[發明專利]數字信號加密解密的電路和方法

在審

• 申請號: 202010024045.8
• 申請日: 2020-01-05
• 公開（公告）號: CN112787798A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 陳麟華
• 申請（專利權）人: 陳麟華
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

數字信號加密解密的電路和方法，涉及信息電子技術。主要提供一種數字電路，實現對連續的數據流進行同步的無時延的加密/解密。本發明是利用“已加密數據”和“時間碼”作為“明鑰”，并使“明鑰”和“密鑰”通過數字電路變換成連續的數據碼流，形成“變易鑰”，其變換過程是通過“碼位互控電路”、“多循環移位電路”等方式實現的。最后通過與“變易鑰”的“異或”，對連續數據流信號進行加密/解密的。本發明綜合了“明鑰”的隨機性、無限性，以及“密鑰”的隱秘性和“時間碼”的不重復性，使“變易鑰”能夠是無限的、隨機的、隱秘的、不會重復的。本發明技術可以廣泛應用于各種數據存儲或傳輸過程中的加密。

技術領域

本發明涉及一種數字信號的加密技術，尤其是一種由硬件電路構成的數據加密解密的電路，屬于信息電子技術領域。

背景技術

當今的時代是信息社會的時代，信息社會的支柱是信息安全；信息安全的基石是加密技術。

隨著計算機技術的產生、發展，加密技術也從古典加密技術，發展到現代加密技術。人們所使用的加密方法包括對稱加密和不對稱加密，對稱加密技術也從DES(數據加密標準)，發展到AES(高級加密技術)。

雖然各個國家基于安全等原因，開發出各具特色的加密技術，但其根本的原理都是差不多，其加密解密的變換，都是基于算法的復雜性，來保證加密技術的安全性。

顯然的，基于算法的復雜性，其加密解密的變換，就必須要通過軟件才能夠實施，而軟件在程序運行時，就必然涉及資源開銷和時間開銷。安全性等級越高開銷也越大，為了使加密跟上數據流，必須要有高速的運算手段。

隨著社會的發展，需要加密保護的信息，尤其是數據量極大的音視頻信息越來越多，迫切需要更加高效安全的加密技術。

發明內容

為了克服加密技術運算速度的問題，本發明提供一種新的數據加密技術和方法，該技術能夠不依靠程序運算，而是通過硬件電路，實現對數據流進行實時同步地加密和解密。

為了達到上述目的，本發明為解決這一問題所采用的技術方法是：

通過存儲電路存儲密鑰，通過“回收”加密數據作為隨機碼，并通過時間次序信息數據，進行混合變換，產生隨機的、不可預測、不重復的變易鑰(碼流)，同步地對數據進行加密或解密。

也即，本發明技術是利用(此前已使用了的)已加密數據作為“明鑰”，并使“明鑰”和“密鑰”以及“時間碼”，通過數字電路變換成連續或循環的數據碼流，使這些串行的數據碼流變換成并行的數據碼位，再使這些并行的數據碼位進行“碼位互控”而變換產生出流式的“變易鑰”。最后通過“變易鑰”的“異或”，對連續數據流信號進行加密/解密的。

數字信號的加密和解密的工作原理是：

1、加密時，“異或電路”具有

2、解密時，“異或電路”具有

這其中，A是需要加密的數據碼流，B是由電路內部生成的“變易鑰”的碼流，C是完成加密的信息數據碼流。

由于加密方與加密方產生的“變易鑰”(即中間過程B)是完全相同的、且外界完全不可知的，所以，加密、解密是可行的、安全的。

具體的方法如下：

加密電路和解密電路，均具有“數碼加解密變換電路”(1)，“密鑰存儲電路”(2)，

“數碼加解密變換電路”(1)具有“明鑰變換電路”(12)、“密鑰變換電路”(13)、“混合變換電路”(15)和“末級變換電路”(29)。

“明鑰變換電路”(12)是對于“明鑰”的變換，“密鑰變換電路”(13)是對于“密鑰”的變換。