本文關(guān)鍵詞：基于SM2加密算法的網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電力改革的不斷深入,智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展中的重中之重。然而,隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展,其安全性問題也日益突出。特別是在進入網(wǎng)絡(luò)通信時代,智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)安全問題也越來越突出。一方面,目前標(biāo)準(zhǔn)安全協(xié)議采用的RSA公鑰密碼算法已經(jīng)逐漸不能滿足智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸采用的商用密碼算法的要求。另一方面,大量數(shù)據(jù)采集終端的并發(fā)接入使得智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的可靠傳輸面臨著挑戰(zhàn)。基于上述背景,本文利用國家商用密碼管理局頒布的SM2加密算法,研發(fā)了一種網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng),其主要研究成果如下:首先本文研究了密碼學(xué)基礎(chǔ),比較了當(dāng)下兩種主流密碼算法的優(yōu)缺點,并且重點研究了橢圓曲線密碼算法的數(shù)學(xué)原理。其次以國家密碼管理局公布的SM2公鑰算法規(guī)范為依據(jù),研究了SM2加/解密算法和SM3雜湊算法的原理,并使用C語言和OpenSSL開源算法庫對其進行了軟件實現(xiàn),從而提高了密碼算法的運算效率。最后針對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端中存在的信息安全方面的威脅,設(shè)計了一個基于SM2加密算法的網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)模型和硬件系統(tǒng),并且基于該網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測儀的ATmega128微處理器,設(shè)計了電壓監(jiān)測儀與上位機服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ㄐ艆f(xié)議,將SM2加/解密算法與SM3雜湊算法嵌入到其硬件系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)了智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測儀和上位機服務(wù)器之間電壓參數(shù)的安全傳輸。對網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)進行了性能測試,結(jié)果表明:使用軟件方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加/解密的結(jié)果與現(xiàn)有的使用硬件方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)加/解密性能相當(dāng)、具有較高的安全性、準(zhǔn)確性以及實用性,能夠很好的達到對智能電網(wǎng)中電壓數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測的預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 電壓監(jiān)測儀 橢圓曲線 SM2加密算法 數(shù)據(jù)安全
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM933.2;TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10-13
• 1.1.1 智能電網(wǎng)背景10-12
• 1.1.2 課題研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 數(shù)據(jù)安全威脅和防護13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題組研究基礎(chǔ)與本文研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 課題組研究基礎(chǔ)15-16
• 1.3.2 本文研究內(nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 橢圓曲線密碼概述18-30
• 2.1 密碼學(xué)概述18-20
• 2.1.1 數(shù)據(jù)安全18-19
• 2.1.2 密碼體制分類19-20
• 2.2 公鑰密碼體制20-23
• 2.2.1 RSA密碼算法21-22
• 2.2.2 橢圓曲線密碼算法22-23
• 2.3 橢圓曲線密碼概述23-29
• 2.3.1 橢圓曲線密碼基本概念23-24
• 2.3.2 橢圓曲線上群運算法則24-27
• 2.3.3 橢圓曲線上加/解密原理27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 國家標(biāo)準(zhǔn)算法SM2軟件實現(xiàn)30-45
• 3.1 SM2算法的橢圓曲線30-32
• 3.2 SM2算法的輔助函數(shù)32-38
• 3.2.1 密鑰派生函數(shù)32-33
• 3.2.2 SM3密碼雜湊函數(shù)33-38
• 3.3 SM2加/解密算法流程與實現(xiàn)38-44
• 3.3.1 SM2加密算法38-40
• 3.3.2 SM2解密算法40-42
• 3.3.3 SM2加/解密算法軟件實現(xiàn)42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于SM2算法的網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)45-64
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)概述45-46
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計46-53
• 4.2.1 總體設(shè)計46-48
• 4.2.2 微處理器模塊48-49
• 4.2.3 GPRS通信模塊49-51
• 4.2.4 電壓監(jiān)測模塊51-52
• 4.2.5 電源模塊52-53
• 4.3 通訊協(xié)議設(shè)計53-58
• 4.3.1 TCP/IP協(xié)議簡介54-56
• 4.3.2 通訊協(xié)議數(shù)據(jù)流設(shè)計56-58
• 4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)與實驗結(jié)果58-63
• 4.4.1 系統(tǒng)環(huán)境58-59
• 4.4.2 軟件實現(xiàn)59-60
• 4.4.3 實驗結(jié)果60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 總結(jié)64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果71

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  本文關(guān)鍵詞：基于SM2加密算法的網(wǎng)絡(luò)型電壓監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：382541