[發明專利]基于混合密碼的無人船艇智能網關及數據傳輸方法

有效

• 申請號: 201910314739.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110012026B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 楊家軒;楊曉;李偉峰
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 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任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發明提供一種基于混合密碼的無人船艇智能網關及數據傳輸方法和無人艇數據監控系統。本發明包括：用于在判斷可用網絡強度后切換至優先級別高的目標網絡的通訊鏈路切換模塊和基于AES和ECC混合密碼的加/解密模塊，本發明通過無人船艇智能網關系統自動通信鏈路的切換，解決了船岸間多種數據傳輸通信設備并存以及如何安全、經濟、高效的選擇利用通信設備的問題，同時，充分發揮AES和ECC加密算法各自的優點，使得無人船艇智能網關系統數據傳輸在加密處理時密鑰易于管理、計算開銷比較少，加密解密的效率高，更好地解決了無人船艇智能網關系統數據傳輸的身份鑒別、機密性、完整性和不可否認性的難題，保證了無人船艇智能網關系統數據傳輸過程的安全性。

技術領域

本發明涉及無人船艇船舶通信技術領域，尤其涉及基于混合密碼的無人船艇智能網關及數據傳輸方法。

背景技術

船舶數據采集、視頻遠程監控功能已經擁有成熟的方案及設備，已經獲得廣泛的應用。無人船艇部署的專用視頻傳輸設備可以從無人船艇上的視頻監控系統獲取視頻流，進行解碼，根據岸端指令設置，進行重編碼，再通過通信鏈路回傳至岸端。視頻傳輸設備還可響應岸端實時發送的指令，對云臺等設備進行遠程控制。視頻遠程監控可以使航行操作人員直觀的實時了解船舶的航行動態，及時發現問題，提升船舶航行的安全性，并且對排除故障意義重大。船舶數據采集，視頻遠程監控，這兩個功能都依賴于通信鏈路，保證通信鏈路暢通、安全、經濟就成了無人船艇智能網關的重中之重。

然而，隨著信息化和數字化在社會的發展，船岸間的通信鏈路不再局限于電話、傳真等傳統的模擬數據傳輸工具。船岸間通信鏈路的改變更滿足了新時期船岸間信息高速增長的通信業務需求，但與此同時新的問題也隨之而來，船舶與岸臺間的數據通信也不止于通過單一的通信鏈路進行傳輸。過去幾年的經驗發現，最多的船舶網絡安全問題，主要集中在通信系統和導航系統受到黑客攻擊。由于航運業越來越依賴數字化設備和軟件，而現在很多的安全標準還是過去工業時代的舊標準，缺少安全保障機制。隨著黑客和網絡攻擊事件的頻繁出現，很多始料未及的海事網絡通信安全問題也頻繁發生。因此，海事網絡通信安全將成為未來無人船艇安全航行的主要因素。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種基于混合密碼的無人船艇智能網關及數據傳輸方法。本發明提出了基于AES，即高級加密標準(Advanced Encrypthion Standard)和ECC，即橢圓加密算法(Elliptic curve cryptography)的混合密碼體制無人船艇智能網關系統，該網關系統可以便捷地支持多種通信鏈路業務，兼容多種海上通信設備，靈活地適應各種數據信息。本發明采用的技術手段如下：

一種基于混合密碼的無人船艇智能網關及數據傳輸方法，包括如下步驟：

S1、采集待上傳數據信息，其包括無人船運行數據信息、海洋環境數據信息和氣候數據信息；

S2、根據待上傳數據信息的優先級和通信鏈路的強度自動切換對應的通信鏈路；

其中，所述步驟S2中，還判斷待上傳數據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行文件傳輸。

進一步地，所述步驟S2中，基于無人艇智能網關數據采集和傳輸的需要自動選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、設備初始化，識別登入人員信息，獲取通信鏈路信號強度；

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