[发明专利]一种具有语义安全的自适应加密系统及方法

摘要

本发明提供了一种具有语义安全的自适应加密系统及方法，属于信息安全领域。系统采用自上而下一体化的设计方案，由时钟管理模块、加密轮数调节模块、物理噪声源模块、加密模块、密钥扩展模块五个部分组成。本发明首次提供一种具有语义安全的自适应加密系统及其实现方法，可以在无人操作的场合下对于各种不同传输速率的明文信息进行加密；具有语义安全功能，保证了对于相同明文能够产生随机的不同的密文，保证了多次重复出现的信息的安全性；同时，本发明的加密轮数可调，可以适应不同安全需求。本发明可以应用在保密的硬件存储设备的静态加密、微波或光通信链路、计算机终端的接受或者发射端口等场景中。

主权项

一种具有语义安全的自适应加密系统，其特征在于，该系统包括以下五个部分：A.时钟管理模块，该模块由一个锁相环PLL和一个晶振组成，晶振提供了一个频率为10Mhz的原始时钟clk1，该时钟按照接收自加密模块的分频系数N，通过锁相环PLL产生了一个频率为10NMhz的时钟clk2，并且将这两路时钟发送给加密模块，供其使用；B.加密轮数调节模块，该模块由一路选择信号sel_round通过一个多路器将预设的可选轮数r1、r2……rn选择其中一个轮数并发送给加密模块作为加密模块的加密轮数；该模块通过调节按钮来改变sel_round输入信号，从而达到调节加密轮数的目的，每按一次，加密轮数依次循环改变；C.物理噪声源模块，该模块会产生一组128比特的随机序列random1和一组16比特的随机序列random2，分别发送给密钥扩展模块和加密模块；D.加密模块，该模块在接收到扩展密钥key、加密轮数N及随机序列random1后，实现正常的对信号源数据Data_in的加密功能，并将密文、随机序列random1、随机序列random2通过输出接口Data_out输出；E.密钥扩展模块，该模块接受来自物理噪声源的随机序列random1，并将其作为初始密钥，进行密钥扩展，并将扩展后的密钥key传送给加密模块。