CN109784078B - 一种数据加密方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据加密方法及***，属于服务器技术领域，本发明要解决的技术问题为如何简单有效地对服务器中的类似数据进行加密，采用的技术方案为：①一种数据加密方法，该方法主要步骤如下：S1、对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据；S2、对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据。②一种数据加密***，该***包括原始数据处理模块、可逆变换模块、反变换模块、数据加密模块和数据解密模块，原始数据处理模块用于判别原始数据是否为2n字节数据并对非2n字节数据进行补0处理；数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种服务器技术领域，具体地说是一种数据加密方法及***。
背景技术
服务器中存在加载配置数据以改变***运行参数的需求，这些内置于程序代码或外置于外部存储器中的数据往往没有经过加密处理。加密类似的配置数据对于服务器厂商的知识产权保护有重要意义。如何简单有效地对服务器中的类似数据进行加密是一个需要解决的技术问题。
专利号为CN108629194A的专利文献公开了一种内存SPD数据加密装置及方法，包括SPD伪数据变换模块，置于BIOS固件中，用于将512字节的内存SPD数据通过可逆矩阵变换，形成SPD伪数据；SPD数据获取模块，用于获取SPD伪数据变换模块中的内存SPD伪数据；SPD数据映射模块，用于将内存SPD伪数据进行逆变换，得到内存SPD真实数据；SPD数据读模块，用于重复读取得到的内存SPD真实数据，直到完成所需全部内存配置参数的获取。但是该技术方案的技术问题是如何简单有效地对内存SPD数据进行保护，不能简单有效地对服务器中类似数据进行加密保护。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种数据加密方法及***，来解决如何简单有效地对服务器中的类似数据进行加密的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种数据加密方法，该方法主要步骤如下：
S1、对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据：将原始数据通过补0处理构造为2n字节的数据，原始数据长度标识为l，对补0处理后的数据进行循环移动s字节的操作，处理后的数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；
S2、对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据：在程序中对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据。
作为优选，所述步骤S1中对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据的具体步骤如下：
S101、判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤S102；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤S102；
S102、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
S103、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理，得到变换数据；
S104、对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
作为优选，所述步骤S2中对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据具体步骤如下：
S201、在程序中获取n、l和s，取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
S202、对变换数据以2个字节为基本单元进行反变换处理，得到循环移动数据；
S203、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
S204、根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
更优地，所述s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s|字节；|s|＜l。
更优地，所述可逆变换采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
一种数据加密***，该***包括原始数据处理模块、可逆变换模块、反变换模块、数据加密模块和数据解密模块，原始数据处理模块用于判别原始数据是否为2n字节数据并对非2n字节数据进行补0处理；数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据。
作为优选，所述数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据，具体步骤如下：
(1)、通过原始数据处理模块判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤(1)；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤(1)；
(2)、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
(3)、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元通过可逆变换模块进行可逆变换处理，得到变换数据；
(4)、通过数据加密模块对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
作为优选，所述数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据，具体步骤如下：
(一)、在程序中获取n、l和s，通过数据解密模块取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
(二)、对变换数据以2个字节为基本单元通过反变换模块进行反变换处理，得到循环移动数据；
(三)、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
(四)、通过原始数据处理模块判断原始数据是否为进行了补0处理，即根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
更优地，所述s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s字节；|s|＜l。
更优地，所述可逆变换模块采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
本发明的数据加密方法及***具有以下优点：本发明将原始数据通过必要情况下的补0处理构造为2n字节的数据，原始数据长度标识为l；对必要情况下的补0处理后的数据进行循环移动s字节的操作，处理后的数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理。在程序中对加密数据进行相反的处理得到原始数据，仅需对程序代码进行改动即可对数据进行加密，简单有效。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为数据加密方法的流程框图；
附图2为数据加密***的结构框图；
附图3为实施例2的数据格式(s＞0)的示意图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种数据加密方法及***作以下详细地说明。
实施例1：
如附图1所示，本发明的数据加密方法,该方法主要步骤如下：
S1、对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据：将原始数据通过补0处理构造为2n字节的数据，原始数据长度标识为l，对补0处理后的数据进行循环移动s字节的操作，处理后的数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；具体如下：S101、判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤S102；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤S102；
S102、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
S103、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理，得到变换数据；
S104、对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
其中，s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s|字节；|s|＜l。可逆变换采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
S2、对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据：在程序中对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据，具体如下：
S201、在程序中获取n、l和s，取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
S202、对变换数据以2个字节为基本单元进行反变换处理，得到循环移动数据；
S203、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
S204、根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
实施例2：
采用本发明所述的数据加密方法的数据格式(s＞0，即进行循环向左移动)如附图3所示。第一个字段为n，表示必要情况下的补0数据为2n字节；第二个字段为l，表示原始数据为l字节；第三个字段为s，表示循环移动s字节；数据部分包括B和0，表示经过补0、循环移动和变换得到的数据字节；A表示经过反变换、相反的循环移动和去除补0字节得到的原始数据字节。
一种可选的可逆变换为使用X矩阵与基本单元整体相乘，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
例如，需要加密的原始数据为“0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x880x99 0xAA”，此时，l＝10，可取n＝4，s＝6。
增加2n-l＝24-10＝16-10＝6个补0字节：
0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88 0x99 0xAA 0x00 0x00 0x00 0x000x00 0x00；
循环向左移动s＝6字节：
0x77 0x88 0x99 0xAA 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x11 0x22 0x33 0x440x55 0x66；
X矩阵与每个基本单元相乘进行变换：
0x88 0x77 0xAA 0x99 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x22 0x11 0x44 0x330x66 0x55；
添加n、l和s三个字段：
0x04 0x0A 0x06 0x88 0x77 0xAA 0x99 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x220x11 0x44 0x33 0x66 0x55；
获取n、l和s，取消n、l和s三个字段：
0x88 0x77 0xAA 0x99 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x22 0x11 0x44 0x330x66 0x55；
X矩阵与每个基本单元相乘进行反变换：
0x77 0x88 0x99 0xAA 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x11 0x22 0x33 0x440x55 0x66；
相反的循环移动，即循环向右移动s＝6字节：
0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88 0x99 0xAA 0x00 0x00 0x00 0x000x00 0x00；
去除2n-l＝24-10＝16-10＝6个补0字节：
0x11 0x22 0x33 0x44 0x55 0x66 0x77 0x88 0x99 0xAA；
其他厂商在不掌握具体数据加密方法的情况下无法获取服务器中经过加密的配置数据的原数据值。
实施例3：
如附图2所示，本发明的数据加密***，该***包括原始数据处理模块、可逆变换模块、反变换模块、数据加密模块和数据解密模块，原始数据处理模块用于判别原始数据是否为2n字节数据并对非2n字节数据进行补0处理；数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据。数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据，具体步骤如下：
(1)、通过原始数据处理模块判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤(1)；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤(1)；
(2)、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
(3)、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元通过可逆变换模块进行可逆变换处理，得到变换数据；
(4)、通过数据加密模块对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据，具体步骤如下：
(一)、在程序中获取n、l和s，通过数据解密模块取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
(二)、对变换数据以2个字节为基本单元通过反变换模块进行反变换处理，得到循环移动数据；
(三)、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
(四)、通过原始数据处理模块判断原始数据是否为进行了补0处理，即根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
其中，s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s|字节；|s|＜l。可逆变换模块采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种数据加密方法，其特征在于，该方法主要步骤如下：
S1、对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据：将原始数据通过补0处理构造为2n字节的数据，原始数据长度标识为l，对补0处理后的数据进行循环移动s字节的操作，处理后的数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；
S2、对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据：在程序中对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据；
其中，s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s|字节；|s|<l；可逆变换采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
2.根据权利要求1所述的数据加密方法，其特征在于，所述步骤S1中对原始数据进行可逆变换处理得到加密数据的具体步骤如下：
S101、判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤S102；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤S102；
S102、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
S103、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元进行可逆变换处理，得到变换数据；
S104、对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
3.根据权利要求1或2所述的数据加密方法，其特征在于，所述步骤S2中对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据具体步骤如下：
S201、在程序中获取n、l和s，取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
S202、对变换数据以2个字节为基本单元进行反变换处理，得到循环移动数据；
S203、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
S204、根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
4.一种数据加密***，其特征在于，该***包括原始数据处理模块、可逆变换模块、反变换模块、数据加密模块和数据解密模块，原始数据处理模块用于判别原始数据是否为2n字节数据并对非2n字节数据进行补0处理；数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据；数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据；
其中，s为正表示循环向左移动|s|字节；s为负表示循环向右移动|s|字节；|s|<l；可逆变换模块采用X矩阵与基本单元整体相乘；其中，X矩阵为：
X矩阵与其逆矩阵是同一个矩阵。
5.根据权利要求4所述的数据加密***，其特征在于，所述数据加密模块通过可逆变换模块对原始数据进行可逆变换处理得到变换数据，对变换数据添加n、l和s三个字段进行加密处理，得到最终加密数据，具体步骤如下：
(1)、通过原始数据处理模块判断原始数据的长度l是否为2n字节：
①、若是，则执行步骤(1)；
②、若非，则对非2n字节的原始数据进行补0处理，得到2n字节的数据，下一步执行步骤(1)；
(2)、对经过步骤S101处理的数据进行循环移动s字节的操作，得到循环移动数据；
(3)、对循环移动数据按照一个基本单元2个字节的方式组织成2n-1个基本单元，对每个基本单元通过可逆变换模块进行可逆变换处理，得到变换数据；
(4)、通过数据加密模块对变换数据添加n、l和s三个字段，得到最终加密数据。
6.根据权利要求4或5所述的数据加密***，其特征在于，所述数据解密模块通过反变换模块对加密数据进行反变换解密处理得到原始数据，具体步骤如下：
(一)、在程序中获取n、l和s，通过数据解密模块取消最终加密数据中的n、l和s三个字段，得到变换数据；
(二)、对变换数据以2个字节为基本单元通过反变换模块进行反变换处理，得到循环移动数据；
(三)、根据s对循环移动数据进行循环移动-s字节的操作，得到2n字节数据；
(四)、通过原始数据处理模块判断原始数据是否为进行了补0处理，即根据l与2n是否相等，判断2n字节数据是否进行了补0处理：
①、若l与2n不相等，则去除2n-l个补0字节，得到原始数据；
②、若l与2n相等，则直接得到原始数据。
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