[發明專利]一種智能電能表通信加密算法

在審

• 申請號: 201710380444.6
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107317673A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 沈鑫;曹敏;鄒京希;魏齡;趙旭;閆永梅;張林山;李月梅
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

1.一種智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述算法包括：

將原始數據安全散列成256bits的消息摘要；

將所述消息摘要的前20bits作為提取密鑰的編號，生成密鑰數據；

將所述密鑰數據擴展生成16個子密鑰；

根據所述子密鑰對64bits明文進行加密，得到64bits密文。

2.如權利要求1所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述將原始數據安全散列成256bits的消息摘要,具體包括：

將原始數據劃分成多個數據塊，每個數據塊的大小均為512bits，原始數據Y用劃分后的數據塊表示為Y＝N₁//N₂//...N_t；

分別對32bits的寄存器H0、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7進行初始化；

分別對初始化的32bits寄存器進行賦值，令A＝H0，B＝H1，C＝H2，D＝H3，E＝H4，F＝H5，G＝H6，H＝H7；

分別對32bits寄存器再次進行賦值，令H＝G，G＝F，F＝E，E＝D+T1，D＝C，C＝B，B＝A，A＝T1+T2；

分別對32bits寄存器再次進行賦值，令H0＝A+H0，H1＝B+H1，H2＝C+H2，H3＝D+H3，H4＝E+H4，H5＝F+H5，H6＝G+H6，H7＝H+H7；

最后輸出H0//H1//H2//H3//H4//H5//H6//H7,得到256bits的消息摘要。

3.如權利要求1所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述將所述密鑰數據擴展生成16個子密鑰，具體包括：

將所述密鑰數據分成均等的A₀，B₀兩部分；

對A₀，B₀分別進行迭代循環移位，分別得到A_i，B_i，其中，1≤i≤16；

分別對A_i，B_i進行壓縮置換，得到48bits的子密鑰K_i，其中，1≤i≤16。

4.如權利要求3所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述根據所述子密鑰對64bits明文進行加密，得到64bits密文，具體包括：

64bits明文經過64*64的數據塊按位重新組合，輸出重新組合后的64bits明文，并將其均分為{L₀,R₀}兩部分；

采用子密鑰A_i，B_i分別對{L₀,R₀}進行加密，得到{L₁₆,R₁₆}；

對{L₁₆,R₁₆}進行初始置換的逆變換，得到64bits密文。

5.如權利要求1所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述得到64bits密文后，之后包括：

向通信接收端發送認證消息，獲取所述通信接收端的認證反饋消息；

對所述認證反饋消息進行解密；

當解密后的認證反饋消息與所述認證消息一致時，建立安全通信。

6.如權利要求5所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述向通信接收端發送認證消息，具體包括：

將原始數據消息T進行安全散列，生成消息摘要SAC；

取所述消息摘要SAC前20bits作為密鑰編號，提取密鑰數據；

采用所述密鑰數據對所述原始數據消息T進行加密，得到消息認證碼MAC；

將所述消息摘要SAC與消息認證碼MAC填充至安全報文的擴展字段，獲得認證消息，并將所述認證消息發送至通信接收端。

7.如權利要求6所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述對所述認證反饋消息進行解密，具體包括：

所述通信接收端接收所述認證消息，對所述消息摘要SAC進行安全散列；

取安全散列后數據的前20bits作為密鑰編號，提取密鑰；

采用所述密鑰對所述消息認證碼MAC進行解密，得到數據消息T’；

對所述數據消息T’進行安全散列,得到消息摘要SAC’。

8.如權利要求7所述的智能電能表通信加密算法，其特征在于，所述當解密后的認證反饋消息與所述認證消息一致時，建立安全通信，具體包括：

當所述消息摘要SAC’與消息摘要SAC相同時，表明認證成功，建立安全通信。