基于混沌序列的通用加密解密方法及實現

2014-12-25 02:23:40羅英茹

中國人民警察大學學報 2014年11期

●羅英茹

(武警學院訓練部，河北廊坊 065000)

20世紀90年代以來，隨著計算機技術和Internet技術的快速發展，人們通過互聯網可以方便地瀏覽和獲得各種信息。同時，隨著數字化辦公、數字化城市以及電子商務的迅速發展，越來越多的政府機構和公司通過網絡提供服務和開展業務。然而，網絡中的信息也很容易被非法截取和篡改，對信息的安全性帶來了巨大影響。據統計，美國每年因計算機犯罪所造成的經濟損失高達150億美元，全世界幾乎每20秒鐘就有一起黑客入侵事件發生［1］。因此，信息安全已成為人們關心的焦點問題。

要保證信息的安全，一種簡單的辦法就是對信息進行加密。經過加密的信息即使被非法截取，其內容也不會暴露，因為加密后的信息和原來的信息差別很大。因此，計算機信息的加密和解密已經成為信息安全的熱點研究問題［2］。

信息在計算機系統中是以文件的形式存在的，包括文本、圖形、圖像、聲音、視頻等。這些信息由于形式各樣，內容不同，在計算機中的存儲形式也是不同的，因此，對不同類型的文件通常采用不同的加密解密方法。最常用的方法是通過文件頭，準確找到文件的內容，對計算機文件的內容進行加密解密。然而這種方法有時是很困難的。本文根據不同計算機文件存儲的二進制形式，基于文件的二進制讀取方式，提出了通用的計算機信息加密解密方法，并用Logistic映射產生混沌序列密碼的方法，實現了對于不同類型文件的加密和解密。

1 文件加密解密難點的分析

1．1 計算機信息的形式

信息的表現形式多種多樣，有文字、圖形、聲音、動畫、視頻等，因此計算機中最常見的文件有文本、圖形圖像、聲音、動畫和視頻等類型。其中，文本是以字母、數字、漢字和各種專用符號表達信息的，是表達信息的最主要的方式，文本文件的格式為TXT等。圖形是用直線、曲線、圓或曲面等來表示幾何圖形的，常見格式有 PIF、DXF、SLD、DRW、GKS、IGS等。圖像是指通過計算機圖像處理軟件繪制的圖或用數碼相機拍攝的圖，常見格式有BMP、JPEG、GIF、TIF、PSD等。聲音文件包括兩類，第一類是通過錄音及壓縮處理方式而形成的聲音文件，常見格式有WAV、MP3等;第二類是利用計算機技術合成的聲音文件，擴展名為MID。動畫是指利用計算機技術合成的連續圖形序列，常見格式有GIF、FLASH等。而視頻是指現實生活中活動的影像，主要是由攝像機拍攝然后利用視頻采集卡輸入到計算機中的，視頻文件常見格式有AVI、MOV、MPEG等。

1．2 計算機文件存儲格式的復雜性

要對計算機文件進行加密，需要了解計算機文件的存儲形式。然而文件類型不同，其存儲形式也不相同。有些類型文件的存儲形式比較簡單，只存儲文件的內容而沒有文件頭，如文本文件等。計算機中文本文件的數據都是以ASCII碼表示的字符類型，其數據可以直接讀入，文本文件的文件結束符是“