一种基于随机区间划分的保序加密方法

摘要

本发明涉及一种基于随机区间划分的保序加密方法，该方法在已有的基于区间划分的随机数生成算法的基础上，提出了加权的随机区间划分算法与保序随机区间树，克服了以固定的方式对区间进行划分存在的安全问题；本发明方法能够有效的解决字符串数据的保序加密问题，分析与测试表明，本发明方法具有线性的加密与解密时间，常量级的密文扩张率，能够有效的抵御穷举攻击和基于统计分析的攻击。本发明方法特别适合于机密数据的外包存储，可以有效解决密文数据的匹配、范围查询、以及关系运算等操作。

主权项

1.一种基于随机区间划分的保序加密方法，其特征在于，输入明文字符串集合为{pl}，加密密钥为K_enc；所述保序加密方法包括加密方法：步骤一：使用预处理模块对{pl}中每个明文字符串进行16进制编码，得到16进制的数值字符串集合{ns}；预处理模块统计{ns}中每个16进制字符的出现次数，字符λ的出现次数等于集合中字符串数，归一化后得到字符频率权值W=(w_λ,w₀,…,w_F)；步骤二：使用安全哈希算法SHA1由加密密钥K_enc生成主种子sd_p；步骤三：将权值W写入到加密密钥K_enc末尾，得到解密密钥K_dec；步骤四：初始化密文字符串集合步骤五：根据W建立权重树；步骤六：如果{ns}处理完毕，那么输出{ci}和K_dec，终止算法；步骤七：否则从{ns}中取出一个未经处理的数值字符串ns，使用OPRIT算法对ns进行加密，得到密文字符串ci，将ci加入密文字符串集合{ci}中，返回步骤六。