CN113872975B - 一种信息加密传输装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种信息加密传输装置及方法。该装置包括：发端系统和收端系统；所述发端系统用于进行数据的加密，并将加密后的数据传输至所述收端系统；所述收端系统用于将加密后的数据进行解密。本发明具有工作流程简单，体积小，携带方便，操作简单，成本低的特点，并且能够应用于网络通信实践教学。

Description

一种信息加密传输装置及方法
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种信息加密传输装置及方法。
背景技术
网络信息保密设备是实现网络通信保密信息加密的装置。一般地，网络信息保密硬件设备体积较大，其结构主要包括CPU控制芯片、复位电路、振荡电路、只读存储器ROM、随机存储器RAM、可编程逻辑器件(Pogrammable Logic Device，PLD)、制解调器芯片(Modulator-Demodulater，Modem)、放大器电路、接口电路、锁存器芯片(数据交互和锁存)、电源(提供芯片工作的电压)、主板、网卡芯片等。如果完成一次保密通信，上述结构所有的芯片都将参与，因此工作过程涉及芯片多且流程复杂；同时，保密设备购买成本高，不利于展开网络通信实践教学。
因此，基于上述问题，亟需一种工作流程简单，体积小，携带方便，操作简单，成本低，可以应用于网络通信实践教学的信息加密传输装置或方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种信息加密传输装置及方法，具有工作流程简单，体积小，携带方便，操作简单，成本低的特点，并且能够应用于网络通信实践教学。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种信息加密传输装置，包括：发端系统和收端系统；
所述发端系统用于进行数据的加密，并将加密后的数据传输至所述收端系统；所述收端系统用于将加密后的数据进行解密。
可选地，所述发端系统包括：第一电源、第一电源开关、第一输入键盘、第一嵌入式芯片、第二嵌入式芯片、第一OLED显示屏、第一状态转换拨钮以及第一通信单元；
所述第一电源与所述第一电源开关连接；
所述第一嵌入式芯片通过导线分别与所述第一输入键盘与所述第二嵌入式芯片连接；所述第一嵌入式芯片通过导线与所述第一OLED显示屏连接；
所述第一输入键盘用于将指令以及明文输入所述第一嵌入式芯片；
所述第一OLED显示屏用于显示当前数据发状态；
所述第二嵌入式芯片与所述第一状态转换拨钮连接；
所述第二嵌入式芯片用于进行数据的加密；
所述第一状态转换拨钮用于控制数据传输方式；
所述第一状态转换拨钮与所述第一通信单元连接。
可选地，所述第一通信单元包括：第一无线通信模块和第一有线通信模块。
可选地，所述发端系统还包括：第一充电模块；
所述第一充电模块与所述第一电源连接。
可选地，所述收端系统包括：第二电源、第二电源开关、第二输入键盘、第三嵌入式芯片、第四嵌入式芯片、第二OLED显示屏、第二状态转换拨钮以及第二通信单元；
所述第二电源所述第二电源开关连接；
所述第三嵌入式芯片通过导线分别与第二输入键盘与第四嵌入式芯片连接；所述第三嵌入式芯片通过导线与第二OLED显示屏连接；
所述第二输入键盘用于将指令以及明文输入第三嵌入式芯片；所述第二OLED显示屏用于显示当前数据收状态；
所述第四嵌入式芯片与所述第二状态转换拨钮连接；
所述第四嵌入式芯片用于进行数据的解密；
所述第二状态转换拨钮用于控制发情况数据传输方式；
所述第二状态转换拨钮与所述第二通信单元连接。
可选地，所述第二通信单元包括：第二无线通信模块和第二有线通信模块。
可选地，所述收端系统还包括：第二充电模块；
所述第二充电模块与所述第二电源连接。
一种信息加密传输方法，应用于所述的一种信息加密传输装置，所述的一种信息加密传输方法包括：
根据第一拨动状态转换拨钮和第二拨动状态转换拨钮确定数据传输方式；所述数据传输方式包括：有线通信或无线通信；
打开第一电源开关和第二电源开关，对第一嵌入式芯片、第二嵌入式芯片、第三嵌入式芯片以及第四嵌入式芯片进行初始化；
利用第一输入键盘和第二输入键盘设定身份信息，设定完成后进行确认；并通过第一OLED显示屏和第二OLED显示屏进行实时显示；
在确认身份信息后，第一输入键盘输入要发送的明文，并将明文发送至第一嵌入式芯片，并通过第一OLED显示屏进行显示，将要发送的明文全部确认输入完成后，通过第一输入键盘传输“发送”指令至第一嵌入式芯片，第一嵌入式芯片接收到指令后将要发送的明文传输至第二嵌入式芯片；
第二嵌入式芯片将数据进行加密，加密后的数据通过所述传输方式发送至所述第四嵌入式芯片，第四嵌入式芯片将接收的数据进行解密，解密后传输至第三嵌入式芯片，第三嵌入式芯片通过控制将接收的数据通过第二OLED显示屏进行显示，完成数据传输。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种信息加密传输装置及方法，将收端系统和发端系统；所述发端系统用于进行数据的加密，并将加密后的数据传输至所述收端系统；所述收端系统用于将加密后的数据进行解密。本发明成本远低于原有设备，可大量生产，具有工作流程简单，体积小，携带方便，操作简单，成本低的特点，并且能够应用于网络通信实践教学。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种信息加密传输装置结构示意图；
图2为嵌入式芯片的基本电路示意图；
图3为按键电路示意图；
图4为发送按键及“shift”状态LED显示灯电路示意图；
图5为嵌入式芯片Arduino nano电路原理图；
图6为0.96ILED液晶电路原理图；
图7为9脚2档钮子开关电路原理图；
图8为有线通信控制芯片TTL-RS485模块电路原理图；
图9为无线传输模块原理图。
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。
本发明的目的是提供一种信息加密传输装置及方法，具有工作流程简单，体积小，携带方便，操作简单，成本低的特点，并且能够应用于网络通信实践教学。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种信息加密传输装置结构示意图，如图1所示，本发明所提供的一种信息加密传输装置，包括：发端系统和收端系统；
所述发端系统用于进行数据的加密，并将加密后的数据传输至所述收端系统；所述收端系统用于将加密后的数据进行解密。
所述发端系统包括：第一电源1、第一电源开关3、第一输入键盘5、第一嵌入式芯片7、第二嵌入式芯片9、第一OLED显示屏11、第一状态转换拨钮13以及第一通信单元；
所述第一电源1与所述第一电源开关3连接；
所述第一嵌入式芯片7通过导线分别与所述第一输入键盘5与所述第二嵌入式芯片9连接；所述第一嵌入式芯片7通过导线与所述第一OLED显示屏11连接；
所述第一输入键盘5用于将指令以及明文输入所述第一嵌入式芯片7；
所述第一OLED显示屏11用于显示当前数据发状态；
所述第二嵌入式芯片9与所述第一状态转换拨钮13连接；
所述第二嵌入式芯片9用于进行数据的加密；
所述第一状态转换拨钮13用于控制数据传输方式；
所述第一状态转换拨钮13与所述第一通信单元连接。
所述第一通信单元包括：第一无线通信模块15和第一有线通信模块17。
所述发端系统还包括：第一充电模块19；
所述第一充电模块19与所述第一电源1连接。
所述收端系统包括：第二电源2、第二电源开关4、第二输入键盘6、第三嵌入式芯片8、第四嵌入式芯片10、第二OLED显示屏12、第二状态转换拨钮14以及第二通信单元；
所述第二电源2所述第二电源开关4连接；
所述第三嵌入式芯片8通过导线分别与第二输入键盘6与第四嵌入式芯片10连接；所述第三嵌入式芯片8通过导线与第二OLED显示屏12连接；
所述第二输入键盘6用于将指令以及明文输入第三嵌入式芯片8；所述第二OLED显示屏12用于显示当前数据收状态；
所述第四嵌入式芯片10与所述第二状态转换拨钮14连接；
所述第四嵌入式芯片10用于进行数据的解密；
所述第二状态转换拔钮14用于控制发情况数据传输方式；
所述第二状态转换拔钮14与所述第二通信单元连接。
所述第二通信单元包括：第二无线通信模块16和第二有线通信模块18。
所述收端系统还包括：第二充电模块20；
所述第二充电模块20与所述第二电源2连接。
第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14为9脚2档钮子开关。有线通信时，拨动第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14至有线通信状态，使第一嵌入式芯片7和第二嵌入式芯片9的D0/RX、D1/TX、GND通过第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14与第一有线通信模块17和第二有线通信模块18的RX、TX、GND相连接，实现有线信道传输。无线通信时，拨动第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14至无线通信状态，使第三嵌入式芯片8和第四嵌入式芯片10的D0/RX、D1/TX、GND通过第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14与第一无线通信模块15和第二无线通信模块16的TX、RX、GND相连接，实现无线信道传输。
作为一个具体的实施例，自制键盘电路中，各部分组件分别如图2、3、4所示，第一嵌入式芯片7、第二嵌入式芯片9、第三嵌入式芯片8和第四嵌入式芯片10采用Arduinonano，电路如图5所示；第一OLED显示屏11和第二OLED显示屏12采用0.96OLED显示屏，电路如图6所示；第一状态转换拔钮13和第二状态转换拔钮14为9脚2档钮子开关，其电路图如图7所示；ZigBee(紫峰)DL-22无线传输模块电路如图8所；有线通信模块采用TTL-RS485，电路如图9所示；
于收发两端硬件连接关系相同，仅对发端硬件的连接关系进行说明：有线传输部分中输入键盘5连接为，键盘电路中R1-R4，C1-C1分别与Arduino nano最基本电路中的R1-R4，C1-C1相连接，发送按键及“shift”状态LED显示灯电路中的“GND”、“SEND”、“LED”接口与嵌入式芯片Arduino nano最基本电路中的对应标注的接口相连接。嵌入式芯片Arduino nano最基本电路中的RX、TX分别与第一嵌入式芯片7的相连接软串口D12、D7相连接，实现数据及指令的传输。第一嵌入式芯片7的D0/RX、D1/TX串口与第二嵌入式芯片9的软串口D12、D7相连接，完成两者之间明密文的转换以及传输。0.96OLED液晶显示屏的电路的SDA、SCL分别于嵌入式芯片的A4、A5相连接，完成收发数据的显示。第二嵌入式芯片9的D0/RX、D1/TX通过第一状态转换按钮与第一无线通信模块15的TX、RX和第一有线通信模块17的RX、TX相连接，实现有线、无线信道转换。第一有线传输时有线通信模块的A+、B-分别于第二有线通信模块18的A+、B-相连接，实现两端有线信道加密数据传输。无线传输时第一无线通信模块15与第二无线通信模块16之间通过无线信道进行加密后数据传输。
该装置的使用和工作过程：
有线传输时
步骤1：通过导线连接第一有线通信模块17与第二有线通信模块18，第一拨动状态转换拨钮和第二拨动状态转换拨钮至有线通信状态；
步骤2：第一OLED显示屏11显示初始状态，通过键盘键入发端身份标识，再按下键盘的“OK”键，发送“确认”指令，系统对身份标识进行储存，进入传输模式，并在第一OLED显示屏11上对对应状态进行显示；
步骤3：通过键盘键入要进行发送的数据，数据会在第一OLED显示屏11上进行显示，在确认要发送的数据无误后，按下键盘上的“发送”键，第一嵌入式芯片7将身份标识及数据合并后传输至第二嵌入式芯片9；
步骤4：第二嵌入式芯片9将接收到的内容进行加密处理，加密后将密文传输至第一无线通信模块15，第一无线通信模块15将密文通过无线信道向第二无线通信模块16发送；
步骤5：第二无线通信模块16将通过无线信道进接收到的密文传输至第四嵌入式芯片10，第四嵌入式芯片10将接收到的密文进行解密，解密后将明文传输至第三嵌入式芯片8；
步骤6：第三嵌入式芯片8会在此时控制第二OLED显示屏12将接收到的内容在第二OLED显示屏12上进行显示。再次传输时重复步骤3-6(收发两端可自由交换身份操作)。
无线传输时
步骤1：拨动第一状态转换拨钮13和第二状态转换拨钮14至无线通信状态，打开第一电源开关3和第二电源开关4；
步骤2：第一OLED显示屏11显示初始状态，通过键盘键入发端身份标识，再按下键盘的“OK”键，发送“确认”指令，系统对身份标识进行储存，进入传输模式，并在第一OLED显示屏11上对对应状态进行显示；
步骤3：通过键盘键入要进行发送的数据，数据会在第一OLED显示屏11上进行显示，在确认要发送的数据无误后，按下键盘上的“发送”键，第一嵌入式芯片7将身份标识及数据合并后传输至第二嵌入式芯片9；
步骤4：第二嵌入式芯片9将接收到的内容进行加密处理，加密后将密文传输至第一无线通信模块15，第一无线通信模块15将密文通过无线信道向第二无线通信模块16发送；
步骤5：第二无线通信模块16将通过无线信道进接收到的密文传输至第四嵌入式芯片10，第四嵌入式芯片10将接收到的密文进行解密，解密后将明文传输至第三嵌入式芯片8；
步骤6：第三嵌入式芯片8会在此时控制第二OLED显示屏12将接收到的内容在第二OLED显示屏12上进行显示。再次传输时重复步骤3-6(收发两端可自由交换身份操作)。
一种信息加密传输方法，应用于所述的一种信息加密传输装置，所述的一种信息加密传输方法包括：
根据第一拨动状态转换拨钮和第二拨动状态转换拨钮确定数据传输方式；所述数据传输方式包括：有线通信或无线通信；
打开第一电源开关3和第二电源开关4，对第一嵌入式芯片7、第二嵌入式芯片9、第三嵌入式芯片8以及第四嵌入式芯片10进行初始化；
利用第一输入键盘5和第二输入键盘6设定身份信息，设定完成后进行确认；并通过第一OLED显示屏11和第二OLED显示屏12进行实时显示；
在确认身份信息后，第一输入键盘5输入要发送的明文，并将明文发送至第一嵌入式芯片7，并通过第一OLED显示屏11进行显示，将要发送的明文全部确认输入完成后，通过第一输入键盘5传输“发送”指令至第一嵌入式芯片7，第一嵌入式芯片7接收到指令后将要发送的明文传输至第二嵌入式芯片9；
第二嵌入式芯片9将数据进行加密，加密后的数据通过所述传输方式发送至所述第四嵌入式芯片10，第四嵌入式芯片10将接收的数据进行解密，解密后传输至第三嵌入式芯片8，第三嵌入式芯片8通过控制将接收的数据通过第二OLED显示屏12进行显示，完成数据传输。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种信息加密传输装置，其特征在于，包括：发端系统和收端系统；
所述发端系统用于进行数据的加密，并将加密后的数据传输至所述收端系统；所述收端系统用于将加密后的数据进行解密；
所述发端系统包括：第一电源、第一电源开关、第一输入键盘、第一嵌入式芯片、第二嵌入式芯片、第一OLED显示屏、第一状态转换拨钮以及第一通信单元；
所述第一电源与所述第一电源开关连接；
所述第一嵌入式芯片通过导线分别与所述第一输入键盘与所述第二嵌入式芯片连接；所述第一嵌入式芯片通过导线与所述第一OLED显示屏连接；
所述第一输入键盘用于将指令以及明文输入所述第一嵌入式芯片；
所述第一OLED显示屏用于显示当前数据发状态；
所述第二嵌入式芯片与所述第一状态转换拨钮连接；
所述第二嵌入式芯片用于进行数据的加密；
所述第一状态转换拨钮用于控制数据传输方式；
所述第一状态转换拨钮与所述第一通信单元连接；
所述收端系统包括：第二电源、第二电源开关、第二输入键盘、第三嵌入式芯片、第四嵌入式芯片、第二OLED显示屏、第二状态转换拨钮以及第二通信单元；
所述第二电源与所述第二电源开关连接；
所述第三嵌入式芯片通过导线分别与第二输入键盘与第四嵌入式芯片连接；所述第三嵌入式芯片通过导线与第二OLED显示屏连接；
所述第二输入键盘用于将指令以及明文输入第三嵌入式芯片；所述第二OLED显示屏用于显示当前数据收状态；
所述第四嵌入式芯片与所述第二状态转换拨钮连接；
所述第四嵌入式芯片用于进行数据的解密；
所述第二状态转换拨钮用于控制发情况数据传输方式；
所述第二状态转换拨钮与所述第二通信单元连接；
根据第一拨动状态转换拨钮和第二拨动状态转换拨钮确定数据传输方式；所述数据传输方式包括：有线通信或无线通信；
打开第一电源开关和第二电源开关，对第一嵌入式芯片、第二嵌入式芯片、第三嵌入式芯片以及第四嵌入式芯片进行初始化；
利用第一输入键盘和第二输入键盘设定身份信息，设定完成后进行确认；并通过第一OLED显示屏和第二OLED显示屏进行实时显示；
在确认身份信息后，第一输入键盘输入要发送的明文，并将明文发送至第一嵌入式芯片，并通过第一OLED显示屏进行显示，将要发送的明文全部确认输入完成后，通过第一输入键盘传输“发送”指令至第一嵌入式芯片，第一嵌入式芯片接收到指令后将要发送的明文传输至第二嵌入式芯片；
第二嵌入式芯片将数据进行加密，加密后的数据通过所述数据传输方式发送至所述第四嵌入式芯片，第四嵌入式芯片将接收的数据进行解密，解密后传输至第三嵌入式芯片，第三嵌入式芯片通过控制将接收的数据通过第二OLED显示屏进行显示，完成数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种信息加密传输装置，其特征在于，所述第一通信单元包括：第一无线通信模块和第一有线通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种信息加密传输装置，其特征在于，所述发端系统还包括：第一充电模块；
所述第一充电模块与所述第一电源连接。
4.根据权利要求1所述的一种信息加密传输装置，其特征在于，所述第二通信单元包括：第二无线通信模块和第二有线通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种信息加密传输装置，其特征在于，所述收端系统还包括：第二充电模块；
所述第二充电模块与所述第二电源连接。
6.一种信息加密传输方法，应用于权利要求1-5任意一项所述的一种信息加密传输装置，其特征在于，所述的一种信息加密传输方法包括：
根据第一拨动状态转换拨钮和第二拨动状态转换拨钮确定数据传输方式；所述数据传输方式包括：有线通信或无线通信；
打开第一电源开关和第二电源开关，对第一嵌入式芯片、第二嵌入式芯片、第三嵌入式芯片以及第四嵌入式芯片进行初始化；
利用第一输入键盘和第二输入键盘设定身份信息，设定完成后进行确认；并通过第一OLED显示屏和第二OLED显示屏进行实时显示；
在确认身份信息后，第一输入键盘输入要发送的明文，并将明文发送至第一嵌入式芯片，并通过第一OLED显示屏进行显示，将要发送的明文全部确认输入完成后，通过第一输入键盘传输“发送”指令至第一嵌入式芯片，第一嵌入式芯片接收到指令后将要发送的明文传输至第二嵌入式芯片；
第二嵌入式芯片将数据进行加密，加密后的数据通过所述数据传输方式发送至所述第四嵌入式芯片，第四嵌入式芯片将接收的数据进行解密，解密后传输至第三嵌入式芯片，第三嵌入式芯片通过控制将接收的数据通过第二OLED显示屏进行显示，完成数据传输。
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