CN110489978A - 一种文件加解密方法 - Google Patents

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王强
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Abstract

本发明提供了一种文件加解密方法，文件加密方法包括读取待加密文件，从样本文件中随机选取一段文件作为当前文件，将待加密文件与当前文件异或处理，得到中间文件；将中间文件中分片的顺序打乱，得到当前中间文件；对当前中间文件的分片进行异或操作，得到初步中间文件；根据初步加密文件的迭代运算得到加密文件；生成密钥文件，得到加密密钥。文件解密方法包括读取密钥中的加密文件，将加密文件作为当前解密文件；对当前解密文件解密，得到明文文件；将明文文件作为当前解密文件，得到初步解密文件；将初步解密文件与样本文件异或处理，得到解密文件；对加密文件进行解密。本发明实现了每次文件的“个性加密”，达到“一次一密”的加密效果。

Description

一种文件加解密方法
技术领域
本发明涉及数据加密技术领域，具体涉及一种文件加解密方法。
背景技术
现代信息加密技术一般都采用“算法+密钥”的基本思想。不论对称加密算法还是非对称加密算法，一旦算法选定，信息加密的强度就主要依赖“密钥”的强度。随着计算机运算速度的不断提升，各种新型高效的解密工具的不断涌现，破解“算法+密钥”的这种加密算法已经存在可能，窃取保密信息变得越来越容易，传统加密算法正在面临被破解的威胁。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种文件加解密方法，解决现有的加解密文件方法容易被破解的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
一种文件加密方法，包括以下步骤：
步骤1，读取待加密文件，所述待加密文件长度为L；从样本文件中随机选取长度为L的一段文件作为当前文件，将待加密文件与当前文件进行异或操作，得到中间文件，其中L大于等于1，单位为字节；
步骤2，随机生成n个分片长度，根据分片长度将中间文件分成n个分片；
步骤3，将中间文件中的n个分片的顺序打乱，得到当前中间文件；
步骤4，对当前中间文件的n个分片进行异或操作，得到初步中间文件；
包括：
步骤41，令i＝1，i为加密循环因子；
步骤42，将新顺序排列的n个分片中的第i个分片片与第i+1个分片进行异或操作，得到第i′个分片；
步骤43，i＝i+1，重复步骤42，直至i＝n-1，得到第1′个分片，….，第(n-1)′个分片；
步骤44，从当前中间文件中随机选取一个分片作为当前分片，将当前中间文件中的第n个分片与当前分片进行异或操作，得到第n′个分片；
将第1′个分片，….，第(n-1)′个分片，第n′个分片作为初步加密文件；
步骤5，将初步加密文件作为当前中间文件，重复步骤3至步骤4p次，得到加密文件，p为大于1的自然数，所述加密文件中包括按照顺序排列的n个分片；
步骤6，根据加密文件，生成密钥文件，将密钥文件与样本文件进行异或操作，得到加密密钥。
本发明还提供了一种文件解密方法，包括以下步骤：
步骤1，读取密钥中的加密文件，所述加密文件包括m个分片，将加密文件作为当前解密文件；
步骤2，对当前解密文件中的m个分片进行解密，得到明文文件；
包括：
步骤21，从样本文件中随机获取一段文件作为当前解密分片，将当前解密文件中的第m个分片与当前解密分片进行异或操作，得到明文文件的第m′个分片；
步骤22，令j＝m-1，j为解密循环因子；
步骤23，将当前解密文件中的第j个分片与明文文件的第(j+1)′个分片进行异或操作，得到明文文件的第j′个分片；
步骤24，重复步骤23，直至j＝1，得到明文文件，所述明文文件包括第1′个分片，…，第(m-1)′个分片，第m′个分片；
步骤3，将明文文件作为当前解密文件，重复步骤2q次，得到初步解密文件；
步骤4，将初步解密文件与样本文件进行异或操作，得到解密文件；
步骤5，使用解密文件对加密文件进行解密。
进一步地，所述步骤5中，若解密文件对加密文件进行解密的次数大于H，则将加密文件进行销毁，H为大于1的自然数。
进一步地，对所述加密文件进行销毁，包括：
读取加密文件的长度和密钥文件的长度；
随机生成与加密文件相同长度的第一覆盖文件，随机生成与密钥文件相同长度的第二覆盖文件；
将第一覆盖文件覆盖加密文件，将第二覆盖文件覆盖密钥文件。
本发明还提供了一种文件加解密方法，包括文件加密方法和文件解密方法。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
1、本发明采用了基于“规则”的加密算法，改变完全依赖密钥的文件保密方式，实现每次文件的“个性加密”，达到“一次一密”的加密效果；
2、本发明实现不同密级文件的不同深度加密，为应急、突发及特殊网络环境下的信息保密存储和传输提供新的技术手段；
3、本发明可以实现保密信息被窃取后对信息内容的销毁和破坏，保证信息不被破译。
附图说明
图1为文件加密过程中对分片进行迭代运算的示意图；
图2为文件解密过程中对分片进行迭代运算的示意图；
图3为销毁加密文件和密钥文件的流程示意图；
图4为文件加解密的流程示意图。
以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例给出一种文件加密方法，包括以下步骤：
步骤1，读取待加密文件，所述待加密文件长度为L；从样本文件中随机选取长度为L的一段文件作为当前文件，将待加密文件与当前文件进行异或操作，得到中间文件，其中L大于等于1，单位为字节；
步骤2，随机生成n个分片长度，根据分片长度将中间文件分成n个分片；
步骤3，将中间文件中的n个分片的顺序打乱，得到当前中间文件；
步骤4，对当前中间文件的n个分片进行异或操作，得到初步中间文件；
如图1所示，包括：
步骤41，令i＝1，i为加密循环因子；
步骤42，将新顺序排列的n个分片中的第i个分片片与第i+1个分片进行异或操作，得到第i′个分片；
步骤43，i＝i+1，重复步骤42，直至i＝n-1，得到第1′个分片，….，第(n-1)′个分片；
步骤44，从当前中间文件中随机选取一个分片作为当前分片，将当前中间文件中的第n个分片与当前分片进行异或操作，得到第n′个分片；
将第1′个分片，….，第(n-1)′个分片，第n′个分片作为初步加密文件；
步骤5，将初步加密文件作为当前中间文件，重复步骤3至步骤4p次，得到加密文件，p为大于1的自然数，所述加密文件中包括按照顺序排列的n个分片；
本发明根据待加密文件所处的不同秘密级别，对重复次数p设置不同的数值，进行不同程度的安全保护，满足信息保密的需要。
具体地，当待加密文件为秘密级文件时，重复次数p为3；当待加密文件为机密文件时，重复次数p为5；当待加密文件为绝密文件时，重复次数p为7。
步骤6，根据加密文件，生成密钥文件，将密钥文件与样本文件进行异或操作，得到加密密钥。
具体地，将加密文件中每个分片的长度、分片数量、分片的排序、样本文件的读取位置、待加密文件的扩展名等信息整合，生成一次密钥文件。
本实施例中样本文件的选取是随机的，可以选择视频、语音、图片、文件等，选取的要求是样本文件的大小要远大于待加密文件的大小(10倍待加密文件<样本文件)。
本发明中的待加密文件可以为文本、图片、音频、视频等多种类型文件，且能够运行于主流操作***上，***能够在Windows 2000、Windows XP、Windows 7等多种常规操作***中运行，满足当前网络中绝大多数用户的使用要求。
本发明通过对文件的乱序处理后进行迭代异或运算，能够针对穷举式密码破解手段，进行待加密文件的破解保护，防止保密信息被窃取后信息内容的泄漏。
实施例2：
本实施例提供了一种文件解密方法，包括以下步骤：
步骤1，读取密钥中的加密文件，所述加密文件包括m个分片，将加密文件作为当前解密文件；
步骤2，对当前解密文件中的m个分片进行解密，得到明文文件；
如图2所示，包括：
步骤21，从样本文件中随机获取一段文件作为当前解密分片，将当前解密文件中的第m个分片与当前解密分片进行异或操作，得到明文文件的第m′个分片；
步骤22，令j＝m-1，j为解密循环因子；
步骤23，将当前解密文件中的第j个分片与明文文件的第(j+1)′个分片进行异或操作，得到明文文件的第j′个分片；
步骤24，重复步骤23，直至j＝1，得到明文文件，所述明文文件包括第1′个分片，…，第(m-1)′个分片，第m′个分片；
步骤3，将明文文件作为当前解密文件，重复步骤2q次，得到初步解密文件；
本发明根据密文等级设置q的数值，密文级数越高，q的数值越大。
步骤4，将初步解密文件与样本文件进行异或操作，得到解密文件；
步骤5，使用解密文件对加密文件进行解密。
本实施例中的样本文件与实施例1中的样本文件为同一样本文件。
为了防止用户在非法获得密钥文件或加密文件后进行尝试破解，本发明中加入了对密钥的破解保护；
若解密文件对加密文件进行解密的次数大于H，则将加密文件进行销毁，H为大于1的自然数。
本发明根据密文等级设置最大容错次数H，秘密级为5次，机密级为4次，绝密级为2次，当用户尝试破解时，一旦错误次数超过限定，程序会在静默状态下擦写密钥文件和加密文件内容，并强制关机。具体的对比内容包括：密钥格式是否符合要求、样本文件是否一致、秘密等级是否一致、文件分片数量是否一致等关键信息。
对所述加密文件进行销毁，如图3所示，包括：
读取加密文件的长度和密钥文件的长度；
随机生成与加密文件相同长度的第一覆盖文件，随机生成与密钥文件相同长度的第二覆盖文件；
将第一覆盖文件覆盖加密文件，将第二覆盖文件覆盖密钥文件。
实施例3：
本实施例提供了一种文件加解密方法，如图4所示，包括实施例1提供的文件加密方法和实施例2提供的文件解密方法。

Claims (5)

1.一种文件加密方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，读取待加密文件，所述待加密文件长度为L；从样本文件中随机选取长度为L的一段文件作为当前文件，将待加密文件与当前文件进行异或操作，得到中间文件，其中L大于等于1，单位为字节；
步骤2，随机生成n个分片长度，根据分片长度将中间文件分成n个分片；
步骤3，将中间文件中的n个分片的顺序打乱，得到当前中间文件；
步骤4，对当前中间文件的n个分片进行异或操作，得到初步中间文件；
包括：
步骤41，令i＝1，i为加密循环因子；
步骤42，将新顺序排列的n个分片中的第i个分片片与第i+1个分片进行异或操作，得到第i′个分片；
步骤43，i＝i+1，重复步骤42，直至i＝n-1，得到第1′个分片，....，第(n-1)′个分片；
步骤44，从当前中间文件中随机选取一个分片作为当前分片，将当前中间文件中的第n个分片与当前分片进行异或操作，得到第n′个分片；
将第1′个分片，....，第(n-1)′个分片，第n′个分片作为初步加密文件；
步骤5，将初步加密文件作为当前中间文件，重复步骤3至步骤4p次，得到加密文件，p为大于1的自然数，所述加密文件中包括按照顺序排列的n个分片；
步骤6，根据加密文件，生成密钥文件，将密钥文件与样本文件进行异或操作，得到加密密钥。
2.一种文件解密方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，读取密钥中的加密文件，所述加密文件包括m个分片，将加密文件作为当前解密文件；
步骤2，对当前解密文件中的m个分片进行解密，得到明文文件；
包括：
步骤21，从样本文件中随机获取一段文件作为当前解密分片，将当前解密文件中的第m个分片与当前解密分片进行异或操作，得到明文文件的第m′个分片；
步骤22，令j＝m-1，j为解密循环因子；
步骤23，将当前解密文件中的第j个分片与明文文件的第(j+1)′个分片进行异或操作，得到明文文件的第j′个分片；
步骤24，重复步骤23，直至j＝1，得到明文文件，所述明文文件包括第1′个分片，…，第(m-1)′个分片，第m′个分片；
步骤3，将明文文件作为当前解密文件，重复步骤2q次，得到初步解密文件；
步骤4，将初步解密文件与样本文件进行异或操作，得到解密文件；
步骤5，使用解密文件对加密文件进行解密。
3.如权利要求2所述的文件解密方法，其特征在于，所述步骤5中，若解密文件对加密文件进行解密的次数大于H，则将加密文件进行销毁，H为大于1的自然数。
4.如权利要求3所述的文件解密方法，其特征在于，对所述加密文件进行销毁，包括：
读取加密文件的长度和密钥文件的长度；
随机生成与加密文件相同长度的第一覆盖文件，随机生成与密钥文件相同长度的第二覆盖文件；
将第一覆盖文件覆盖加密文件，将第二覆盖文件覆盖密钥文件。
5.一种文件加解密方法，其特征在于，包括权利要求1所述的文件加密方法和权利要求2至4任一项所述的文件解密方法。
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