[发明专利]数据转换系统及方法

说明书

在各种实施例中，揭示一种耦合到处理器的计算机可读存储器媒体。所述存储器媒体经配置以存储指令，所述指令致使所述处理器：检索种子值；接收数字位流；使用所述种子值作为到伪随机数发生器PRNG的种子来生成随机位流，其中所述随机位流含有至少与所述数字位流一样多的位；置乱所述随机位流的位以创建随机位缓冲器；通过对所述数字位流及所述随机位缓冲器应用第一异或XOR生成经混淆数字位流，其中所述经混淆数字位流具有与所述数字位流相同数目个位；及将所述经混淆数字位流提供到通信接口。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张以下美国专利申请案的优先权权益：2016年6月6日申请的第62/346,451号美国临时专利申请案、2016年6月24日申请的第62/354,615号美国临时专利申请案、2016年8月18日申请的第62/376,876号美国临时专利申请案、2016年9月29日申请的第62/401,609号美国临时专利申请案及2016年12月22日申请的第62/438,443号美国临时专利申请案，其中每一者的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及通信系统领域，特定来说，涉及经设计以混淆数据以使数据免受网络攻击的数据通信系统。

背景技术

保护数据使其免于他人窥探一直是因特网开发的重要部分。举例来说，隐藏信息(例如跨网络传输的信用卡号或登录信息)有助于向终端用户提供安全感、向商人提供确定性感觉及向信用卡处理公司提供安全感。已开发帮助减轻泄漏隐藏信息的风险的各种数据混淆技术。

除需要一般混淆技术来保护信息传送外，需要关于“智能装置”之间的信息传送的专门技术。在全部都可本地地或通过因特网交换信息的微控制器的每年出货量超过100亿个的情况下，实现了大量多种多样的所谓“智能装置”。这些装置全部都可经由因特网存取且所得网络通常称为物联网(IoT)。举例来说，可为IoT装置的大型装置可为冰箱，其可连接到因特网及保持跟踪其中的物品使得当业主的牛奶不足时，冰箱自动给家里订购更多牛奶。另一方面，较小装置，如作为业主的警报系统的一部分的用于检测门或窗是否被打开的传感器，可连接到因特网且警告业主门或窗已打开。另一IoT装置可为起搏器，其可与因特网通信且向医生以供关于患者的心脏的运作情况的反馈，且甚至允许医生从远程位置控制起搏器的设置。

允许将装置连接在一起的所有方式的能力还提出挑战及风险。举例来说，在起搏器的案例中，认证及安全性是极为重要的，使得只有经过授权的人才可对起搏器的设置进行修改。另外，因为较小的IoT装置趋于基于电池电力运行且因为其大小通常意味着电路板必须是小的且因此不能存储大量信息，所以节省能量以及使在IoT装置上运行的算法紧凑非常重要。典型的IoT装置需要局部低电力无线连接以及因特网连接。对于多数此类应用及解决方案来说，需要网关经由一些形式的本地基础设计或使用蜂窝连接将传感器连接到因特网。

用于IoT装置的当前认证及安全算法，如高级加密标准(AES)，需要大量处理能力且因此缩减装置的有用寿命。此外，由于对实施AES的电力及空间要求，许多装置根本就不实施安全及认证功能。此外，使用AES 128，例如，需要算法在16字节块中工作，但由于IoT应用中的有效负载较小，所以填补到16字节界限比较浪费。此外，小尺寸的IoT装置通常意味着其缺少使AES实施加速的硬件指令集。最终，实施例如AES的算法需要许多CPU循环，这直接影响可用电池寿命。需要一种准许IoT装置的认证及安全性的方法，其是占用面积小、用电少及具有强认证及安全性的算法的部分。

发明内容

本发明提供用于克服领域中的缺点的系统及方法。举例来说，揭示的系统及方法提供更强混淆、更快处理时间、更低电力消耗及定制。

本发明的一个实施例涉及一种计算机可读存储器媒体，其通过包含数据部分及标头部分及通过使用至少两种不同的混淆技术混淆传入数字位流。第一混淆技术混淆传输数字位流，且第二混淆技术用于混淆标头部分中的信息，所述标头部分中的信息包含关于如何使用第一混淆技术混淆数据部分的信息。