一種藏文文本加密方法的研究與實現

三排才讓　洪松　高定國

摘要：本文為了解決文本在網絡傳輸過程中的安全性問題，設計并實現了一種根據藏文音節結構的文本加密方法。本文采用移位加密方法，按構件順序替換相應的構件組成新的藏字，解密時按反向移位方法還原該藏字。該方法不僅能加密常用的藏文字符外，還能加密藏文數字和一些特殊字符，對文本的保密、文件的完整性和穩定性都有很重要的作用。

關鍵詞：藏文;文本;加密

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）02-0033-02

1 概述

網絡技術的快速發展，方便了我們的日常生活，加快了工作效率，增進了交流。網絡的出現給我們帶來了很多的便利，但網絡安全問題也在時時困擾著我們，病毒、黑客的猖獗，網絡安全問題也就成了社會關注的重點問題。文件傳輸安全就是大眾關注的安全問題之一。文本加解密就是對原來可讀的明文文本按照某種算法進行處理，使其成為不可讀的密文文本，為了文件傳輸的安全性和保密性要求，經常對文本進行加密。在使用文本時用加密的逆過程還原原來的明文文本。

目前國外最常見的文本加密方法有AES加密方法，RSA加密方法，同態加密方法和屬性加密方法（ABE）[1]。國內關于文本加密的算法也較多，有一些基于編碼的文本加密方法[2]和基于RSA公鑰加密的短文本加密算法[3]，還有通過進制轉換工具加密文本的算法以及基于自然語言文本水印技術的加密算法[4]。但是目前有關藏文文本的加密方法較少，本文的研究有很重要的價值。

本文根據藏文音節結構和其特性，采用移位加密方法設計并實現了一種藏文文本加密方法，可對藏文文本進行加密和解密。

2 藏文文本加密方法的研究

2.1 藏文音節結構分析

Unicode中藏文字符編碼的總共空間是256個，編碼段是0F00至0FFF，Unicode6.2收錄的藏文字符的編碼從0F00到0FDA，共211個，其中包括輔音字符、元音符號、變音符號、數字符號、標點符號和一些特殊符號[5]。

構成現代藏字的輔音字母有30個，分為疊加輔音和非疊加輔音，非疊加輔音在Unicode中的編碼段是0F40至0F68，疊加輔音的編碼段在0F99至0FBC，元音字母有四個，分別在0F72至0F7C編碼段，藏文的數字的編碼段在0F20至0F29，除了以上現代藏文的構件外，還有一些用于轉寫梵音的藏字，分別是11個輔音和5個厚字輔音，4個反體輔音以及其他兩個輔音，都在Unicode字符集編碼當中[6]。

現代藏文的音節由前加字、上加字、基字、下加字、元音、后加字和再后加字等七個構件組成，并有嚴格的語法約束。藏語輔音字母中的?????????五個字母可以作為前加字放在基字前面構成字母組合，現代藏字的上加字有3個，分別是??????，現代藏字的下加字有4個，分別是????????輔音字母中的???????????????????可以作為后加字，添加在基字的后面，再后加字有2個，分別是????[7]。

2.2 加密理論

移位加密方法是一種簡單的循環移位替換加密，是單表代換密碼中的一種[8]。現代藏文中能夠獨立運用的最小的語言單位是藏文音節[9]，藏文音節由1-7個構件構成，每個構件最多有30個字符，運用移位加密方法替換每個構件中的字符，也就是構件表中的字母左右移k個位置（k<30），就完成對藏文音節的加密。它的加密可以用公式1表示。

其中，c表示密文字符，s表示明文字符，k表示移位的數字，n表示代換字符集的字符總個數，在公式1中k取-1，n取30，每個構件在自身的集合中進行移位，加密過程如表1所示。

例如：

公式1中k取不同的值，可以代換出不同的結果，若k取正值，用右邊第k個值代換，若k取負值，則用左邊第k個值代換。

2.3 解密理論

解密的時候用反向移位方法，構件表中的字母相對于加密反方向移位k個位置（k<30），就能還原明文。解密可以用公式2表示。

3 藏文文本加密方法的實現

3.1 藏文文本加密步驟

讀入藏文文本，以藏文音節點以及其他非藏文字符作為分割點對藏文字符進行分割，調用藏文構件拆分的方法，對每個音節點進行構件拆分，把藏文音節的七個構件分別放入列表中，把每個構件按照列表的順序循環移位，替換成相應的構件，構成新的藏文音節，也就是加密后的藏文音節。直到處理完所有文本為止，具體步驟如圖1所示。

3.2 藏文文本解密步驟

藏文文本解密是加密的逆過程，解密時用反向移位方法，按構件的長度循環移位替換，還原相應的構件就得出解密后的文本。具體步驟如圖2所示。

4 結果分析

該方法容易實現，操作簡單，加密和解密由同一算法實現，明文和密文等長，加密和解密速度快。實現的程序運行結果如圖3所示，窗口中輸入明文點擊加密按鈕進行加密，窗口中輸入密文點擊加解密鈕進行解密，最后可以保存加解密結果。經測試藏文文本的加密和解密的準確率為100%，達到了應用水平。

5 結束語

互聯網的迅速發展，對人們的生活提供了前所未有的便捷，但同時也對人們的數據傳輸和信息安全構成了很大的威脅，所以信息的加密有很重要的意義。本文利用移位加密方法，結合藏文等拼音性文字的特點和藏文Unicode編碼方案，對藏文音節進行構件識別，并對構件進行移位加密和解密，設計實現了藏文文本加密解密方法，經測試加解密的準確率達到了100%，該方法容易實現，操作簡單，加密和解密由同一算法實現，明文和密文等長，加密和解密速度快。為了進一步研究藏文的加密技術，藏文信息的安全奠定了一定的基礎。

參考文獻：

[1] 張金輝，郭曉彪，符鑫.AES加密算法分析及其在信息安全中的應用[J].信息網絡安全，2011（05）：31-33.

[2] 王燁，柳增壽，王明春，胡伯良.電子政務內網中的電子文檔保密技術研究[J].科技創業月刊，2015，28（18）：110-111.

[3] 宋文納. 基于屬性加密的短文本密文檢索技術研究[D].武漢理工大學，2016.

[4] 郝宇，姚遠.基于文本水印技術的文本加密算法[J].火力與指揮控制，2015，40（05）：164-166+170.

[5] 江狄，龍從軍.藏文字符研究[M].北京：社會科學文獻出版社，2010.

[6] 珠杰，李天瑞，格桑多吉，仁青諾布，喬少杰.藏文音節規則模型及應用[J].北京大學學報：自然科學版，2013，49（01）：68-74.

[7] 高定國，珠杰.藏文信息處理的原理與引用[M].西南交通大學出版社.2013.

[8] 程克明，龔寶林，蘇煜.非線性隨機序列的發生與信息非線性移位加密算法[J].上海鐵道醫學院學報，1995（02）：89-91.

[9] 關白，洛藏，才科扎西.現代藏文自動校對現狀分析[J].西藏科技，2011（08）：78-80.

【通聯編輯：光文玲】