[发明专利]一种字符串的加密和解密方法

摘要

本发明公开了一种字符串的加密和解密方法，包括如下步骤：将某段字符串转化成高位数值序列、低位数值序列；根据外部加密密钥以及与待加密字符串相关的混沌系统初值、参数、初始迭代步数和抽取间隔等数据，利用混沌系统产生混沌信号；根据混沌序列排序前、后的位置变化置乱规则，对高位数值序列、低位数值序列分别进行置乱，再进行数值与字符的转换，得到该段字符串的加密密文，通过类似的方法可将密文解密恢复出原始的某段字符串。本发明采用混沌序列的置乱规则，对字符转换而成的数值序列进行置乱或者反置乱，具有良好的抵抗已知/选择明文攻击、唯密文攻击的性能，保证了字符串加密与解密的安全性和可行性。

主权项

1.一种字符串的加密方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)转码：将某段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}，其中数值序列P1、P2的长度与该段字符串的长度一致，记为L；(2)产生混沌序列：首先利用外部加密密钥(α、β)，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m和抽取间隔n₁、n₂，令则x₁＝mod(kp1+α,0.99999)+0.00001，μ＝β+mod(kp1,4‑β)，其中，α∈(0,1)，β∈[3.75,4)，从而保证x₁∈(0,1)，μ∈[3.75,4)，m∈[419,479]的整数，n₁∈[1,23]的整数，n₂∈[1,29]的整数，可见混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m和抽取间n₁、n₂不仅与外部密钥α、β有关，而且会随着该段待加密的字符串变化；然后由初值x₁和参数μ，对如下公式所示的Logistic混沌系统进行迭代，k表示迭代次数(k＝1,2,...)，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，x_k+1＝μ×x_k×(1‑x_k)得到混沌序列X，从第m个元素开始每隔n₁个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列Y，并从第m个元素开始每隔n₂个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列Z；(3)高位、低位数值序列置乱：将混沌序列Y按升序排序，根据序列Y排序前、后的位置变化置乱规则，对高位数值序列P1＝{P₁₁,P₂₁,...,P_i1,....,P_L1}进行置乱，得到置乱后的高位数值序列同时将混沌序列Z按升序排序，根据序列Z排序前、后的位置变化置乱规则，对低位数值序列P2＝{P₁₂,P₂₂,...,P_i2,....,P_L2}进行置乱，得到置乱后的低位数值序列(4)转码：将置乱后的高位数值序列和置乱后的低位数值序列进行数值与字符的转换，得到字符串密文C，即为该段字符串的加密密文，其中字符串密文C的长度为且