[发明专利]保密地传输二进制信息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过电子传输媒介传输二进制信息的方法；特别涉及，使用超递增矩阵序列在传输中加密和解密二进制信息的方法。

背景技术

近来，在通过电子传输媒介传输信息的情况下，特别是在计算机之间的数据传输中，逐渐地强调保密问题。实际上，通过传输线路传输的数据较容易被偷听，这意味着重要的信息能够传输到第三者。为了防止这样的危险，必须将传输的信息加密，以使得不容易被第三者理解。

为了加密信息，提出过各种加密方法。这些加密方法大致分为：对称密钥方法和公开密匙方法。所述对称密钥方法是使用与加密密钥相同的解密密钥的方法，公开密钥方法是使用与加密密钥不同的解密密钥的方法。对称密钥方法在一对一的数据传输中是具有优点的，但是在多对一的数据传输中它却存在一些问题，因为必须使用不同的加密密钥。公开密钥方要求向公众公开的一个公开密钥，接收者掌握一个专用密钥，所以在多对一数据传输中，公开密钥方法具有优点。即，如果任何人利用公开密钥加密要传输的信息，则接收者能够用一个保密密钥，即接收者具有的专用密钥解密所述信息。

这样的公开密钥加密方法具有两个重要的元素，即传输的安全性和传输效率。传输的安全性取决于，并非接收者的第三者从公开密钥析取专用密钥的困难程度；传输的效率取决于，产生公开密钥的容易程度。

自从在1976年从Diffie和bellman首次引入公开密钥传输系统以来，对公开密钥传输系统业已进行过大量的研究，并且这些研究不断地产生出更安全的系统。

RSB是在1978年创造的公开密钥传输系统，目前占有90％以上的世界市场。RSA传输系统利用一种数学问题作为基本加密方法，即，整数的质因数分解是困难的。但是，RSA传输系统具有的缺点是，在加密和解密中需要大量的时间。

即，RSA传输系统因为它在产生密钥中花费很长时间而延迟了信息的传输，要求大电容的缓冲器，以便降低或控制发送者的信息传输速度。在需要缓冲器的情况下，在信号表示接收站没有准备好接收产生的信息时，为了不丢失信息，应采取一些措施。

同时，作为克服RSA传输系统的问题的替代系统，开发了一种背包(knapsack)型公开密钥传输系统。这个系统称为“背包”，因为它将超递增整数序列的性质隐蔽在公开密钥中。超递增整数序列指的是满足的正整数组成的整数集合S＝(S₁，S₂…S_n)。已知这个系统比RSA传输系统具有更快的加密和解密速度。下面详细说明背包型公开密钥传输系统。

背包型公开密钥传输系统包括的步骤是：与在其他公开密钥传输系统中一样，产生一个专用密钥和一个公开密钥；用所述的公开密钥加密信息；传输加密的信号；和用专用密钥解密传输的加密信号。

在分支的步骤中，首先产生专用密钥，然后根据所产生的专用密钥产生公开密钥。使用产生的公开密钥加密信息，然后将信息传输。接收者使用专用密钥解密加密的信息。在下面通过一个例子说明这个步骤。

首先，任意产生一个超递增整数序列B，如12、17、33、74、316。此后，任意选择一个比所述的超递增整数序列的各个数的和大的数M′，例如737。此后，任意选择一个数W，例如635，它比M′小并且相对于M′是素数，反之亦然。此后，超递增序列B乘以数W，并进行基于M′的剩余类运算。

如果这个结果作为公开密钥A，这个A能够表达如下

A＝(W^*B)(mod M’)

＝{635^*(12，17，33，74，157，316)}(mod 737)

＝(250，477，319，559，200，196)

通过上述步骤，能够获得专用密钥(B，M′，W)和公开密钥A，但是不容易通过相反的步骤从公开密钥A产生专用密钥(B，M′，W)。业已说明，相反运算的简化成为了公开密钥传输系统的晴雨表。

下面用一个二进制数101101为例说明，公开密钥A加密信息E的步骤。

通过用公开密钥A乘信息E来加密信息E。即，如果加密的信息是P，则P能够表达如下：

P＝A·E

＝(250，477，319，559，200，196)·(1，0，1，1，0，1)＝1324

这样完成加密。