[發明專利]一種無線物聯網數據安全智能傳輸系統

無效

• 申請號: 201310243466.X
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103298157A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 唐善玉;蔡之華;章麗平;朱莉;余林琛;李振華;張思發;馬釗;楊帆;龔文引;熊慕舟;康曉軍;江宜靜;張航;朱邵輝
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04L29/08;H04L9/14
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 蘇胤杰

技術領域

本發明涉及物聯網技術，具體為一種無線物聯網數據安全智能傳輸系統。

背景技術

物聯網能夠適應環境的動態變化，向用戶提供泛在的?“以人為本”的服務，具有感知、傳輸和應用等功能。它除了具有無線傳感器網絡的某些特點（例如，與應用密切相關、規模龐大等）外，還具有自身的一些獨特之處，可以概括為三個方面：一是網絡與節點的異構性都很強，涵蓋了各種類型的網絡，既包含計算機等計算能力很強的設備，也包含傳感器、電子標簽等計算能力非常弱的設施；二是要求高度的安全性和可靠性，因為將“計算力”嵌入了人們的日常生活，物聯網中的絕大多數應用會涉及到個人隱私或機構內部機密，有的甚至會影響到用戶的生命和財產安全；三是“以人為本”，對智能化程度要求很高，需要情景感知（上下文）（context-awareness）、人工智能等技術的支持。

就當前我國各地建立的一些物聯網示范系統而言，主要采用了國外的信息技術、裝備，對國家安全構成了諸多潛在的威脅。由于物聯網在很多場合都需要采取無線傳輸，這種暴露在公開場所之中的信號很容易被竊取和干擾，一旦這些信號被國外敵對勢力利用，對我國進行惡意攻擊，很可能出現全國范圍內的工廠停產、商店停業、交通癱瘓，讓整個社會陷入混亂。目前，物聯網的數據無線傳輸尚未采用任何加密技術。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種無線物聯網數據安全智能傳輸系統，實現傳感數據的快速采集和實時傳輸，并將橢圓曲線加密技術與對稱密鑰加密技術結合起來構建安全的數據傳輸機制，實現在空曠地傳輸距離超過1200米的機密數據安全傳輸。

為實現上述技術目的，本發明提供的方案是：一種無線物聯網數據安全智能傳輸系統，包括采集端、匯聚終端、無線路由以及終端電腦，其中所述采集端包括傳感設備、單片機和433發送模塊，傳感設備與單片機的輸入端聯接，單片機的輸出端與433發送模塊聯接；所述匯聚終端包括433接收模塊、ucos系統模塊和網口，433接收模塊與ucos系統模塊的輸入端聯接，ucos系統模塊的輸出端聯接網口。

而且，所述單片機是STC12LE5A60S2型號的單片機。

而且，所述433發送模塊和433接收模塊采用433MHz頻段的無線數據通信

而且，所述網口是Internet、GSM、CDMA、GPRS或3G網絡口。

本發明還提供一種基于上述無線物聯網數據安全智能傳輸系統的加密方法，包括如下步驟。

步驟一，由用戶構建一條橢圓曲線，并在該橢圓曲線上隨機選取一個點P，秘密保存，然后用戶隨機選取一個高熵隨機數a，并計算該隨機數與橢圓曲線點P的點乘aP的值，接下來，用戶秘密地將aP和P的值寫入到單片機中。

步驟二，單片機隨機選取一個高熵隨機數b，并計算abP的值作為對稱加密密，計算生成共享密鑰的密鑰原料bP，然后采用共享會話密鑰abP和EDS對稱加密算法對采集到的數據進行加密。

步驟三，將加密數據和密鑰原料bP寫入到數據字段中進行發送。

步驟四，單片機定期重新選取高熵隨機數b’，計算新的共享會話密鑰ab’P以及新的密鑰原料b’P，然后采用新的會話密鑰ab’P加密采集數據，再將加密信息和新的密鑰原料b’P寫入到數據字段中進行發送。

而且，步驟三中的所述數據字段前部接前導碼、同步碼、長度字段和地址字段，所述數據字段尾部接16位循環沉余校驗碼。

本發明的優勢在于：1、通過采用433頻段實現了空曠地上傳輸距離為1200米的遠距離傳輸，遠大于目前在物聯網安全通信中，在無阻擋的情況下通常小于200米的采集數據最遠傳輸距離。2、采用節能工作模式有效降低了系統的功耗，延長了電池的使用壽命。3、將公鑰密碼加密技術與對稱密鑰加密技術相結合，實現了機密數據的安全傳輸；會話密鑰的定期更新，有效降低了節點被攻擊的概率。

附圖說明

圖1是本發明的系統架構圖。

圖2是本發明的工作模式圖。

圖3是本發明的數據安全傳輸及制圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。