非授权访问的窃听或可能无法免受非授权访问的窃听。

包括图形图像，其是用于创建多维加密密钥-容器的源图像，的信息或数据是诸如.bmp文件的位映射(bit-mapped)图像，但是也可以包括其他位映射图像文件格式，例如JPEG、TIFF、PNG等。

包括这种数据通信的信息或数据通过表示属性的矢量被包含在多维加密密钥-容器内，所述矢量是描述视觉特征（诸如存在于可查看文件格式中的几何形状对象的大小、形状、颜色和xy-轴坐标位置）的一组机器可读指令的可见结果。

加密密钥-容器开始为变化的灰度细节的图片图像，其被转换为点矢量的阵列或系列，其中每个经转换点以及所述点周围白色空间表示起始图片的底层灰度图像细节的覆盖图等效。在观察由白色空间围绕的给定点时，观察者将在视觉上理解、或“看到”并且在内心计算由所述点呈现的起始图片的底层图像细节。

尽管多维加密密钥-容器的维数被表示为关于点矢量的特定量，例如三（3）或四（4），但是本发明不限于此。由本发明规定的加密密钥-容器的维数直接关系到加密密钥-容器及方法所采用的所选几何形状矢量对象的特定可识别和可测量属性。因此，任何特定的“几何形状矢量”在描述和理解本发明中应当具有与“点矢量”相同的含义，并且同样任何量化的维数或属性在描述和理解本发明中应当也被认为具有与“多维度”或“多属性”相同的含义。

尽管传达安全和隐藏信息的活动被表示为由一方或两方或通信者（例如所有者或发送者和接收者）之间进行的交换，但是本发明不限于此。到安全通信的通信者的数量可以是任何数量，从仅与他们自己通信的单个个体到一组不受限数量的个体（其作为一组或个别地与该组的所有其他成员通信）。因此，任何特定量或数量的个体在描述和理解本发明中应当具有与“不受限量的个体”相同的含义。

发送者或接收者存储、发送和接收安全且不可检测的通信的能力确保私人信息没有通过对通信的未授权访问而被泄露。这里描述的装置和方法的安全性保护对通信者的通信的访问及通信者的通信的隐私性相对于彼此隔离，包括在外部方通过其他方式知道通信并且具有对通信访问权的情况下。不可检测的通信形式消除了通信的所有证据及衍生物，其中衍生物可能由任何怀疑而产生，该证据可能提供这种怀疑至任何可能获得通信的所有权的未授权或无意的第三方。