CN103338105A - 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法 - Google Patents

基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103338105A
CN103338105A CN2013102265835A CN201310226583A CN103338105A CN 103338105 A CN103338105 A CN 103338105A CN 2013102265835 A CN2013102265835 A CN 2013102265835A CN 201310226583 A CN201310226583 A CN 201310226583A CN 103338105 A CN103338105 A CN 103338105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
aes
noise
convergence
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013102265835A
Other languages
English (en)
Inventor
王建东
孙婷
方黎明
朱新峰
孙茂圣
王丽娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN2013102265835A priority Critical patent/CN103338105A/zh
Publication of CN103338105A publication Critical patent/CN103338105A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Storage Device Security (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,基于面向机场噪声感知的三层体系架构实现,该三层体系架构包括感知层、汇聚层和应用层,感知层采集初步的噪声数据,并传输给汇聚层,所述汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合后,进行AES加密,并将加密后的数据包传输到应用层,所述应用层将接收到的加密数据包进行解密处理,并对解密后的数据同时进行存储和分析处理,将分析处理后的数据以图像的形式显示出来;本发明所设计的基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法加密安全可靠,效率更高,具有良好并行性。

Description

基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法
技术领域
本发明涉及一种基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法。
背景技术
密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),又称Rijndael加密法,是美国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范。它被预期能成为人们公认的加密包括金融、电信和政府数字信息的方法。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下:1、密钥扩展(KeyExpansion),2、初始轮(Initial Round),3、重复轮(Rounds),每一轮又包括:SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey,4、最终轮(Final Round),最终轮没有MixColumns。
AES加密时有三种方式,分别为ECB(Electronic Code Book电子密码本)模式、CBC(Cipher Block Chaining,加密块链)模式、CFB(Cipher FeedBack Mode,加密反馈)模式和OFB(Output FeedBack,输出反馈)模式。
Cryptopp密码库是目前开放源代码加密库中比较流行的密码库,其特点操作简单,目前的最高版本为Crypto++ Library 5.6.1,它实现了各种公开密钥算法、AES,DES对称加密算法、RSA数字签名算法等等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种加密安全可靠,效率更高,具有良好并行性的基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:本发明设计了一种基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,基于面向机场噪声感知的三层体系架构实现,所述三层体系架构包括感知层、汇聚层和应用层,包括如下具体步骤:
步骤(1):所述感知层采集初步的噪声数据,并将初步的噪声数据通过3G无线网络传输给汇聚层;
步骤(2):所述汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合后进行AES加密,并将加密后的噪声数据包传输到应用层;
步骤(3):所述应用层将接收到的加密数据包进行解密处理,并对解密后的数据同时进行存储和分析处理,将分析处理后的数据以图像的形式显示出来。
作为本发明的一种优化方法:所述感知层包括至少一个感知节点,每个感知节点都具有至少一个声音传感器。
作为本发明的一种优化方法:所述步骤(2)包括如下具体处理:
步骤(21):汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合处理,形成噪声数据包;
步骤(22):创建密钥,并初始化密钥;
步骤(23):利用AES加密方法对步骤(21)中的噪声数据包进行加密处理;
步骤(24):将步骤(23)中加密后的噪声数据包传输到应用层。
作为本发明的一种优化方法:所述步骤(2)中汇聚层将加密后的数据包通过socket通信协议传送到应用层。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明所使用的AES加密方法比起传统的DES,安全性更高,因为密钥长度可以是128比特,192比特,256比特中的任意一个;
该算法是定义在有限域GF(2^8)上,并且算法执行时除了一个查表操作外,其他的运算都是异或或者移位,加密速度快,可以根据不同的加密模式加密不同的特点的文件,在每一圈运算和密钥扩展中都应用了非线性操作,能够有效的抵抗差分和线性密码分析等相关密钥分析攻击方法,并且没有弱密钥,对密钥的选择没有限制,由于位数比较大,因此对于密钥的穷举攻击也可以有效的抵抗、易实现以及伸缩性强;
机场噪声数据量很大,所有与预测相关的噪声数据具有很强的保密性,我们需要并行性好的加密传输方式,而AES的ECB加密方式恰恰满足以上要求。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明:
如图1所示,本发明设计了一种基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,基于面向机场噪声感知的三层体系架构实现,所述三层体系架构包括感知层、汇聚层和应用层,包括如下具体步骤:
步骤(1):所述感知层采集初步的噪声数据,并将初步的噪声数据通过3G无线网络传输给汇聚层;
步骤(2):所述汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合后进行AES加密,并将加密后的噪声数据包传输到应用层;
步骤(3):所述应用层将接收到的加密数据包进行解密处理,并对解密后的数据同时进行存储和分析处理,将分析处理后的数据以图像的形式显示出来。
作为本发明的一种优化方法:所述感知层包括至少一个感知节点,每个感知节点都具有至少一个声音传感器。
作为本发明的一种优化方法:所述步骤(2)包括如下具体处理:
在执行该步骤之前,首先把用到的cryptlib加密库放到程序中,该库是一款比较流行的加密算法库,并且也比较成熟,使用很方便,比起OpenSSL更轻便一些,windows下使用也很方便;
如果我们自己写加密算法,安全性是得不到保证的,很容易被别人攻击。加密的过程会应用该库里面的AES相应的函数库,例如:StringSource()对message进行MAC认证;Encryptor()加密函数;Decryptor()解密函数等函数;
步骤(21):汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合处理,形成噪声数据包;
步骤(22):创建密钥,并初始化密钥;在具体实施例中,当 AES 的构造函数被调用时,用于加密方法的两个表被初始化。第一个表是代替盒称为S-盒,它是一个16×16的矩阵,在幕后,加密例程获取该密钥数组并用它来生成一个名为w[]的密钥调度表,w[] 最初的 Nk(Nk = 密钥的长度/32)行被作为种子,剩余行从种子密钥来产生;
步骤(23):利用AES加密方法对步骤(21)中的噪声数据包进行加密处理;
ECB属于不带初始向量的分块模式,将原文分块时若不够整块则需要填充,此处的DEFAULT_PADDING即为使用默认数据填充;
AES 加密例程开始是拷贝 16 字节的输入数组到一个名为State的 4×4 字节矩阵中。AES操作 State[]在规范中,加密算法实现的一个预备的处理步骤被称为 AddRoundKey(轮密钥加);
AddRoundKey用密钥调度表中的前四行对 State 矩阵实行相应字节的异或(XOR)操作,并用轮密钥表 w[c,r] 异或输入 State[r,c],AES 算法的主循环对 State 矩阵执行四个不同的操作;
在规范中被称为 SubBytes(字节替换)、ShiftRows(行位移变换)、MixColumns(列混合变换)和 AddRoundKey,除了每次循环 AddRoundKe都被调用并使用密钥调度表的下面四行外,AddRoundKey与预备处理步骤中的 AddRoundKey相同;
SubBytes是一个代替操作,它将 State 矩阵中的每个字节替换成一个由 S-盒决定的新字节,ShiftRows 是一个置换操作,它将 State 矩阵中的字节向左旋转;MixColumns 是一个代替操作,它用 State 字节列的值进行数学域加和域乘的结果代替每个字节,SubBytes、ShiftRows、MixColumns 和 AddRoundKey 四个操作在一个执行 Nr 次的循环里被调用,Nr 为给定密钥大小的轮数减 1,加密算法使用的轮数要么是10,12,要么是14,这依赖于种子密钥长度是128位、192 位还是 256 位;
步骤(24):将步骤(23)中加密后的噪声数据包传输到应用层。
作为本发明的一种优化方法:所述步骤(2)中汇聚层将加密后的数据包通过socket通信协议传送到应用层。

Claims (4)

1.一种基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,基于面向机场噪声感知的三层体系架构实现,所述三层体系架构包括感知层、汇聚层和应用层,其特征在于,包括如下具体步骤:
步骤(1):所述感知层采集初步的噪声数据,并将初步的噪声数据通过3G无线网络传输给汇聚层;
步骤(2):所述汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合后进行AES加密,并将加密后的噪声数据包传输到应用层;
步骤(3):所述应用层将接收到的加密数据包进行解密处理,并对解密后的数据同时进行存储和分析处理,将分析处理后的数据以图像的形式显示出来。
2.根据权利要求1所述的基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,其特征在于,所述感知层包括至少一个感知节点,每个感知节点都具有至少一个声音传感器。
3.根据权利要求1所述的基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,其特征在于,所述步骤(2)包括如下具体处理:
步骤(21):汇聚层对接收到的初步噪声数据依次进行滤波、分析和融合处理,形成噪声数据包;
步骤(22):创建密钥,并初始化密钥;
步骤(23):利用AES加密方法对步骤(21)中的噪声数据包进行加密处理;
步骤(24):将步骤(23)中加密后的噪声数据包传输到应用层。
4.根据权利要求1所述的基于AES加密的机场噪声预测数据网络传输方法,其特征在于,所述步骤(2)中汇聚层将加密后的数据包通过socket通信协议传送到应用层。
CN2013102265835A 2013-06-08 2013-06-08 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法 Pending CN103338105A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102265835A CN103338105A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102265835A CN103338105A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103338105A true CN103338105A (zh) 2013-10-02

Family

ID=49246210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102265835A Pending CN103338105A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103338105A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103580851A (zh) * 2013-11-13 2014-02-12 福建省视通光电网络有限公司 信息加密及解密方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060282669A1 (en) * 2005-06-11 2006-12-14 Legg Stephen P Method and apparatus for virtually erasing data from WORM storage devices
CN201408076Y (zh) * 2009-05-07 2010-02-17 浙江省环境保护科学设计研究院 基于Zigbee技术的无线环境噪声处理模块及其监测节点、监测系统
CN101969376A (zh) * 2010-09-23 2011-02-09 北京航空航天大学 一种具有语义安全的自适应加密系统及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060282669A1 (en) * 2005-06-11 2006-12-14 Legg Stephen P Method and apparatus for virtually erasing data from WORM storage devices
CN201408076Y (zh) * 2009-05-07 2010-02-17 浙江省环境保护科学设计研究院 基于Zigbee技术的无线环境噪声处理模块及其监测节点、监测系统
CN101969376A (zh) * 2010-09-23 2011-02-09 北京航空航天大学 一种具有语义安全的自适应加密系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103580851A (zh) * 2013-11-13 2014-02-12 福建省视通光电网络有限公司 信息加密及解密方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101753292B (zh) 用于链接式加密模式的方法和设备
Agrawal et al. Implementation and analysis of various symmetric cryptosystems
CN106411518B (zh) 一种密钥不固定的对称白盒加密方法和装置
CN1323507C (zh) 分组加密算法中对短分组的处理方法
CN108429735A (zh) 一种数据加密方法
CN109245881A (zh) 一种照片视频云端加密存储方法
Agrawal et al. A modified approach for symmetric key cryptography based on blowfish algorithm
CN103580851A (zh) 信息加密及解密方法
Huang et al. A novel structure with dynamic operation mode for symmetric-key block ciphers
CN107534558A (zh) 用于保护经由数据总线传输的数据的信息安全的方法以及数据总线系统
Haldankar et al. Implementation of AES and blowfish algorithm
TWI700915B (zh) 混合式雙重網路加密系統
More et al. Implementation of AES with time complexity measurement for various input
CN107147626B (zh) 一种AES算法与ElGamal算法相结合的加密文件传输方法
Gaur et al. A comparative study and analysis of cryptographic algorithms: RSA, DES, AES, BLOWFISH, 3-DES, and TWOFISH
CN103338447B (zh) 一种应用于短距离传输的自存取加解密电路
CN106973061B (zh) 一种基于可逆逻辑电路的aes的外发文件加密方法
Pethe et al. A survey on different secret key cryptographic algorithms
TWI728933B (zh) 混合式多階運算加解密系統、其發送端裝置、以及其接收端裝置
Mohan et al. Revised aes and its modes of operation
CN103338105A (zh) 基于aes加密的机场噪声预测数据网络传输方法
TWI705685B (zh) 雙重網路加密系統
Huang et al. Real-time mode hopping of block cipher algorithms for mobile streaming
Karthigaikumar et al. Partially pipelined VLSI implementation of Blowfish encryption/decryption algorithm
CN106788968A (zh) 应用于wia-pa协议的安全协处理器的实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131002