[发明专利]一种高效的RSA算法加密元数据文件的方法

说明书

本发明提出了一种高效的RSA算法加密元数据文件的方法，涉及工业数据安全领域。该方法完成了对传统的非对称加密算法RSA算法地改进，主要应用于工业数据加密。该方法通过随机生成n个小素数代替传统RSA算法中随机生成两个大素数，并采用类似凯撒密码的加密思想，对每个字符进行迭代加密，完成对传统RSA算法的改进，在此基础上，采用对称加密算法对XML文件加密，再采用改进的RSA算法对对称加密生成地秘钥加密，从而完成加密元数据文件的过程。该方法与传统方法相比，既保证了元数据文件安全存储，又进一步提高了RSA算法的运行效率，实现快速高效的加密XML文件。

技术领域

本发明涉及工业数据安全领域，属于XML的安全存储的方法，尤其涉及一种高效的RSA算法加密元数据文件的方法。

背景技术

随着制造业信息化时代的到来，信息共享与数据互操作成为信息化、智能化发展的重要技术。XML作为W3C协会制定的一种结构嵌套、自描述、格式独立、与平台及应用无关的可拓展标记语言，为信息共享和数据互操作带来了极大的便利。但随着XML技术在制造业领域日渐广泛的应用，越来越多的元数据文件产生，而紧随此过程的是，信息和数据的安全越发重要，所以XML加密存储技术在制造业信息化安全方面起着重要的作用。

从现阶段的加密算法种类来说，加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法是指发送方和接收方使用相同的密钥密码，该算法的主要优点是加密和解密速度快，加密强度高，且算法公开，但其最大的缺点是实现密钥的分发困难，在存在很多用户的情况下，密钥管理复杂，而且无法完成身份认证等功能，不便于广泛的应用于制造业信息化开放的环境中。目前最著名的对称加密算法有数据加密标准DES和欧洲数据加密标准IDEA等。非对称加密是指接收方和发送方使用不同的密码，该加密算法的优点是能适应信息化开放环境的需求，密钥管理简单，并且可方便地实现数字签名和身份认证等功能，是目前电子商务等技术的核心基础，但其缺点是算法复杂，加密数据的速度和效率较低。因此在实际应用中，通常将对称加密算法和非对称加密算法结合使用，把传统加密算法和非对称加密算法结合在一起，即运用对称加密算法来加密要传输的数据，运用非对称加密算法来对对称加密算法的密钥进行保护。例如：利用DES或者IDEA等对称加密算法来进行大容量数据的加密，而采用RSA等非对称加密算法来传递对称加密算法所使用的密钥，通过这种方法可以有效地提高加密的效率并能简化对密钥的管理。

RSA算法是由Rivest，Shamir和Adleman提出的一种常用的非对称加密算法，该算法的既能用于数据加密，也能用于数字签名，主要原理是通过生成两个大素数来增加因数分解的难度，从而防止窃听者破解密码。

本发明正是基于以上分析背景，通过对XML安全技术的深入研究，发明了一种改进的RSA加密方法加密元数据文件，即先用DES算法加密元数据文件，再使用改进的RSA算法加密DES秘钥，此发明既能保证加密文件的安全性，又能提高加解密的效率，对推动制造业信息化安全快速发展有着实际的应用价值和深远意义。

发明内容

本发明的目的在于提高RSA算法加密元数据文件的速率，由于传统RSA加密算法需要随机生成足够大的素数来确保因式分解的难度，增加解密的难度，从而保证加密的安全性，但大整数分解运用了大量的模乘和模幂运算，这就使得运算时间变长、效率降低，而此加密方法在保证加密安全性的同时，大大提高了加密的效率。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

1.一种基于高效的RSA算法加密元数据文件的方法，其特征在于：通过随机生成n个小素数代替传统RSA算法中随机生成两个大素数，并采用类似凯撒密码的加密思想，对每个字符进行迭代加密，在此基础上，采用对称加密算法对XML文件加密，再采用改进的RSA算法对对称加密生成的秘钥加密，从而实现对元数据文件的加密，主要包括以下步骤：

a.对称加密算法DES加密XML文件；

b.Miller-Rabin测试法来生成n个小素数；

c.改进RSA算法；