一種基于流密碼的安全通信協(xié)議的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于流密碼的安全通信協(xié)議，通信一次一密，密鑰雙方共有且同步，生成速度快，具有容錯(cuò)力，每次處理128位原文，對(duì)原文進(jìn)行數(shù)字簽名和數(shù)據(jù)加密后發(fā)送256位處理后的數(shù)據(jù)；首先進(jìn)行原文的分組及散列值的計(jì)算，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，最后完成數(shù)據(jù)解密。本發(fā)明方法基于流密碼體制進(jìn)行設(shè)計(jì)，借鑒分組加密的處理結(jié)構(gòu)，每次可處理256位數(shù)據(jù)，有較高的加解密速率，使用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生密鑰，具有通信雙方共有且同步，占用空間很小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種基于流密碼的安全通信協(xié)議
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種安全通信協(xié)議，特別是涉及一種基于流密碼的安全通信協(xié)議，屬于流密碼、有限域計(jì)算、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】:
[0002]密碼學(xué)是信息安全技術(shù)的核心，它主要由密碼編碼技術(shù)和密碼分析技術(shù)兩個(gè)分支組成。密碼學(xué)是在編碼與破譯的斗爭(zhēng)實(shí)踐中逐步發(fā)展起來的，并隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，已成為一門綜合性的尖端技術(shù)科學(xué)。它是語言學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、聲學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及通信與信息系統(tǒng)等多學(xué)科一體的交叉學(xué)科，涉及的內(nèi)容非常廣泛。密碼是通信雙方按約定的法則進(jìn)行信息特殊變換的一種重要保密手段。密碼在早期僅對(duì)文字或數(shù)字進(jìn)行加、解密變換，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)語音、圖像、數(shù)據(jù)等都可實(shí)施加、解密變換?，F(xiàn)今信息網(wǎng)絡(luò)的普及，給人們帶來了高效的信息共享，同時(shí)也帶來了安全隱患，所以各國(guó)政府對(duì)密碼學(xué)的編碼和分析研究給予了高度的重視。密碼技術(shù)不僅能夠保證信息的機(jī)密性，而且還能完成數(shù)字簽名、身份驗(yàn)證、系統(tǒng)安全等功能，從而在提供了安全性的同時(shí)又保證了信息的完整性。
[0003]密碼學(xué)理論主要有三大體制，即基于數(shù)學(xué)的公鑰密碼、對(duì)稱密碼和基于量子力學(xué)的量子密碼。從密碼學(xué)的發(fā)展史來看，密碼學(xué)有傳統(tǒng)密碼學(xué)和現(xiàn)代密碼學(xué)兩個(gè)階段?，F(xiàn)代密碼學(xué)建立在精確的安全假設(shè)基礎(chǔ)上，使用安全證明的方法，證明方案已達(dá)到精確陳述的安全要求?，F(xiàn)代密碼學(xué)的一個(gè)發(fā)展分支是理論密碼學(xué)，它為現(xiàn)代密碼學(xué)提供了理論基礎(chǔ)和基本原則。
[0004]公鑰密碼體制主要有兩類:一類基于大整數(shù)因式分解，另一類基于離散對(duì)數(shù)。在公鑰密碼體制中，基于大整數(shù)因式分解的RSA應(yīng)用最為廣泛，是目前最有影響力的公鑰密碼。由于RSA基于一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)論事實(shí)且又能抵抗已知的所有密碼攻擊，所以被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分解大整數(shù)的能力日益增強(qiáng)，768位模長(zhǎng)的RSA密碼體制已經(jīng)面臨威脅，因此保證RSA的安全性就要增加模長(zhǎng)。但是分組長(zhǎng)度太大，密鑰產(chǎn)生的運(yùn)算代價(jià)會(huì)很高，導(dǎo)致加密速度比DES等傳統(tǒng)密碼的速度低得多，所以RSA只適用于較小文件。
[0005]對(duì)稱密碼體制是密碼算法的重要組成部分，不僅可用于數(shù)據(jù)加密也可用于消息的認(rèn)證。根據(jù)對(duì)明文消息加密方式的不同，對(duì)稱密碼可以分為分組密碼和流密碼兩種，并廣泛應(yīng)用于商業(yè)和軍事系統(tǒng)中。關(guān)于分組密碼分析的方法中最為有力的兩個(gè)攻擊方法是差分分析和線性分析。在密碼的破譯方面，國(guó)內(nèi)外的研究工作主要集中在積分分析、功耗分析和代數(shù)攻擊的方法上。
[0006]流密碼的分析和設(shè)計(jì)在軍事和外交保密通信中有重要價(jià)值，流密碼的設(shè)計(jì)基本上都是保密的，國(guó)內(nèi)外少有專門論述流密碼學(xué)的著作，公開的文獻(xiàn)也不多。盡管如此，由于流密碼具有長(zhǎng)度可靈活變化以及運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)際密碼應(yīng)用的主流，其中基于偽隨機(jī)序列的流密碼是當(dāng)今最通用的密碼系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]發(fā)明目的:
[0008]本發(fā)明涉及一種基于流密碼的安全通信協(xié)議，在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，其目的是通過混入部分無效信息、有限域運(yùn)算等方式增強(qiáng)密文的安全性，且具有較高處理速度和容錯(cuò)能力。
[0009]技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0011]—種基于流密碼的安全通信協(xié)議,其特征在于:通信一次一密，密鑰雙方共有且同步，生成速度快，具有容錯(cuò)力，每次處理128位原文，對(duì)原文進(jìn)行數(shù)字簽名和數(shù)據(jù)加密后發(fā)送256位處理后的數(shù)據(jù)，該方法步驟如下:
[0012](I)原文的分組及散列值的計(jì)算，具體步驟如下:
[0013]I)將原文按128位分組處理；
[0014]2)利用公式(I) (2) (3) (4)計(jì)算長(zhǎng)度為128位的MD5散列值:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種基于流密碼的安全通信協(xié)議，其特征在于:通信一次一密，密鑰雙方共有且同步，每次處理128位原文，對(duì)原文進(jìn)行數(shù)字簽名和數(shù)據(jù)加密后發(fā)送256位處理后的數(shù)據(jù)，該方法步驟如下: (O原文的分組及散列值的計(jì)算，具體步驟如下: 1)將原文按128位分組處理； 2)利用公式(I)(2) (3) (4)計(jì)算長(zhǎng)度為128位的MD5散列值:
【文檔編號(hào)】H04L9/32GK103812658SQ201410033184
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】張志佳, 舒景辰, 張丹 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)