一种MCU单片机操作系统的数据加密方法与流程

技术特征：
1.一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取字母序列中每个字母的可替换字母序列；获取字母矩阵；对字母矩阵进行分块，得到多个分块字母矩阵；获取分块字母矩阵中每种字母的频率以及字母平均频率；当每种字母的频率均小于或等于字母平均频率的5倍时，将字母序列中所有字母随机排列得到字母数字映射表；反之，将频率大于字母平均频率的5倍的字母作为第一候选字母；根据每个第一候选字母的可替换字母序列以及字母序列获取第二候选字母，根据第二候选字母获取总游程性以及最大游程，将所有第一候选字母两两组合，得到第一字母组合，根据所有第一字母组合获取总频数较大性；当总游程性大于或等于总频数较大性时，对字母序列先进行大游程乱序操作再进行小游程乱序操作得到乱序序列，将乱序序列作为字母数字映射表；当总游程性小于总频数较大性时，对字母序列先进行小游程乱序操作再进行大游程乱序操作得到乱序序列，将乱序序列作为字母数字映射表；依次将分块字母矩阵中每个字母作为待加密字母，当待加密字母为分块字母矩阵中第一个字母时，将待加密字母的可替换字母序列中第一个元素作为待加密字母的密文，当待加密字母不为分块字母矩阵中第一个字母时，获取待加密字母在分块字母矩阵中前一个字母的密文在字母数字映射表中的次序，作为第一次序，获取待加密字母的可替换字母序列的第一次序位置处的元素作为待加密字母的密文，对密文进行存储。2.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述大游程乱序操作包括：将输入序列划分为多个长度为最大游程的子序列，将子序列中第个元素作为分割点，其中为向上取整符，将分割点之前的元素作为第一元素块，将分割点以及分割点之后的元素作为第二元素块，将第一元素块拼接在第二元素块之后得到乱序子序列；将所有乱序子序列按照子序列的顺序拼接得到乱序序列。3.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述小游程乱序操作包括：依次将输入序列中每个元素作为第一元素，将第一元素的下一个元素作为第二元素，当第二元素与第一元素在字母顺序表中相邻时，则获取在字母顺序表中与第一元素不相邻且在输入序列中位于第一元素之后且距离第一元素最近的元素作为第三元素，将第三元素与第二元素交换位置。4.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述获取字母序列中每个字母的可替换字母序列包括：字母序列中每个字母的可替换字母序列包含字母序列中所有字母，且长度为26；字母序列中所有字母的可替换字母序列中相同次序位置的元素均不相同。5.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述对字母矩阵进行分块，得到多个分块字母矩阵包括：将字母矩阵转换为数字矩阵，对数字矩阵进行分解获取稀疏矩阵；将稀疏矩阵转换为序列曲线，将序列曲线转换到频域，获取频域中最大频率的倒数作为周期；将周期除以字母矩阵的列数并向上取整得到分块长度，按照分块长度将字母矩阵分成
多个分块字母矩阵，所述分块字母矩阵的列数与字母矩阵的列数相等，所述分块字母矩阵的行数与分块长度相等。6.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述获取分块字母矩阵中每种字母的频率以及字母平均频率包括：统计分块字母矩阵中每种字母的频率以及所有字母的种类数，将种类数的倒数作为字母平均频率。7.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述根据每个第一候选字母的可替换字母序列以及字母序列获取第二候选字母包括：设置一个值为的差异累加数，将第一候选字母的可替换字母序列中第一个元素作为第四元素；对第四元素进行差异判断，包括：获取第四元素在可替换字母序列中下一个元素作为第五元素，若第五元素与第四元素在字母序列中不相邻，则将差异累加数加一，将第五元素作为新的第四元素；重复对新的第四元素进行差异判断操作直到第五元素不存在时停止迭代，将停止迭代时的差异累加数除以可替换字母序列的长度减一之后的值，得到第一候选字母的差异性；将差异性小于第一预设阈值的第一候选字母作为第二候选字母。8.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述根据第二候选字母获取总游程性以及最大游程包括：将分块字母矩阵中每个第二候选字母用1表示，将1之外的每个元素用0表示，计算1的数量与0的块数的比值，得到每个第二候选字母的游程性，将每个第二候选字母的游程性除以所有第二候选字母的游程性最大值，得到每个第二后续字母的归一化游程性；将所有第二候选字母的归一化游程性之和作为总游程性；获取每个第二候选字母在分块字母矩阵中所有游程的频数，将所有第二候选字母的游程中最大的频数对应的游程作为最大游程。9.根据权利要求1所述的一种mcu单片机操作系统的数据加密方法，其特征在于，所述根据所有第一字母组合获取总频数较大性包括：获取每个第一字母组合在分块字母矩阵中的频数作为每个第一字母组合的第一频数；利用聚类算法根据所有第一字母组合的第一频数将所有第一字母组合聚为两类，将第一频数均值大的类别中每个第一字母组合作为第二字母组合；将每个第二字母组合的第一频数除以所有第二字母组合的第一频数中的最大值得到每个第二字母组合的频数较大性；将所有第二字母组合的频数较大性之和作为总频数较大性。

技术总结
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种MCU单片机操作系统的数据加密方法，包括：对字母矩阵进行分块，根据每个分块字母矩阵中每种字母的频率获取第二候选字母与第一字母组合，进一步得到总游程性以及总频数较大性，根据总游程性预计总频数较大性进行大游程乱序以及小游程乱序，获取字母数字映射表；根据字母数字映射表以及每个字母的可替换字母序列对分块字母矩阵中每个字母进行链式加密。本发明的密文间的无序性大，破解难度大，加密方法简单，计算量小，保证程序代码存储的安全性。保证程序代码存储的安全性。保证程序代码存储的安全性。


技术研发人员：艾亮东
受保护的技术使用者：北京思众电子科技有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2022/12/30