[发明专利]一种基于随机函数的非线性映射保序加密方法

权利要求书

1.一种基于随机函数的非线性映射保序加密方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、初始化密钥K；

所述S1中初始化密钥K的方法为：包括下列步骤：

S1.1、确定一个数值N，所述N≤L，所述N必须保证明文空间D中所有的元素在生成对应的密文空间C时循环的次数都一致；

S1.2、确定一个随机数发生函数F()，每次调用函数F()都将产生一个随机数字，并且在N次内非均匀分布，所述

所述d_L和d₁分别为D的最大值和最小值,所述d为构成D的等差数列的公差，所述rand(1,N)可随机生成整数，0≤rand(1,N)N，所述rand()可随机生成实数，0≤rand()1.0；

S1.3、连续调用N+1次F()，生成数列R＝{r₁,r₂,…,r_N+1}，所述数列R为一个非等差的递增数列，所述数列R中每两个相邻的元素构成一个区间K_i(i＝1,2,…,N)，进而构成密钥K，所述所述

S2、利用密钥K生成密文空间C；

所述S2中生成密文空间C的方法为：包括下列步骤：

S2.1、构建函数G，使C_i＝G(K,x)，i＝1,2,…,L，所述x∈D；

S2.2、将明文空间D等分成N个长度相同的明文区间，作为明文区间初始值，并将密钥K作为密文区间C_i初始值，二者一一对应；

S2.3、判断x所处的明文区间中是否最多只保留该值1个元素，如果是则此时对应的密文区间C_i即为输出，否则执行下一步操作；

S2.4、找出x所处的明文区间，将该明文区间再次均分为N等份，同时将K中对应的密文区间C_i也分为N份，保证与明文区间的对应关系，重复S2.3，所述密文区间C_i按密钥K中每个元素的长度比例来划分；

S3、通过明文空间D到密文空间C的映射求出加密算法E；

所述明文空间D由长度为L的等差递增数列{d₁,d₂,…,d_L}构成，所述明文空间D的公差为d，所述d_j+1-d_j＝d，j＝1,2,…,L-1，d0；

所述密文空间C由L个长度不同的密文区间C_i(i＝1,2,…,L)构成，每个密文区间C_i与明文空间D中的d_i一一对应，所述

C_j∈[v_j,v_j+1)，j＝1,2,…,L；

所述S3中求出加密算法E的方法为：加密算法E需要实现从明文空间D到密文空间C的映射，并从对应的密文空间C中随机抽取一个值作为密文，所述E(x)＝Vmin+rand()×(Vmax-Vmin)，所述Vmax、Vmin分别是由函数G(K,x)生成的密文区间C_i的最大值与最小值，[Vmin,Vmax)＝G(K,x)。