CN105744515A - 用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，其包括如下步骤：步骤1、主无线站接收并存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY，主无线站将主站校验随机数发送至从无线站；步骤2、从无线站得到从站校验加密数；步骤3、从无线站将所述得到的从站CRYP密文无线传输至主无线站内；步骤4、主无线站以得到主站解密校验数；步骤5、得到主站校验中间数；步骤6、主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较。本发明能对汇流箱监控中实现数据的有效加密，确保了无线通信的安全性以及数据传输的稳定性，满足光伏汇流箱监控中数据无线传输的要求。

Description

用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法

技术领域

本发明涉及一种加密方法，尤其是一种用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，属于光伏汇流数据传输的技术领域。

背景技术

在光伏系统监控中，汇流箱需要对太阳能电板组件的电流、电压、温度等参数进行采集，通过RS485或RJ45完成和上位机的通信，从而实现采集数据的传输。但是对已安装的汇流箱改造时，现场无法布线或布线困难，即现有采用RS485或RJ45通信方式已不能适应改造要求。为了能适应改造的要求，可以采用无线传输，但是在采用无线传输及明文传输时，无线通信有掉包现象和数据不安全的现象，无法满足监控的安全性要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，其能对汇流箱监控中实现数据的有效加密，确保了无线通信的安全性以及数据传输的稳定性，满足光伏汇流箱监控中数据无线传输的要求。

按照本发明提供的技术方案，所述用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，将光伏汇流箱系统中的一光伏汇流箱确定为主无线站，并将光伏汇流箱系统中其余的光伏汇流箱确定为从无线站，所述从无线站、主无线站间能进行所需的无线通信；所述无线通信加密方法包括如下步骤：

步骤1、从无线站将所述从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY无线发送至主无线站，主无线站接收并存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY，且在存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，主无线站产生主站校验随机数，并将主站校验随机数返回发送至对应的从无线站；

步骤2、从无线站接收主无线站发送的主站校验随机数，并利用所述主站校验随机数与从无线站内的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY进行CRC校验，以得到与主站校验随机数长度一致的从站校验中间数；从无线站将得到的从站校验中间数随机插入到接收的主站校验随机数内，以得到从站校验加密数；

步骤3、从无线站利用从站加密密钥EN_KEY对上述从站校验加密数进行基于KEELOQ的加密，以得到从站CRYP密文，且从无线站将所述得到的从站CRYP密文无线传输至主无线站内；

步骤4、主无线站在接收到从无线站发送的从站CRYP密文后，利用所述从无线站的从站加密密钥EN_KEY对从站CRYP密文进行解密，以得到主站解密校验数；

步骤5、对所述发送从站CRYP密文的从无线站，主无线站提取所存储从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及发送至所述从无线站的主站校验随机数，并将所提取的序列号、从站加密密钥EN_KEY以及主站校验随机数进行CRC校验，以得到主站校验中间数；

步骤6、主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，主无线站与所述从无线站进行所需的数据通信，否则，跳转步骤1，直至主站校验中间数与主站解密校验数一致。

所述主站校验随机数的数据长度为16bit，从站加密密钥EN_KEY的数据长度为64bit，从站校验加密数的数据长度为32bit。

本发明的优点：主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，主无线站与所述从无线站进行所需的数据通信，能对汇流箱监控中实现数据的有效加密，确保了无线通信的安全性以及数据传输的稳定性，满足光伏汇流箱监控中数据无线传输的要求。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了能对汇流箱监控中实现数据的有效加密，确保了无线通信的安全性以及数据传输的稳定性，满足光伏汇流箱监控中数据无线传输的要求，本发明将光伏汇流箱系统中的一光伏汇流箱确定为主无线站，并将光伏汇流箱系统中其余的光伏汇流箱确定为从无线站，所述从无线站、主无线站间能进行所需的无线通信；所述无线通信加密方法包括如下步骤：

步骤1、从无线站将所述从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY无线发送至主无线站，主无线站接收并存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY，且在存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，主无线站产生主站校验随机数，并将主站校验随机数返回发送至对应的从无线站；

具体实施时，光伏汇流箱系统中包含多个光伏汇流箱，每个光伏汇流箱内包含用于数据处理的处理器，通过所述处理器能够完成所需的数据加密、传输等所需的处理过程，具体为本技术领域人员所熟知，具体不再赘述。为了满足光伏汇流箱系统中的无线通信，选择一个光伏汇流箱作为主无线站，其余的光伏汇流箱作为从无线站，从无线站能与主无线站进行无线通信，即能实现光伏汇流箱系统中的数据传输，确定得到主无线站、从无线站从站的过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。主无线站、从无线站间可以采用现有常用的无线通信方式，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

对于确定的从无线站，在所述从无线站内均具有对应的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY，通过序列号SN能区分不同的从无线站，每个从无线站的从站加密密钥EN_KEY不同。为了实现无线通信加密，从无线站需要把自身的序列号SN以及对应的从站加密密钥EN_KEY发送至主无线站内，主无线站在接收到每个从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，将每个从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY进行关联存储。

主无线站在将每个从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，会针对所述从无线站产生一个主站校验随机数，具体实施时，主站校验随机数可以与接收从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY进行关联存储，并将针对所述从无线站产生的主站校验随机数返回至所述从无线站内。对于多个从无线站，主无线站针对每个从无线站产生的主站校验随机数可以相同，也可以不同，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。图1中示出了，包含三个从无线站的情况，三个从无线站分别为从无线站B、从无线站C以及从无线站D。

步骤2、从无线站接收主无线站发送的主站校验随机数，并利用所述主站校验随机数与从无线站内的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY进行CRC校验，以得到与主站校验随机数长度一致的从站校验中间数；从无线站将得到的从站校验中间数随机插入到接收的主站校验随机数内，以得到从站校验加密数；

本发明实施例中，主无线站针对每个从无线站产生主站校验随机数，并将所述主站校验随机数传输至对应的从无线站内，即从无线站先将序列号SN、从站加密密钥EN_KEY传输至主无线站内，主无线站在接收序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，针对所述从无线站产生主站校验随机数，因此，主无线站能将所述主站校验随机数传输至匹配的从无线站内。

从无线站在接收到主站校验随机数后，能实现主站校验随机数、序列号SN以及从站加密密钥EN_KEY进行CRC校验，在进行CRC校验后，能得到与主站随机校验数长度一致的从站校验中间数。具体实施时，主站校验随机数的数据长度可以为16bit，因此，从站校验中间数的数据长度也为16bit，从站校验加密数的数据长度为32位。

步骤3、从无线站利用从站加密密钥EN_KEY对上述从站校验加密数进行基于KEELOQ的加密，以得到从站CRYP密文，且从无线站将所述得到的从站CRYP密文无线传输至主无线站内；

本发明实施例中，从站加密密钥EN_KEY的数据长度为64bit，利用从站加密密钥EN_KEY对从站校验加密数采用KEELOQ的加密，以得到32bit的从站CRYP密文。利用KEELOQ加密方法实现从站加密密钥EN_KEY对从站校验加密数的加密过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。从无线站在得到从站CRYP密文后，需要将所述从站CRYP密文无线传输至主无线站内。

步骤4、主无线站在接收到从无线站发送的从站CRYP密文后，利用所述从无线站的从站加密密钥EN_KEY对从站CRYP密文进行解密，以得到主站解密校验数；

本发明实施例中，主无线站在接收到从无线站发送的从站CRYP密文后，根据所述从无线站的信息提取与所述从无线站对应的从站加密密钥EN_KEY，从而能利用所述从站加密密钥EN_KEY对从站CRYP密文的解密，具体解密过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。在解密后，得到主站解密校验数。

步骤5、对所述发送从站CRYP密文的从无线站，主无线站提取所存储从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及发送至所述从无线站的主站校验随机数，并将所提取的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及主站校验随机数进行CRC校验，以得到主站校验中间数；

本发明实施例中，在得到主站解密校验数后，主无线站还需要提取与所述从无线站队医你给的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及相应的主站校验随机数，并根据序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及主站校验随机数进行CRC校验，以得到主站校验中间数，得到主站校验中间数的过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

步骤6、主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，主无线站与所述从无线站进行所需的数据通信，否则，跳转步骤1，直至主站校验中间数与主站解密校验数一致。

本发明实施例中，在得到主站校验中间数、主站解密校验数后，主无线站需要将主站校验中间数、主站解密校验数后进行比对，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，则表明从无线站向主无线站发送数据的正确，则允许所述从无线站与主无线站间进行所需的数据通信，否则，禁止所述从无线站与主无线站间的数据通信。

本发明主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，主无线站与所述从无线站进行所需的数据通信，能对汇流箱监控中实现数据的有效加密，确保了无线通信的安全性以及数据传输的稳定性，满足光伏汇流箱监控中数据无线传输的要求。

Claims (2)

1.一种用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，将光伏汇流箱系统中的一光伏汇流箱确定为主无线站，并将光伏汇流箱系统中其余的光伏汇流箱确定为从无线站，所述从无线站、主无线站间能进行所需的无线通信；其特征是，所述无线通信加密方法包括如下步骤：

步骤1、从无线站将所述从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY无线发送至主无线站，主无线站接收并存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY，且在存储从无线站发送的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY后，主无线站产生主站校验随机数，并将主站校验随机数返回发送至对应的从无线站；

步骤2、从无线站接收主无线站发送的主站校验随机数，并利用所述主站校验随机数与从无线站内的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY进行CRC校验，以得到与主站校验随机数长度一致的从站校验中间数；从无线站将得到的从站校验中间数随机插入到接收的主站校验随机数内，以得到从站校验加密数；

步骤3、从无线站利用从站加密密钥EN_KEY对上述从站校验加密数进行基于KEELOQ的加密，以得到从站CRYP密文，且从无线站将所述得到的从站CRYP密文无线传输至主无线站内；

步骤4、主无线站在接收到从无线站发送的从站CRYP密文后，利用所述从无线站的从站加密密钥EN_KEY对从站CRYP密文进行解密，以得到主站解密校验数；

步骤5、对所述发送从站CRYP密文的从无线站，主无线站提取所存储从无线站的序列号SN、从站加密密钥EN_KEY以及发送至所述从无线站的主站校验随机数，并将所提取的序列号、从站加密密钥EN_KEY以及主站校验随机数进行CRC校验，以得到主站校验中间数；

步骤6、主无线站将主站校验中间数与主站解密校验数进行比较，当主站校验中间数与主站解密校验数一致时，主无线站与所述从无线站进行所需的数据通信，否则，跳转步骤1，直至主站校验中间数与主站解密校验数一致。

2.根据权利要求1所述的用于光伏汇流箱数据传输中的无线通信加密方法，其特征是：所述主站校验随机数的数据长度为16bit，从站加密密钥EN_KEY的数据长度为64bit，从站校验加密数的数据长度为32bit。