[发明专利]一种基于SM4与SM2算法的图像加密与解密方法及装置

权利要求书

1.一种基于SM4与SM2算法的图像加密方法，其特征在于，包括：

获取待加密的彩色数字图像进行预处理；

将预处理后的数据进行段分割，每段为N字节的数据流，末尾段不足N字节时，采用标识符进行数据填充；

将每段数据采用预设模式进行SM4加密，获得相应每段的加密数据；

利用SM2对SM4的对称密钥进行非对称加密，得到所述SM4对称密钥的加密密文；

将所述彩色数字图像对应的加密数据、所述SM4对称密钥的加密密文、所述彩色数字图像的长度和宽度，作为加密结果进行存储、传输；

获取待加密的彩色数字图像进行预处理，包括：

获取待加密的彩色数字图像，变换为三个单通道灰度图像；

将所述三个单通道灰度图像从二维数据格式变换为一维数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于SM4与SM2算法的图像加密方法，其特征在于，将预处理后的数据进行段分割，每段为N字节的数据流，末尾段不足N字节时，采用标识符进行数据填充，包括：

对一维数据进行段分割，分为每段为8、16、24或32字节的数据流，末尾段不足相应字节时，采用标识符进行数据填充。

3.根据权利要求2所述的一种基于SM4与SM2算法的图像加密方法，其特征在于，将每段数据采用预设模式进行SM4加密，获得相应每段的加密数据，包括：

将每段数据采用ECB、CBC、CFB、OFB或CTR模式进行SM4加密，获得相应每段的加密数据。

4.一种基于SM4与SM2算法的图像加密装置，其特征在于，包括：

获取预处理模块，用于获取待加密的彩色数字图像进行预处理；具体包括：获取待加密的彩色数字图像，变换为三个单通道灰度图像；将所述三个单通道灰度图像从二维数据格式变换为一维数据；

分割填充模块，用于将预处理后的数据进行段分割，每段为N字节的数据流，末尾段不足N字节时，采用标识符进行数据填充；

SM4加密模块，用于将每段数据采用预设模式进行SM4加密，获得相应每段的加密数据；

SM2加密模块，利用SM2对SM4的对称密钥进行非对称加密，得到所述SM4对称密钥的加密密文；

存储传输模块，用于将所述彩色数字图像对应的加密数据、所述SM4对称密钥的加密密文、所述彩色数字图像的长度和宽度，作为加密结果进行存储、传输。

5.一种基于SM4与SM2算法的图像解密方法，其特征在于，包括：

利用SM2的私钥对SM4对称密钥的加密密文进行SM2解密，得到SM4的对称密钥；

利用SM4的对称密钥对彩色数字图像对应的加密数据，进行SM4的预设模式解密运算，得到每段为N字节大小的原始图像数据块；当最后一个数据块存在填充的标识符时，剔除标识符；

根据所述加密结果中的彩色数字图像的长度和宽度，将解密后的图像数据恢复成彩色数字图像；其中，将解密后的图像数据恢复成彩色数字图像，包括：将解密后的图像从一维变换为二维数据，得到单通道的灰度图像；将三个单通道灰度图像恢复成原始三通道彩色图像。

6.根据权利要求5所述的一种基于SM4与SM2算法的图像解密方法，其特征在于，进行SM4的预设模式解密运算，得到每段为N字节大小的原始图像数据块；包括：

进行SM4的ECB、CBC、CFB、OFB或CTR模式解密运算，得到每段为8、16、24或32字节大小的原始图像数据块。

7.一种基于SM4与SM2算法的图像解密装置，其特征在于，包括：

SM2解密模块，用于利用SM2的私钥对SM4对称密钥的加密密文进行SM2解密，得到SM4的对称密钥；

SM4解密模块，利用SM4的对称密钥对彩色数字图像对应的加密数据，进行SM4的预设模式解密运算，得到每段为N字节大小的原始图像数据块；当最后一个数据块存在填充的标识符时，剔除标识符；

恢复模块，根据所述加密结果中的彩色数字图像的长度和宽度，将解密后的图像数据恢复成彩色数字图像；其中，将解密后的图像数据恢复成彩色数字图像，包括：将解密后的图像从一维变换为二维数据，得到单通道的灰度图像；将三个单通道灰度图像恢复成原始三通道彩色图像。