(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111342340.9 (22)申请日 2021.11.12 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司 地址 510623 广东省广州市黄埔区科 学城 科翔路11号 (72)发明人 吴金宇　胡荣　陶文伟　杨俊权　 周华锋　朱文　 (74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限 公司 44224 代理人 肖茹芸 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 9/14(2006.01) H04L 9/06(2006.01) H04L 9/00(2022.01)H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 数据加密及签名方法、 装置、 计算机设备和 存储介质 (57)摘要 本申请涉及加密技术领域， 提供了一种数据 加密及签名方法、 装置、 计算机设备和存储介质。 本申请可以根据用户的需求选择超混沌加密算 法或SM4加密算法， 提高数据加密处理的灵活性。 该方法包括： 设定数据加密体系为分组加密算法 以及公钥加密算法组合构成的混合加密体系， 该 分组加密算法为根据用户需求选择的超混沌加 密算法或者SM4加密算法， 获取明文数据并进行 分片处理， 通过分组加密算法对分片处理后的明 文数据进行一次加密处理得到初 级加密数据， 通 过公钥加密算法对初级加密数据进行二次加密 得到分片密文数据， 对分片密文数据进行排序和 合并操作得到密文数据， 最后对 该密文数据执行 数字签名操作。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114244517 A 2022.03.25 CN 114244517 A 1.一种数据加密 及签名方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 设定数据加密体系为分组加密算法以及公钥加密算法组合构成的混合加密体系； 其 中， 所述分组加密算法为根据用户需求选择的超混沌加密算法或者S M4加密算法； 所述超混 沌加密算法采用第一超混沌系统和 第二超混沌系统的初始值作为密钥参数， 对第一超混沌 系统和第二超混沌系统执行离散化处理获取混沌序列， 对第一超混沌系统和 第二超混沌系 统的混沌序列进 行混淆处理； 所述S M4加密算法基于加解密算法和密钥扩展算法实现， 分别 采用32轮非线性迭代结构； 获取明文数据， 并对所述明文数据进行分片处理， 通过所述分组加密算法对分片处理 后的明文 数据进行一次加密处理得到初级加密数据， 通过所述公钥加密算法对所述初级加 密数据进行二次加密得到分片密文数据； 对所述分片密文数据进行排序和合并操作， 得到密文数据； 对所述密文数据执 行数字签名操作。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述第 一超混沌系统和第 二超混沌系统采 用不同的混沌模型； 所述设定数据加密体系为分组加密算法以及公钥加密算法组合构成的 混合加密体系， 包括： 记录各个混沌模型对应的密钥长度、 加密时间、 密钥统计特性、 密钥敏感性， 记录SM4加 密算法的密钥长度、 加密时间、 扩散性和安全性， 记录超混沌加密算法或者SM4加密算法与 公钥加密算法组合构成的混合加密体系的密钥长度、 加密时间、 密钥统计特性、 密钥敏感 性、 扩散性和 安全性， 以及根据用户设定的条件选择符合所述条件的混沌模型得到超混沌 加密算法。 3.根据权利 要求2所述的方法， 其特征在于， 所述公钥加密算法为RSA加密算法或者ECC 加密算法或者SM2加密算法。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述明文数据采用分布式存储方式； 所述 通过所述分组加密算法对分片处理后的明文 数据进行一次加密处理得到初级加密数据， 包 括： 通过所述超混沌加密算法对分片处理后的明文数据进 行并行超混沌加密处理得到所述 初级加密数据。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述密文数据执行数字签名操作， 包括： 采用椭圆曲线算法对所述密文数据执 行数字签名操作。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述采用椭圆曲线算法对所述密文数据 执 行数字签名操作， 包括： 判断数字签名为单 方签名或多方 联合签名； 若所述数字签名为单方签名， 则采用 椭圆曲线算法产生密钥对， 对所述密文数据执行 数字签名操作； 若所述数字签名为多方联合签名， 则基于多个互相独立的子私钥按照设定顺序对所述 密文数据执 行数字签名操作。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述密文数据执行数字签名操作， 包括： 基于散列消息认证码对所述密 文数据执行数字签名操作， 或者， 基于公钥加密算法对 所述密文数据执 行数字签名操作。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114244517 A 28.一种数据加密 及签名装置， 其特 征在于， 包括： 体系设定模块， 用于设定数据加密体系为分组加密算法以及公钥加密算法组合构 成的 混合加密体系； 其中， 所述分组加密算法为根据用户需求选择的超混沌加密算法或者S M4加 密算法； 所述超混沌加密算法采用第一超混沌系统和 第二超混沌系统的初始 值作为密钥参 数， 对第一超混沌系统和第二超混沌系统执行离散化处理获取混沌序列， 对第一超混沌系 统和第二超混沌系统的混沌序列进行混淆处理； 所述SM4加密算法基于加 解密算法和密钥 扩展算法实现， 分别采用32轮非线性迭代结构； 明文处理模块， 用于获取明文数据， 并对所述明文数据进行分片处理， 通过所述分组加 密算法对分片处理后的明文数据进行一次加密处理得到初级加密数据， 通过所述 公钥加密 算法对所述初级加密数据进行二次加密得到分片密文数据； 密文处理模块， 用于对所述分片密文数据进行排序和合并操作， 得到密文数据； 密文签名模块， 用于对所述密文数据执 行数字签名操作。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114244517 A 3