CN111683075A - 一种基于fc-ae-asm协议通讯的数据加密算法 - Google Patents

一种基于fc-ae-asm协议通讯的数据加密算法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于FC‑AE‑ASM协议通讯的数据加密算法，1)在标准的FC‑AE‑ASM数据通讯的帧格式下进行发送端数据校验2)在标准的FC‑AE‑ASM数据通讯的帧格式下进行接收端数据校验3)如果出现对比结果不一致，则将数据进行丢弃处理；其优点是：主要实现了对ASM协议数据检验的新功能，新增功能主要实现FC‑AE‑ASM协议的数据校验功能，在FC及ASM协议架构内做调整，对整系统的可靠性不会产生影响。保证了固定局域网络的数据安全性和网络的健壮性。

Description

一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法
技术领域：
本发明属于通讯协议数据加密技术领域，涉及一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法。
背景技术：
在机载航电系统中，主要选用FC-AE-ASM协议通讯的光纤网络通讯模块作为数据收发的终端。整个航电系统下各分系统均采用此协议进行数据通讯。
目前，基于FC-AE-ASM协议通讯的光纤网络通讯模块协议都基于标准，因此当网络中接入类非允许入网的设备后，均可进行数据通讯，严重影响了局域网络的数据安全性和可靠性。
本发明所要解决的问题是如何鉴别非允许入网设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，
本发明的技术方案是：一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，包括以下步骤：
1)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行发送端数据校验
2)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行接收端数据校验
3)如果出现对比结果不一致，则将数据进行丢弃处理。
所述发送端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
所述接收端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
所述数据校验是指定数据检验模块输入端位宽为64bit，输出位宽为8bit，在有效数据输入的一个时钟节拍后得到8bit的检验数据；检验数据中有效数据由D_ID低32位、RX_ID、MSGID字段拼接得到；数据校验的初始值及多项式算法可根据实际需求进行调整；多项式算法计算中dout为输出的校验数据，d为输入的待检验数据，crc为初始值。
本发明的有益效果是：主要实现了对ASM协议数据检验的新功能，新增功能主要实现FC-AE-ASM协议的数据校验功能，在FC及ASM协议架构内做调整，对整系统的可靠性不会产生影响。保证了固定局域网络的数据安全性和网络的健壮性。
附图说明
图1是FC通讯网络的协议格式。
图2是FC-AE-ASM协议通讯格式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-图2所示，本算法需要执行以下步骤：
1)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行发送端数据校验
2)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行接收端数据校验
3)如果出现对比结果不一致，则将数据进行丢弃处理。
所述发送端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
所述接收端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
所述数据校验是指定数据检验模块输入端位宽为64bit，输出位宽为8bit，在有效数据输入的一个时钟节拍后得到8bit的检验数据；检验数据中有效数据由D_ID低32位、RX_ID、MSGID字段拼接得到；数据校验的初始值及多项式算法可根据实际需求进行调整；多项式算法计算中dout为输出的校验数据，d为输入的待检验数据，crc为初始值。
通过利用FC-AE-ASM协议中的可变字段进行算法加密后填入空闲字段的方式，使得在标准的FC-AE-ASM协议上对通讯端的发送数据进行加密，在接收端用该算法对数据进行解密后，将验证成功的数据提交给用户。同时此算法在数据收发上兼容标准的协议通讯。
由于FC帧头的各字段在FC-FS协议中均进行了明确定义，虽然部分字段如OX_ID目前设置为默认值全F，未有效利用，但不对FC帧头进行调整。ASM帧和ELS帧分别对应不同的帧头，ASM帧的帧头有协议支撑，可利用其保留字段进行设计，ELS帧全部由软件定义，不便于设计调整；综上，有效数据由D_ID低32位、RX_ID、MSGID字段拼接得到数据校验的初始值与固定的数值进行按位的异或得到得到8位数据，
多项式算法事例如下：
a)首先进行拼接操作，输出1个64bits的Data，操作如下；
d＝{D_ID低32位、RX_ID,MSGID}；
b)多项式公：
dout＝d[61]^d[60]^d[56]^d[54]^d[53]^d[52]^d[51]^d[49]^d[48]^d[47]^d[44]^d[40]^d[35]^d[34]^d[32]^d[30]^d[29]^d[27]^d[23]^d[22]^d[21]^d[20]^d[14]^d[11]^d[10]^d[8]^d[7]^d[2]^d[0]
利用ASM帧头的第8字节作为ASM帧帧头的校验字段，同时实现ASM帧的加密功能。对ELS帧不做加密处理。
具体实现是算法是通过FPGA逻辑层来数据的加密与解密。发送数据时，逻辑通过计算将校验值写入加密字段，数据接收时，根据加密字段与加密算法将SM帧头的第8字节作为ASM帧帧头的校验字段读取出来，并与将得到数据消息的D_ID低32位、RX_ID、MSGID字段拼接得到，数据校验的初始值及多项式算法可根据实际需求进行调整，多项式算法计算，得到8位数据进行比对，反推验证数据的有效性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，其特征包括以下步骤：
1)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行发送端数据校验
2)在标准的FC-AE-ASM数据通讯的帧格式下进行接收端数据校验
3)如果出现对比结果不一致，则将数据进行丢弃处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，其特征在于：所述发送端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
3.根据权利要求1所述的一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，其特征在于：所述接收端数据校验是选取FC协议帧头的D_ID低32位、RX_ID字段、ASM协议帧头的MSGID字段拼接后作为数据校验字段，ASM帧头的第8字节作为协议的校验字段，在ASM帧头的第四字节定义为SN号，第五字节定义为空闲字段，第六、七字节为保留字段。
4.根据权利要求1所述的一种基于FC-AE-ASM协议通讯的数据加密算法，其特征在于：所述数据校验是指定数据检验模块输入端位宽为64bit，输出位宽为8bit，在有效数据输入的一个时钟节拍后得到8bit的检验数据；检验数据中有效数据由D_ID低32位、RX_ID、MSGID字段拼接得到；数据校验的初始值及多项式算法可根据实际需求进行调整；多项式算法计算中dout为输出的校验数据，d为输入的待检验数据，crc为初始值。
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