發(fā)布時間：2020-07-13 20:51

【摘要】：近幾年,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的日趨成熟,人們已經(jīng)習慣了數(shù)據(jù)互聯(lián)的生活和工作方式,物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應用也日漸普及,與此同時,工業(yè)領域中對設備的操作也在追求智能化和便捷性。目前工業(yè)領域中的數(shù)據(jù)傳輸以有線串口方式為主,該有線方式會對設備的布設和連接關系造成束縛,因此采用一種安全的無線通訊方式來替代傳統(tǒng)的有線通訊方式成為了工業(yè)智能化的研究重點。本文以將藍牙技術應用于工業(yè)領域為研究背景,針對藍牙SPP協(xié)議來替代傳統(tǒng)串口傳輸方式所面臨的數(shù)據(jù)安全問題展開研究,提出了一種采用混沌密鑰序列的藍牙SPP協(xié)議應用層加密方法,以此提高SPP協(xié)議的安全特性,從而解決將該協(xié)議應用于工業(yè)領域的安全問題。本文首先對藍牙技術進行簡要闡述,分析藍牙技術特點和藍牙協(xié)議棧結構,分別對藍牙協(xié)議棧各層進行分析,根據(jù)SPP協(xié)議特點,探討將其應用于工業(yè)領域的可行性與所存在的問題,結合工業(yè)領域?qū)?shù)據(jù)安全性的要求,提出將藍牙SPP協(xié)議應用于工業(yè)領域需要解決的安全問題;其次對藍牙技術的安全特性進行研究,根據(jù)藍牙協(xié)議棧結構,對基帶層、鏈路層和應用層分別進行安全特性分析,結合混沌系統(tǒng)的特點,給出在SPP協(xié)議應用層采用混沌密鑰進行數(shù)據(jù)加密的方案,并基于該方案完成混沌密鑰產(chǎn)生、數(shù)據(jù)加密以及數(shù)據(jù)解密的方法和流程設計;最后對本文所提出的基于混沌序列的SPP應用層加密方法進行仿真驗證。實驗結果表明:基于混沌算法的SPP應用層加密方案可以實現(xiàn)SPP應用層數(shù)據(jù)的加密和解密;相比于傳統(tǒng)的固定密鑰流加密方法,該方法可以在一定程度上提高數(shù)據(jù)的安全性能;本文所提出的加密方案對提高工業(yè)領域的智能化和便攜化有一定的參考價值。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN925
【圖文】：

2 藍牙協(xié)議特性研究。的接口標準術聯(lián)盟為了提高藍牙技術的推廣使用，將藍牙的技術標準進行公通過藍牙技術聯(lián)盟的認證，就可以推向市場。這大大降低了藍牙了藍牙設備的推廣。低子電路技術的成熟和市場需求的推動，各廠家的藍牙芯片和模塊藍牙模塊可以任意地被使用在各種領域。協(xié)議結構藍牙協(xié)議結構如圖 2.1 所示：

西安科技大學工程碩士學位論文藍牙規(guī)范中定義了 Profile 的概念，Profile 用來定義設備如何實現(xiàn)一種具體的連接用，藍牙規(guī)定了部分具體數(shù)據(jù)交換的標準方式，幾種主流的藍牙 Profile 介紹如下：（2DP；（2）AVRCP；（3）FTP；（4）SPP；.2 藍牙 SPP 協(xié)議藍牙 SPP 協(xié)議（串口仿真協(xié)議）支持藍牙設備實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信，這使得藍牙技工業(yè)領域領域有著巨大的應用潛力[13]。.2.1 藍牙 SPP 協(xié)議藍牙 SPP 協(xié)議建立在藍牙高層協(xié)議 RFCOMM 和 SDP 協(xié)議之上，作為藍牙的協(xié)言，該協(xié)議屬于一種不對稱協(xié)議，根據(jù)藍牙設備角色分為主設備和從設備，發(fā)起藍接的設備為主設備，接收連接的設備為從設備。在建立好藍牙連接之后，其通信過以作為對稱協(xié)議一樣視作普通串口通信協(xié)議[14]。SPP 協(xié)議結構示意圖如圖 2.2 所示：

在非易失的存儲介質(zhì)中，在以后每次連接時使用。1. 生成初級密鑰初始密鑰 Kinit 為長度為 128 位的數(shù)字，由藍牙設備使用 E22 算法產(chǎn)生。初始t 的生成過程如圖 3.1 所示。在藍牙連接中，提出通信請求的設備稱為主設備（Master），本文中用 A 表示通信的設備稱為從設備（Slave），本文中用 B 表示。從圖中可以看到，產(chǎn)生初init 的 E22 算法有以下三個輸入（明文）：（1）從設備的物理地址（BD_ADDR）。在生成 Kinit 前，主設備在進行設備掃獲得所有開放設備的地址，也包括需要連接的從設備的地址 BD_ADDR。（2）PIN 碼。PIN 碼是主設備和從設備用來確定身份的隨機數(shù)，可以是手動輸（3）隨機數(shù)(IN_RAND)。該隨機數(shù)長度為 128 位，由主設備產(chǎn)生，該隨機數(shù)請求認證時以明文發(fā)送給從設備。當主設備和從設備得到以上三個參數(shù)時，使用 E22 算法得到初始密鑰 Kinit 包理地址，各擁有了四個參數(shù)，并且這四個參數(shù)完全一致，因此計算出來的 K同的。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2753961