[发明专利]一种中英文字符串的加密、解密方法

摘要

本发明公开了一种中英文字符串的加密、解密方法，包括：将某段中英文字符串逐个字符转换成数值型数据，并将数值型数据转换成7bits的二进制数据，得到二进制序列；然后根据混沌信号排序前、后的位置变化规则，对二进制序列进行置乱；再通过混沌系统单次迭代、逐个二进制分组序列移位、混沌系统参数调整的循环运算，完成置乱后二进制序列的移位；最后进行数值与字符的转换，得到该段中英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中英文字符串。本发明利用混沌信号的密码特性，对中英文字符串转换而成的二进制序列进行置乱、分组和移位等操作的加密/解密，可抵抗已知/选择明文攻击、唯密文攻击，保证中英文字符串加密与解密的安全性。

主权项

1.一种中英文字符串的加密方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)转码：将某段中英文字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列P＝{P₁,P₂,...,P_i,....,P_2×L}，再将数值序列P逐个元素转换成7bits的二进制数据，得到二进制序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_14×L}，其中所述中英文字符串的长度为L，所述数值序列P的长度为2×L，所述二进制序列B的长度为14×L；(2)二进制序列B的置乱：首先利用外部加密密钥(α、β)，按照如下公式(1)计算分别得到倾斜帐篷混沌映射的初值x₁、参数μ和取样间隔m，其中，PB_1为二进制序列B中元素为二进制‘1’的总个数，PB_0为二进制序列B中元素为二进制‘0’的总个数，然后利用初值x₁和参数μ，对如下公式(2)所示的倾斜帐篷混沌映射进行迭代，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，得到混沌序列X，从中每隔m个元素取1个，从而形成长度为14×L的混沌序列Y＝{Y₁,Y₂,...,Y_14×L}，最后将混沌序列Y按升序排序，根据序列Y排序前、后的位置变化置乱规则，对二进制序列B＝{B₁,B₂,...,B_i,....,B_14×L}进行置乱，得到置乱后的二进制序列(3)置乱后二进制序列的分组、移位：首先根据switch1_k＝mod(PB_1,4)，对置乱后的二进制序列选择不同的分组方式，当switch1_k＝0时，将二进制序列中元素从头到尾依次正向以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止，当switch1_k＝1时，将二进制序列中元素从尾到头依次逆向以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止，当switch1_k＝2时，将二进制序列中元素从两头向中间(依次正向从首端取3个元素、正向从尾端取3个元素，逐步向中间逼近)以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止，当switch1_k＝3时，将二进制序列中元素从两头向中间(依次逆向从尾端取3个元素、逆向从首端取3个元素，逐步向中间逼近)以6个元素为单位进行分组，如剩多余元素则末尾补二进制‘0’直至补满6个一组为止，从而得到分组后的二进制序列，表示为其中每一个二进制分组序列均包含6个二进制位，且然后令混沌初值z₁＝Y_14×L、参数μ1＝μ，将每一个二进制分组序列BF{i}，其中依次进行如下操作：S11.由混沌信号z_i和参数μ1，对如下公式(3)所示的倾斜帐篷混沌映射进行单次迭代，得到混沌信号z_i+1，S12.利用混沌信号z_i+1，按照如下公式(4)计算分别得到移位方向B_shift、移位个数B_k，当B_shift>0时，将二进制分组序列BF{i}中元素循环左移B_k位，得到移位后的二进制分组序列并利用bin2dec(·)函数将二进制分组序列转换成数值型数据当B_shift<0时，将二进制分组序列BF{i}中元素循环右移B_k位，得到移位后的二进制分组序列并利用bin2dec(·)函数将二进制分组序列转换成数值型数据S13.比较i与的大小，若则利用数值型数据对倾斜帐篷混沌映射的参数μ1按照如下公式(5)进行调整，然后转向步骤S11，若则停止操作，得到数值序列(4)转码：将数值序列进行数值与字符的转换，得到字符序列C，即为该段中英文字符串的加密密文，其中序列C的长度为且