[發明專利]一種無線串口數據安全傳輸裝置及方法

在審

• 申請號: 201610260758.8
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105704163A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 姜明富;商信華;杜永強;何勇;肜麗;朱猛;孫劍
• 申請（專利權）人: 信陽農林學院
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04W12/02
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 王瑞麗

1.一種無線串口數據安全傳輸裝置，其特征在于：包括無線發射模塊和 基于RSA的FPGA安全處理模塊，所述無線發射模塊采用RF2321100-232無線 發射模塊；所述RF2321100-232無線發射模塊包括CC1101發送單元、 RF1100-232電路和RS232接口電路，所述CC1101發送單元、RF1100-232電路 和RS232接口電路依次連接，所述RF1100-232電路經RS232接口電路連接所 述基于RSA的FPGA安全處理模塊。

2.根據權利要求1所述的一種無線串口數據安全傳輸裝置，其特征在于： 所述基于RSA的FPGA安全處理模塊包括接口模塊、存儲模塊、RSA核心加解 密模塊和控制模塊，所述接口模塊、存儲模塊、RSA核心加解密模塊依次連接， 所述控制模塊分別與所述接口模塊、存儲模塊、RSA核心加解密模塊連接。

3.根據權利要求2所述的一種無線串口數據安全傳輸裝置，其特征在于： 所述RSA核心加解密模塊包括存儲單元、模冪運算單元和模冪控制單元，所述 存儲單元經外部接口連接所述存儲模塊和控制模塊，所述存儲單元與模冪運算 單元連接，所述模冪控制單元分別控制所述存儲單元和模冪運算單元。

4.一種無線串口數據安全傳輸方法，其特征在于：用于發送端，包括如 下步驟：

當RSA核心加解密模塊檢測到通過串口電路傳輸的需要加密的數據時， RSA核心加解密模塊通過控制模塊發出的控制信號的信息分析得到采用加密 算法的密鑰；

根據獲取的加密算法的密鑰對明文進行加密，得到加密數據；

無線發射模塊發送得到的加密數據。

5.根據權利要求4所述的一種無線串口數據安全傳輸方法，其特征在于： 所述加密步驟為：

(1)密鑰的產生，利用歐幾里德算法得到加密密鑰；

①選兩個保密的大素數p和q，其中：p、q的長度相同，p、q的值是100 位的十進制素數；

②計算n＝p*q，φ(n)＝(p-1)(q-1)，n為模數，n的長度至少為1024 比特，其中φ(n)是n的歐拉函數值；

③選一整數e，滿足1<e<φ(n)，且gcd(φ(n)，e)＝1，即φ(n)與 e互質；

④再取另一個數d，滿足d*e＝1modφ(n)，d是e在模φ(n)下的乘法 逆元；

⑤以PK＝{e，n}為公鑰，SK＝{d，n}為私鑰；

(2)加密：加密時首先將明文m比特串分組，使得每個分組對應的十進制數 小于n，即分組的長度小于log2n；然后對每組明文分組，作加密運算，得到密 文c：

c＝m^emodn；

采用模重復平方計算法進行計算：m^emodn所需的模乘運算降低為最多2k 次，其中k＝㏒2e，設|n|＝l，則m^emodn的復雜度為O(kl2)，設e的二進制表示 為(e_k-1…e₁e₀)₂，即

①依次計算：

yy0=m,yi=yi-12mod n,(i=1,2,3,...,k-1);]]>

②依次計算：

x0=y0e0=11e0=0,xi=xi-1yimod nei=1xi-1ei=0,(i=1,2,...,k-1)]]>

③最后得到的x_k-1即是得到的密文c。