admin 为满足在线导航模式下位置信息实时发布的需求，同时满足国家测绘局对坐标信息加密的要求，我们提出了一种可以在在线导航模式下使用的随机参数插入加密算法，该算法具有计算量小、加密效率高、隐秘性强等优点，适用于数据更新和发布迅速的在线导航服务。
一、非对称密码算法(RSA)
非对称密码算法是目前公钥密码的国际标准，其基础是数论的欧拉定理，安全性依赖于大数的因式分解的困难性。其计算步骤为：
1)选取2个素数p和q，计算n=pq。
2)计算φ(n)=(p-1)（q-1），式中：φ(n)为欧拉函数。
3)随机选取整数e，满足gcd（e，φ(n)）≡1，其中l
4)求出能满足ed≡1（mod φ(n)）的整数d，并且l<e<φ(n)。通过欧几里得算法的对数运算，可求出整数d，进而求取整数F。其中：P为公开值；d为非公开值。计算可得公开密钥k=（e，n）以及秘密密钥k'=（d,n）。明文m满足0≤m≤n，则其加密算法为：c=Ek（m）=me(modn)，解密算法为：m=Dk(Ek(m))=ck（modn）其中加密解密运算速度取决于模幂运算，安全性则取决于模疗的素数分
解。
二、随机参数插入算法
为避免智能手机等手持终端所安装的防火墙等网络安全工具对加密坐标信息的拦截和窜改，保证在线导航应用符合国家在电子地图应用相关规定的同时，满足在线导航实际应用中对坐标信息通信隐秘性、准确性和可靠性的需要，设计一种具有用户针对性的随机参数算法，使在线导航应用中涉及国家安全的加密坐标信息能准确传输并进行有效解密。
为了使嵌入的隐藏信息不容易被发觉，需要对待隐藏的信息进行随机化。随机后的待隐藏信息无论是在信息的内容还是信息的结构上都消除了原有的特征。攻击者就是提取出隐藏信息，也会因隐藏信息是一堆无法识别的乱码而不能确认是否存在隐藏通信，同时服务端也能够发现隐藏信息是否遭受篡改。
随机参数的获取方法是，在线导航服务器和移动终端之间共享一个密钥种子S，在在线导航服务器向移动终端发送加密坐标的同时通过随机数函数R(r)生成隐藏的加密／解密密钥K，其中K=R(S)。为增加加密坐标在传输和使用过程中的安全性，解密密钥的使用必须与移动终端的注册名相关，其结果是，手持终端每次使用在线导航服务请求时，将产生不同的随机密钥种子，在使用结束后，密钥种子自动失效。
三、基于非对称加密算法(RSA)的随机参数插入算法
非对称加密算法保证了加密坐标信息的安全，而随机参数算法则满足了信息通信隐秘性、准确性和可靠性的需要，将二者优点的结合，在在线导航实际应用中可满足国家政策，并保证在线导
航服务的快速、准确与可靠。
基于RSA的随机参数算法的流程见图1：
信息点的实际坐标需要进行坐标加密从而变换成可进行商业运营的加密坐标，并在进行加密变换后将加密坐标信息变换成符合RSA加密算法要求的数据格式；在手持终端请求在线导航服务时，在线导航服务器将以密文方式，发送经过RSA加密的变换坐标信息以及随机加密信息，在与用户名相关确认后，手持终端可获取加密坐标，接受在线导航服务。
四、随机参数插入加密算法在在线导航模式中的应用
以HTC One X手持终端结合在线导航服务器进行实验。需要说明的是，HTC One X是预装Android操作系统的智能手机，其硬件带有GPS模块，支持与服务器之间以GPRS方式进行通信，并在扩展内存卡上预装基础地图。在线导航 服务器可向应用手持终端提供POI查询与定位、位置共享、自驾路径规划等服务内容。本文以自驾路径规划服务为例，通过对比RSA加密模式以及基于RSA的随机参数插入加密模式在加密、解密时间、安全性、误码扩展性等方面进行对比，说明本文提出的算法的实验结果。
表1是RSA加密模式以及基于RSA的随机参数插入加密模式在HTC One X上选取相同原始点和终点的自驾路径规划的实验结果。其中在线导航应用RSA加密模式以及基于RSA的随机参数插入在线导航应用加密模式则是在在线导航服务器支持下进行的在线自驾路径规划服务，可支持实时路况下的导航服务。
由表1可见，2种模式都可以得到准确的解密，基于RSA的随机参数插入加密模式的加密／解密时间明显地要比RSA加密模式要长，但由于RSA加密模式并没有与用户注册名进行关联，解密后坐标信息实际上可以共用于不同用户，而基于RSA的随机参数插入加密模式由于采用的服务端与应用端的共享密钥种子，仅支持唯一的注册用户使用。
表2是RSA加密模式以及基于RSA的随机参数插入加密模式在同一手持终端以及服务器上的安全性实验结果对比。
由于RSA加密模式的应用已经相当广泛，其抗穷举攻击的能力在信息技术的飞速发展下已经不断被削弱，而基于RSA的随机参数插入加密模式由于采用了与用户名相关的随机参数插入算法，使加密信息的隐秘性增强，抗穷举攻击能力得到了一定提升。
小知识之欧拉定理
在数论中，欧拉定理（Euler Theorem，也称费马-欧拉定理或欧拉函数定理）是一个关于同余的性质。欧拉定理得名于瑞士数学家莱昂哈德·欧拉，该定理被认为是数学世界中最美妙的定理之一。欧拉定理实际上是费马小定理的推广。此外还有平面几何中的欧拉定理、多面体欧拉定理(在一凸多面体中，顶点数-棱边数+面数=2)。西方经济学中欧拉定理又称为产量分配净尽定理，指在完全竞争的条件下，假设长期中规模收益不变，则全部产品正好足够分配给各个要素。
