[發明專利]改進型混合加密方法及其在車內環境監測系統中的應用

在審

• 申請號: 201810087309.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108259161A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 于銀輝;陳兆強;金小迪;劉生成;錢志鴻;周恒
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08;H04L29/06;H04L29/08;H04W4/029;H04W4/38;H04W4/44
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

本發明的改進型混合加密方法及其在車內環境監測系統中的應用屬于無線通信技術領域。所述的改進型的混合加密方法具體是用DES加密明文數據，用RSA加密DES密鑰；同時使用3重DES作為DES的改進方案，對RSA采用改進型Miller?Rabin算法進行素數的判定，利用滑動窗口算法進行模冪計算；所述的改進型混合加密方法可應用于車內環境監測系統中，實現主控模塊與云服務器之間利用所述的改進型混合加密方法進行加密通信。本發明所述的改進型混合加密方法具有安全性高、速度快等特點，基于該方法的內環境監測系統可以方便用戶了解車內的污染情況，且保證車內人員的隱私安全。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種改進型混合加密方法及其在車內環境監測系統中的應用。

背景技術

近年來，伴隨著計算機網絡的飛速發展以及廣泛應用。網絡給我們的日常生活帶來了極大的方便，與此同時它也給我們帶來了種種安全危機。隨著網絡應用的日益廣泛和深入，信息和資源的共享范圍將會不斷的擴大，應用的環境也將日趨復雜，數據的安全問題也將越來越重要。信息安全問題是人們關注的熱點問題，保證車主信息的隱私，對系統監測的車內環境數據進行加密是十分有意義的。

國外的一項研究機構測試結果表明：一半以上的駕駛員患有由車內環境污染造成的駕車綜合癥，駕車綜合癥成為了交通事故的主要誘因之一，其導致交通事故發生的概率遠高于疲勞駕駛和酒駕。不僅如此，長期的有害物質更會對車內人員的健康造成極大威脅。

基于車內有害物質濃度易受溫濕度、霧霾天氣等諸多實際因素的影響，例如車內甲醛存在3-15年的釋放期，且車內溫度越高，如夏天暴曬等實際情況會造成甲醛氣體的釋放速度明顯加快，不能憑借簡單的一次性檢測或周期性檢測就認為車內環境質量良好。因此，為了保障車內人員有一個健康的車內環境，保障駕駛員行車安全，做到車內環境數據透明化，對車內環境數據的實時動態監測是十分有意義的。車內環境數據的實時動態監測不僅是對車內采取空氣凈化措施的前提，也是空氣凈化措施是否有效的直接檢驗標準。

發明內容

本發明要解決的問題是：克服現有的數據加密方法安全性不足和加密速度慢的問題，基于DES算法和RSA算法，提出一種改進型的混合加密方法以及該方法在車內環境監測系統中的應用。

上述的技術問題通過以下的技術方案實現：

一種改進型的混合加密方法，用DES(即對稱加密算法)加密明文數據，用RSA(非對稱加密算法)加密DES密鑰；同時使用3重DES作為DES的改進方案，對RSA采用改進型Miller-Rabin算法進行素數的判定，利用滑動窗口算法進行模冪計算；

所述的使用3重DES作為DES的改進方案具體是，在3重DES中，使用3 個密鑰K₁,K₂,K₃依次加密明文，使密鑰長度達到168位，密文 c＝Ek₃[Dk₂[Ek₁[m]]]；

所述的采用改進型Miller-Rabin算法進行素數的判定具體是，在把大整數送入到素性判別程序之前，首先將偶數和以5做尾數的比較明顯的合數慮除掉，然后用大數除小數的方法，選取53個小素數對大整數做除法運算，所述的大整數是大于150位且小于300位的十進制整數，所述的小素數是小于20位的十進制素數，具體步驟如下：

(1)隨機生成大整數n；

(2)選取從2開始的一組長度為53的素數組，記為a[i]；

(3)令i＝0；

(4)當i<53時，計算y＝nmod a[i]的值；

(5)若y＝0，則說明可以整除，不是素數；否則，令i＝i++，返回步驟(4)；