[发明专利]一种中文字符串的加密方法和解密方法

说明书

本发明公开了一种中文字符串的加密方法和解密方法，包括：将某段中文字符串转换成高位、低位数值序列；然后通过混沌系统单次迭代、高位数值序列逐个元素逆向扩散加密、低位数值序列逐个元素正向扩散加密、混沌系统参数调整系列操作的循环运算，得到高位数值序列的逆向扩散加密密文序列、低位数值序列的正向扩散加密密文序列；最后将逆向扩散加密密文序列和正向扩散加密密文序列进行数值与字符的转换，得到该段中文字符串的加密密文，通过类似方法可将密文解密恢复出原始的中文字符串。本发明利用混沌信号的密码特性，对中文字符串进行加密和解密，具有良好的抵抗已知/选择明文攻击、唯密文攻击性能，保证了中文字符串加密与解密的安全性。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别涉及一种中文字符串的加密方法和解密方法。

背景技术

随着现代通信技术的飞速发展，计算机网络已成为众多领域进行信息交换的手段。由于计算机网络是一个开放式网络，信息交换时往往面临信息被窃取、篡改和伪造等安全问题，此时信息加密技术的研究与应用势在必行。

目前大多数主流信息加密解密技术都只能应用于如字母、数字、英文标点符号等单字节字符构成的信息，而可用于汉字、中文标点符号等双字节字符所构成的信息加密算法却很少。现有的中文字符加密算法，主要包括根据汉字区位码，进行的简单取反、区位码位置交换、异或，以及DES或RAS混合加密。现有的中文字符加密算法，所得的大多数密文可读性及可复制性太差，出现太多不易书写或者辨认的密文字符，也没有综合中文、英文字符的特点，提出一套简单方便、安全可靠的加密算法。在此情况下，结合混沌信号的密码特性，提出一套具有良好抗攻击性能的中文字符串加密方法和解密方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种中文字符串的加密方法和解密方法，利用混沌系统所产生混沌序列的密码特性，对中文字符串转换而成的高位数值序列和低位数值序列逐个元素同时进行高位数值序列的逆向扩散加密、低位数值序列的逆向扩散加密，进而将高位、低位数值序列加密后数据进行数值与字符的转换以生成密文，从而保证了中文字符串加密与解密的安全性和可行性。

本发明提供了一种中文字符串的加密方法，包括如下几个步骤：

(1)转码：将某段中文字符串逐个字符转换为数值型数据，得到高位数值序列P1＝{P₁₁,P₂₁,...,P_i1,....,P_L1}和低位数值序列P2＝{P₁₂,P₂₂,...,P_i2,....,P_L2}，其中高位数值序列P1、低位数值序列P2的长度与该段中文字符串的长度一致，记为L；

(2)高位数值序列的逆向扩散加密、低位数值序列的正向扩散加密：对高位数值序列P1和低位数值序列P2分别进行逆向扩散加密和正向扩散加密，得到高位数值序列P1的逆向扩散加密密文序列C1＝{C1₁,C1₂,...,C1_i,...,C1_L}和低位数值序列P2的正向扩散加密密文序列C2＝{C2₁,C2₂,...,C2_i,...,C2_L}；

所述对高位数值序列P1和低位数值序列P2分别进行逆向扩散加密和正向扩散加密包括：

首先利用外部加密密钥(α、β)，令初值x₁＝α和参数μ＝β，对如下公式(1)所示的切比雪夫混沌系统进行迭代，得到混沌序列X＝{x₁,x₂,...,x₃₀₀,x₃₀₁}，

x_k+1＝cos(μ·arccos(x_k)) (1)