[發明專利]基于白盒加密的安全運行方法及系統

有效

• 申請號: 201611103026.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106603224B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 史揚;韋吾境;范鴻飛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 陳春

1.一種基于白盒加密的安全運行方法，其特征在于，包括：

令處于安全環境內的主機根據預設的數據生成算法，分別生成用于加密的加密靜態數據集合以及用于解密的解密靜態數據集合；

將所述加密靜態數據集合存儲于一終端設備，且將所述解密靜態數據集合存儲于一處于安全環境內的安全終端；

當所述終端設備對一輸入的明文進行加密時，調用所述加密靜態數據集合并通過預設于所述終端設備的加密算法，對所述輸入的明文進行加密以獲得對應的輸出的密文；

當所述終端設備對一輸入的密文進行解密時，從所述安全終端調用所述解密靜態數據集合并通過預設于所述安全終端的解密算法，對所述輸入的密文進行解密以獲得對應的輸出的明文；

所述數據生成算法是分別生成用于加密的加密靜態數據集合以及用于解密的解密靜態數據集合的概率算法，且所述主機在利用所述數據生成算法生成所述加密靜態數據集合以及所述解密靜態數據集合的過程中，會產生多個隨機矩陣；

在所述數據生成算法、所述加密算法、以及所述解密算法的運行過程中還包括：

令x,y∈Z⁺，為全體(x·y)×(x·y)可逆二進制矩陣的集合，為全體(x·y)×(x·y)二進制矩陣的集合，為全體x位到x位雙射的集合，為全體x位到x位雙射的集合；且令r∈{0,…,N-1}，其中N為輪數，并有i∈{0,…,y-1}；令X_r,Y_r∈GF(2)^x·y，X_r＝(X_r,y,…,X_r,0)，Y_r＝(Y_r,y,…,Y_r,0)，其中對于每個i，X_r,i,Y_r,i∈GF(2)^x；對于每個i有H_i,并有其中，∈_$表示從集合中均勻選取的元素；對于每個i，并且Λ′_i是一個2·x·y位到2·x·y位的雙射，使得Λ′_i,j＝Λ′_i,2y-1||…||Λ′_i,0，其中||表示兩個映射平行地作用；

令其中L_i是右起第i個塊，L為一隨機矩陣，且關于L的公式表達式為：

L＝[L_y-1…L₀]； (1)

且令其中Δ_i是右起第i個塊，Δ為一隨機矩陣，且Δ的公式表達為：

Δ＝[Δ_y-1…Δ₀]； (2)

令第r輪的第i個T-box，即T_i，所述T_i為一查找表，且T_i:GF(2)^x×GF(2)^x→GF(2)^2·x·y，T_i的定義通過如下公式進行表達：

其中，公式(3)中的f_i由以下公式進行表達：

且對于每對<j,i>，其中j∈{0,...,2y-1}，i∈{1,…,y-2}，通過以下公式使F_i,j:GF(2)^x×GF(2)^x→GF(2)^x為隱蔽安全加法器：

其中，x₀,x₁∈GF(2)^x并且

2.根據權利要求1所述的基于白盒加密的安全運行方法，其特征在于：所述安全終端為一后端服務器、工作站、或者為所述處于安全環境內的主機。