[發(fā)明專利]基于混合密碼的無人船艇智能網(wǎng)關(guān)及數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910314739.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110012026B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊家軒;楊曉;李偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04W36/00;B63B35/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種基于混合密碼的無人船艇智能網(wǎng)關(guān)及數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采集待上傳數(shù)據(jù)信息，其包括無人船運(yùn)行數(shù)據(jù)信息、海洋環(huán)境數(shù)據(jù)信息和氣候數(shù)據(jù)信息；

S2、根據(jù)待上傳數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級和通信鏈路的強(qiáng)度自動切換對應(yīng)的通信鏈路；

其中，所述步驟S2中，還判斷待上傳數(shù)據(jù)信息是否需要保密處理，若需要，則選擇AES和ECC的混合密碼體制的控制接口進(jìn)行文件傳輸；

所述步驟S2中，基于無人艇智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)男枰詣舆x擇通信鏈路方法主要包括通信鏈路FB、VSAT、3G/4G、WIFI的自動切換，具體判斷方法為：

S21、設(shè)備初始化，識別登入人員信息，獲取通信鏈路信號強(qiáng)度；

S22、判斷待上傳文件是否需要優(yōu)先傳輸，如果需要優(yōu)先傳輸則選擇信道FB，如果不需要優(yōu)先傳輸，則判斷VSAT、3G/4G、WIFI的信號強(qiáng)度；

S23、如果WIFI信號強(qiáng)度大于Level2，則選擇WIFI信道；如果WIFI信號強(qiáng)度小于Level2，3G/4G信號強(qiáng)度大于Level2，則選擇3G/4G信道；如果3G/4G信號強(qiáng)度小于Level2，VSAT信號強(qiáng)度大于Level2，則選擇VSAT通道；如果VSAT信號強(qiáng)度小于Level2，則選擇FB通道，此時(shí)需要判斷待上傳文件大小，如果文件大于2兆，則暫停上傳，等待VSAT、3G/4G、WIFI信道；

S24、判斷待上傳數(shù)據(jù)信息是否需要保密處理，若需保密處理，則選擇AES和ECC的混合密碼體制的控制接口進(jìn)行文件傳輸；

還包括如下步驟：

S3、岸端服務(wù)器接收到加密數(shù)據(jù)信息后，通過私鑰對需要解密的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密；

岸端用戶發(fā)送的指令均需加密后，方可通過岸端服務(wù)器發(fā)送至無人艇智能網(wǎng)關(guān)，無人艇的控制系統(tǒng)基于此指令控制無人艇的運(yùn)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合密碼的無人船艇智能網(wǎng)關(guān)及數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，AES和ECC的混合密碼加密和解密的數(shù)據(jù)傳輸過程包括如下步驟：

步驟1、船端根據(jù)預(yù)設(shè)ECC算法程序產(chǎn)生密鑰對P1和P2，其中P1是船端的私鑰，P2是船端的公鑰；岸端根據(jù)預(yù)設(shè)ECC算法程序產(chǎn)生密鑰對Q1和Q2，其中Q1是岸端用戶的私鑰，Q2是岸端的公鑰；

步驟2、岸端服務(wù)器通過密鑰P2對控制指令C和個(gè)人信息M1進(jìn)行加密，得到加密信息F；岸端用戶通過岸端服務(wù)器發(fā)送至無人艇智能網(wǎng)關(guān)，船端服務(wù)器利用私鑰P1解密所述加密信息F，得到控制指令C和個(gè)人信息M1；

步驟3、由船端根據(jù)安全散列函數(shù)SHA-1將原始數(shù)據(jù)信息M2進(jìn)行相應(yīng)的編碼操作，編碼后原始的數(shù)據(jù)信息形成160位的數(shù)字摘要信息H1；

步驟4、船端通過私鑰P1對所述數(shù)字摘要信息H1進(jìn)行簽名操作，得到簽名后的數(shù)字摘要信息D1；

步驟5、船端根據(jù)預(yù)設(shè)的AES程序產(chǎn)生會話密鑰K，通過會話密鑰K對原始數(shù)據(jù)M2進(jìn)行加密操作，得到加密后的原始數(shù)據(jù)M3；

步驟6、船端通過公開密鑰Q2加密會話密鑰K，得到加密后的會話密鑰K1；

步驟7、船端將D1、M3、K1發(fā)送給岸端；

步驟8、岸端通過公開密鑰P2解密D1，得到數(shù)字摘要信息H1；

步驟9、岸端通過私鑰Q1解密K1，得到會話密鑰K；

步驟10、岸端通過會話密鑰K解密M3，得到原始數(shù)據(jù)M2’；

步驟11、岸端通過安全散列函數(shù)SHA-1將得到的原始數(shù)據(jù)M2’進(jìn)行相應(yīng)的編碼操作得到數(shù)字摘要信息H2；

步驟12、岸端將獲得的兩個(gè)摘要H1與H2進(jìn)行比較操作，如果兩個(gè)摘要是相等的，表示數(shù)據(jù)信息在通信傳輸過程中沒有被惡意破壞或者篡改，即簽名有效，否則表示無效，并結(jié)束。