CN112532637A - 一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法 - Google Patents

一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，包括有以下步骤：S1、编辑信息，对信息进行加密处理；S2、加密前先对整个明文分组，对信息进行分剪；S3、通过信息处理模块和通讯模块实现信息的传输；S4、网络终端通过公用秘钥对接收到的信息进行解密；S5、接收端接收到信息之后，对私密秘钥进行解码，显示信息内容；本发明通过对整文信息进行分剪，使得每组的信息长度保持在64字节之间，提高信息的传输速率，在密文前添加有公共秘钥和私密秘钥，使得密文信息更加的安全，并且公共秘钥能有效的实现对区块链点和网络终端进行识别，私密秘钥能够被新能源汽车进行单独的识别，减少信息的丢失。

Description

一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法
技术领域
本发明属于信息传输技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法。
背景技术
信息加密技术是利用数学或物理手段，对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护，以防止泄漏的技术，加密就是通过密码算术对数据进行转化，使之成为没有正确密钥任何人都无法读懂的报文。而这些以无法读懂的形式出现的数据一般被称为密文。为了读懂报文，密文必须重新转变为它的最初形式--明文。而含有用来以数学方式转换报文的双重密码就是密钥。在这种情况下即使一则信息被截获并阅读，这则信息也是毫无利用价值的。按照双方收发的密钥是否相同的标准划分为两大类：一种是常规算法(也叫私钥加密算法或对称加密算法)，其特征是收信方和发信方使用相同的密钥，即加密密钥和解密密钥是相同或等价的，另外一种是公钥加密算法(也叫非对称加密算法)。其特征是收信方和发信方使用的密钥互不相同，而且几乎不可能从加密密钥推导解密密钥。然而市面上各种的信息加密技术仍存在各种各样的问题。
如授权公告号为CN108810113A所公开的一种用于车辆与车辆之间的数据通信方法及系统，其虽然实现了获取车辆的总线信息，对所述车辆的总线信息进行解析，将解析后的总线信息进行加密处理，得到加密信息，对所述加密信息进行解密分析操作，如果解密成功，得到解密后的总线信息；如果解密失败，显示解密失败消息。本发明能够同时了解到家庭中其他车辆的温度数据、故障数据以及速度数据，省时省力，而且本发明能够有效防止总线信息被泄露，使得解密密钥具有唯一性，大大增加了系统的安全性。用于车辆与车辆之间的数据通信系统包括车联网汽车终端模块，实现链路通信通道，传输数据速度快，毫秒级的延时，能够满足数据快速传输的需要。简单高效，具有较强的通用性和实用性，应用范围广泛，但是并未解决现有秘钥单一，对于区块链中的各个区块点和网络终端的信息传输和私信之间的秘钥相同，不能够有效的区分，因为区块链和网络终端中的秘钥一般为公共秘钥，容易造成信息的丢失，信息过长传输的时候消耗巨大的资源等的问题，为此我们提出一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，包括有以下步骤：
S1、编辑信息，对信息进行加密处理：发送端首先对信息进行编辑输入，并且在信息进行编辑输入之后，通过信息加密模型对信息进行加密处理，其中信息的加密设有两组，分别为公共秘钥和私密秘钥，实现对信息进行密码的设定；
S2、加密前先对整个明文分组，对信息进行分剪：对整个信息进行分组处理分剪，且每个分组为64位字节长的二进制，然后对每个64位二进制加密处理，产生一组64位密文，最后将所有密文拼接起来就是整个密文；
S3、通过信息处理模块和通讯模块实现信息的传输：在对信息进行加密处理之后，通过信息处理模块对信息进行处理，处理之后，通过通讯模块实现对信息进行传输，将信息传输给区块链点，区块链点再将信息传输给网络终端；
S4、网络终端通过公用秘钥对接收到的信息进行解密：网路终端在接收到信息之后，通过公共秘钥对信息进行解密，在网络终端接收到信息之后，通过信息增强模块的处理之后，将信息传输给接收端；
S5、接收端接收到信息之后，对私密秘钥进行解码，显示信息内容：接收端通过通讯模块接收到网络终端传输过来的信息之后，通过信息解码模实现对信息中的私密秘钥进行解码，解码之后的信息能够正常呈现。
优选的，所述S1中的公共秘钥采用的是DSA算法，所述S1中的私密秘钥采用的是Rijndael加密法，所述Rijndael加密法又称为AES加密算法。
优选的，所述DSA算法中运用到以下参数：
p：L bits长的素数，L是64的倍数，范围是512到1024；
q：p-1的160bits的素因子；
g：g＝h^((p-1)/q)mod p，h满足h<p-1,h^((p-1)/q)mod p>1；
x：x<q，x为私钥；
y：y＝g^x mod p，(p,q,g,y)为公钥；
公钥中的签名生成：
P产生随机数k，k<q；
P计算r＝(g^k mod p)mod q；
s＝(k^(-1)(H(m)+xr))mod q；
签名结果是(m,r,s)；
公钥中的验证时计算：
w＝s^(-1)mod q；
u1＝(H(m)*w)mod q；
u2＝(r*w)mod q；
v＝((g^u1*y^u2)mod p)mod q；
若v＝r，则认为签名有效。
优选的，所述AES加密算法采用的是CTR模式，所述CTR模式加密是对一系列输入数据块进行加密，产生一系列的输出块，输出块与明文异或得到密文，对于最后的数据块，是长u位的局部数据块，且u位就将用于异或操作，而剩下的b-u位将被丢弃，且b表示块的长度，CTR解密类似，假定计数表示为T1,T2,…,Tn，CTR模式可定义如下：
CTR加密公式如下：
Cj＝Pj XOR Ek(Tj)；
C*n＝P*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
CTR解密公式如下：
Pj＝Cj XOR Ek(Tj)；
P*n＝C*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
加密方式：密码算法产生一个16字节的伪随机码块流，伪随机码块与输入的明文进行异或运算后产生密文输出，密文与同样的伪随机码进行异或运算后可以重产生明文。
优选的，所述S3中的信息处理包括有信息检测、信息滤波、信息添加IP地址、信息压缩和信息输出，所述信息检测用于检测信息的长度，所述信息滤波用于滤除信息加密过程中的空白字节，压缩信息的长度，所述信息添加IP地址包括有信息发送端IP地址和信息接收到IP地址，所述信息压缩用于将信息压缩打包，减少信息传输的消耗，所述信息输出用于将信息传输发送出去。
优选的，所述S3中的通讯模块和所述S5中的通讯模块中均包括有5G通讯、4G通讯和卫星通讯定位，所述通讯模块优选所述5G通讯进行通讯传输，所述卫星通讯定位用于在网络信息不好的时候进行使用。
优选的，所述S4中的网络终端在接收到传输信息之后，通过公共秘钥所述DSA算法进行解码，此时网络终端得到所述信息接收到IP地址地址，所述网络终端通过所述信息接收到的IP地址对所述接收端进行发送信息。
优选的，所述公共秘钥为所述网络终端秘钥地址，所述秘钥地址分别存储在各个所述区块链点和新能源汽车的所述信息加密模型的内部，在进行信息传输的时候自动进行添加。
优选的，所述S5中的通讯模块在接收到信息的时候，先对信息进行增强处理，然后进行滤波处理，最后进行解压处理和解码处理，所述增强处理和滤波处理是为了增强信息的强度，所述解压处理和解码处理是为了使得解除信息的压缩包和使得信息整文能够呈现。
优选的，所述S4中的网络终端在进行信息的转发的时候，要在信息的前端添加发生信息人的信息、时间和信息简介，所述信息简介通过哈希算法进行截取信息的前24个字节信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过对整文信息进行分剪，使得每组的信息长度保持在64字节之间，提高信息的传输速率，使得信息能够同时在多组带宽中进行数据传输，相比与现有的一组整文信息传输的速率能够提高至少百分之五十的速率。
(2)本发明在密文前添加有公共秘钥和私密秘钥，使得密文信息更加的安全，不会在传输的过程中发生丢失和被截取，并且公共秘钥能有效的实现对区块链点和网络终端进行识别，私密秘钥能够被新能源汽车进行单独的识别，减少信息的丢失。
附图说明
图1为本发明的步骤结构示意图；
图2为本发明的4G和5G的网络传输电路图；
图3为本发明的卫星通讯定位电路图；
图4为本发明的信息处理模块电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，包括有以下步骤：
S1、编辑信息，对信息进行加密处理：发送端首先对信息进行编辑输入，并且在信息进行编辑输入之后，通过信息加密模型对信息进行加密处理，其中信息的加密设有两组，分别为公共秘钥和私密秘钥，实现对信息进行密码的设定；
S2、加密前先对整个明文分组，对信息进行分剪：对整个信息进行分组处理分剪，且每个分组为64位字节长的二进制，然后对每个64位二进制加密处理，产生一组64位密文，最后将所有密文拼接起来就是整个密文；
S3、通过信息处理模块和通讯模块实现信息的传输：在对信息进行加密处理之后，通过信息处理模块对信息进行处理，处理之后，通过通讯模块实现对信息进行传输，将信息传输给区块链点，区块链点再将信息传输给网络终端；
S4、网络终端通过公用秘钥对接收到的信息进行解密：网路终端在接收到信息之后，通过公共秘钥对信息进行解密，在网络终端接收到信息之后，通过信息增强模块的处理之后，将信息传输给接收端；
S5、接收端接收到信息之后，对私密秘钥进行解码，显示信息内容：接收端通过通讯模块接收到网络终端传输过来的信息之后，通过信息解码模实现对信息中的私密秘钥进行解码，解码之后的信息能够正常呈现。
为了实现信息进行公共加密和私密加密，本实施例中，优选的，所述S1中的公共秘钥采用的是DSA算法，所述S1中的私密秘钥采用的是Rijndael加密法，所述Rijndael加密法又称为AES加密算法。
为了实现对信息进行公共秘钥的加密，本实施例中，优选的，所述DSA算法中运用到以下参数：
p：L bits长的素数，L是64的倍数，范围是512到1024；
q：p-1的160bits的素因子；
g：g＝h^((p-1)/q)mod p，h满足h<p-1,h^((p-1)/q)mod p>1；
x：x<q，x为私钥；
y：y＝g^x mod p，(p,q,g,y)为公钥；
公钥中的签名生成：
P产生随机数k，k<q；
P计算r＝(g^k mod p)mod q；
s＝(k^(-1)(H(m)+xr))mod q；
签名结果是(m,r,s)；
公钥中的验证时计算：
w＝s^(-1)mod q
u1＝(H(m)*w)mod q；
u2＝(r*w)mod q；
v＝((g^u1*y^u2)mod p)mod q；
若v＝r，则认为签名有效。
为了实现对信息进行私密秘钥的加密，本实施例中，优选的，所述AES加密算法采用的是CTR模式，所述CTR模式加密是对一系列输入数据块进行加密，产生一系列的输出块，输出块与明文异或得到密文，对于最后的数据块，是长u位的局部数据块，且u位就将用于异或操作，而剩下的b-u位将被丢弃，且b表示块的长度，CTR解密类似，假定计数表示为T1,T2,…,Tn，CTR模式可定义如下：
CTR加密公式如下：
Cj＝Pj XOR Ek(Tj)；
C*n＝P*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
CTR解密公式如下：
Pj＝Cj XOR Ek(Tj)；
P*n＝C*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
加密方式：密码算法产生一个16字节的伪随机码块流，伪随机码块与输入的明文进行异或运算后产生密文输出，密文与同样的伪随机码进行异或运算后可以重产生明文。
为了实现对信息进行处理，对信息所占字节进行压缩，减少资源的消耗，并且滤除信息中的杂波，本实施例中，优选的，所述S3中的信息处理包括有信息检测、信息滤波、信息添加IP地址、信息压缩和信息输出，所述信息检测用于检测信息的长度，所述信息滤波用于滤除信息加密过程中的空白字节，压缩信息的长度，所述信息添加IP地址包括有信息发送端IP地址和信息接收到IP地址，所述信息压缩用于将信息压缩打包，减少信息传输的消耗，所述信息输出用于将信息传输发送出去。
为了实现对信息的传输多样性，并且能够实现对信息传输方式的优化选择，本实施例中，优选的，所述S3中的通讯模块和所述S5中的通讯模块中均包括有5G通讯、4G通讯和卫星通讯定位，所述通讯模块优选所述5G通讯进行通讯传输，所述卫星通讯定位用于在网络信息不好的时候进行使用。
为了使得网络终端能够明确信息接收端的IP地址，实现信息的转发，本实施例中，优选的，所述S4中的网络终端在接收到传输信息之后，通过公共秘钥所述DSA算法进行解码，此时网络终端得到所述信息接收到IP地址地址，所述网络终端通过所述信息接收到的IP地址对所述接收端进行发送信息。
为了实现网络终端和区块链点能够实现对所有的新能源汽车进行信息的识别接收，本实施例中，优选的，所述公共秘钥为所述网络终端秘钥地址，所述秘钥地址分别存储在各个所述区块链点和新能源汽车的所述信息加密模型的内部，在进行信息传输的时候自动进行添加。
为了使得接收端能够实现对信息进行增强处理，保证信息的稳定性，本实施例中，优选的，所述S5中的通讯模块在接收到信息的时候，先对信息进行增强处理，然后进行滤波处理，最后进行解压处理和解码处理，所述增强处理和滤波处理是为了增强信息的强度，所述解压处理和解码处理是为了使得解除信息的压缩包和使得信息整文能够呈现。
为了实现信息接收端能够明确知晓信息传输端的信息和简介，本实施例中，优选的，所述S4中的网络终端在进行信息的转发的时候，要在信息的前端添加发生信息人的信息、时间和信息简介，所述信息简介通过哈希算法进行截取信息的前24个字节信息。
本发明的工作原理及使用流程：
第一步、编辑信息，对信息进行加密处理：发送端首先对信息进行编辑输入，并且在信息进行编辑输入之后，通过信息加密模型对信息进行加密处理，其中信息的加密设有两组，分别为公共秘钥和私密秘钥，实现对信息进行密码的设定；
第二步、加密前先对整个明文分组，对信息进行分剪：对整个信息进行分组处理分剪，且每个分组为64位字节长的二进制，然后对每个64位二进制加密处理，产生一组64位密文，最后将所有密文拼接起来就是整个密文；
第三步、通过信息处理模块和通讯模块实现信息的传输：在对信息进行加密处理之后，通过信息处理模块对信息进行处理，处理之后，通过通讯模块实现对信息进行传输，将信息传输给区块链点，区块链点再将信息传输给网络终端；
第四步、网络终端通过公用秘钥对接收到的信息进行解密：网路终端在接收到信息之后，通过公共秘钥对信息进行解密，在网络终端接收到信息之后，通过信息增强模块的处理之后，将信息传输给接收端；
第五步、接收端接收到信息之后，对私密秘钥进行解码，显示信息内容：接收端通过通讯模块接收到网络终端传输过来的信息之后，通过信息解码模实现对信息中的私密秘钥进行解码，解码之后的信息能够正常呈现。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于，包括有以下步骤：
S1、编辑信息，对信息进行加密处理：发送端首先对信息进行编辑输入，并且在信息进行编辑输入之后，通过信息加密模型对信息进行加密处理，其中信息的加密设有两组，分别为公共秘钥和私密秘钥，实现对信息进行密码的设定；
S2、加密前先对整个明文分组，对信息进行分剪：对整个信息进行分组处理分剪，且每个分组为64位字节长的二进制，然后对每个64位二进制加密处理，产生一组64位密文，最后将所有密文拼接起来就是整个密文；
S3、通过信息处理模块和通讯模块实现信息的传输：在对信息进行加密处理之后，通过信息处理模块对信息进行处理，处理之后，通过通讯模块实现对信息进行传输，将信息传输给区块链点，区块链点再将信息传输给网络终端；
S4、网络终端通过公用秘钥对接收到的信息进行解密：网路终端在接收到信息之后，通过公共秘钥对信息进行解密，在网络终端接收到信息之后，通过信息增强模块的处理之后，将信息传输给接收端；
S5、接收端接收到信息之后，对私密秘钥进行解码，显示信息内容：接收端通过通讯模块接收到网络终端传输过来的信息之后，通过信息解码模实现对信息中的私密秘钥进行解码，解码之后的信息能够正常呈现。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S1中的公共秘钥采用的是DSA算法，所述S1中的私密秘钥采用的是AES加密算法。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述DSA算法中运用到以下参数：
p：L bits长的素数，L是64的倍数，范围是512到1024；
q：p-1的160bits的素因子；
g：g＝h^((p-1)/q)mod p，h满足h<p-1,h^((p-1)/q)mod p>1；
x：x<q，x为私钥；
y：y＝g^x mod p，(p,q,g,y)为公钥；
公钥中的签名生成：
P产生随机数k，k<q；
P计算r＝(g^k mod p)mod q；
s＝(k^(-1)(H(m)+xr))mod q；
签名结果是(m,r,s)；
公钥中的验证时计算：
w＝s^(-1)mod q；
u1＝(H(m)*w)mod q；
u2＝(r*w)mod q；
v＝((g^u1*y^u2)mod p)mod q；
若v＝r，则认为签名有效。
4.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述AES加密算法采用的是CTR模式，所述CTR模式加密是对一系列输入数据块进行加密，产生一系列的输出块，输出块与明文异或得到密文，对于最后的数据块，是长u位的局部数据块，且u位就将用于异或操作，而剩下的b-u位将被丢弃，且b表示块的长度，CTR解密类似，假定计数表示为T1,T2,…,Tn，CTR模式可定义如下：
CTR加密公式如下：
Cj＝Pj XOR Ek(Tj)；
C*n＝P*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
CTR解密公式如下：
Pj＝Cj XOR Ek(Tj)；
P*n＝C*n XOR MSBu(Ek(Tn))j＝1，2…n-1；
加密方式：密码算法产生一个16字节的伪随机码块流，伪随机码块与输入的明文进行异或运算后产生密文输出，密文与同样的伪随机码进行异或运算后可以重产生明文。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S3中的信息处理包括有信息检测、信息滤波、信息添加IP地址、信息压缩和信息输出，所述信息检测用于检测信息的长度，所述信息滤波用于滤除信息加密过程中的空白字节，压缩信息的长度，所述信息添加IP地址包括有信息发送端IP地址和信息接收到IP地址，所述信息压缩用于将信息压缩打包，减少信息传输的消耗，所述信息输出用于将信息传输发送出去。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S3中的通讯模块和所述S5中的通讯模块中均包括有5G通讯、4G通讯和卫星通讯定位，所述通讯模块优选所述5G通讯进行通讯传输，所述卫星通讯定位用于在网络信息不好的时候进行使用。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S4中的网络终端在接收到传输信息之后，通过公共秘钥所述DSA算法进行解码，此时网络终端得到所述信息接收到IP地址地址，所述网络终端通过所述信息接收到的IP地址对所述接收端进行发送信息。
8.根据权利要求8所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述公共秘钥为所述网络终端秘钥地址，所述秘钥地址分别存储在各个所述区块链点和新能源汽车的所述信息加密模型的内部，在进行信息传输的时候自动进行添加。
9.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S5中的通讯模块在接收到信息的时候，先对信息进行增强处理，然后进行滤波处理，最后进行解压处理和解码处理，所述增强处理和滤波处理是为了增强信息的强度，所述解压处理和解码处理是为了使得解除信息的压缩包和使得信息整文能够呈现。
10.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的新能源汽车联网信息加密传输方法，其特征在于：所述S4中的网络终端在进行信息的转发的时候，要在信息的前端添加发生信息人的信息、时间和信息简介，所述信息简介通过哈希算法进行截取信息的前24个字节信息。
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