[發(fā)明專利]海洋環(huán)境探測數據的加密傳輸方法與加密傳輸系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN108881318A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 程杰
• 申請（專利權）人: 程杰
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;H04L9/14;H04L9/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.海洋環(huán)境探測數據的加密傳輸系統(tǒng)，其特征是，包括：加密端和解密端；

所述加密端，是指海洋環(huán)境數據探測端，包括：

數據采集模塊，即：傳感器模塊，用于采集海洋環(huán)境數據；

加密模塊，用于生成對稱密鑰，并使用所述對稱密鑰對數據采集模塊所采集的數據進行加密處理，得到數據密文；同時，將對稱密鑰利用加密端的私鑰進行數字簽名；然后，使用解密端的公鑰對數字簽名后的結果進行加密，得到簽名且加密的對稱密鑰；

數據發(fā)送模塊，對數據密文和簽名且加密的對稱密鑰封裝到通信數據包中，經通信網絡將數據包傳輸到解密端；

所述解密端，是指海洋環(huán)境數據中心，包括：

數據接收模塊，用于接收加密端發(fā)送的通信數據包并進行解封裝，得到數據密文和經簽名且加密的對稱密鑰；還用于讀取數據包的發(fā)送地址，然后根據發(fā)送地址在解密端查詢加密端的公鑰；

解密模塊，用于對數據接收模塊所得到的簽名且加密的對稱密鑰，先用解密端的私鑰進行解密，然后，用加密端的公鑰對解密后的結果進行認證，得到解密且認證的對稱密鑰；然后利用對稱密鑰，通過對稱解密算法，對數據接收模塊所接收的數據密文進行解密，還原出數據明文；

數據匯集模塊，用于對解密模塊得到的數據明文進行存儲或計算操作。

2.如權利要求1所述的海洋環(huán)境探測數據的加密傳輸系統(tǒng)，其特征是，

所述加密模塊，包括：

密鑰生成單元，用于生成對稱密鑰，所述對稱密鑰可采用一次一密；

數據加密單元，采用對稱密鑰和對稱加密算法對數據采集模塊所采集的數據進行加密處理，得到數據密文；

密鑰加密單元，用于對對稱密鑰進行安全處理；所述安全處理，包括：利用加密端的私鑰，通過數字簽名算法，對對稱密鑰進行數字簽名，得到簽名的對稱密鑰；然后，采用解密端的公鑰，通過非對稱加密算法對簽名后的對稱密鑰進行非對稱加密，得到簽名且加密的對稱密鑰；

加密端安全存儲單元，用于存儲加密端的公鑰與私鑰、解密端的公鑰以及對稱加密算法、數字簽名算法和非對稱加密算法。

3.如權利要求1所述的海洋環(huán)境探測數據的加密傳輸系統(tǒng)，其特征是，

所述解密模塊，包括：

解密端安全存儲單元，用于存儲解密端的公鑰與私鑰、所有加密端的公鑰表以及對稱解密算法、認證算法和非對稱解密算法等，所述加密端的公鑰表以加密端的地址為索引關鍵字；

密鑰解密單元，用于將數據接收模塊所得到的簽名且加密的對稱密鑰進行安全處理，所述安全處理是指先用解密端的私鑰，通過非對稱解密算法對其進行解密，然后，用加密端的公鑰，通過認證算法對解密后的結果進行認證，得到解密且認證的對稱密鑰；

數據解密單元，用密鑰解密單元所得到的對稱密鑰，通過對稱解密算法對數據接收模塊所接收的數據密文進行解密，還原出數據明文。

4.海洋環(huán)境探測數據的加密傳輸方法，其特征是，包括：(1)加密步驟和(2)解密步驟：

所述(1)加密步驟用于加密端，包括：

步驟1-1：數據采集模塊采集到數據x；

步驟1-2：加密模塊的密鑰生成單元生成對稱密鑰K；

步驟1-3：加密模塊的數據加密單元使用對稱密鑰K，通過加密算法對數據x進行加密得到數據密文y；

步驟1-4：加密模塊的密鑰加密單元使用加密端的私鑰，通過數字簽名算法對密鑰K進行簽名，然后用解密端的公鑰，通過加密算法對簽名后的結果進行加密得到簽名且加密的對稱密鑰W；

步驟1-5：加密端將經過簽名且加密的對稱密鑰W和數據密文y一起封裝到數據包中，且將數據包發(fā)送給解密端；

所述(2)解密步驟用于解密端，包括以下步驟：

步驟2-1：數據接收模塊收到數據包，對數據包進行解封，得經過簽名且加密的對稱密鑰W和數據密文y；

步驟2-2：數據接收模塊根據數據包的發(fā)送地址在解密端安全存儲單元中查詢加密端的公鑰；

步驟2-3：解密模塊的密鑰解密單元用其私鑰，通過解密算法對W進行解密，然后，用加密端的公鑰，通過認證算法對解密后的結果進行認證核實，得到對稱密鑰K；

步驟2-4：解密模塊的數據解密單元用對稱密鑰K，通過解密算法對密文y進行解密，還原傳感器采集的原始數據x。