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    重庆时时彩几点开彩: 基于具有复合信号的纳米材料和二进制的双秘钥对称加密方法.pdf

    关 键 词:
    基于 具有 复合 信号 纳米 材料 二进制 双秘钥 对称 加密 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510416930.X

    申请日:

    2015.07.15

    公开号:

    CN106355102A

    公开日:

    2017.01.25

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 21/62申请日:20150715|||公开
    IPC分类号: G06F21/62(2013.01)I; C09K11/85; B82Y30/00(2011.01)I; B82Y10/00(2011.01)I 主分类号: G06F21/62
    申请人: 首都师范大学
    发明人: 周晶; 刘瑜鑫
    地址: 100048 北京市海淀区西三环北路105号
    优先权:
    专利代理机构: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 关畅;赵静
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510416930.X

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.01|||2017.01.25

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种信息双秘钥加密方法,包括如下步骤:1)将0-9中的每个数字和A-Z中的每个字母分别转化为4位或6位二进制数字,依次分为两个位数相等的二进制数字;2)将待加密的信息转化为相应的两组二进制数字,作为二进制密码一和密码二;3)将磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料和化合物反应,得到反应所得物,测其光、热和磁信号变化,若信号变化为正向变化,则记为1,反之,则记为0;4)将二进制密码一和密码二均与光L、热H或磁M的信号变化、化合物建立对应关系,分别得到秘钥一和秘钥二。使用的材料较为简单,能同时通过多种信号达到加密的效果。因存在两组秘钥,故可实现双秘钥加密,更有利于信息的保密。

    权利要求书

    1.一种信息双秘钥加密方法,包括如下步骤:
    1)将0-9中的每个数字均转化为4位二进制数字,依次分为两个位数相等的
    二进制数字,将A-Z中的每个字母均转化为6位二进制数字,依次分为两个位数相
    等的二进制数字;
    2)根据步骤1),将待加密的信息转化为相应的两组二进制数字,一组作为二
    进制密码一,另一组作为二进制密码二;
    3)将磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料和化合物反应,得到反应
    所得物,测其光L、热H和磁M信号变化,若信号变化为正向变化,则记该信号
    为1,若信号变化为负向变化或不变,则记该信号为0,其中,所述化合物为与所
    述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料的表面上的磁性金属离子发生络
    合和/或氧化还原反应的物质;
    4)将步骤2)中的二进制密码一和二进制密码二均与步骤3)中的光L、热H
    或磁M的信号变化、化合物建立对应关系,分别得到秘钥一和秘钥二,即得到加
    密后的密码。
    2.根据权利要求1所述的加密方法,其特征在于:步骤3)中,所述磁性金属
    离子修饰的稀土上转换发光纳米材料中磁性金属离子选自Fe3+,Co3+和Ni3+中的至
    少一种;
    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料中稀土上转换发光纳米材
    料选自掺杂元素与稀土元素形成的氟化物盐、氧化物、氟氧化物、氟卤化物、磷酸
    盐、钒酸盐和钨酸盐中的至少一种;
    其中,所述稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、
    铥、镱、镥、钪和钇中的至少一种;
    所述掺杂元素选自铒、钬、铥、镱、铒、镱、钬、镱和铥中的至少一种。
    3.根据权利要求2所述的加密方法,其特征在于:所述氟化物盐、磷酸盐、
    钒酸盐或钨酸盐中含有锂、钠、钾、铯、铍、镁、钙、锶、钡、硼、铝、镓、铟、
    锡、铅和铵中的至少一种阳离子;
    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料中稀土上转换发光纳米材
    料中掺杂锰、锂、锌、铬、铅和铋中的至少一种元素。
    4.根据权利要求1-3中任一项所述的加密方法,其特征在于:步骤3)中,所
    述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料为纳米颗粒和/或纳米棒,所述纳
    米颗粒的直径为5nm–999nm,所述纳米棒的长度为6nm–20μm,直径为5nm–
    999nm。
    5.根据权利要求1-4中任一项所述的加密方法,其特征在于:所述磁性金属
    离子修饰的稀土上转换发光纳米材料为Fe3+修饰的NaLuF4:Yb,Er,Gd纳米颗?;?br />Ni3+修饰的NaGdF4:Yb,Er,Tm纳米颗粒;
    其中,所述Fe3+修饰的NaLuF4:Yb,Er,Gd纳米颗粒中Gd的质量分数为30-50%;
    所述Ni3+修饰的NaGdF4:Yb,Er,Tm纳米颗粒中Gd的质量分数为70-90%。
    6.根据权利要求1-5中任一项所述的加密方法,其特征在于:所述化合物选
    自对苯二酚、抗坏血酸、双氧水、铁离子和六氰合亚铁络合离子;
    所述对苯二酚的信号变化:光L=1、热H=1和磁M=1;
    所述抗坏血酸的信号变化:光L=1、热H=0和磁M=0;
    所述双氧水的信号变化:光L=0、热H=0和磁M=0;
    所述铁离子的信号变化:光L=0、热H=0和磁M=1;
    所述六氰合亚铁络合离子的信号变化:光L=0、热H=1和磁M=1。
    7.根据权利要求1-6中任一项所述的加密方法,其特征在于:步骤3)中,所
    述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料是以水溶液的形式存在,其摩尔浓
    度为0.1mM-10mM;
    所述化合物是以水溶液或固体的形式存在,当所述化合物是以水溶液形式存在
    时,其摩尔浓度为5mM-50mM;
    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料和所述化合物的体积比为
    1:(0.2-5);
    所述反应的反应温度为15-40℃,反应时间不小于5min,具体为5-60min。
    8.根据权利要求1-7中任一项所述的加密方法,其特征在于:步骤3)中,所
    述测其光L、热H和磁M信号变化通过如下方法进行:用980nm近红外激光照射
    所述反应所得物,并进行拟彩处理,得到光L变化信号,若为光斑,则光L变化信
    号为正向变化,反之,则光L变化信号为不变或负向变化;
    用808nm近红外激光照射所述反应所得物,并进行拟彩处理,得到热H变化
    信号,若为光斑,则热H变化信号为正向变化,反之,则热H变化信号为不变或
    负向变化;
    用磁共振成像对所述反应所得物进行成像处理,并进行拟彩处理,得到磁M
    变化信号,若为光斑,则磁M变化信号为正向变化,反之,则磁M变化信号为不
    变或负向变化。
    9.根据权利要求1-8中任一项所述的加密方法,其特征在于:步骤4)中,所
    述对应关系通过如下方法建立:将二进制密码一和二进制密码二均转化为相应所述
    化合物下的光L、热H和磁M对应的种类和顺序;
    所述光L、热H和磁M对应的种类选自光热复合信号LH,光磁复合信号LM,
    热磁复合信号HM和光热磁复合信号LHM中的至少一种。
    所述光L、热H和磁M对应的顺序选自LH、HL、LM、ML、HM、MH、LMH、
    LHM、HLM、HML、MHL和MLH中的至少一种。
    10.根据权利要求1-9中任一项所述的加密方法,其特征在于:步骤4)中,
    对所述加密后的密码的解密按如下步骤进行:将所述秘钥一和秘钥二所对应的所述
    化合物与所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料进行反应,得到反应所
    得物,测其光L、热H和磁M信号变化,若信号变化为正向变化,则记该信号为1,
    若信号变化为不变或负向变化,则记该信号为0,将所述秘钥一和秘钥二均转化为
    二进制数字,分别得到二进制密码一和二进制密码二,最后将二进制密码一和二进
    制密码二转化为数字和/或字母,即得到原信息。

    说明书

    基于具有复合信号的纳米材料和二进制的双秘钥对称加密方法

    技术领域

    本发明属于信息加密与储存技术领域,具体涉及一种基于具有复合信号的纳米材
    料和二进制的双秘钥加密方法。

    背景技术

    信息的加密是以某种特殊的算法处理原有的信息数据,使得未授权的用户即使获
    得了已加密的信息,但因不知解密的方法,仍然无法了解信息的内容的手段,在军事、
    计算机等领域均有应用。其中解密的方法是一种参数时被称为密钥。它是在明文转换
    为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。而双秘钥加密技术具有一对密钥,
    仅获得其中一个秘钥并不能将隐藏的信息解读出来,比单秘钥加密具有更好的保密性。
    因此,建立一种新型的双秘钥加密技术具有广泛的意义和应用前景。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种信息双秘钥加密方法。该加密方法运用了二进制和纳米
    材料的复合信号。

    本发明所提供的加密方法,包括如下步骤:

    1)将0-9中的每个数字均转化为4位二进制数字,依次分为两个位数相等的二进
    制数字,将A-Z中的每个字母均转化为6位二进制数字,依次分为两个位数相等的二
    进制数字;其中,0-9中的每个数字中不够4位二进制数字的,在原二进制数字前补
    加0,直至达到4位二进制数字为至;A-Z中的每个字母中不够6位二进制数字的,
    在原二进制数字前补加0,直至达到6位二进制数字为至;

    2)根据步骤1),将待加密的信息转化为相应的两组二进制数字,一组作为二进
    制密码一,另一组作为二进制密码二;

    3)将磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料和化合物反应,得到反应所得
    物,测其光(L)、热(H)和磁(M)信号变化,若信号变化为正向变化,则记该信
    号为1,若信号变化为不变或负向变化,则记该信号为0,其中,所述化合物为可与所
    述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料的表面上的磁性金属离子发生络合和
    /或氧化还原反应的物质。

    4)将步骤2)中的二进制密码一和二进制密码二均与步骤3)中的光(L)、热
    (H)或磁(M)的信号变化、化合物建立对应关系,分别得到秘钥一和秘钥二,即
    得到加密后的密码。

    上述加密方法中,步骤3)中,所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材
    料中磁性金属离子选自Fe3+,Co3+和Ni3+中的至少一种,该磁性金属离子具有氧化性。

    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料中稀土上转换发光纳米材料选
    自掺杂元素与稀土元素形成的氟化物盐、氧化物、氟氧化物、氟卤化物、磷酸盐、钒
    酸盐和钨酸盐中的至少一种,

    其中,所述稀土元素选自镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、
    钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥
    (Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)中的至少一种;

    所述掺杂元素选自铒(Er)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、铒(Er)、镱
    (Yb)、钬(Ho)、镱(Yb)和铥(Tm)中的至少一种。

    此外,所述氟化物盐、磷酸盐、钒酸盐或钨酸盐中还可含有锂(Li+)、钠(Na+)、
    钾(K+)、铷(Rb+)、铯(Cs+)、铍(Be2+)、镁(Mg2+)、钙(Ca2+)、锶(Sr2+)、
    钡(Ba2+)、硼(B3+)、铝(Al3+)、镓(Ga3+)、铟(In3+)、锡(Sn2+)、铅(Pb2+)
    和铵(NH4+)中的至少一种阳离子。

    进一步,所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料中稀土上转换发光纳
    米材料还可掺杂其他金属元素,如锰(Mn)、锂(Li)、锌(Zn)、铬(Cr)、铅(Pb)、
    铋(Bi)。

    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料可为纳米颗粒和/或纳米棒,所
    述纳米颗粒的直径为5nm–999nm,所述纳米棒的长度为6nm–20μm,直径为5nm
    –999nm。

    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料具体可为Fe3+修饰的
    NaLuF4:Yb,Er,Gd纳米颗?;騈i3+修饰的NaGdF4:Yb,Er,Tm纳米颗粒,其中,所述Fe3+
    修饰的NaLuF4:Yb,Er,Gd纳米颗粒中Gd的质量分数为30-50%,具体可为40%;所述
    Ni3+修饰的NaGdF4:Yb,Er,Tm纳米颗粒中Gd的质量分数为70-90%,具体可为80%。

    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料可通过常规方法制备,如固相
    法、液相法、气相法等。

    所述化合物具体可选自对苯二酚(HQ)、抗坏血酸(AA)、双氧水(H2O2)、
    铁离子(Fe3+)和六氰合亚铁络合离子([Fe(CN)6]4-)。

    通过测试可得知:当加入所述对苯二酚(HQ)时,所述反应所得物的光(L)、
    热(H)和磁(M)信号变化均为正向变化,分别记为1、1和1,即对苯二酚(HQ)
    对应L=1、H=1和M=1;

    同理,抗坏血酸(AA)对应L=1、H=0和M=0;双氧水(H2O2)对应L=0、H=0
    和M=0;铁离子(Fe3+)对应L=0、H=0和M=1;六氰合亚铁络合离子([Fe(CN)6]4-)
    对应L=0、H=1和M=1。

    上述加密方法中,步骤3)中,所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材
    料是以水溶液的形式存在,其摩尔浓度为0.1mM-10mM,所述化合物是以水溶液或
    固体的形式存在,当所述化合物是以水溶液形式存在时,其摩尔浓度为5mM-50mM。

    当所述化合物的浓度大于5mM时,信号变化的趋势不变,只是信号的强度有较
    小的变化。

    所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料和所述化合物的体积比具体可
    为1:(0.2-5)。

    所述反应的反应温度为15-40℃,反应时间不小于5min,具体可为5-60min。

    所述反应具体可先将所述化合物置于平板上,再向其中滴加所述磁性金属离子修
    饰的稀土上转换发光纳米材料进行反应,所述平板为可独立容纳固体或液体的平面板
    状固体,所述平面板状固体的厚度不小于0.5cm。

    上述加密方法中,步骤3)中,所述测其光(L)、热(H)和磁(M)信号变化
    具体可通过如下方法进行:用980nm近红外激光照射所述反应所得物,并进行拟彩处
    理,得到光(L)变化信号,若为光斑,则光(L)变化信号为正向变化,反之(即空
    白),则光(L)变化信号为不变或负向变化;

    用808nm近红外激光照射所述反应所得物,并进行拟彩处理,得到热(H)变化
    信号,若为光斑,则热(H)变化信号为正向变化,反之(即空白),则热(H)变化
    信号为不变或负向变化;

    用磁共振成像对所述反应所得物进行成像处理,并进行拟彩处理,得到磁(M)
    变化信号,若为光斑,则磁(M)变化信号为正向变化,反之(即空白),则磁(M)
    变化信号为不变或负向变化。

    其中,所述拟彩处理是通过Image J软件对成像的灰度图进行色彩处理,使信号
    较强和较弱的地方显现出不同的颜色,从而增强信号较强地方与较弱地方的对比度。

    上述加密方法中,步骤3)中,所述光(L)、热(H)和磁(M)的正向信号变
    化分别为荧光强度增强、温度升高的程度高和磁共振信号的增强;所述光(L)、热
    (H)和磁(M)的反向信号变化分别为荧光强度减弱、温度升高的程度低和磁共振
    信号的减弱,其中,所述温度升高的程度高和温度升高的程度低均是相对于水的升高
    的温度而言,远高于水的认为温度升高的程度高,与水近似的认为温度升高的程度低。

    所述正向变化和负向变化为光、热或磁信号的一对反向变化:光的增强和减弱,
    温度升高程度高与升高程度低,或磁共振信号的增强和减弱。

    所述光(L)、热(H)和磁(M)的信号变化为不变是指没有正向信号和负向信
    号的产生,或者正向信号或负向信号产生得弱,即正向信号的变化量与正向信号之比
    小于1%,负向信号的变化量与负向信号之比小于1%。

    上述加密方法中,步骤4)中,所述对应关系可通过如下方法建立:将二进制密
    码一和二进制密码二均转化为相应所述化合物下的光(L)、热(H)和磁(M)对应
    的种类和顺序即可。

    所述光(L)、热(H)和磁(M)对应的种类选自光热复合信号(L-H),光磁
    复合信号(L-M),热磁复合信号(H-M)或光热磁复合信号(L-H-M)中的至少一
    种。

    所述光(L)、热(H)和磁(M)对应的顺序选自(L,H)、(H,L)、(L,
    M)、(M,L)、(H,M)、(M,H)、(L,M,H)、(L,H,M)、(H,L,
    M)、(H,M,L)、(M,H,L)和(M,L,H)中的至少一种。

    上述加密方法中,步骤4)中,对所述加密后的密码的解密可按如下步骤进行:
    将所述秘钥一和秘钥二(含有光(L)、热(H)和磁(M)信号的种类及其对应的顺
    序)所对应的所述化合物与所述磁性金属离子修饰的稀土上转换发光纳米材料进行反
    应,得到反应所得物,测其光(L)、热(H)和磁(M)信号变化,若信号变化为正
    向变化,则记该信号为1,若信号变化为不变或负向变化,则记该信号为0,从而将所
    述秘钥一和秘钥二均转化为二进制数字,分别得到二进制密码一和二进制密码二,最
    后将二进制密码一和二进制密码二转化为数字和/或字母,即得到原信息。

    本发明将信息(数字和/或字母)转化为二进制数字,通过秘钥一和秘钥二改变二
    进制数字的次序,使用特定的所述化合物代替数字或字母。

    本发明方法中使用的材料较为简单,并且能够同时通过多种信号达到加密的效果。
    由于存在两组秘钥,因此可以实现双秘钥加密,更有利于信息的保密。

    附图说明

    图1为实施例中各化合物溶液和对应的信号变化。

    图2为本发明中各数字(0-9)对应的二进制数字。

    图3为实施例1中未加密的数字信息段、经过加密的数字信息段、化合物名称、秘
    钥一和秘钥二。

    图4为实施例1中的在980nm近红外激光照射下的加入磁性金属离子修饰的稀土上
    转换发光纳米材料后的加密数字信息段照片。

    图5为实施例1中的在808nm近红外激光照射下的加入磁性金属离子修饰的稀土上
    转换发光纳米材料后的加密数字信息段照片。

    图6为实施例1中的在T1磁共振成像模式下的加入磁性金属离子修饰的稀土上转换
    发光纳米材料后的加密数字信息段照片。

    图7为实施例1中的按照秘钥一解出的密码、按照秘钥二解出的密码、解密出的数
    字信息段、原密码和原数字信息段的对比图片。

    图8为本发明中各字母(A-Z)对应的二进制数字。

    图9为实施例2中未加密的字母信息段、经过加密的字母信息段、化合物名称、秘
    钥一和秘钥二。

    图10为实施例2中的在980nm近红外激光照射下的加入氧化性磁性金属离子修饰
    的稀土上转换发光纳米材料后的加密字母信息段照片。

    图11为实施例2中的在808nm近红外激光照射下的加入氧化性磁性金属离子修饰
    的稀土上转换发光纳米材料后的加密字母信息段照片。

    图12为实施例2中的在T1磁共振成像模式下的加入氧化性磁性金属离子修饰的稀
    土上转换发光纳米材料后的加密字母信息段照片。

    图13为实施例2中的按照秘钥一解出的密码、按照秘钥二解出的密码、解密出的字
    母信息段、原密码和原字母信息段的对比图片。

    具体实施方式

    下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,但本发明并不局限于此。

    下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,
    如无特殊说明,均可从商业途径获得。

    下述实施例1中所使用的含有40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的纳米材料是按照下述方
    法制备得到的:首先,将0.40mmol LuCl3,0.40mmol GdCl3,0.18mmol YbCl3和0.02
    mmol ErCl3加入到100mL的三口瓶中,再加入6mL油酸和15mL十八烯。然后在氮气
    的?;は?,将混合溶液加热到120℃使稀土氯化物完全溶解,形成透明的澄清溶液后,
    停止加热,冷却至室温。之后,向溶液中加入6mL NaOH(2.5mmol)和NH4F(4mmol)
    的甲醇溶液,氮气?;は录尤戎?0℃除甲醇,约30min后,升温至120℃抽真空除水除
    氧,最后在氮气氛围下反应1h。反应结束后,自然冷却至室温,然后加入适量的环己
    烷和乙醇,离心分离,去掉上清液;向固体中加入适量环己烷后超声分散,再加入适
    量乙醇后,再离心分离;重复以上步骤,继续用环己烷和乙醇洗涤几次后,即可得到
    40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的纳米材料(纳米颗粒,直径为7-9nm)。

    下述实施例1中所用的Fe3+修饰的含有40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的纳米材料是按
    照如下方法制备得到:

    将含有40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的纳米材料溶液与NOBF4以质量比1:1混合超
    声处理,处理的温度为20℃,时间为5min,洗去表面的油溶性配体,然后分别用
    CH2Cl2和无水乙醇洗涤两遍,再分散在质量分数为20%的柠檬酸钠的去离子水中,
    在20℃下搅拌处理1h。经过柠檬酸处理后,加入等体积的0.5mM的FeCl3溶液,继续
    搅拌1h,离心分离,用去离子水洗涤三次,得到Fe3+修饰的含有40%Gd的纳米材料
    NaLuF4:Yb,Er,Gd。

    下述实施例2中所使用的含有80%Gd的NaGdF4:Yb,Er,Tm的纳米材料是按照下述
    方法制备得到的:取1.5mL去离子水,5mL油酸,10mL乙醇于100mL烧瓶中充分搅
    拌均匀,加入0.3g NaOH搅拌至完全溶解;然后加入GdCl3(0.80mmol),YbCl3(0.16
    mmol),ErCl3(0.02mmol)和TmCl3(0.02mmol)充分搅拌;将NaF(4mmol)溶
    解于2mL去离子水中,并将其缓慢加入上述溶液中,搅拌约15min后转移到高压反应
    釜,200℃保持10h;冷却后用乙醇、环己烷离心、洗涤,样品在环己烷中密封保存,
    备用,得到含有80%Gd的NaGdF4:Yb,Er,Tm的纳米材料(纳米颗粒,直径为20-25nm)。

    下述实施例2中所使用的Ni3+修饰的含有80%Gd的NaGdF4:Yb,Er,Tm的纳米材料是
    按照下述方法制备得到的:将NaLuF4:Yb,Er,Tm的纳米材料分散在质量分数为20%柠檬
    酸钠的去离子水中,在20℃下搅拌处理1h。经过柠檬酸处理后,加入等体积的0.5mM
    的NiCl3,继续搅拌1h,离心分离,用去离子水洗涤三次,得到Ni3+修饰的含有80%Gd
    的NaGdF4:Yb,Er,Tm的纳米材料。

    图1是通过如下方法绘制得到的:

    将摩尔浓度为1mM的Fe3+修饰的40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的纳米颗粒的水溶液
    分别与摩尔浓度均为5mM的对苯二酚(HQ)的水溶液、抗坏血酸(AA)的水溶液、
    双氧水(H2O2)的水溶液、铁离子(Fe3+)的水溶液和六氰合亚铁络合离子([Fe(CN)6]4-)
    的水溶液以体积比为1:1在厚度不小于0.5cm的平板上混合于20℃下反应5min,分别
    以980nm近红外激光、808nm近红外激光和T1磁共振成像模式下拍摄图片,经过拟彩
    处理后,分别测得各反应所得物的光(L)、热(H)和磁(M)的信号变化,若出现
    光斑,则信号变化为正向变化,记该信号为1;若未出现光斑,则信号变化为不变或负
    向变化,则记该信号为0,得到图1;

    实施例1、基于具有复合信号的纳米材料和二进制的新型双秘钥加密方法:

    1、加密部分:先列出需要加密的数字信息段为1234,将数字信息段1234按图2转
    化为两组二进制数字,如图3所示,分别为二进制密码一:00 00 00 01,二进制密码二:
    01 10 11 00,再根据图1将二进制密码一和二进制密码二转化为相应的无色化合物溶
    液,即二进制密码一所使用的化合物和对应的秘钥一如图3所示,二进制密码二所使用
    的化合物和对应的秘钥二如图3所示,即对需要加密的数字信息段为1234进行了加密。

    2、破解部分:将摩尔浓度为1mM的Fe3+修饰的40%Gd的NaLuF4:Yb,Er,Gd的
    纳米颗粒的水溶液分别与摩尔浓度均为5mM的双氧水(H2O2)的水溶液、铁离子(Fe3+)
    的水溶液和六氰合亚铁络合离子([Fe(CN)6]4-)的水溶液以体积比为1:1在厚度不小
    于0.5cm的平板上混合于20℃下反应5min,分别以980nm近红外激光、808nm近
    红外激光和T1磁共振成像模式下拍摄图片,经过拟彩处理,使信号较强和较弱的地方
    显现出不同的颜色,从而增强信号较强地方与较弱地方的对比度,分别测得各反应所
    得物的光(L)、热(H)和磁(M)的信号变化,测试结果分别如图4、图5和图6。
    从而将所述秘钥一和秘钥二均转化为二进制数字,分别得到二进制密码一和二进制密
    码二,最后将二进制密码一和二进制密码二转化为数字,即得到原信息。相应的解密
    结果如图7所示。

    实施例2、基于具有复合信号的纳米材料和二进制的新型双秘钥加密方法:

    1、加密部分:先列出需要加密的字母信息段为ZHOU,将字母信息段为ZHOU按
    图8转化为两组二进制数字,如图9所示,分别为二进制密码一和二进制密码二,再根
    据图1将二进制密码一和二进制密码二转化为相应的无色化合物溶液,即二进制密码一
    所使用的化合物和对应的秘钥一如图9所示,二进制密码二所使用的化合物和对应的秘
    钥二如图9所示,即对需要加密的字母信息段为ZHOU进行了加密。

    2、破解部分:将摩尔浓度为1mM的Ni3+修饰的含有80%Gd的NaGdF4:Yb,Er,Tm的
    水溶液分别与摩尔浓度均为5mM的对苯二酚(HQ)的水溶液、抗坏血酸(AA)的水
    溶液、双氧水(H2O2)的水溶液和六氰合亚铁络合离子([Fe(CN)6]4-)的水溶液以体
    积比为1:1在厚度不小于0.5cm的平板上混合于20℃下反应5min,分别以980nm近红
    外激光、808nm近红外激光和T1磁共振成像模式下拍摄图片,经过拟彩处理后,分别
    测得各反应所得物的光(L)、热(H)和磁(M)的信号变化,测试结果分别如图10、
    图11和图12。从而将所述秘钥一和秘钥二均转化为二进制数字,分别得到二进制密码
    一和二进制密码二,最后将二进制密码一和二进制密码二转化为字母,即得到原信息。
    相应的解密结果如图13所示。

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    本文标题:基于具有复合信号的纳米材料和二进制的双秘钥对称加密方法.pdf
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