用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在通信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的方法，所述方法中，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間要發(fā)送的信息在發(fā)送節(jié)點(diǎn)中借助于主動(dòng)密鑰/動(dòng)態(tài)密鑰(aktive Schlussel)加密并發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)，并且在這里借助于主動(dòng)密鑰解密。
【背景技術(shù)】
[0002]這種方法長期以來就是已知的并且在所有通信領(lǐng)域中使用，以便使數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容對(duì)于第三方保密。借助于主動(dòng)密鑰這樣以明文形式來修改接收者可理解的信息，使得信息的內(nèi)容不再能夠識(shí)別，但這里在修改信息時(shí)這樣進(jìn)行，使得該過程在接收者處可以以反向重新執(zhí)行，以便得到原始文本。當(dāng)然這種方法并不是固定于處理文本，原則上可以對(duì)任何有序的字符執(zhí)行加密方法。特別是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)適于這種加密，因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)最終能夠歸結(jié)于不同的編碼表，至少是二進(jìn)制碼。
[0003]在加密過程中準(zhǔn)備好所述密鑰，所述密鑰對(duì)于建立連接的雙方是已知的，從而雙方都能夠進(jìn)行編碼和反向的解碼。此外在選擇編碼方法時(shí)還存在自由度，這里一種簡單的編碼可以設(shè)定，給文本字符或字符值加上數(shù)值，而解碼以反向通過減法實(shí)現(xiàn)。這種計(jì)算可以在沒有大的計(jì)算消耗并且由此沒有讀出這種編碼導(dǎo)致的延時(shí)地執(zhí)行。這里這種加密的安全性決定性地取決于，連接所使用的主動(dòng)密鑰對(duì)于想要竊聽連接的第三方是保持未知的。通常會(huì)出現(xiàn)的是，對(duì)信息唯一一次成功的竊聽就能獲知密鑰并且由此使得第三方能夠解密所有接下來的信息，并且在之前也曾成功記錄的情況下，也能事后解密前面的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在上述背景下，本發(fā)明的目的是提供一種方法，根據(jù)本發(fā)明，所述方法使得完成對(duì)編碼的解密變得困難。
[0005]這通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征的用于在通信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的方法來實(shí)現(xiàn)。該方法其他合理的改進(jìn)方案可以由從屬權(quán)利要求得出。
[0006]根據(jù)本發(fā)明設(shè)定，首先在通信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間借助于主動(dòng)密鑰進(jìn)行加密。這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為此在使用主動(dòng)密鑰的情況下對(duì)其信息進(jìn)行編碼并通過不受保護(hù)的信道發(fā)送所述信息，其中，在接收方借助于所述主動(dòng)密鑰進(jìn)行解碼并由此使得能夠?qū)崿F(xiàn)信息的解密。除了包含在信息中的用戶數(shù)據(jù)和信息所需的具有關(guān)于信息結(jié)構(gòu)、信息類型、接收者等一般信息的頭部(Header)以外，根據(jù)本發(fā)明的信息還包括加密數(shù)據(jù)部分，在所述加密數(shù)據(jù)部分中將新密鑰的數(shù)據(jù)發(fā)送給接收者。就是說，在使用主動(dòng)密鑰的情況下，交換新密鑰，在完整地接收了新密鑰之后，才將所述新密鑰用作新的主動(dòng)密鑰。在密鑰更換之后，同時(shí)開始在下一條信息的加密數(shù)據(jù)部分中與通信對(duì)方交換又一個(gè)新密鑰，并一直重復(fù)這個(gè)過程。
[0007]由此實(shí)現(xiàn)了所使用的主動(dòng)密鑰的持續(xù)的交換，從而可能性非常大的是，使用一個(gè)主動(dòng)密鑰的情況下所發(fā)送的數(shù)據(jù)量不足以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)密鑰的解碼。通過持續(xù)地更換密鑰，持續(xù)的密鑰改變難以跟蹤，從而即使在可能性不大的、發(fā)生了密鑰解碼的情況下，在下一次不完整地接收信息時(shí),竊聽人員會(huì)再次失去連接。
[0008]這種方法中的弱點(diǎn)在于，首次使用的主動(dòng)密鑰已經(jīng)是未編碼和未加密地提供使用的。因此看上去有必要也以受保護(hù)的方式和形式交換所述第一個(gè)密鑰，從而這里優(yōu)選地在兩個(gè)相互通信的節(jié)點(diǎn)之間通過近場通信完成第一次密鑰交換。
[0009]在這種近場通信的范圍內(nèi)，例如可以在第一節(jié)點(diǎn)上將主動(dòng)密鑰編碼成條碼并通過適當(dāng)?shù)妮敵鲅b置顯示所述條碼，第二節(jié)點(diǎn)然后借助于輸入裝置掃描所述條碼。這里第一節(jié)點(diǎn)例如可以是移動(dòng)電話，所述移動(dòng)電話通過其屏幕展示條碼的圖形，然后可以借助于照相機(jī)通過參與通信的第二智能手機(jī)形式的第二輸入裝置掃描所述圖形。
[0010]但是，近場通信也可以通過其他途徑，例如通過具有較短有效距離的Ad-hoc無線連接毫無問題地實(shí)現(xiàn)。在這兩種情況下，主要是短的有效距離和確保防竊聽安全性的可能性就已經(jīng)由于只進(jìn)行在場查驗(yàn)(Anwesenheitskontrolle)而對(duì)于連接的安全性是決定性的。特別是在智能手機(jī)的屏幕上顯示條碼時(shí)，可以毫無問題地確保，該條碼不會(huì)由確定的設(shè)備以外的其他設(shè)備讀取。
[0011]在通信的過程中設(shè)定，這樣來實(shí)現(xiàn)用主動(dòng)密鑰對(duì)需要加密的信息的加密，S卩，來將信息的字符值與主動(dòng)密鑰的字符值進(jìn)行運(yùn)算(verrechnen)。例如為此可以將主動(dòng)密鑰的各個(gè)字符值與信息的字符值相加。加密信息的接收者通過按照前面預(yù)先規(guī)定的函數(shù)的反函數(shù)反向地將主動(dòng)密鑰的字符值與加密的信息的字符值進(jìn)行運(yùn)算而重新對(duì)所述信息進(jìn)行解密。在所述例子中，可以通過從加密的信息的字符值減去主動(dòng)密鑰的字符值來進(jìn)行相加。
[0012]通常密鑰的長度和要加密的信息的長度是不同的。在密鑰比信息長的情況下，將密鑰的字符值與信息的字符值進(jìn)行運(yùn)算，直至到達(dá)密鑰的結(jié)尾處。相反，如果信息比主動(dòng)密鑰長，則在到達(dá)密鑰的結(jié)尾時(shí)重新在密鑰的第一位處開始，一直重復(fù)(迭代)這個(gè)過程，直至達(dá)到信息的結(jié)尾。
[0013]為了能夠進(jìn)一步擴(kuò)大編碼的變型方案，信息包含一個(gè)未加密的字符值，所述字符值給出主動(dòng)密鑰的移位(Offset)。在編碼時(shí)不是在密鑰的第一位處開始，而是首先跳轉(zhuǎn)到所述移位處并在該位置處才開始借助于密鑰的編碼。如上面已經(jīng)說明的那樣，要求不加密地傳送該移位，從而接收者可以獲得關(guān)于接收者應(yīng)在主動(dòng)密鑰的那個(gè)位置開始解碼的信肩、O
[0014]在失去連接的情況下，要求重新進(jìn)行主動(dòng)密鑰的交換，這在理想情況下必須再次在受保護(hù)的情況下進(jìn)行。因此為了避免多余的耗費(fèi)，在第一次交換時(shí)有利地同時(shí)交換一個(gè)備用密鑰(Ausweichschlussel),通常當(dāng)確認(rèn)出現(xiàn)連接丟失時(shí),則有規(guī)律地使用所述備用密鑰。有規(guī)律地給信息的用戶數(shù)據(jù)部分附帶一個(gè)校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和允許檢查信息是否正確傳送。如果在正常通信的過程中確認(rèn)，所述校驗(yàn)和不正常，則系統(tǒng)會(huì)核驗(yàn)，這里是否曾利用備用密鑰工作。在這種情況下，系統(tǒng)在其應(yīng)答時(shí)也用備用密鑰編碼并繼續(xù)進(jìn)行最近已經(jīng)開始的新密鑰的交換。
[0015]在建立密鑰方面，主動(dòng)密鑰以及新密鑰和備用