[發(fā)明專利]一種減少寫入的大文件選擇性加密方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710121369.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN107070649B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;付莉;林震;陳冬梅;王會(huì)勇;汪華登;唐紅武;劉永宏;付秀偉;羅容麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;周玉婷

1.一種大文件的選擇性加密方法，其特征為采用如下步驟：

1)、讀取文件，獲得內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)或者內(nèi)容進(jìn)行分塊;

2)、選擇是否加密，以及何種加密方式; 在加密算法的選擇上,根據(jù)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行計(jì)算的所有函數(shù)來判斷需要的加密方法,在可以滿足所有函數(shù)計(jì)算需要的前提下選用加密算法順序?yàn)?一般加密、半同態(tài)加密、全同態(tài)加密；

3)、選擇已有密鑰或者產(chǎn)生密鑰，根據(jù)選擇的方法對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)塊需加密內(nèi)容進(jìn)行加密;

4)、將每一個(gè)數(shù)據(jù)塊加密得到的密文，進(jìn)行適應(yīng)性的編碼轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生實(shí)際寫入的密文段,并且對(duì)原明文段進(jìn)行覆蓋；

5）、將得到的密文段進(jìn)行存儲(chǔ),采用兩種方式之一:a)當(dāng)原文件格式可以追加數(shù)據(jù)的時(shí)候,在原文后面根據(jù)相應(yīng)的文件格式要求追加密文數(shù)據(jù),采用相應(yīng)的格式保存最后的密文；b)將密文存放在一個(gè)新的文件中；以上兩種加密方式均需將加密的數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的明文段的位置信息，相應(yīng)的解密所需要的信息和參數(shù)記錄存儲(chǔ);

在前面分段的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將需要進(jìn)行委托計(jì)算的數(shù)值與不需要進(jìn)行委托計(jì)算的非數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行繼續(xù)分段,分段后依然要維持相應(yīng)的格式，需要進(jìn)行委托計(jì)算的數(shù)值加密的時(shí)候采用同態(tài)加密，其他數(shù)據(jù)采用非同態(tài)加密,并且記錄分塊的位置信息;

對(duì)稱密碼算法加密的密鑰由單向函數(shù)生成，單個(gè)分段的對(duì)稱加密密鑰由唯一確定這個(gè)分段的位置信息A和初始密碼K的單向函數(shù)M（F（K，A））產(chǎn)生，F(xiàn)為一個(gè)函數(shù)，M為單向函數(shù)，誤導(dǎo)功能的加密，需要兩層的加密，則利用該函數(shù)M產(chǎn)生一個(gè)流密碼的密鑰，通過這個(gè)密鑰產(chǎn)生密鑰流，在密鑰流中截取需要的誤導(dǎo)加密的各層密鑰；

存在多個(gè)用戶對(duì)應(yīng)多個(gè)初始密碼K_i，不同用戶加密和解密自己負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)塊，加密信息也存放在加密信息表中，加密信息表中應(yīng)該包含初始密碼K_i或者K_i的信息；當(dāng)單個(gè)塊密鑰泄漏時(shí)，采用新的初始密碼產(chǎn)生密鑰去加密泄漏密鑰的塊，并且更新加密信息表中的初始密碼信息。

2.如權(quán)利要求1所述的大文件的選擇性加密方法，其特征為：計(jì)算塊密鑰的時(shí)候，增加一個(gè)更改密鑰次數(shù)的信息f（N），N為更改次數(shù)，用單向的函數(shù)M（F（K，A，f（N）））產(chǎn)生塊密鑰，f（N）初值為空，M（F（K，A，f（N）））在初值為空的情況下，函數(shù)形式簡化為M（F（K，A）），在密鑰信息表中也必須同樣對(duì)應(yīng)更改密鑰次數(shù)的信息。

3.如權(quán)利要求1所述的大文件的選擇性加密方法，其特征為：當(dāng)有多級(jí)用戶的時(shí)候，確定好各級(jí)用戶的權(quán)限，首先最高級(jí)用戶產(chǎn)生一個(gè)初始密碼K₁，由高級(jí)用戶產(chǎn)生下一級(jí)用戶的初始密碼，產(chǎn)生下一級(jí)用戶的初始密碼K_r+1的單向函數(shù)為M（F（K_r，B），B為下一級(jí)用戶的編號(hào)，K_r為上一級(jí)用戶的初始密碼，以此類推逐級(jí)地產(chǎn)生多級(jí)用戶的初始密碼，直至產(chǎn)生最低級(jí)用戶的初始密碼，然后利用這些最低級(jí)用戶的初始密碼產(chǎn)生該用戶具有加解密權(quán)限的數(shù)據(jù)塊的對(duì)稱加密的塊加密密鑰。

4.如權(quán)利要求3所述的大文件的選擇性加密方法，其特征為：計(jì)算用戶密碼和塊密鑰的時(shí)候，增加一個(gè)更改密鑰次數(shù)的信息f（N），用單向的函數(shù)M（F（K，A，f（N）））產(chǎn)生塊密鑰，用單向的函數(shù)M（F（K，B，f（N）））產(chǎn)生下級(jí)用戶初始密碼，f（N）初值為空，M（F（K，A，f（N）））在初值為空的情況下，函數(shù)形式簡化為M（F（K，A）），在密鑰信息表中也必須同樣對(duì)應(yīng)更改密鑰次數(shù)的信息，如果某一級(jí)用戶的初始密碼泄漏，從該用戶的上一級(jí)用戶的初始密碼產(chǎn)生該用戶的新初始密碼， N在原來的基礎(chǔ)上加1。