CN113872753B - 基于sha256序列形式的数据的加密传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法和装置，其中，方法包括：获取待加密数据；将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据；发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。以此方式，能够对数据加密的同时让攻击者降低对加密数据的关注度。

Description

基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法和装置

技术领域

本公开的实施例一般涉及数据加密传输技术领域，并且更具体地，涉及一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法和装置。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，互联网已经成为人们生活、工作和娱乐的重要组成部分。人们通过互联网，可以浏览各种各样的信息，并且可以进行支付、收发文件、即时通信等活动。

随着人们对互联网越来越依赖，互联网中的信息安全也显得尤为重要。当前，互联网中产生的部分数据流量中，可能会携带固定特征，该固定特征例如可以表现为长度固定的一个字符串。这样，攻击者通过截获数据流量，然后对其中的固定特征进行分析，从而可以确定当前的数据流量是采用哪种协议进行传输的。进一步地，攻击者会根据确定出的协议，对该数据流量有针对性地进行盗取或者篡改，这样会危及用户的信息安全。

SHA (Secure Hash Algorithm，安全散列算法）是一种常用的信息摘要算法，根据输入参数，可以产生出一个不同长度的散列值。SHA256即使用了256位（32个字节）进行表示的散列值。

SHA的重要特性是唯一性和不可逆性，通常来说，SHA散列的位数越长，其破解难度就越大，因此，即使SHA256散列被截获，也难以引起攻击者的关注。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种能够伪装成SHA256散列的数据加密方法，在能够对数据加密的同时让攻击者降低对加密数据的关注度的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方案。

在本公开的第一方面，提供了一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，包括：

获取待加密数据；

将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据；

发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。

在一些实施例中，所述传输序列还包括：

加密数据校验码存储位、加密数据校验补码存储位、加密类型存储位、加密秘钥存储位、加密数据在所述数据存储位中的起始标识位，以及，加密数据长度的存储位。

在一些实施例中，还包括：

使用随机数生成算法生成n个随机数，将生成的n个随机数写入到所述数据存储位，当将所述待加密数据写入所述数据存储位时，用所述待加密数据中的数值对所述数据存储位中对应位置预先存有的随机数进行替换。

在一些实施例中，还包括：

将所述传输序列加入到包括一个或多个普通SHA256编码的传输队列中进行传输，并当所述传输序列中普通SHA256编码满足(s+leftover)%parity==0时，确定对应的普通SHA256编码为所述传输序列，其中，s为数据存储位中的数据组成的整型值的和，数据存储位中的数据每4位组成一个整型值，leftover为加密数据校验码，leftover为加密数据校验补码。

在一些实施例中，所述利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据，包括：

采用多种方法利用所述利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据，其中，不同的加密方式对应不同的数值。

在一些实施例中，不同的加密方式对应不同的数值，包括：

第一数值对应不进行加密运算；

第二数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求和，对求和结果大于16的数值，减去16，直到求和结果小于16；

第三数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求差，对求差结果小于0的数值，加上16，直到求差结果大于0；

第四数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行异或运算；

第五数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行翻转后生成的字符段进行异或运算；

第六数值对应将所述待加密数据中的字符向左循环平移加密秘钥对应的数值的位数；

第七数值对应将所述待加密数据中的字符向右循环平移加密秘钥对应的数值的位数；

其中，所述字符段为与所述加密秘钥长度相同的所述待加密数据中的字符段。

在一些实施例中，所述将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，包括：

从所述数据存储位中选择一个随机数，在所述加密数据在所述数据存储位中的起始标识位中记录选择的随机数的起始位置，从所述起始位置开始依次写入所述待加密数据的字符，将未完全写入的字符从所述数据存储位的起始位置开始，继续写入。

在本公开的第二方面，提供一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输装置，包括：

数据获取模块，用于获取待加密数据；

数据加密模块，用于将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据；

数据发送模块，用于发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。

在本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。

通过本公开的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，能够在对数据加密的同时让攻击者降低对加密数据的关注度。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开实施例一的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法的流程图；

图2示出了本公开实施例二的基于SHA256序列形式的数据的加密传输装置的结构示意图；

图3示出了本公开实施例三的基于SHA256序列形式的数据的加密传输设备的结构示意图；

图4示出了本公开实施例的加密后的数据的数据结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开实施例的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，通过对数据进行加密，并将加密后的数据以SHA256序列的形式进行发送，从而能够对数据加密的同时让攻击者降低对加密数据的关注度。具体地，可以预先定义加密后的数据的数据结构，以使得加密后的数据与SHA256序列的形式相同，从而避免引起攻击者的注意。

在本公开的一些可选实施例中，加密后的数据的数据结构如图4所示，图4为加密后的数据的数据结构示意图。SHA256序列为256位的二进制字符序列，转换为十六进制字符为64位，本公开实施例的加密后的数据的数据结构采用十六进制字符。在一些实施例方式中，第0到3位（共4位）为加密数据校验码存储位，用于存储加密数据校验码，第4到7位（共4位）为加密数据校验补码存储位，用于存储加密数据校验补码，第8位为加密类型存储位，用于存储加密类型值，第9位为加密秘钥存储位，用于存储加密秘钥，第10位为加密数据在数据存储位中的起始标识位，第11位为加密数据长度的存储位，用于存储加密数据的长度值，第12到63位为数据存储位，用于存储加密数据，其中，不同的加密类型值对应不同的加密方式，关于加密方式参见本公开的后续实施例，这里针对本公开的技术方案的思想进行整体说明。当然，可以理解的是，上述的不同的存储位的顺序可以根据实际应用进行调整，这里只是实例性的进行说明，不应当被理解为对本公开技术方案的限定。

以上述阐述为背景，下面结合具体的实施例对本公开的技术方案进行说明。如图1所示，为本公开实施例一的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法的流程图。从图1中可以看出，本实施例的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，可以包括以下步骤：

S101：获取待加密数据。

当需要对数据进行加密时，需要先获取待加密数据。通常情况下，待加密数据不超过52位（十六进制），当待加密数据超过52位时，可以对待加密数据进行分割，将待加密数据分割为最大长度不超过52位的数据段。下面针对待加密数据不超过52位的情形进行说明。

S102：将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据。

在本实施例中，传输序列包括：加密数据校验码存储位、加密数据校验补码存储位、加密类型存储位、加密秘钥存储位、加密数据在所述数据存储位中的起始标识位，以及，加密数据长度的存储位。使用随机数生成算法生成n个随机数，将生成的n个随机数写入到所述数据存储位，当将所述待加密数据写入所述数据存储位时，用所述待加密数据中的数值对所述数据存储位中对应位置预先存有的随机数进行替换。

具体地，可以从所述数据存储位中选择一个随机数，在所述加密数据在所述数据存储位中的起始标识位中记录选择的随机数的起始位置，从所述起始位置开始依次写入所述待加密数据的字符，将未完全写入的字符从所述数据存储位的起始位置开始，继续写入。

例如，待加密数据的长度为23位，从所述数据存储位中选择的随机数为第12到63位中的第14位，由于14+23<56，即从数据存储位的第14位至第63位可以完全容纳待加密数据，则从第14位起顺序依次写入所述待加密数据。再例如，待加密数据的长度为23位，从所述数据存储位中选择的随机数为第12到63位中的第44位，由于44+23>63，即从数据存储位的第44位至第63位不能完全容纳待加密数据，则仍然从第44位起顺序依次写入所述待加密数据，到第63位可以写入20位待加密数据，则剩余的3位从第12位开始顺序依次写入，即待加密数据存储在数据存储位的第12到14位，和第44位至第63位。

当待加密数据写入所述数据存储位中后，需要对数据存储位中的数据进行加密，即对写入数据存储位中的待加密数据以及数据存储位中未被替换的随机数进行加密。

在本公开的实施例中，采用异或算法对待加密数据进行加密。并且采用多种不同的异或算法利用所述利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据，其中，不同的加密方式对应不同的数值。具体地，第一数值对应不进行加密运算；第二数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求和，对求和结果大于16的数值，减去16，直到求和结果小于16；第三数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求差，对求差结果小于0的数值，加上16，直到求差结果大于0；第四数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行异或运算；第五数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行翻转后生成的字符段进行异或运算；第六数值对应将所述待加密数据中的字符向左循环平移加密秘钥对应的数值的位数；第七数值对应将所述待加密数据中的字符向右循环平移加密秘钥对应的数值的位数；其中，所述字符段为与所述加密秘钥长度相同的所述待加密数据中的字符段。不同的数值可以分别为0-6中的数字。例如，第二数值（1）对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求和，由于在上文中提及到加密秘钥为十六进制的字符，例如加密秘钥为a，则其对应的二进制编码为1011，待加密数据中的字符段位6（对应的字符段为0110），则a+6是大于16的，应该减去16，结果为1，则加密后的字符为0001，即用十六进制编码表示为1。同理，进行异或运算也是先将十六进制编码转化为二进制编码，然后利用秘钥的每位对待加密字符的每位进行异或运算。

通过上述过程，完成对数据存储位中的数据的加密。

S103：发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。

在完成对数据存储位中的数据的加密后，发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。

本公开的基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，能够在对数据加密的同时让攻击者降低对加密数据的关注度。

此外，作为本公开的一个可选实施例，在上述实施例中，在完成对对数据存储位中的数据的加密后，可以将所述传输序列加入到包括一个或多个普通SHA256编码的传输队列中进行传输，即将所述传输序列与普通SHA256编码一通发送，由于传输序列的数据结构与普通SHA256编码一致，因此难以引起攻击者的注意。当需要从传输队列中识别所述传输序列时，可以对所述传输队列中的普通SHA256编码进行验证，并当所述传输队列中普通SHA256编码满足(s +leftover)%parity==0时，确定对应的普通SHA256编码为所述传输序列，其中，s为数据存储位中的数据组成的整型值的和，数据存储位中的数据每4位组成一个整型值，leftover为加密数据校验码，leftover为加密数据校验补码。具体地，可以将所述普通SHA256编码中对应数据存储位的第12位-第63位，由低向高按顺序每4位组成一个整型值，这样共构成13个整型值，然后将这个值累加得到s。将满足上述条件的普通SHA256编码认定为传输序列，然后根据加密类型存储位、加密秘钥存储位、加密数据在所述数据存储位中的起始标识位，以及，加密数据长度的存储位存储的数据对数据存储位的数据进行解密，然后提取待加密数据，完成对传输序列的解密。

本实施例的方法，能够取得与上述实施例相类似的技术效果，这里不再重复赘述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应所述知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应所述知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。

如图2所示，为本公开实施例二的基于SHA256序列形式的数据的加密传输装置的结构示意图。本实施例的基于SHA256序列形式的数据的加密传输装置，包括：

数据获取模块201，用于获取待加密数据。

数据加密模块202，用于将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据。

数据发送模块203，用于发送包括所述加密数据的SHA256序列形式的传输序列。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图3示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备300的示意性框图。如图所示，设备300包括中央处理单元（CPU）301，其可以根据存储在只读存储器（ROM）302中的计算机程序指令或者从存储单元308加载到随机访问存储器（RAM）303中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还可以存储设备300操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出（I/O）接口305也连接至总线304。

设备300中的多个部件连接至I/O接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许设备300通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元301执行上文所描述的各个方法和处理，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 302和/或通信单元309而被载入和/或安装到设备300上。当计算机程序加载到RAM 703并由CPU301执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU301可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行上述方法。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上***的***（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）等等。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (5)

1.一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输方法，其特征在于，包括：

获取待加密数据；

将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，所述数据存储位中存储有使用随机数生成算法生成的n个随机数，当将所述待加密数据写入所述数据存储位时，用所述待加密数据中的数值对所述数据存储位中对应位置预先存有的随机数进行替换，采用多种方法利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据，其中，不同的加密方式对应不同的数值，包括：第一数值对应不进行加密运算；第二数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求和，对求和结果大于16的数值，减去16，直到求和结果小于16；第三数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求差，对求差结果小于0的数值，加上16，直到求差结果大于0；第四数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行异或运算；第五数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行翻转后生成的字符段进行异或运算；第六数值对应将所述待加密数据中的字符向左循环平移加密秘钥对应的数值的位数；第七数值对应将所述待加密数据中的字符向右循环平移加密秘钥对应的数值的位数；其中，所述字符段为与所述加密秘钥长度相同的所述待加密数据中的字符段；其中，所述传输序列还包括：加密数据校验码存储位、加密数据校验补码存储位、加密类型存储位、加密秘钥存储位、加密数据在所述数据存储位中的起始标识位，以及，加密数据长度的存储位；

将所述传输序列加入到包括一个或多个普通SHA256编码的传输队列中进行传输，并当所述传输队列中普通SHA256编码满足(s+leftover)%parity== 0时，确定对应的普通SHA256编码为所述传输序列，其中，s为数据存储位中的数据组成的整型值的和，数据存储位中的数据每4位组成一个整型值，leftover为加密数据校验码，parity为加密数据校验补码。

2.根据权利要求1所述的加密传输方法，其特征在于，所述将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，包括：

从所述数据存储位中选择一个随机数，在所述加密数据在所述数据存储位中的起始标识位中记录选择的随机数的起始位置，从所述起始位置开始依次写入所述待加密数据的字符，将未完全写入的字符从所述数据存储位的起始位置开始，继续写入。

3.一种基于SHA256序列形式的数据的加密传输装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取待加密数据；

数据加密模块，用于将所述待加密数据写入SHA256序列形式的传输序列的数据存储位，所述数据存储位中存储有使用随机数生成算法生成的n个随机数，当将所述待加密数据写入所述数据存储位时，用所述待加密数据中的数值对所述数据存储位中对应位置预先存有的随机数进行替换，采用多种方法利用加密秘钥对所述数据存储位中存储的数据进行加密，生成加密数据，其中，不同的加密方式对应不同的数值，包括：第一数值对应不进行加密运算；第二数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求和，对求和结果大于16的数值，减去16，直到求和结果小于16；第三数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行求差，对求差结果小于0的数值，加上16，直到求差结果大于0；第四数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行异或运算；第五数值对应使用加密秘钥对所述待加密数据中的字符段进行翻转后生成的字符段进行异或运算；第六数值对应将所述待加密数据中的字符向左循环平移加密秘钥对应的数值的位数；第七数值对应将所述待加密数据中的字符向右循环平移加密秘钥对应的数值的位数；其中，所述字符段为与所述加密秘钥长度相同的所述待加密数据中的字符段；其中，所述传输序列还包括：加密数据校验码存储位、加密数据校验补码存储位、加密类型存储位、加密秘钥存储位、加密数据在所述数据存储位中的起始标识位，以及，加密数据长度的存储位；

数据发送模块，用于将所述传输序列加入到包括一个或多个普通SHA256编码的传输队列中进行传输，并当所述传输队列中普通SHA256编码满足(s+leftover)%parity== 0时，确定对应的普通SHA256编码为所述传输序列，其中，s为数据存储位中的数据组成的整型值的和，数据存储位中的数据每4位组成一个整型值，leftover为加密数据校验码，parity为加密数据校验补码。

4.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~2中任一项所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~2中任一项所述的方法。

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