本文關鍵詞：基于凌陽61A的加密解密系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：“工業(yè)4.0”在信息傳輸標準化中將信息安全的重要性推向了一個更高的高度。密碼學理論是實現(xiàn)信息安全的根本保障,研發(fā)一套基于凌陽61A的加密解密系統(tǒng)來保障信息在公共信道上傳輸?shù)陌踩允怯幸饬x的。本文以凌陽61A開發(fā)板作為加密解密系統(tǒng)的硬件平臺。在傳統(tǒng)AES(Advanced Encryption Standard)加密解密算法的基礎上,將改進的HILL密碼與AES密碼體系融合起來,提出了一種基于改進的HILL密碼與AES密碼的混合密碼體系。以PC (Personal Computer)機為上位機,以凌陽61A單片機為下位機,以基于MFC架構的上位機軟件以及基于改進的HILL密碼與AES密碼的混合密碼體系的下位機程序作為系統(tǒng)的軟件平臺,研發(fā)了一套基于凌陽61A的加密解密系統(tǒng)。基于凌陽61A的加密解密系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)主要完成了以下工作：1)實現(xiàn)了AES算法的優(yōu)化。本文提出了一種基于改進的HILL密碼與AES密碼的混合密碼體系。在AES加密(解密)的C語言的實現(xiàn)過程中,數(shù)據(jù)在內存中以字符串格式存儲。對存儲的字符串進行一次改進的HILL密碼算法的加密(解密)過程,然后再進行一次AES加密(解密)過程。經(jīng)過測試,結果表明：優(yōu)化后的AES算法能夠完成加密(解密)過程,在一定程度上增加了其攻擊復雜度,提高了數(shù)據(jù)通信的安全性。2)完成了基于改進的HILL密碼與AES密碼的混合密碼體系的加密解密算法在凌陽61A開發(fā)板上的實現(xiàn)過程。單片機通過串口中斷響應讀取串口數(shù)據(jù)并調用凌陽61A開發(fā)板上的加密或者解密模塊來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的加密或者解密過程。3)實現(xiàn)了單片機與單片機、單片機與PC之間的串口安全通信。通過單片機與單片機之間的數(shù)據(jù)交換以及單片機與PC機之間的數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換過程。
【關鍵詞】：凌陽61A AES算法 HILL算法 加密 解密
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 課題研究的目的9-10
• 1.3 課題研究意義10
• 1.4 加密系統(tǒng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4.1 密碼學發(fā)展10-11
• 1.4.2 國內研究狀況11-12
• 1.4.3 國外研究狀況12
• 1.5 主要研究任務12-13
• 1.6 論文結構13-14
• 2 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)技術14-30
• 2.1 凌陽單片機技術14-19
• 2.1.1 61A開發(fā)板最小系統(tǒng)14-16
• 2.1.2 項目開發(fā)環(huán)境16-17
• 2.1.3 61A開發(fā)板硬件接口17-19
• 2.2 加密解密技術19-23
• 2.2.1 常用的加密技術與算法19
• 2.2.2 常用的加密算法19-20
• 2.2.3 AES加密解密技術20-23
• 2.3 串口與串行通信技術23-27
• 2.3.1 串行通信技術23-26
• 2.3.2 串口通信技術26-27
• 2.4 多線程技術27-28
• 2.5 MFC技術28-29
• 2.6 本章小結29-30
• 3 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的總體方案設計30-33
• 3.1 系統(tǒng)方案設計30
• 3.2 加密解密系統(tǒng)的工作原理30-31
• 3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信設計31-32
• 3.3.1 串口通信設計32
• 3.4 本章小結32-33
• 4 數(shù)據(jù)加密解密算法的優(yōu)化33-39
• 4.1 總體設計方案33
• 4.2 改進的HILL加密解密算法33-34
• 4.3 改進的HILL密碼與AES密碼混合密碼體系34-38
• 4.4 本章小結38-39
• 5 數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)39-56
• 5.1 上位機數(shù)據(jù)系統(tǒng)的界面設計與實現(xiàn)39-41
• 5.1.1 上位機文字編輯模塊的設計39
• 5.1.2 上位機數(shù)據(jù)傳輸模塊的設計39-41
• 5.2 下位機加密解密系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)41-55
• 5.2.1 下位機UART接收數(shù)據(jù)41-43
• 5.2.2 下位機加密解密系統(tǒng)的實現(xiàn)過程43-44
• 5.2.3 凌陽61A開發(fā)板的加密解密程序設計44-48
• 5.2.4 下位機加密解密算法的C語言實現(xiàn)48-54
• 5.2.5 下位機的程序下載過程54-55
• 5.3 本章小結55-56
• 6 系統(tǒng)測試56-69
• 6.1 測試環(huán)境56-60
• 6.2 測試內容及測試結果60-68
• 6.3 本章小結68-69
• 7 總結與展望69-70
• 致謝70-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文76-77

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本文編號：898692