随机序列，因此有高度的安全性。
[0045]本发明第一噪声序列和第三噪声序列都来自于硬件接口，基本不需要运算生成，所以非常节省运算能力，使得加密解密具有很快地运算速度。
[0046]图3是根据一示例性实施例示出的加密装置210的装置框图，加密装置210包括:
[0047]信息模块Al，用于获取原始数据串A。= {a J，其中，a是原始数据串A。中的字符，η是a的位数；
[0048]矩阵化模块A2，用于将原始数据串A。矩阵化得到矩阵A= {a } ahX aw，具体包括:对{an}从队首依次取1-Ι个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补I个0，补足为一行％，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补I个I，补足为一行，对于最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补I个0，直至补足为一行&1，将所有得到的％按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A = {aahX aw，其中，ah是矩阵A的高度，aw是矩阵A的高度；
[0049]第一噪声模块BI，实时地记录钥匙端无线装置220监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CTl ；
[0050]第一扩散模块B2，用于从矩阵A的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CTl中依次取第一随机函数R(I)个元素插入到矩阵A中得到矩阵B = IbsJbh X bw，
[0051]其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数R(I) = CT1S% 64,CTlsS从第一噪声数据序列CTl中依次取得的数；
[0052]噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍；
[0053]分色模块Cl，用于将矩阵B视为8位YMG颜色空间的位图数据，分解得到Y空间的灰度图矩阵Y，M空间的灰度图矩阵M，G空间的灰度图矩阵G ;
[0054]第二噪声模块D1，用于读取钥匙端预存的第二噪声序列CT2 ;
[0055]第二扩散模块D2，用于分别对矩阵Y、M、G执行以下的加扰操作，
[0056](I)对于矩阵Y，如果Mn1⑴=1，则执行
[0057]Exl (U，V) = (mod((a+u)，M)+l，V)，否则保持不变，
[0058]得到矩阵^ ;
[0059](2)对于矩阵M，如果bin2(i) = 1，则执行
[0060]Ex2(v，u) = (u，mod((b+v)，N)+l)，否则保持不变，
[0061]得到矩阵W ;
[0062](3)对于矩阵G，先将其分成多个子块并予以编号，如果bin3(i) = 1，则执行
[0063]Ex3 (w) = mod ((c+w)，MXN/t)+1，否则保持不变，
[0064]得到矩阵(V ;
[0065]其中，
[0066]U，V分别是矩阵Y、M中像素的横坐标和纵坐标，矩阵G被均匀地分成多个子块，w是各子块的编号，t是各子块的大小，M和N分别是矩阵Y、M、G的宽和高，a和b是预设的参数，i是矩阵Y、M中当前像素的编号，bink(i)是从第二噪声序列CT2中取得的第i个数，k = 1,2,3 ；
[0067]整合模块E1，用于将矩阵Y'按照预设的第二随机函数R(2)插入到矩阵M'中得到矩阵^ W，然后将矩阵G'按照预设的第三随机函数R(3)插入到矩阵Y' W中得到矩阵S，其中，
[0068]第二随机函数R(2) = CT2s，CT2sS从矩阵^中依次取得的数，如果CT2 s= 0，则将CT2S插入到矩阵W中CT2S对应位置的数之前，如果CT2S= 1，则将CT2S插入到矩阵W中CT2S对应位置的数之后，
[0069]第三随机函数R(3) = CT3s，CT3sS从矩阵(V中依次取得的数，如果CT3 s= 0，则将CT3S插入到矩阵t W中CT3J#应位置X2的数之后，如果CT3S= 1，则将CT3S插入到矩阵W中CT3Ji应位置X 2的数之前；
[0070]第三噪声模块Fl，实时地记录钥匙端无线装置220监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3 ;
[0071 ] 第三扩散模块F2，用于将矩阵S与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数据:矩阵C = IcsJchXcw，ch是矩阵C的高度，cw是矩阵C的高度。
[0072]电力柜端无线装置130和钥匙端无线装置220均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到第一噪声序列CTl和第三噪声序列CT3 ;
[0073]解密装置120用于以来自电力柜端无线装置130的噪声数据和来自电力柜端预存的第二噪声序列CT2，对来自加密装置210的加密数据执行上述加密装置210的加密运算的逆运算；
[0074]验证装置110用于将解密装置120对来自加密装置210的加密数据进行逆运算得到的数据与电力柜端的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。
[0075]本发明的加密机制比较复杂，由硬件来实现随机序列，因此有高度的安全性。
[0076]本发明第一噪声序列和第三噪声序列都来自于硬件接口，第二噪声序列来自于存储器，基本不需要运算生成，所以非常节省运算能力，使得加密解密具有很快地运算速度。
[0077]本发明将数据转换成图像数据来处理，在验证过程中，只要求对比符合率超过预设值即可，这使得钥匙端与电力柜端之间的数据传输不要求非常精确，噪声序列也可以不是很精确，从而容许一定的误码，这进一步降低了硬件成本，且适合于无线环境很复杂的场所。
[0078]综上所述，本申请的实施例提供的技术方案采用了硬件机制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算速度，而且还能容许一定的误码。
[0079]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0080]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【主权项】
1.一种基于真随机加密的高安全性电力柜，其系统具有电力柜端和钥匙端，特征在于，电力柜端包括验证装置、解密装置和电力柜端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置； 加密装置包括: 信息模块，用于获取原始数据串A。= {a J，其中，a是原始数据串A。中的字符，η是a的位数； 矩阵化模块，用于将原始数据串A。矩阵化得到矩阵A= {aJahXaw，具体包括:对{ah}从队首依次取i_l个字符，在第奇数次取字符时，在取得的字符串的串首补I个O，补足为一行％，在第偶数次取字符时，在取得的字符串的串尾补I个I，补足为一行，对于最后一次取得的字符串，则从串首开始每隔一个字符补I个O，直至补足为一行，将所有得到的按照预设的伪随机顺序排列得到矩阵A = {ajahXaw，其中，ah是矩阵A的高度，aw是矩阵A的高度； 第一噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按奇数取位构成第一噪声数据序列CTl ; 第一扩散模块，用于从矩阵a的第一个元素开始，从第一噪声数据序列CTl中依次取第一随机函数R(I)个元素插入到矩阵A中得到矩阵B = IbsJbh X bw， 其中，bh是矩阵B的高度，bw是矩阵B的高度，第一随机函数R(I) = CT1S% 64，CTls为从第一噪声数据序列CTl中依次取得的数； 噪声数据的位数使得s为i的32倍，t为j的32倍； 第三噪声模块，实时地记录钥匙端无线装置监控预设频率的短波得到的幅值的最末位按偶数取位构成第三噪声数据序列CT3 ; 第三扩散模块，用于将矩阵B与第三噪声数据序列CT3进行异或运算，得到加密数据:矩阵C = IcsJ chX cw, ch是矩阵C的高度，Cw是矩阵C的高度； 电力柜端无线装置和钥匙端无线装置均用于监测相同预设频率的无线短波，以得到第一噪声序列CTl和第三噪声序列CT3 ; 解密装置用于以来自电力柜端无线装置的噪声数据和来自电力柜端预存的第二噪声序列CT2，对来自加密装置的加密数据执行上述加密装置的加密运算的逆运算； 验证装置用于将解密装置对来自加密装置的加密数据进行逆运算得到的数据与电力柜端的原始数据进行比对，如果比对符合率超过预设值，则确认为验证通过。
【专利摘要】本申请涉及一种基于真随机加密的高安全性电力柜，其具有电力柜端和钥匙端，特征在于，电力柜端包括验证装置、解密装置和电力柜端无线装置，钥匙端包括加密装置和钥匙端无线装置。本申请的实施例提供的技术方案采用了硬件机制来获取随机数，采用了图像机制来进行加密，从而既有非常高的安全性，又有很快的运算速度，而且还能容许一定的误码。
【IPC分类】H02B1/56, H04W12/02, H04L9/28
【公开号】CN105049205
【申请号】CN201510471912
【发明人】孟玲
【申请人】孟玲
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月4日