数据加/解密方法、装置及数据传输系统

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种数据加/解密方法、装置及数据传输系统。

背景技术

电子产品往往存在程序保护和数据保护的安全需求，但由于成本以及MCU性能的限制，嵌入式系统往往无法应用高安全性的AES、RSA等主流的加密算法，因此只能采用运算效率高的XOR类算法，但是，这种加密方法所带来的问题是安全性不高，很容易采用多组数据对比分析的方法破解。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的数据保护的安全性较低的缺陷，提供一种应用于嵌入式系统的数据加密方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于嵌入式系统的数据加密方法，包括：

步骤S11.获取待加密的原始数据；

步骤S12.对所述原始数据进行FEC编码，以获取中间数据；

步骤S13.生成随机数据，并按预设规则将所述随机数据填充至所述中间数据中以生成最终的密文。

优选地，所述步骤S13包括：

步骤S131.生成r位的随机数据，其中，r为大于1的自然数；

步骤S132.按预设的第一规则将所述中间数据与所述随机数据进行拼接，以获取拼接数据；

步骤S133.按预设的第二规则对所述拼接数据进行交织混合处理，以获取最终的密文。

优选地，所述步骤S12包括：

步骤S121.对所述原始数据进行FEC编码，以获取编码数据，其中，所述编码数据的数据长度为m；

步骤S122.在所述编码数据的m位数据中随机选择其中的n位数据，并将其替换为随机数，以获取中间数据，其中，n

优选地，所述步骤S11包括：

直接将明文数据作为待加密的原始数据；或者，

使用XOR加密算法对所述明文数据进行加密，以获取所述原始数据；或者，

使用XOR加密算法对所述明文数据的其中一部分进行加密，并将加密后的数据与所述明文数据的另一部分进行组合，以获取所述原始数据。

本发明还构造一种应用于嵌入式系统的数据解密方法，对使用以上所述的数据加密方法进行加密后的密文进行解密，包括：

步骤S21.获取所接收的密文；

步骤S22.按预设规则从所述密文中挑选出其中的随机数据，并丢弃所述随机数据，以获取中间数据；

步骤S23.对所述中间数据进行FEC解码，以获取原始数据。

优选地，所述步骤S22包括：

步骤S221.按预设的第二规则，对所述密文进行去交织混合处理，以获取拼接数据；

步骤S222.按预设的第一规则，从所述拼接数据中定位出r位的随机数据，并丢弃所述随机数据，以获取中间数据，其中，r为大于1的自然数。

优选地，在所述原始数据为使用XOR加密算法对明文数据进行加密后的数据时，所述数据解密方法还包括：

使用XOR解密算法对所述原始数据进行解密，以获取明文数据；

在所述原始数据包括下列两部分的组合时：使用XOR加密算法对明文数据的其中一部分进行加密后的数据；所述明文数据的另一部分，所述数据解密方法还包括：

使用XOR解密算法对所述原始数据的一部分进行进行解密，以获取明文数据。

本发明还构造一种应用于嵌入式系统的数据加密装置，包括第一处理器和第一存储器，所述第一处理器在执行所述第一存储器中所存储的计算机程序时实现以上所述的数据加密方法的步骤。

本发明还构造一种应用于嵌入式系统的数据解密装置，包括第二处理器和第二存储器，所述第二处理器在执行所述第二存储器中所存储的计算机程序时实现以上所述的数据解密方法的步骤。

本发明还构造一种数据传输系统，包括：

以上所述的数据加密装置；及

以上所述的数据解密装置。

本发明所提供的技术方案基于随机数的保护机制，在FEC编码后的数据中加入随机数据以作为最终的密文，并将其进行传输。这种方法增加了破解的难度，大幅提升了算法的安全性，尤其适合于算力有限的MCU。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是本发明应用于嵌入式系统的数据加密方法实施例一的流程图；

图2是本发明应用于嵌入式系统的数据解密方法实施例一的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明应用于嵌入式系统的数据加密方法实施例一的流程图，该实施例的数据加密方法包括以下步骤：

步骤S11.获取待加密的原始数据；

步骤S12.对所述原始数据进行FEC编码，以获取中间数据；

步骤S13.生成随机数据，并按预设规则将所述随机数据填充至所述中间数据中以生成最终的密文。

该实施例的技术方案基于随机数的保护机制，在FEC编码后的数据中加入随机数据以作为最终的密文，并将其进行传输。这种方法增加了破解的难度，大幅提升了算法的安全性，尤其适合于算力有限的MCU。

图2是本发明应用于嵌入式系统的数据解密方法实施例一的流程图，该实施例的数据解密方法用于对使用以上所述的数据加密方法进行加密后的密文进行解密，且具体包括：

步骤S21.获取所接收的密文；

步骤S22.按预设规则从所述密文中挑选出其中的随机数据，并丢弃所述随机数据，以获取中间数据；

步骤S23.对所述中间数据进行FEC解码，以获取原始数据。

进一步地，在一个可选实施例中，步骤S11包括：直接将明文数据作为待加密的原始数据，明文数据例如为待传输的安全/敏感数据。

在另一个可选实施例中，步骤S11包括：使用XOR加密算法对所述明文数据进行加密，以获取所述原始数据。相应地，本发明的数据解密方法还包括：使用XOR解密算法对所述原始数据进行解密，以获取明文数据。当然，在其它实施例中，步骤S11也可采用其它现有的加密算法对明文进行加密。相应地，在解密时，也采用相应的现有解密算法对原始数据进行解密。

在再一个可选实施例中，步骤S11包括：使用XOR加密算法对所述明文数据的其中一部分进行加密，并将加密后的数据与所述明文数据的另一部分进行组合，以获取所述原始数据。相应地，本发明的数据解密方法还包括：使用XOR解密算法对所述原始数据的一部分进行进行解密，以获取明文数据。当然，在其它实施例中，步骤S11也可采用其它现有的加密算法对明文的一部分进行加密。相应地，在解密时，也采用相应的现有解密算法对原始数据的相应部分进行解密。

在上述实施例中，待加密的原始数据可为明文数据，也可为使用XOR加密算法加密后的数据，还可为两者的组合，此类数据标记为L，其数据长度记为l。

进一步地，在一个可选实施例中，步骤S12包括：

步骤S121.对所述原始数据进行FEC编码，以获取编码数据，其中，所述编码数据的数据长度为m；

步骤S122.在所述编码数据的m位数据中随机选择其中的n位数据，并将其替换为随机数，以获取中间数据，其中，n

在该实施例中，对原始数据L做FEC编码(例如采用Reed-solomon编码)得到编码数据，此类数据标记为M，其数据位长度记为m，则编码数据M中的冗余数据的数据长度c为：c＝m-l，该冗余数据能够纠错的数据位长度记为n，显然有n

相应地，在步骤S23中，当对中间数据M’做FEC解码操作后，因为FEC能纠错n位数据，所以可直接得到原始数据。

进一步地，在一个可选实施例中，步骤S13包括：

步骤S131.生成r位的随机数据，其中，r为大于1的自然数；

步骤S132.按预设的第一规则将所述中间数据与所述随机数据进行拼接，以获取拼接数据；

步骤S133.按预设的第二规则对所述拼接数据进行交织混合处理，以获取最终的密文。

在该实施例中，所生成的随机数据R的数据长度为r，而且，在加密时，先将中间数据M’与所述随机数据R进行拼接，以获取拼接数据S：S＝M’+R，然后按事先约定，对拼接数据S做交织混合，得到最终的密文S’。

相应地，在一个可选实施例中，步骤S22包括：

步骤S221.按预设的第二规则，对所述密文进行去交织混合处理，以获取拼接数据；

步骤S222.按预设的第一规则，从所述拼接数据中定位出r位的随机数据，并丢弃所述随机数据，以获取中间数据，其中，r为大于1的自然数。

本发明还构造一种应用于嵌入式系统的数据加密装置，包括第一处理器和第一存储器，该第一处理器在执行该第一存储器中所存储的计算机程序时实现上述数据加密方法的步骤。

本发明还构造一种应用于嵌入式系统的数据解密装置，包括第二处理器和第二存储器，该第二处理器在执行该第二存储器中所存储的计算机程序时实现上述数据解密方法的步骤。

本发明还构造一种数据传输系统，该数据传输系统包括数据加密装置及数据解密装置，该数据加密装置及数据解密装置的逻辑结构可参照前文所述，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。