1、無人機遙測數(shù)據(jù)文件加密實現(xiàn)
在無人機數(shù)據(jù)鏈路通信中使用的自同步加密算法中充分利用了遙測數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的特點,以幀長為單位更新初始密鑰,以字長為分塊單位進行序列加密,遙測數(shù)據(jù)經(jīng)過信道編碼后字長均為m比特,幀長為N,約束長度取n,其加密過程如圖2所示。
在每幀數(shù)據(jù)開始時,先由初始密鑰發(fā)生器產(chǎn)生初始密鑰K1,K2,K3,…,Kn,并與保密字To生成初始密文Co;同時該初始密鑰控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)Z1;Z1與第一個明文字Mi模2加生成密文Ci;Ci與Ti模2加生成Ri,Ri與K2,K3,…,Kn構(gòu)成新的n個密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生新的密碼數(shù)據(jù)22;22與第二個明文字M2模2加產(chǎn)生密文C2;C2與T2模2加生成R2,R2與K3,K4,…,Kn Ri構(gòu)成新的n個密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生新的密碼數(shù)據(jù)塊23,如此類推,直到由CN-n,CN-n+1—CN-1構(gòu)成的密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)模塊ZN,ZN與MN模2加產(chǎn)生密文CN,從而完成對一幀數(shù)據(jù)的加密。其中的Mi、Ki、Ci、Zi、Ti均為一個字長m比特。
初始密鑰發(fā)生器是由噪聲源產(chǎn)生亂數(shù),每次加密都需要更新。密碼發(fā)生器主要由若干個數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成,其復雜的算法用C語言編程來實現(xiàn),加密算法存儲與密碼芯片外部的FLASH中,進行加密操作時由DSP控制密碼芯片調(diào)用該加密算法。Ki、Ci、Ti經(jīng)過具體算法運算由密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)Zi,Zi與Mi模2加產(chǎn)生密文Ci。為了防止初始密鑰被截獲,本文用保密字To對其加密,中間的密文反饋也沒有直接利用密文,而是先用保密字Ti進行加密之后再移位反饋。保密字Ti是存在密碼芯片SRAM中,該密碼芯片使用Altera公司的低成本Cyclone系列FPGA芯片來實現(xiàn),使設計資源得到了極大的優(yōu)化利用,降低了整個的設計成本。