申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2020-12-16

公开（公告）日：2022-12-02

公开（公告）号：CN112668042B

主分类号：G06F21/62

分类号：G06F21/62

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.12.02#授权;2021.05.04#实质审查的生效;2021.04.16#公开

摘要：本发明提出一种文件加密方法，用于解决现有文件加密方法中由于秘钥选取效率低导致的文件加密效率低的技术问题，实现步骤为：1加密方对待加密文件F进行预处理；2加密方生成根秘钥向量S；3加密方获取公开向量H和秘钥集合key；4加密方生成密文向量集合C；5加密方生成密文文件和秘钥文件并发送；6解密方对密文文件C进行解密。本发明在第二向量选取过程中基于LWE困难问题保证加密安全性的同时，在秘钥选取过程中通过随机选取第一向量并仅通过一次向量乘法计算秘钥参数生成秘钥，提高了秘钥选取效率，从而提高了文件加密效率。

主权项：1.一种文件加密方法，其特征在于，包括如下步骤：1加密方对待加密文件F进行预处理：加密方将待加密文件F均匀划分为J个文件片段，得到文件片段集合F'＝{f1,f2,...,fj,...,fJ}，并对每个文件片段fj进行字符转二进制编码，得到明文片段集合M＝{m1,m2,...,mj,...,mJ}，其中，J＞1，fj表示第j个文件片段，mj表示fj对应的明文片段；2加密方生成根秘钥向量S：加密方初始化运算域关键参数，包括运算域模数N和乘法群的生成元g，N＝pq，g＝g'2NmodN2，并从集合{0,1,...,N2-1}中随机选取l个整数作为根秘钥向量分量，构成根秘钥向量S＝s1,s2,...,si,...,sl，其中，N＞2402，p和q分别表示第一安全素数p和第二安全素数q，p＝2p'+1，q＝2q'+1，p'和q'分别表示素数，p'＞2λ，q'＞2λ，λ表示比特参数，λ≥200，g'表示从乘法群中随机选取的生成元参数，mod表示求余运算，si表示第i个根秘钥向量分量；3加密方获取公开向量H和秘钥集合Key：3a加密方计算S对应的公开向量H＝h1,h2,....,hi,...,hl，其中，hi表示si对应的公开向量分量,3b加密方从集合{1,2,...,N}中随机选取l个整数作为第一向量分量，共随机选取与文件片段数量相等的J次，构成第一向量集合X＝x1,x2...,xj,...,xJ，xj＝x′1,x′2...,x′i,...,x′l，并令x′l＝1，其中，xj表示第j次随机选取第一向量，x′i表示第i个第一向量分量；3c计算X对应的秘钥参数集合SK＝sk1,sk2,...,skj,...,skJ，并将每一个xj及其对应的skj的组合作为秘钥xj,skj，构成秘钥集合Key＝{x1,sk1,x2,sk2,...,xj,skj,...,xJ,skJ}，其中，skj表示xj对应的秘钥参数，skj＝xj·S，符号·表示向量点积运算；4加密方生成密文向量集合C：4a加密方根据第一向量xj及其对应的明文片段mj计算xj对应的第二向量yj＝y′1,y′2...,y′i,...,y′l-1,y′l，mj＝xj·yj，并令y′l-1＝1，得到第二向量集合Y＝{y1,y2,...,yj,...,yJ}；4b加密方从集合中随机选取一个整数作为安全参数r，并通过r计算mj的第三向量参数c′0和mj对应的第三向量dj＝c′1,c′2,...,c′i,...,c′l，再c′0与每一个dj的组合作为mj对应的密文向量cj＝c′0,dj，构成密文向量集合C＝{c1,c2,...,cj,...,cJ}，其中，表示向下取整，c′i表示第i个第三向量分量，c′0和c′i的计算公式分别为：c′0＝grmodN2 5加密方生成密文文件和秘钥文件并发送：加密方将密文向量集合C作为密文文件，将N，l，Key作为秘钥文件，并将密文文件和秘钥文件发送给解密方；6解密方对密文文件C进行解密：6a解密方通过读取的秘钥文件中N，l和Key中每一个xj,skj对每个cj进行解密，得到明文片段集合M，其中，cj的解密公式为： 其中，Π表示求积运算；6b解密方对每个mj进行二进制转字符编码，得到文件片段集合F'＝{f1,f2,...,fj,...,fJ}，并按照从前到后的顺序对F'中的J个文件片段进行拼接，得到C的解密结果。

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百度查询： 西安电子科技大学 一种文件加密方法

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