專利名稱：一種硬盤數(shù)據(jù)的加密方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)的加密方法。
背景技術：
當今時代，數(shù)據(jù)存儲設備的容量越來越大，其中存儲的數(shù)據(jù)也越來越多，許多機密數(shù)據(jù)存儲在這些設備中進行交換。硬盤作為最常用的數(shù)據(jù)存儲設備之一，為了硬盤數(shù)據(jù)的安全，防止數(shù)據(jù)被他人非法竊取，對數(shù)據(jù)進行加密是一種常用的方法，對數(shù)據(jù)進行加密后通常會存在一個密鑰。而密鑰的管理疏忽、密碼的可預測性可能導致他人將數(shù)據(jù)解密，從而泄漏數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)擁有者造成損失。一般的解密方法包括針對密文的攻擊、已知明文攻擊、選定明文攻擊、自適應性選定明文攻擊、定時攻擊以及差分功率分析攻擊。差分功率分析攻擊是表不根據(jù)一個輸入位的值，分析由加密算法所消耗的能量，獲得密鑰的輸入位的值，然后使加密文本被解密的方法。因此，作為防止這種攻擊而導致信息泄漏的方法，采用了一種將確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為隨機數(shù)據(jù)的屏蔽法。該屏蔽法包括應用邏輯運算技術及應用數(shù)學運算和邏輯運算相結(jié)合的技術。但是，該屏蔽法還存在很多不足，需要進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種防止硬盤數(shù)據(jù)被攻擊的加密方法，該方法可以有效提高加密數(shù)據(jù)的安全性。本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密方法包括接收η位的數(shù)據(jù)和具有η位長度的第一隨機數(shù)，并輸出η位的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an，&n—I，· · ·，&2，;矛口接收具有η位長度的第二隨機數(shù)rn, Iv1, , r2, !T1和數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an, an_1；...,a2，a1；并輸出n位的邏輯屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn_1; ...,I2, J1,其中，輸出的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn_1; ... , y2, Y1包括輸出B1作為yi ;執(zhí)行yi和Γι的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為72，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位； 執(zhí)行和IV1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行ak和進位之間的異或運算以及存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的異或運算，并將輸出結(jié)果作為yk，執(zhí)行[ak和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算的結(jié)果]和[ak和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，執(zhí)行或運算的結(jié)果和[存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；和 執(zhí)行yiri和Iv1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行an和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為yn，
其中，變量k從3逐次增加I直到(n-1)
具體實施例方式為了使本領域技術人員更清楚地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合具體實施方式
本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密方法。本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密方法包括如下步驟接收n位的數(shù)據(jù)和具有n位長度的第一隨機數(shù)，并輸出n位的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an，￡ln—I， ，3-2，;矛口接收具有n位長度的第二隨機數(shù)rn, rn_1； . . . , r2, T1和數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an, an_1；...,a2，a1；并輸出n位的邏輯屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn_1; ...,I2, I1,其中，輸出的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn_i, . . . ,j2, J1包括輸出作為y1;執(zhí)行yi和ri的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為72，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；執(zhí)行yn和Iv1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行ak和進位之間的異或運算以及存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的異或運算，并將輸出結(jié)果作為yk，執(zhí)行[ak和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算的結(jié)果]和[ak和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，執(zhí)行或運算的結(jié)果和[存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；和執(zhí)行和Iv1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行an和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為yn，其中，變量k從3逐次增加I直到(n-1)。在另一個實施例中，本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密方法包括如下步驟用于接收n位的隨機數(shù)rn, rn_1； . . . , r2, !T1,和數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an, an_1； . . . , a2, a1;并輸出n位的邏輯屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn_1； ... , y2, Y1，該方法包括輸出B1作為yi ;執(zhí)行yi和T1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為y2，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；執(zhí)行yn和Iv1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行ak和進位之間的異或運算以及存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的異或運算，并將輸出結(jié)果作為yk，執(zhí)行[ak和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算的結(jié)果]和[ak和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，執(zhí)行或運算的結(jié)果和[存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的與運算，并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；和執(zhí)行和Iv1的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行an和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，交將輸出的結(jié)果作為yn，其中，變量k從3逐次增加I直到(n-1)。 本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密裝置優(yōu)選用于硬盤，但可以用于其它數(shù)據(jù)存儲設備中。
實現(xiàn)上述方法的一個優(yōu)選加密裝置包括第一屏蔽模塊和第二屏蔽模塊。當?shù)谝黄帘文K為邏輯屏蔽模塊時，第二屏蔽模塊為數(shù)學屏蔽模塊。也就是說，第一屏蔽模塊接收數(shù)據(jù)(X)和第一隨機數(shù)(Rl)，響應于第一隨機數(shù)(Rl)將數(shù)據(jù)(X)轉(zhuǎn)換成邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')，并輸出邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X');第二屏蔽模塊接收邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和第二隨機數(shù)(R2)，響應于第二隨機數(shù)(R2)將邏輯屏蔽數(shù)據(jù){V )轉(zhuǎn)換成數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)，并輸出該數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)。這里，若第一隨機數(shù)(Rl)和第二隨機數(shù)(R2)為相同的數(shù)則更好。
當?shù)谝黄帘文K為數(shù)學屏蔽模塊時，第二屏蔽模塊為邏輯屏蔽模塊。也就是說，第一屏蔽模塊接收數(shù)據(jù)(X)和第一隨機數(shù)(Rl)，響應于第一隨機數(shù)(Rl)將數(shù)據(jù)(X)轉(zhuǎn)換成數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)(X')，并輸出數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)(X');第二屏蔽模塊接收數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)(X')和第二隨機數(shù)(R2)，響應于第二隨機數(shù)(R2)將數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù){V )轉(zhuǎn)換成邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(0UT)，并輸出該數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)。這里，若第一隨機數(shù)(Rl)和第二隨機數(shù)(R2)為相同的數(shù)則更好。在實現(xiàn)將邏輯屏蔽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)的算法的電路的一個優(yōu)選實施例中，第二屏蔽模塊包括與電路，移位電路和減法器。與電路接收邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和第二隨機數(shù)(R2)，在接收的數(shù)據(jù)(X')和數(shù)(R2)之間執(zhí)行按位之間的與運算，并輸出與運算的結(jié)果到移位電路。邏輯屏蔽數(shù)據(jù){V )和第二隨機數(shù)(R2)都包括n位。移位電路接收由與電路輸出的n位數(shù)據(jù)，向左手方向和右手方向中任一個將該數(shù)據(jù)移m位(這里，m為一個自然數(shù)，比如，m為I)。例如，移位電路可以執(zhí)行左移I位。移位電路的輸出提供給減法器。減法器接收邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和移位電路的輸出信號，執(zhí)行從邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')中減去移位電路的輸出信號的減法運算，并輸出由移位運算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明的加密裝置能夠提供一個圓滿的反DPA攻擊的對策。在實現(xiàn)將邏輯屏蔽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)的算法的電路的另一個優(yōu)選實施例。第二屏蔽模塊包括與電路，異或電路，移位電路和加法器。與電路接收邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和第二隨機數(shù)(R2)，執(zhí)行接收的數(shù)據(jù)(X')和數(shù)(R2)之間的按位與運算，并將與運算的結(jié)果輸出到異或電路。邏輯屏蔽數(shù)據(jù){V )和第二隨機數(shù)(R2)都包括n位。異或電路接收與電路的輸出信號和第二隨機數(shù)(R2)，執(zhí)行與電路的輸出信號和第二隨機數(shù)(R2)之間的按位之間的異或運算，并將結(jié)果輸出到移位電路。移位電路接收由異或電路輸出的n位數(shù)據(jù)，向左手方向或者右手方向中任一個將該數(shù)據(jù)移m位(這里，m為一個自然數(shù)，比如，m為I)。例如，移位電路可以執(zhí)行左移I位。加法器接收邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和移位電路的輸出信號，執(zhí)行邏輯屏蔽數(shù)據(jù)(X')和輸出信號之間的加法運算，并輸出由移位運算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)。以上具體實施方式
僅用于描述本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的加密方法的技術方案，不用于限定本發(fā)明，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以得到各種變型和組合，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1. 一種硬盤數(shù)據(jù)的加密方法，包括 接收η位的數(shù)據(jù)和具有η位長度的第一隨機數(shù)，并輸出η位的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an，&n—I，· · ·，&2，;矛口 接收具有η位長度的第二隨機數(shù)rn, rn_1； . . . , r2, T1和數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)an, an_1； . . . , a2,a,并輸出n位的邏輯屏蔽數(shù)據(jù)yn, yn-17 ... , y2, y, 其中，輸出的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)yn，yn-i ■ ■ ■ , υ2 ι包括 輸出S1作為Y1 ； 執(zhí)行Y1和^的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為72，執(zhí)行a2和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位； 執(zhí)行和IV1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行ak和進位之間的異或運算以及存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的異或運算，并將輸出結(jié)果作為yk，執(zhí)行[ak和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的與運算的結(jié)果]和[ak和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，執(zhí)行或運算的結(jié)果和[存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)和進位之間的與運算的結(jié)果]之間的或運算，并將產(chǎn)生的結(jié)果作為進位；和 執(zhí)行Ylri和IV1之間的與運算，并將其結(jié)果存儲在存儲設備中，執(zhí)行3 和存儲在存儲設備中的數(shù)據(jù)之間的異或運算，并將輸出的結(jié)果作為yn， 其中，變量k從3逐次增加I直到(η-l)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬盤數(shù)據(jù)的加密方法，其包括接收n位的數(shù)據(jù)和具有n位長度的第一隨機數(shù)，并輸出n位的數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)，接收具有n位長度的第二隨機數(shù)和數(shù)學屏蔽數(shù)據(jù)，并輸出n位的邏輯屏蔽數(shù)據(jù)，執(zhí)行邏輯屏蔽數(shù)據(jù)和第二隨機數(shù)的多次運算后輸出結(jié)果。該加密方法可以有效提高加密數(shù)據(jù)的安全性。
文檔編號G06F12/14GK102646078SQ20121009371
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2012年4月1日
發(fā)明者李宗霖 申請人:李宗霖