一种数据传输中的数据隐藏及补全方法技术

本发明专利技术提供了一种数据传输中的数据隐藏及补全方法，属于数据安全传输技术领域。本发明专利技术客户端与服务端建立连接后，发送端利用连接建立过程中的口令对原始数据进行初步加密，得到初始处理数据；随机给定HMM模型条件，观察概率矩阵B中含2N个未知数；用初始处理数据赋予观察概率矩阵B的N个未知数，得到含有N个未知数的观察概率矩阵B；根据连接建立过程中的口令和已经确定的HMM模型条件，得到不含未知数的观察概率矩阵B；在观察概率矩阵B中剔除初始处理数据，作为训练数据；将训练数据发送给接收端；接收端根据训练数据及连接建立过程中的口令解密得到原始数据。本发明专利技术中的数据随机进行隐藏并在接收时补全，使数据传输更安全。

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输中的数据隐藏及补全方法
本专利技术涉及数据安全传输
，尤其涉及一种数据传输中的数据隐藏及补全方法。
技术介绍
数据加密一直是保密数据的重要部分，目前已经有很多比较成熟的加密方式。常见的加密算法有可逆加密算法和不可逆加密算法，可逆加密算法又分为对称加密算法和非对称加密算法。在大部分情况下，相互通信的双方都需要建立一个有效和安全的加密和解密方式，并且需要在安全性和性能消耗间做取舍。而且，无论是对称加密还是非对称加密，密钥都是提前生成的，不可以在传输的过程中更改。在通讯过程中密钥是绝对关键的一环，如果密钥在某些情况下，如内部人员泄漏等，也就意味着所有建立的通讯都是不安全的。中国专利申请文献CN106533663A中，公开了一种数据加密方法，以包括以下步骤：创建硬件密钥，将所述硬件密钥与所述加密方设备绑定；根据所述硬件密钥，创建所述硬件密钥的子密钥；利用所述硬件密钥加密所述子密钥，生成第一文件；创建软件加密密钥；利用所述软件加密密钥加密目标数据，生成第二文件；利用所述子密钥加密所述软件加密密钥，生成第三文件。所述创建硬件密钥，将所述硬件密钥与所述加密方设备绑定，包括：利用安装于所述加密方设备的TPM(TrustedPlatformModule，可信赖平台模块)安全芯片创建所述硬件密钥，利用所述TPM安全芯片保存所述硬件密钥。所述创建硬件密钥，包括：根据公式一确定密钥长度；其中，所述公式一为：n＝q×p；其中，q用于表征第一预设质数、p用于表征第二预设质数、n用于表征所述密钥长度；根据所述密钥长度和公式二，确定小于等于所述密钥长度的数中与所述密钥长度互质的数的第一数量；其中，所述公式二为确定随机一个与所述第一数量互质的第一目标数，且所述第一目标数为小于所述第一数量的正数；根据所述第一数量、所述第一目标数和公式三，确定第二目标数；其中，所述公式三为其中，e为所述第一目标数，d为所述第二目标数；根据所述第一目标数、所述第二目标数和所述密钥长度，确定所述硬件密钥包括：私钥和公钥，其中所述私钥为(n，d)，所述公钥为(n，e)；所述利用所述硬件密钥加密所述子密钥，生成第一文件，包括：根据公式四和所述公钥，加密所述子密钥，生成第一文件，其中，所述公式四为：C≡M^emodn；其中，C为所述第一文件，M为所述子密钥。但该方案存在需要依赖硬件密钥的问题。现有技术至少存在以下不足：1.现有的技术中，密钥提前生成，不可以在传输的过程中更改，有被内部泄漏的风险。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种数据传输中的数据隐藏及补全方法，该方法在客户端与服务端建立连接后，发送端利用连接建立过程中的口令对原始数据进行初步加密，得到初始处理数据；随机给定HMM模型条件，观察概率矩阵B中含2N个未知数；用初始处理数据赋予观察概率矩阵B的N个未知数，得到含有N个未知数的观察概率矩阵B；根据连接建立过程中的口令和已经确定的HMM模型条件，得到不含未知数的观察概率矩阵B；在观察概率矩阵B中剔除初始处理数据，作为训练数据；将训练数据发送给接收端；接收端根据训练数据及连接建立过程中的口令解密得到原始数据。本专利技术中的数据随机进行隐藏并在接收时补全，使数据传输更安全。隐马尔可夫模型HMM是马尔可夫链的一种，是机器学习算法中的一个典型算法。它的状态不能直接观察到，但能通过观察向量序列观察到，每个观察向量都是通过某些概率密度分布表现为各种状态，每一个观察向量是由一个具有相应概率密度分布的状态序列产生。这也就意味着隐马尔可夫模型是一个双重随机过程。隐马尔可夫模型可以应用于多种机器学习场景，如输入推荐，智能问答等。HMM基本模型的几个矩阵和参数值，其本身是有一定的限制的，比如HMM是针对概率问题，所以其矩阵中数据基本是取值(0,1)这个范围，还有状态转移概率分布矩阵每行相加为1，每列相加为1，观察状态概率矩阵每行相加为1等等，这些都是由于HMM针对的是概率问题。本专利技术利用了HMM模型的算法逻辑，但对各矩阵中的数据不设限制，各行各列的和可以大于1，为了计算的方便采用整数。本专利技术提供了一种连接建立中的身份验证方法，包括以下步骤：服务端随机生成第一HMM模型，并根据第一HMM模型生成口令K1；服务端将第一HMM模型发送给客户端；客户端根据接收到的第一HMM模型生成口令K2；客户端根据口令K2生成第二HMM模型，并将第二HMM模型发送给服务端；服务端根据接收到的第二HMM模型得到口令K3；服务端判断口令K3与口令K1是否相同，若相同，则建立连接；若不同，则不建立连接，退出程序。优选地，根据HMM模型生成口令具体为将HMM模型的条件概率作为口令；优选地，所述客户端根据接收到的第一HMM模型生成口令K2具体为客户端根据接收到的第一HMM模型通过前向算法生成口令K2。优选地，所述服务端根据接收到的第二HMM模型得到口令K3具体为服务端根据接收到的第二HMM模型通过前向算法得到口令K3。优选地，根据HMM模型生成口令具体包括如下步骤：对于HMM模型λ＝(A,B,∏)和观测系列O＝{o1,o2,...oT}，计算t＝1时刻的各隐藏状态的前向概率；计算t+1时刻的各隐藏状态的前向概率；不断迭代，最终求得HMM模型的条件概率并将HMM模型的条件概率作为口令；所述前向概率为t时刻隐藏状态i的观测系列为O＝{o1,o2,...oT}的概率；T为观测序列长度。优选地，所述连接建立步骤具体包括如下步骤：客户端发起连接请求；服务端接收到连接请求后，随机生成第一HMM模型λ1＝(A,B,∏)的一组NxN的状态转移矩阵A、NxM的观察状态概率矩阵B、初始状态转移概率向量∏以及观测序列O＝{o1,o2,...oT}，N为HMM模型中的状态数，T为观测序列长度；服务端根据随机生成的第一HMM模型λ1＝(A,B,∏)和观测序列O＝{o1,o2,...oT}得到口令K1(O|λ1)，并保存由αT(i)构成的向量Pα＝{αT(i)}N；服务端将第一HMM模型λ1＝(A,B,∏)发送给客户端；客户端接收到第一HMM模型λ1＝(A,B,∏)后，根据接收到的第一HMM模型利用所述前向算法生成口令K2(O|λ1)；客户端根据口令K2随机生成第二HMM模型λ2＝(A2,B2,∏2)，将第二HMM模型发送给服务端；服务端接收到第二HMM模型后，根据第二HMM模型通过所述前向算法得到口令K3；如果口令K3与口令K1不同，则身份验证不通过，不建立连接，并记录客户端IP地址；如果口令K3与口令K1相同，则身份验证通过，建立连接。优选地，通过在(1，N)范围内随机取值，随机生成观测序列O＝{o1,o2,...oT}，其中，N为HMM模型中的状态数，T为观测序列长度。优选地，在所述HMM模型的各矩阵中，各行的和或各列的和大于1。本专利技术提供了一种通信系统，使用上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据传输中的数据隐藏及补全方法，其特征在于，包括以下步骤：/n发送端利用连接建立过程中的口令对要原始数据进行初步加密，得到初始处理数据；/n随机给定HMM模型条件，给定的所述HMM模型条件中，观察概率矩阵B中含2N个未知数；/n用初始处理数据赋予所述观察概率矩阵B的N个未知数，得到含有N个未知数的观察概率矩阵B；/n根据连接建立过程中的口令和已经确定的HMM模型条件，得到不含未知数的观察概率矩阵B；/n在观察概率矩阵B中剔除初始处理数据，作为训练数据；/n将训练数据发送给接收端；/n接收端根据接收到的训练数据及连接建立过程中的口令解密得到原始数据；/n数据传输结束时，将所有口令销毁，断开连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据传输中的数据隐藏及补全方法，其特征在于，包括以下步骤：
发送端利用连接建立过程中的口令对要原始数据进行初步加密，得到初始处理数据；
随机给定HMM模型条件，给定的所述HMM模型条件中，观察概率矩阵B中含2N个未知数；
用初始处理数据赋予所述观察概率矩阵B的N个未知数，得到含有N个未知数的观察概率矩阵B；
根据连接建立过程中的口令和已经确定的HMM模型条件，得到不含未知数的观察概率矩阵B；
在观察概率矩阵B中剔除初始处理数据，作为训练数据；
将训练数据发送给接收端；
接收端根据接收到的训练数据及连接建立过程中的口令解密得到原始数据；
数据传输结束时，将所有口令销毁，断开连接。


2.根据权利要求1所述的数据传输中的数据隐藏及补全，其特征在于，所述连接建立过程中的口令具体为随机生成的一个HMM模型的条件概率。


3.根据权利要求2所述的数据传输中的数据隐藏及补全，其特征在于，具体包括如下步骤：
发送端采用连接建立过程中的口令处理需要加密传输的原始向量数据H＝{hi}N，得到初步加密向量H'＝{h'i}N；
其中，N为HMM模型中状态数；
随机给定状态转移矩阵A＝[aij]N×N、观察结果V＝{v1,v2,...,vN}、观测序列O＝{o1,o2,...oT}以及观察概率矩阵B中的(N-2)xN个数据，T为观测序列长度；
将初步加密向量H'＝{h'i}N的值赋予观察概率矩阵B中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建亮，胡鹏，王永君，
申请(专利权)人：广州锦行网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44