【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机算法，尤其涉及一种基于时间的对称加密算法、系统及其存储介质。
技术介绍
1、网络安全事件的频发，导致信息安全长期受到人们的关注，相应的一系列保护信息安全的算法也应运而生。从最初的一些简单加密算法，如md5算法、hash算法等，一直到现在应用广泛且被认为安全级别比较高的加密算法，如aes加密算法、totp算法等，这些算法运用在手机app、web网站、机器设备等各种智能设备和智能终端。到目前为止，口令认证仍是身份认证最主要也是最重要的一道防线。
2、aes-gcm加密算法，如图1所示，在aes-ctr的基础上增加了gmac(galoismessageauthentication code-伽罗瓦消息验证码)的特性，解决了ctr不能对加密消息进行完整性校验的问题，也由此被广泛的运用在各种口令加密场景下，但是该算法虽然解决了对加密消息进行完整性校验的问题，但是追根溯源他仍然使用gct(计数器)模式加密口令，仍然存在如果计数器被重用，导致明文被泄密的风险。
3、totp算法是近几年比较热门的加密算法，如图2所示，该算法以时间戳作为口令加密的要素，采用一次一变的思想，增加了口令的安全性。但是该算法需要基于一个前提：认证双方的时间必须一致，或者仅有极小的误差(一般是30s以内)，否则就会导致认证失败被锁定，进而引发认证侧拒绝服务的问题。在真实使用场景下，我们最多能做到要求认证双方在初始阶段时间强一致，但是由于双方的时钟同步策略因设备不同，也不可避免的出现时间不一致导致拒绝服务的问题。时钟同步策略由设
4、为了进一步提高系统的安全性，本申请在解决上述两种加密算法所存在的缺陷的基础上，提出了一种解决方案。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于时间的对称加密算法、系统及其存储介质，在aes-gcm加密算法的基础上引入一次一变的动态口令思想，增强口令加密安全性的同时，定义时间方向矢量a和定义单位时间容错率δβ的概念，解决totp算法中深恶痛绝的由于时间戳不一致，导致拒绝服务的问题。
2、技术方案：本专利技术所述的一种基于时间的对称加密算法，具体包括以下步骤：
3、s1：被认证侧输入初始向量iv、明文p和附件数据fc；
4、s2：被认证侧和认证侧在aes-gcm算法的基础上，引入一次一变的totp算法，使用时间戳代替计数器，同时在定义时间方向矢量a和定义单位时间容错率δβ后，对明文p进行加密，密钥为k，加密函数为ciph；
5、时间方向矢量a由认证侧记录并校验，时间方向矢量a默认为a＝状态，当认证侧时间快于被认证侧时间时，时间方向矢量a为a+状态；当认证侧时间慢于被认证侧时间时，时间方向矢量a为a-状态；当第一次出现时间偏倚时，认证侧记录该矢量a，每次在校验密码的同时校验时间方向矢量a的方向；
6、单位时间容错率tc为密码认证时，被认证侧当前时间戳；ts是密码认证时，认证侧当前时间戳；tsb是上一次密码认证的时间戳；
7、s3：被认证侧将加密后的密文mh和mac发送至认证侧进行校验认证；
8、s4：认证侧接收到信息后，解密密文mh，获得明文p；
9、s5：认证侧获取当前系统时间ts，并进行校验；
10、s6：认证侧校验认证成功后，将单位时间容错率δβ发送给被认证侧，被认证侧接收并且记录单位时间容错率δβ。
11、作为优选，所述s2具体包括以下步骤：
12、s2.1：将明文p拆分为若干个分组p′1、p′2、…p′n，len(pi′)≤256，并且记录每个分组的时间戳t0、t1、t2…tn，其中t0＜t1＜t2＜…＜tn；
13、s2.2：被认证侧在加密口令前，纠正被认证侧的时间，以认证侧为准，令被认证侧纠正后的时间戳ti＝ti′+δβ*(tc-tcb),ti′为被认证侧当前的时间戳，tcb是被认证侧上一次认证成功的时间戳；
14、s2.3：用纠正后的被认证侧时间来生成实时的明文分组pi，pi＝pi′&&ti；
15、s2.4：密钥k生成密钥函数h，h＝ciphk(0256)；
16、s2.5：将初始向量iv和ti进行运算，得到iv_ti，用密钥k加密iv_ti，得到ivti，ivti＝h(iv、ti)，i∈[0,n]；
17、s2.6：当i＞1时，循环执行步骤2.6-2.8；
18、s2.7：ivti和pi做异或运算得到中间态密文wi，
19、s2.8：利用gmac算法对附加信息fc进行计算，获得mi，mi＝mh(fc)；
20、s2.9：对mi和wi进行异或运算得到mhi，
21、s2.10：拼接mhi…mhn，得到密文mh，以fcn和itv0为入参，最终计算出mac，
22、作为优选，所述s2.1中明文p拆分的若干个分组中，每个分组的长度均相同，为128bits、256bits或者512bits。
23、作为优选，所述s2.5中将初始向量iv和ti进行运算包括有进行连接、加和以及异或运算。
24、作为优选，所述s4中解密明文密码的解密过程与aes-gcm的算法解密过程相同。
25、作为优选，所述s5中校验的具体步骤为：
26、s5.1：认证侧当前时间戳ts和被认证侧发送至认证侧的被纠正后的时间戳ti的差值的绝对值大于误差范围最大值，即|ts-ti|＞误差范围最大值，则认证失败，否则进入下一步；
27、s5.2：计算密码认证时，认证侧当前时间戳ts和被认证侧当前时间戳tc的实际时间方向矢量a′，将实际时间方向矢量a′与记录在认证侧中的时间方向矢量a的方向进行比较，不一致则认证失败，否则进入下一步；
28、s5.3：s4中解密后的明文与认证侧存储的明文比较，不一致则认证失败，否则进入下一步；
29、s5.4：认证侧计算并校验mac值，如果mac值不一致，则认证失败，否则进入下一步；
30、s5.5：认证侧计算tc为密码认证时，被认证侧当前时间戳，ts是密码认证时，认证侧当前时间戳；tsb是上一次密码认证的时间戳，并且更新tsb＝ts。
31、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
32、本专利技术以aes-gcm算法以及totp算法为基石，在满足对口令完整性校验的同时，引入时间戳，避免计数器被重用引起的密码泄露的问题，增强口令的安全性，同时提出时间方向矢量a和定义单位时间容错率δβ，解决了totp算法中深恶痛绝的由于时间戳不一致，导致拒绝服务的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述S2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述S2.1中明文P拆分的若干个分组中，每个分组的长度均相同，为128bits、256bits或者512bits。
4.根据权利要求2所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述S2.5中将初始向量IV和Ti进行运算包括有进行连接、加和以及异或运算。
5.根据权利要求1所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述S4中解密明文密码的解密过程与AES-GCM的算法解密过程相同。
6.根据权利要求1所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述S5中校验的具体步骤为：
7.一种振动信号展示和分析的系统，其特征在于：所述系统包括网络接口、存储器和处理器，其中：
8.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质存储有一种基于时间的对称加密算法，所述一种基于时间的对称加
...【技术特征摘要】
1.一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述s2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述s2.1中明文p拆分的若干个分组中，每个分组的长度均相同，为128bits、256bits或者512bits。
4.根据权利要求2所述的一种基于时间的对称加密算法，其特征在于：所述s2.5中将初始向量iv和ti进行运算包括有进行连接、加和以及异或运算。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁迁迁，黄海，罗致远，庄东曙，周凯，
申请(专利权)人：南京熊猫电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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