CN112953902A - 一种工业物联网数据加密通信系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业物联网数据加密通信系统及方法，系统包括：加密装置，用于将接收到的明文数据结合秘钥生成密文并进行传输；解密装置，用于对所述加密装置进行注册、绑定，并通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据；秘钥管理装置，用于随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给所述加密装置和解密装置，以供所述加密装置和解密装置皆采用所述字符串与周期性加密盐动态生成所述秘钥。本实施例利用密钥管理工具使得加密装置和解密系统的配对工作自动化，系统周期性动态自动生成密钥，增强了密钥的安全性，密钥的加密为周期性更新，减少了加密的计算量，同时数据加解密采用不复杂的加密方法，保证数据加解密的实时性。

Description

一种工业物联网数据加密通信系统及方法
技术领域
本发明涉及物联网通信安全领域，特别涉及一种工业物联网数据加密通信系统及方法。
背景技术
工业物联网是一个涉及互联网和数据传输的复杂基础设施，存在大量有价值的数据，也吸引着各方黑客的攻击和破坏，一旦遭受攻击将造成重大损失，因此提升数据传输的安全成为必要。
在工业物联网数据传输过程中，通常都需要通过加密技术来保证传输数据的安全性。现有加密技术上，简单的加密方法，加解密速度快，但不能保证数据传输的安全性，数据容易篡改；复杂的加密方法虽然安全性高，但加解密速度慢，无法实现数据通信的实时加解密，同时缺少对密钥的管理系统，需要人工操作配置，不能满足在实际工业物联网应用自动化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种工业物联网的数据加密系统和方法，解决了简单加密不能保证安全性的问题，而复杂加密计算量大，缺乏实时性的问题，同时提供对密钥的管理系统，实现工业物联网自动化加密传输。
根据本发明第一方面实施例的一种工业物联网数据加密通信系统，包括：加密装置，用于将接收到的明文数据结合秘钥生成密文并进行传输；解密装置，用于对所述加密装置进行注册、绑定，并通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据；秘钥管理装置，用于随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给所述加密装置和解密装置，以供所述加密装置和解密装置皆采用所述字符串与周期性加密盐动态生成所述秘钥。
根据本发明第一实施例的工业物联网数据加密通信系统，至少具有如下有益效果：本实施例利用密钥管理工具使得加密装置和解密系统的配对工作自动化，系统周期性动态自动生成密钥，增强了密钥的安全性，密钥的加密为周期性更新，减少了加密的计算量，同时数据加解密采用不复杂的加密方法，保证数据加解密的实时性。
根据本发明第一方面的一些实施例，所述周期性加密盐的更新周期为1小时。
根据本发明第一方面的一些实施例，所述周期性加密盐为时间年月日。
根据本发明第一方面的一些实施例，所述加密装置为工业物联网终端，所述解密装置为工业物联网服务器，所述秘钥管理装置为上位机。
根据本发明第一方面的一些实施例，所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性。
根据本发明第二方面实施例的一种工业物联网数据加密通信方法，包括以下步骤：由秘钥管理装置随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给加密装置和解密装置；加密装置与所述解密装置进行注册、绑定；加密装置与解密装置分别采用所述字符串与周期性加密盐动态生成秘钥；加密装置将接收到的明文数据结合所述秘钥生成密文并进行传输给所述解密装置；解密装置通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据。
根据本发明第二方面实施例的一种工业物联网数据加密通信方法，至少具有如下有益效果：本实施例利用密钥管理工具使得加密装置和解密系统的配对工作自动化，系统周期性动态自动生成密钥，增强了密钥的安全性，密钥的加密为周期性更新，减少了加密的计算量，同时数据加解密采用不复杂的加密方法，保证数据加解密的实时性。
根据本发明第二方面的一些实施例，所述周期性加密盐的更新周期为1小时。
根据本发明第二方面的一些实施例，所述周期性加密盐为时间年月日。
根据本发明第二方面的一些实施例，所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性。
根据本发明第二方面的一些实施例，所述加密装置与所述解密装置进行注册、绑定包括：加密装置发送所述字符串给所述解密装置以请求注册，所述解密装置检索匹配所述字符串后将所述加密装置ID与所述字符串绑定。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的工业物联网数据加密通信系统原理图；
图2为本发明实施例的工业物联网数据加密通信方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参考图1所示，为本技术方案实施例的一种工业物联网数据加密通信系统，包括：加密装置、解密装置和秘钥管理装置，其中，加密装置，用于将接收到的明文数据结合秘钥生成密文并进行传输；解密装置，用于对所述加密装置进行注册、绑定，并通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据；秘钥管理装置，用于随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给所述加密装置和解密装置，以供所述加密装置和解密装置皆采用所述字符串与周期性加密盐动态生成所述秘钥。
本实施例利用密钥管理工具使得加密装置和解密系统的配对工作自动化，系统周期性动态自动生成密钥，增强了密钥的安全性，密钥的加密为周期性更新，减少了加密的计算量，同时数据加解密采用不复杂的加密方法，保证数据加解密的实时性。
进一步，在本发明第一方面的一些实施例中，所述周期性加密盐的更新周期为1小时，可进一步减少加密的计算量。
其中，在本发明第一方面的一些实施例中，所述周期性加密盐为时间年月日，比如XXXX年XX月XX日，也可以是其他已知形式的加密盐。
在本发明第一方面的一些实施例中，所述加密装置为工业物联网终端，一般是数据采集装置，用来采集明文数据和对数据进行加密后传输的硬件装置；所述解密装置为工业物联网服务器，一般是服务器，负责是系统数据的管理系统和数据解密，所述秘钥管理装置为上位机，用来管理秘钥，同时将秘钥所需的字符串配置给加密装置和解密装置。
1)在本发明第一方面的一些实施例中，所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性，如果字符串重复，则密钥管理装置重新自动随机生成字符串。从而避免与解密装置数据库中的字符串重复，进而避免误操作。
如图2所示，为本发明第二方面实施例的一种工业物联网数据加密通信方法，包括以下步骤：
由秘钥管理装置随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给加密装置和解密装置；
加密装置与所述解密装置进行注册、绑定；
加密装置与解密装置分别采用所述字符串与周期性加密盐动态生成秘钥；
加密装置将接收到的明文数据结合所述秘钥生成密文并进行传输给所述解密装置；
解密装置通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据。
本实施例利用密钥管理工具使得加密装置和解密系统的配对工作自动化，系统周期性动态自动生成密钥，增强了密钥的安全性，密钥的加密为周期性更新，减少了加密的计算量，同时数据加解密采用不复杂的加密方法，保证数据加解密的实时性。
进一步，在本发明第二方面的一些实施例中，所述周期性加密盐的更新周期为1小时，可进一步减少加密的计算量。
其中，在本发明第一方面的一些实施例中，所述周期性加密盐为时间年月日，比如XXXX年XX月XX日，也可以是其他已知形式的加密盐。
在本发明第二方面的一些实施例中，所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性，从而避免与解密装置数据库中的字符串重复，进而避免误操作。
在本发明第二方面的一些实施例中，所述加密装置与所述解密装置进行注册、绑定包括：加密装置发送所述字符串给所述解密装置以请求注册，所述解密装置检索匹配所述字符串后将所述加密装置ID与所述字符串绑定，可以确保解密装置能准确识别哪个加密装置传输的数据并完成解密。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种工业物联网数据加密通信系统，其特征在于：包括
加密装置，用于将接收到的明文数据结合秘钥生成密文并进行传输；
解密装置，用于对所述加密装置进行注册、绑定，并通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据；
秘钥管理装置，用于随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给所述加密装置和解密装置，以供所述加密装置和解密装置皆采用所述字符串与周期性加密盐动态生成所述秘钥。
2.根据权利要求1所述的工业物联网数据加密通信系统，其特征在于：所述周期性加密盐的更新周期为1小时。
3.根据权利要求2所述的工业物联网数据加密通信系统，其特征在于：所述周期性加密盐为时间年月日。
4.根据权利要求1所述的工业物联网数据加密通信系统，其特征在于：所述加密装置为工业物联网终端，所述解密装置为工业物联网服务器，所述秘钥管理装置为上位机。
5.根据权利要求1或4所述的工业物联网数据加密通信系统，其特征在于：所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性。
6.一种工业物联网数据加密通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
由秘钥管理装置随机生成字符串并在验证所述字符串具有唯一性后分别配置给加密装置和解密装置；
加密装置与所述解密装置进行注册、绑定；
加密装置与解密装置分别采用所述字符串与周期性加密盐动态生成秘钥；
加密装置将接收到的明文数据结合所述秘钥生成密文并进行传输给所述解密装置；
解密装置通过所述秘钥将所述密文解密成所述明文数据。
7.根据权利要求6所述的一种工业物联网数据加密通信方法，其特征在于：所述周期性加密盐的更新周期为1小时。
8.根据权利要求7所述的一种工业物联网数据加密通信方法，其特征在于：所述周期性加密盐为时间年月日。
9.根据权利要求6所述的一种工业物联网数据加密通信方法，其特征在于：所述秘钥管理装置通过将其随机生成的所述字符串传输给所述解密装置，由所述解密装置查询数据库以验证所述字符串的唯一性。
10.根据权利要求6所述的一种工业物联网数据加密通信方法，其特征在于：所述加密装置与所述解密装置进行注册、绑定包括：加密装置发送所述字符串给所述解密装置以请求注册，所述解密装置检索匹配所述字符串后将所述加密装置ID与所述字符串绑定。
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