于莉莉 許偉

摘 要：隨著計算機技術的飛速發(fā)展和Internet的廣泛普及，人們的生活正在發(fā)生著巨大變化。但是怎樣才能達到使信息系統(tǒng)的機密信息不能夠被泄漏，或者即使被竊取了也很難被識別，以及即使被識別了也極難修改，這一系列的要求已經(jīng)成為IT業(yè)界的熱點研究課題。加密技術就是目前電子商務采取的基本安全技術手段。采用信息加密技術不僅可以滿足信息保密性的安全需求，而且還可以避免重要信息泄漏的安全威脅。因此，加密技術是認證技術以及其它許多安全技術的基礎，也是信息安全的核心技術。

關鍵詞：軟件安全；混合加密算法

1 引言

目前，根據(jù)不同軟件系統(tǒng)所應用的領域，比較常見的加密算法有DES加密算法、RSA加密算法、Base64加密算法和維熱納爾加密算法等。針對不同算法的各自特點，本文首先自定義一種簡單的初始加密算法，再對維熱納爾加密算法進行了優(yōu)化改進，最后結合Base64加密算法共同組成混合加密算法，在很大程度上提高了加密算法的安全性。

2 基礎加密算法

2.1 初始加密算法

初始加密算法是根據(jù)明文信息中的字符組成，再借助字符的ASCII碼，進行相應的變換運算，從而使原有的真實信息進行偽裝，避免被輕易的破解，提高了系統(tǒng)加密保護的安全系數(shù)。

在一般的軟件系統(tǒng)加密過程中，組成明文信息的字符一般可以分為大寫英文字母、小寫英文字母、阿拉伯數(shù)字和其他特殊字符等四部分。因此，在定義初始加密算法時，需要根據(jù)不同種類的字符進行一定的變換運算處理。

具體如下：第一類變換：明文信息的字符是英文字母時，明文在[A，M]范圍內(nèi)，密文為明文的ASCII碼值加45；明文在[N，Z]范圍內(nèi)，密文為其ASCII碼值加19；明文在[a，m]范圍內(nèi)，密文為其ASCII碼值減19；明文在[n，z]范圍內(nèi)，密文為其ASCII碼值減45。第二類變換：明文信息的字符是阿拉伯數(shù)字時，明文在[0，4]范圍內(nèi)，密文等于明文乘以2再加1；明文在[5，9]范圍內(nèi)，密文等于明文乘以2再減10。第三類：當明文信息是其他特殊字符時，密文與明文相同。

2.2 Base64加密算法

Base64加密算法主要的考慮了三個問題，第一為是否加密；第二為加密算法復雜程度和效率；第三為如何處理傳輸。加密是必須的，但是加密的主要目的不是讓用戶發(fā)送非常安全的Email。而是要達到一眼望去完全看不出內(nèi)容就行。基于這個目的加密算法，其復雜程度和效率也就不能太大或太低。

2.3 改進的維熱納爾加密算法

維熱納爾密碼是一個非常著名的多碼加密法，主要是通過采用定義好的維熱納爾方陣，以及自定義的密鑰對明文信息進行加密。以前對于維熱納爾方陣的定義，是通過以二十六個大寫英文字母為依據(jù)，依次循環(huán)不斷改變排列順序，組成26×26級的方陣。為了提高此算法的復雜度，同時提高保密性能，本文在二十六個大寫英文字母的基礎之上，再將十位阿拉伯數(shù)字隨機插入到英文字母序列中，最終構建成36×36級的改進維熱納爾方陣。

在維熱納爾加密算法中，除了維熱納爾方陣之外，還需要明文字符集和密鑰。明文字符集主要是用來記錄組成維熱納爾方陣所需要的字符。密鑰是用來在對明文信息加密過程中，指定字符所對應的加密字符。因此，在改進的維熱納爾加密算法中，改進維熱納爾方陣、明文字符集和密鑰，分別記為A、M和K。

改進微熱納爾方陣的明文字符集M定義為：

M={A，B，9，C，8，D，E，7，F(xiàn)，6，G，H，5，I，4，J，K，3，L，2，M，N，1，O，P，0，Q，R，S，T，U，V，W，X，Z}

密鑰K定義為：

K={9，D，7，F(xiàn)，6，I，B，X，0，K，P}

因此，針對上述定義的密鑰K，對明文信息字符串“HISENSE2011”進行加密變換，得到的密文是“ILY4UD7K49G”。

3 混合加密算法的設計

混合加密算法是在上述基礎加密算法的基礎上，由初始加密算法、改進優(yōu)化的維熱納爾加密算法以及Base64加密算法共同組成的，并且其實現(xiàn)的過程必須按照固定的順序依次進行，即先使用自己定義的初始加密算法，再使用改進優(yōu)化的維熱納爾加密算法，最后使用Base64加密算法。以明文信息字符串“chongq”為例，應用混合加密算法進行加密處理，具體的實現(xiàn)步驟如下：

第一步：字符串“chongq”經(jīng)過初始加密算法之后，得到的加密字符串為“PUBATD”。

第二步：將改進優(yōu)化的維熱納爾加密算法中的所使用的密鑰K設定為：K={9，D，7，F(xiàn)，6，I}。

利用密鑰K對字符串“PUBATD”繼續(xù)進行加密處理，得出的加密信息字符串為“QZF7B3”。

第三步：使用Base64加密算法繼續(xù)對字符串“QZF7B3”進行加密換算，得到加密字符串為“UVpGN0Iz”。

在計算機網(wǎng)絡信息飛速發(fā)展的時代，信息加密算法已經(jīng)成為研究軟件安全的一個重要領域，取得了大量的研究成果。本文中所設計的混合加密算法，是由三種加密算法組成的，也可以在此基礎之上，再增加幾種著名的加密算法或自己設計的新算法，只有跟隨時代發(fā)展而同步進步的技術才有更廣闊的的應用空間和更長的生命周期。

[參考文獻]

[1]何茗.加密解密算法的實現(xiàn)及改進[J].西南民族大學學報（自然科學版）.2010.1.

[2]徐榮峰.加密算法及其應用研究[D].西北工業(yè)大學.2006.

[3]劉玉珍，王麗娜，傅建明，等，譯.密碼編碼學與網(wǎng)絡安全原理與實踐[M].第三版，北京：電子出版社.2004.

[4]佟曉筠，杜宇，等.基于軟件安全混合加密技術的研究[J].計算機工程. 2004.12.