[發(fā)明專利]采用部分數(shù)據(jù)加密的編碼器、解碼器和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580050177.5
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN107078901B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 托馬斯·卡開寧;奧西·卡雷沃
• 申請（專利權）人: 古魯洛吉克微系統(tǒng)公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/12;H04N21/2347;H04N21/2389;H04N21/4385;H04N21/4405
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

提供了對輸入數(shù)據(jù)(D1)進行編碼和加密以生成相應的編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)的方法。輸入數(shù)據(jù)(D1)被編碼以生成中間編碼數(shù)據(jù)流。中間編碼數(shù)據(jù)流包括至少一個關鍵數(shù)據(jù)流，關鍵數(shù)據(jù)流對于中間編碼數(shù)據(jù)流的一個或多個其余數(shù)據(jù)流的后續(xù)解碼是關鍵的和必要的。使用一個或多個加密算法對至少一個關鍵數(shù)據(jù)流進行加密，以生成至少一個中間加密數(shù)據(jù)流。隨后，中間編碼數(shù)據(jù)流的未加密部分與至少一個中間加密數(shù)據(jù)流被合并在一起以生成編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)。

技術領域

本公開涉及用于對輸入數(shù)據(jù)(D1)進行編碼和加密以生成相應的編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)的編碼器以及對輸入數(shù)據(jù)(D1)進行編碼和加密以生成相應的編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)的相應方法。此外，本公開涉及用于對編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)進行解密和解碼以生成相應的解密和解碼數(shù)據(jù)(D3)的解碼器以及對編碼和加密數(shù)據(jù)(E2)進行解密和解碼以生成相應的解密和解碼數(shù)據(jù)(D3)的相應方法。此外，本公開涉及包括存儲有計算機可讀指令的非暫時性計算機可讀存儲介質的計算機程序產(chǎn)品，計算機可讀指令可由包括處理硬件的計算裝置執(zhí)行以執(zhí)行前述方法。另外，本公開涉及包括至少一個上述編碼器和至少一個上述解碼器的編解碼器。

背景技術

通常，術語“加密(encryption)”是指以這樣的方式對消息或信息進行編碼的過程，即，只有授權方可以讀取消息或信息。處理加密的科學領域稱為密碼學。對信息進行加密在歷史上早已有之，并且眾所周知，每個加密算法具有其自身相關的弱點。密碼分析是密碼學的一個分支，用于發(fā)現(xiàn)加密算法的弱點。

加密算法可以分為對稱算法(即對稱密鑰算法)和非對稱算法(即非對稱密鑰算法)。對稱算法和非對稱算法以使用和處理加密密鑰的方式相互不同。對稱加密算法使用共享公共密鑰在發(fā)送端加密數(shù)據(jù)，并在相應的接收端解密加密數(shù)據(jù)。另一方面，非對稱加密算法使用兩個不同的密鑰，其中一個密鑰是用于加密數(shù)據(jù)的公鑰，而另一個密鑰是用于對加密數(shù)據(jù)進行解密的私鑰。只有公鑰在各方之間共享。

此外，存在單向消息摘要函數(shù)(Digest Function)，即散列函數(shù)(Hash Function)，其不是數(shù)據(jù)加密技術，因為它們表示的數(shù)據(jù)難以復原或無法復原。然而，單向消息摘要函數(shù)用于驗證數(shù)據(jù)和密碼的真實性，并且還用于生成用于加密算法的加密密鑰。

眾所周知，數(shù)據(jù)加密是需要相當多的計算資源的高技術要求的操作。因此，為了節(jié)省計算資源并減少計算時間，經(jīng)常使用不對稱加密算法和對稱加密算法的混合組合。這種組合提供足夠強的保護，使得未授權的第三方解密在當前計算資源情況下不能實時地執(zhí)行。這種類型的方法通常用在各種不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中，例如，諸如安全套接層(SSL)/傳輸層安全(TLS)和安全殼(SSH)，以及在簽名和加密電子郵件消息的應用中，例如，完美隱私(PGP)。

已經(jīng)確定的是：密碼學，即加密和密碼分析的科學研究，是一個不斷發(fā)展的科學領域，其中，密碼分析的方法試圖找到加密算法的弱點。為此，必須能夠最大程度地保護信息，但是相應地需要針對實現(xiàn)加密的計算資源的使用進行折衷。此外，可用的計算資源通常是有限的，尤其是在最大程度節(jié)省電池電量的移動裝置中。

此外，電子郵件應用通常能夠對以下項目進行加密：

(i)僅電子郵件消息，而不是電子郵件消息的電子郵件附件，或

(ii)僅電子郵件消息的電子郵件附件，而不是電子郵件消息。

這意味著包括電子郵件附件的整個電子郵件未被加密。然而，這種類型的操作的采用是基于使用場景或客戶端軟件之間的不兼容性，而不是作為可用于執(zhí)行加密的適度處理能力的結果。

在過去幾年中，已經(jīng)對圖像和視頻信息的部分加密進行了大量研究，主要是因為在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸量逐年呈指數(shù)增長。常規(guī)地，“部分圖像加密(Partial ImageEncryption)”技術通常用于基于離散余弦變換(DCT)和小波的圖像和視頻編解碼器。然而，該技術在速度方面效率較低，并且在可實現(xiàn)的保護程度方面較弱。