【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及計算機算法，尤其涉及一種基于時間的對稱加密算法、系統及其存儲介質。
技術介紹
1、網絡安全事件的頻發，導致信息安全長期受到人們的關注，相應的一系列保護信息安全的算法也應運而生。從最初的一些簡單加密算法，如md5算法、hash算法等，一直到現在應用廣泛且被認為安全級別比較高的加密算法，如aes加密算法、totp算法等，這些算法運用在手機app、web網站、機器設備等各種智能設備和智能終端。到目前為止，口令認證仍是身份認證最主要也是最重要的一道防線。
2、aes-gcm加密算法，如圖1所示，在aes-ctr的基礎上增加了gmac(galoismessageauthentication?code-伽羅瓦消息驗證碼)的特性，解決了ctr不能對加密消息進行完整性校驗的問題，也由此被廣泛的運用在各種口令加密場景下，但是該算法雖然解決了對加密消息進行完整性校驗的問題，但是追根溯源他仍然使用gct(計數器)模式加密口令，仍然存在如果計數器被重用，導致明文被泄密的風險。
3、totp算法是近幾年比較熱門的加密算法，如圖2所示，該算法以時間戳作為口令加密的要素，采用一次一變的思想，增加了口令的安全性。但是該算法需要基于一個前提：認證雙方的時間必須一致，或者僅有極小的誤差(一般是30s以內)，否則就會導致認證失敗被鎖定，進而引發認證側拒絕服務的問題。在真實使用場景下，我們最多能做到要求認證雙方在初始階段時間強一致，但是由于雙方的時鐘同步策略因設備不同，也不可避免的出現時間不一致導致拒絕服務的問題。時鐘同步策略由設
4、為了進一步提高系統的安全性，本申請在解決上述兩種加密算法所存在的缺陷的基礎上，提出了一種解決方案。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術的目的是提供一種基于時間的對稱加密算法、系統及其存儲介質，在aes-gcm加密算法的基礎上引入一次一變的動態口令思想，增強口令加密安全性的同時，定義時間方向矢量a和定義單位時間容錯率δβ的概念，解決totp算法中深惡痛絕的由于時間戳不一致，導致拒絕服務的問題。
2、技術方案：本專利技術所述的一種基于時間的對稱加密算法，具體包括以下步驟：
3、s1：被認證側輸入初始向量iv、明文p和附件數據fc；
4、s2：被認證側和認證側在aes-gcm算法的基礎上，引入一次一變的totp算法，使用時間戳代替計數器，同時在定義時間方向矢量a和定義單位時間容錯率δβ后，對明文p進行加密，密鑰為k，加密函數為ciph；
5、時間方向矢量a由認證側記錄并校驗，時間方向矢量a默認為a＝狀態，當認證側時間快于被認證側時間時，時間方向矢量a為a+狀態；當認證側時間慢于被認證側時間時，時間方向矢量a為a-狀態；當第一次出現時間偏倚時，認證側記錄該矢量a，每次在校驗密碼的同時校驗時間方向矢量a的方向；
6、單位時間容錯率tc為密碼認證時，被認證側當前時間戳；ts是密碼認證時，認證側當前時間戳；tsb是上一次密碼認證的時間戳；
7、s3：被認證側將加密后的密文mh和mac發送至認證側進行校驗認證；
8、s4：認證側接收到信息后，解密密文mh，獲得明文p；
9、s5：認證側獲取當前系統時間ts，并進行校驗；
10、s6：認證側校驗認證成功后，將單位時間容錯率δβ發送給被認證側，被認證側接收并且記錄單位時間容錯率δβ。
11、作為優選，所述s2具體包括以下步驟：
12、s2.1：將明文p拆分為若干個分組p′1、p′2、…p′n，len(pi′)≤256，并且記錄每個分組的時間戳t0、t1、t2…tn，其中t0＜t1＜t2＜…＜tn；
13、s2.2：被認證側在加密口令前，糾正被認證側的時間，以認證側為準，令被認證側糾正后的時間戳ti＝ti′+δβ*(tc-tcb),ti′為被認證側當前的時間戳，tcb是被認證側上一次認證成功的時間戳；
14、s2.3：用糾正后的被認證側時間來生成實時的明文分組pi，pi＝pi′&&ti；
15、s2.4：密鑰k生成密鑰函數h，h＝ciphk(0256)；
16、s2.5：將初始向量iv和ti進行運算，得到iv_ti，用密鑰k加密iv_ti，得到ivti，ivti＝h(iv、ti)，i∈[0,n]；
17、s2.6：當i＞1時，循環執行步驟2.6-2.8；
18、s2.7：ivti和pi做異或運算得到中間態密文wi，
19、s2.8：利用gmac算法對附加信息fc進行計算，獲得mi，mi＝mh(fc)；
20、s2.9：對mi和wi進行異或運算得到mhi，
21、s2.10：拼接mhi…mhn，得到密文mh，以fcn和itv0為入參，最終計算出mac，
22、作為優選，所述s2.1中明文p拆分的若干個分組中，每個分組的長度均相同，為128bits、256bits或者512bits。
23、作為優選，所述s2.5中將初始向量iv和ti進行運算包括有進行連接、加和以及異或運算。
24、作為優選，所述s4中解密明文密碼的解密過程與aes-gcm的算法解密過程相同。
25、作為優選，所述s5中校驗的具體步驟為：
26、s5.1：認證側當前時間戳ts和被認證側發送至認證側的被糾正后的時間戳ti的差值的絕對值大于誤差范圍最大值，即|ts-ti|＞誤差范圍最大值，則認證失敗，否則進入下一步；
27、s5.2：計算密碼認證時，認證側當前時間戳ts和被認證側當前時間戳tc的實際時間方向矢量a′，將實際時間方向矢量a′與記錄在認證側中的時間方向矢量a的方向進行比較，不一致則認證失敗，否則進入下一步；
28、s5.3：s4中解密后的明文與認證側存儲的明文比較，不一致則認證失敗，否則進入下一步；
29、s5.4：認證側計算并校驗mac值，如果mac值不一致，則認證失敗，否則進入下一步；
30、s5.5：認證側計算tc為密碼認證時，被認證側當前時間戳，ts是密碼認證時，認證側當前時間戳；tsb是上一次密碼認證的時間戳，并且更新tsb＝ts。
31、有益效果：與現有技術相比，本專利技術具有如下顯著優點：
32、本專利技術以aes-gcm算法以及totp算法為基石，在滿足對口令完整性校驗的同時，引入時間戳，避免計數器被重用引起的密碼泄露的問題，增強口令的安全性，同時提出時間方向矢量a和定義單位時間容錯率δβ，解決了totp算法中深惡痛絕的由于時間戳不一致，導致拒絕服務的問題。
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1.一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述S2具體包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述S2.1中明文P拆分的若干個分組中，每個分組的長度均相同，為128bits、256bits或者512bits。
4.根據權利要求2所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述S2.5中將初始向量IV和Ti進行運算包括有進行連接、加和以及異或運算。
5.根據權利要求1所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述S4中解密明文密碼的解密過程與AES-GCM的算法解密過程相同。
6.根據權利要求1所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述S5中校驗的具體步驟為：
7.一種振動信號展示和分析的系統，其特征在于：所述系統包括網絡接口、存儲器和處理器，其中：
8.一種計算機存儲介質，其特征在于：所述計算機存儲介質存儲有一種基于時間的對稱加密算法，所述一種基于時間的對稱加
...【技術特征摘要】
1.一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述s2具體包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述s2.1中明文p拆分的若干個分組中，每個分組的長度均相同，為128bits、256bits或者512bits。
4.根據權利要求2所述的一種基于時間的對稱加密算法，其特征在于：所述s2.5中將初始向量iv和ti進行運算包括有進行連接、加和以及異或運算。
5.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魯遷遷，黃海，羅致遠，莊東曙，周凱，
申請(專利權)人：南京熊貓電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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