[发明专利]数字信号加密解密的电路和方法

说明书

数字信号加密解密的电路和方法，涉及信息电子技术。主要提供一种数字电路，实现对连续的数据流进行同步的无时延的加密/解密。本发明是利用“已加密数据”和“时间码”作为“明钥”，并使“明钥”和“密钥”通过数字电路变换成连续的数据码流，形成“变易钥”，其变换过程是通过“码位互控电路”、“多循环移位电路”等方式实现的。最后通过与“变易钥”的“异或”，对连续数据流信号进行加密/解密的。本发明综合了“明钥”的随机性、无限性，以及“密钥”的隐秘性和“时间码”的不重复性，使“变易钥”能够是无限的、随机的、隐秘的、不会重复的。本发明技术可以广泛应用于各种数据存储或传输过程中的加密。

技术领域

本发明涉及一种数字信号的加密技术，尤其是一种由硬件电路构成的数据加密解密的电路，属于信息电子技术领域。

背景技术

当今的时代是信息社会的时代，信息社会的支柱是信息安全；信息安全的基石是加密技术。

随着计算机技术的产生、发展，加密技术也从古典加密技术，发展到现代加密技术。人们所使用的加密方法包括对称加密和不对称加密，对称加密技术也从DES(数据加密标准)，发展到AES(高级加密技术)。

虽然各个国家基于安全等原因，开发出各具特色的加密技术，但其根本的原理都是差不多，其加密解密的变换，都是基于算法的复杂性，来保证加密技术的安全性。

显然的，基于算法的复杂性，其加密解密的变换，就必须要通过软件才能够实施，而软件在程序运行时，就必然涉及资源开销和时间开销。安全性等级越高开销也越大，为了使加密跟上数据流，必须要有高速的运算手段。

随着社会的发展，需要加密保护的信息，尤其是数据量极大的音视频信息越来越多，迫切需要更加高效安全的加密技术。

发明内容

为了克服加密技术运算速度的问题，本发明提供一种新的数据加密技术和方法，该技术能够不依靠程序运算，而是通过硬件电路，实现对数据流进行实时同步地加密和解密。

为了达到上述目的，本发明为解决这一问题所采用的技术方法是：

通过存储电路存储密钥，通过“回收”加密数据作为随机码，并通过时间次序信息数据，进行混合变换，产生随机的、不可预测、不重复的变易钥(码流)，同步地对数据进行加密或解密。

也即，本发明技术是利用(此前已使用了的)已加密数据作为“明钥”，并使“明钥”和“密钥”以及“时间码”，通过数字电路变换成连续或循环的数据码流，使这些串行的数据码流变换成并行的数据码位，再使这些并行的数据码位进行“码位互控”而变换产生出流式的“变易钥”。最后通过“变易钥”的“异或”，对连续数据流信号进行加密/解密的。

数字信号的加密和解密的工作原理是：

1、加密时，“异或电路”具有

2、解密时，“异或电路”具有

这其中，A是需要加密的数据码流，B是由电路内部生成的“变易钥”的码流，C是完成加密的信息数据码流。

由于加密方与加密方产生的“变易钥”(即中间过程B)是完全相同的、且外界完全不可知的，所以，加密、解密是可行的、安全的。

具体的方法如下：

加密电路和解密电路，均具有“数码加解密变换电路”(1)，“密钥存储电路”(2)，

“数码加解密变换电路”(1)具有“明钥变换电路”(12)、“密钥变换电路”(13)、“混合变换电路”(15)和“末级变换电路”(29)。

“明钥变换电路”(12)是对于“明钥”的变换，“密钥变换电路”(13)是对于“密钥”的变换。