多密钥加密方法设计

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020304

电信科学 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (11): 89-97.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2020304

多密钥加密方法设计

衷宇清,王浩,林泽兵,王敏,陈立业

广东电网有限责任公司广州供电局，广东广州 510699

修回日期:2020-11-10 出版日期:2020-11-20 发布日期:2020-12-09
作者简介:衷宇清（1968- ），男，广东电网有限责任公司广州供电局通信中心高级工程师，主要研究方向为电力通信|王浩（1986- ），男，广东电网有限责任公司广州供电局通信中心高级工程师，主要研究方向为电力通信|林泽兵（1988- ），男，广东电网有限责任公司广州供电局通信中心工程师，主要研究方向为电力通信|王敏（1971- ），女，广东电网有限责任公司广州供电局通信中心高级工程师，主要研究方向为电力通信|陈立业（1989- ），男，广东电网有限责任公司广州供电局通信中心工程师，主要研究方向为电力通信
基金资助:
中国南方电网有限责任公司科技项目(GZHKJXM20180038)

Design of multi-key encryption method

Yuqing ZHONG,Hao WANG,Zebing LIN,Min WANG,Liye CHEN

Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.,Guangzhou 510699,China

Revised:2020-11-10 Online:2020-11-20 Published:2020-12-09
Supported by:
Science and Technology Project of China Southern Power Grid Co.,Ltd.(GZHKJXM20180038)

摘要/Abstract

摘要：

为了提高信息传输过程中的安全性，对当前的加密方法进行了研究，并介绍了通过对密钥进行处理增加加密安全性的研究现状。根据数据在发送和加密过程中要进行分段和分组的原理，设计了一种多密钥加密的方法：由源密钥和随机数生成分段密钥组和分组密钥组，由序号按匹配算法为每个分段和分组的数据选取相应密钥，实现多个密钥对信息传输过程中的加密。最后，一方面通过MATLAB测试验证该方法的加密效率，另一方面从理论和数学角度分析该方法的安全性并和传统方法进行对比，得到结论：该方法不需要太多开销即可在传统方法的基础上增加安全性。

关键词: 信息安全, 加密, 密钥

Abstract:

In order to improve the security in the process of information transmission,the current encryption methods were studied,and the research status was reported which increased the security of encryption by processing the key.According to the principle of segmenting and grouping data in the process of sending and encrypting,a method of multi-key encryption was designed:the segmenting key group and grouping key group were generated by the source key and random number,and the corresponding key was selected for each segmented and grouped data by its sequence number according to the matching algorithm.This method realized the encryption of multi-key in the process of information transmission.Finally,on the one hand,MATLAB was used to test and verify the encryption efficiency of this method.On the other hand,the security of this method was analyzed from the theoretical and mathematical perspective,comparing with the traditional method.It is concluded that this method can increase the security of the traditional method without too much cost much cost.

Key words: information security, encryption, key

中图分类号:

TP309

衷宇清,王浩,林泽兵,王敏,陈立业. 多密钥加密方法设计[J]. 电信科学, 2020, 36(11): 89-97.

Yuqing ZHONG,Hao WANG,Zebing LIN,Min WANG,Liye CHEN. Design of multi-key encryption method[J]. Telecommunications Science, 2020, 36(11): 89-97.

图/表 10

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

表1

表2

参考文献 8

[1]	王保仓, 贾文娟, 陈艳格 . 密码学现状、应用及发展趋势[J]. 无线电通信技术, 2019,45(1): 1-8.
	WANG B C , JIA W J , CHEN Y G . Status quo,application and trend of cryptography[J]. Radio Communications Technology, 2019,45(1): 1-8.
[2]	马李翠, 黎妹红, 吴倩倩 ,等. 智能电网通信中动态密钥加密方法的研究与改进[J]. 北京邮电大学学报, 2017,40(4): 74-79.
	MA L C , LI M H , WU Q Q ,et al. Research of dynamic key en-cryption algorithm in smart grid communication[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2017,40(4): 74-79.
[3]	钟杨源, 江典棋, 刘伟城 ,等. 一种可变密钥多重加密方法:CN106230580A[P].2016-12-14.
	ZHONG Y Y , JIANG D Q LIU W C ,et al. A multiple encryption method with variable key:CN106230580A[P].2016-12-14.
[4]	陈林博, 江建慧, 张丹青 . 用多密钥加密方法防御面向返回编程的攻击[J]. 高技术通讯, 2014,24(4): 355-364.
	CHEN L B , JIANG J H , ZHANG D Q . Using multi key encryp-tion to defend against the attack of return oriented program-ming[J]. Chinese High Technology Letters, 2014,24(4): 355-364.
[5]	杨志国 . 基于魔方的混合加密算法及应用研究[D]. 兰州:兰州大学, 2010.
	YANG Z G . Study on hybrid encryption algorithm based on the cube and application[D]. Lanzhou:Lanzhou University, 2010.
[6]	张光斌, 张永光, 王海滨 ,等. 分组多密钥加密方法及装置:CN103716157A[P].2014-04-09.
	ZHANG G B , ZHANG Y G , WANG H B ,et al. Block multi key encryption method and device:CN103716157A[P].2014-04-09.
[7]	王健全, 马彰超, 李新中 ,等. 量子保密通信网络架构及移动化应用方案[J]. 电信科学, 2018,34(9): 10-19.
	WANG J Q , MA Z C , LI X Z ,et al. Quantum secure communi-cation network architecture and mobile application solution[J]. Telecommunications Science, 2018,34(9): 10-19.
[8]	王栋, 李国春, 俞学豪 ,等. 基于量子保密通信的国产密码服务云平台建设思路[J]. 电信科学, 2018,34(7): 171-178.
	WANG D , LI G C , YU X H ,et al. Construction contemplation of cloud platform for domestic password service based on quantum secret communication[J]. Telecommunications Science, 2018,34(7): 171-178.

生成密钥个数/个	耗时/ms
64	98.09
128	200.569
256	389.512
512	780.690

加密明文块数	本方法耗时/s	AES加密算法CBC工作模式耗时/s	多耗时百分比
500	59.8	56	6.78%
1 000	120	113	6.19%
2 000	245	229	6.98%
3 000	370	347	6.62%

[1]	张辰, 王红凯, 毛冬, 潘司晨, 赵帅. 面向电力终端的轻量化5G硬加密通信模组研究及应用[J]. 电信科学, 2023, 39(6): 159-169.
[2]	陈滏媛, 董振江, 董建阔, 徐敏杰. 车联网安全防护技术综述[J]. 电信科学, 2023, 39(3): 1-15.
[3]	罗俊, 刘驰, 王丙磊. 融合量子密钥分配的电信运营商密码应用体系[J]. 电信科学, 2023, 39(1): 136-145.
[4]	吴忠平, 王路杰, 许佳诺, 王彦博, 章立伟. 基于量子保密通信及5G硬切片专网的配网应用研究[J]. 电信科学, 2022, 38(1): 159-169.
[5]	李楠楠, 韩瑜, 高宁, 金石. 基于幅度和相位联合分区的无线物理层密钥生成方法[J]. 电信科学, 2021, 37(5): 100-112.
[6]	张秋余, 宋宇杰. 基于改进Henon映射和超混沌的双重语音加密算法[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 11-24.
[7]	黄晶晶. 体域网中一种基于无线信道特征的密钥生成方法研究[J]. 电信科学, 2021, 37(12): 32-41.
[8]	闫富朝,刘怡良,韩帅,孟维晓. 空天地通信网络中物理层安全技术综述[J]. 电信科学, 2020, 36(9): 1-13.
[9]	陈园,陈铁明,宋琪杰,马栋捷. IBEXSec：一种面向工业互联网终端的通用安全服务框架[J]. 电信科学, 2020, 36(3): 19-26.
[10]	刘道远,孙科达,周君良,范海东. 模糊综合评判法在电力企业网络信息安全评估中的应用[J]. 电信科学, 2020, 36(3): 34-41.
[11]	卢艳华,田有亮,刘成. 基于BDH问题的支持多服务器连接关键词可搜索加密方案[J]. 电信科学, 2020, 36(2): 13-23.
[12]	吴佳伟,卞宇翔,张庆,冯宝. 基于无线通道的电力量子密钥分发系统[J]. 电信科学, 2020, 36(2): 68-75.
[13]	张园,王慧芬,王翰铭. 机器视觉技术、标准及安全产业应用[J]. 电信科学, 2020, 36(11): 104-112.
[14]	奚晓音,袁晓云. 国内外行业标杆企业在网络与信息安全领域的实践分析[J]. 电信科学, 2020, 36(11): 134-140.
[15]	刘汉生,唐洪玉,薄明霞,牛剑锋,李天博,李玲晓. 基于机器学习的多源威胁情报质量评价方法[J]. 电信科学, 2020, 36(1): 119-126.

多密钥加密方法设计

Design of multi-key encryption method

在线阅读

PDF下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 8

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0