CN115102713A - 一种工业网络加密系统及其加密方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业网络加密系统，包括数据读取模块，用于读取并预处理待发送数据；数据加密模块，用于对预处理后的数据进行加密操作；数字签名模块，用于对待发送的加密数据进行数字签名；数据发送模块，用于发送带有数字签名的加密数据。本发明能够改进现有技术的不足，在保证加密安全水平的前提下，简化了数据加密的过程，提高了数据传输的实时性。

Description

一种工业网络加密系统及其加密方法
技术领域
本发明涉及工业网络安全技术领域，尤其是一种工业网络加密系统及其加密方法。
背景技术
工业网络会遇到恶意入侵的状况，所以需要通过加密的方式实现保护数据安全的目的。而现有工业网络的加密系统的加密算法复杂，运算量大，影响了数据传输的实时性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工业网络加密系统及其加密方法，能够解决现有技术的不足，在保证加密安全水平的前提下，简化了数据加密的过程，提高了数据传输的实时性。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种工业网络加密系统，包括：
数据读取模块，用于读取并预处理待发送数据；
数据加密模块，用于对预处理后的数据进行加密操作；
数字签名模块，用于对待发送的加密数据进行数字签名；
数据发送模块，用于发送带有数字签名的加密数据。
一种上述的工业网络加密系统的加密方法，包括以下步骤：
A、数据读取模块读取并对待发送数据进行预处理；
B、数据加密模块对预处理后的数据进行加密操作；
C、数字签名模块对待发送的加密数据进行数字签名；
D、数据发送模块发送带有数字签名的加密数据。
作为优选，步骤A中，对待发送数据进行预处理包括以下步骤，A1、对待发送数据进行随机分块；
A2、建立每个数据块的索引表；
A3、提取每个索引表中的索引指针，然后建立覆盖全部索引表的索引指针组。
作为优选，步骤B中，对预处理后的数据进行加密操作包括以下步骤，
B1、计算待加密数据块的哈希值；
B2、在索引指针组中选取与待加密数据块相关的索引指针；
B3、将步骤B1中的哈希值与步骤B2中的索引指针作为密钥生成函数的输入值，使用密钥生成函数生成128比特的密钥；
B4、使用XTEA算法和步骤B3生成的密钥对待加密数据块进行加密。
作为优选，步骤C中，对待发送的加密数据进行数字签名包括以下步骤，
C1、使用步骤B3生成的密钥生成验证令牌，每个加密数据块对应一个验证令牌；
C2、使用每个加密数据块对应的索引指针所涉及的索引路径作为非对称加密函数的输入值，使用非对称加密函数得到加密因子；
C3、将验证令牌和加密因子组成数字签名数据。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明将数据分块后，使用数据块索引表生成加密秘钥和数字签名，由于索引表具有较强的随机性，而且其获取的来源来自待加密数据本身，不需要额外的大量运算生成，所以可以在保证加密安全水平的前提下简化加密运算。数字签名采用索引数据形成二维数字签名，在控制总运算量的前提下有效的提高了数据传输过程的安全性。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
具体实施方式
参照图1，一种工业网络加密系统包括：
数据读取模块1，用于读取并预处理待发送数据；
数据加密模块2，用于对预处理后的数据进行加密操作；
数字签名模块3，用于对待发送的加密数据进行数字签名；
数据发送模块4，用于发送带有数字签名的加密数据。
一种上述的工业网络加密系统的加密方法，包括以下步骤：
A、数据读取模块1读取并对待发送数据进行预处理；
B、数据加密模块2对预处理后的数据进行加密操作；
C、数字签名模块3对待发送的加密数据进行数字签名；
D、数据发送模块4发送带有数字签名的加密数据。
步骤A中，对待发送数据进行预处理包括以下步骤，
A1、对待发送数据进行随机分块；
A2、建立每个数据块的索引表；
A3、提取每个索引表中的索引指针，然后建立覆盖全部索引表的索引指针组。
步骤B中，对预处理后的数据进行加密操作包括以下步骤，
B1、计算待加密数据块的哈希值；
B2、在索引指针组中选取与待加密数据块相关的索引指针；
B3、将步骤B1中的哈希值与步骤B2中的索引指针作为密钥生成函数的输入值，使用密钥生成函数生成128比特的密钥；
B4、使用XTEA算法和步骤B3生成的密钥对待加密数据块进行加密。
步骤C中，对待发送的加密数据进行数字签名包括以下步骤，
C1、使用步骤B3生成的密钥生成验证令牌，每个加密数据块对应一个验证令牌；
C2、使用每个加密数据块对应的索引指针所涉及的索引路径作为非对称加密函数的输入值，使用非对称加密函数得到加密因子；
C3、将验证令牌和加密因子组成数字签名数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种工业网络加密系统，其特征在于包括：
数据读取模块(1)，用于读取并预处理待发送数据；
数据加密模块(2)，用于对预处理后的数据进行加密操作；
数字签名模块(3)，用于对待发送的加密数据进行数字签名；
数据发送模块(4)，用于发送带有数字签名的加密数据。
2.一种权利要求1所述的工业网络加密系统的加密方法，其特征在于包括以下步骤：
A、数据读取模块(1)读取并对待发送数据进行预处理；
B、数据加密模块(2)对预处理后的数据进行加密操作；
C、数字签名模块(3)对待发送的加密数据进行数字签名；
D、数据发送模块(4)发送带有数字签名的加密数据。
3.根据权利要求2所述的工业网络加密系统的加密方法，其特征在于：步骤A中，对待发送数据进行预处理包括以下步骤，
A1、对待发送数据进行随机分块；
A2、建立每个数据块的索引表；
A3、提取每个索引表中的索引指针，然后建立覆盖全部索引表的索引指针组。
4.根据权利要求3所述的工业网络加密系统的加密方法，其特征在于：步骤B中，对预处理后的数据进行加密操作包括以下步骤，
B1、计算待加密数据块的哈希值；
B2、在索引指针组中选取与待加密数据块相关的索引指针；
B3、将步骤B1中的哈希值与步骤B2中的索引指针作为密钥生成函数的输入值，使用密钥生成函数生成128比特的密钥；
B4、使用XTEA算法和步骤B3生成的密钥对待加密数据块进行加密。
5.根据权利要求4所述的工业网络加密系统的加密方法，其特征在于：步骤C中，对待发送的加密数据进行数字签名包括以下步骤，
C1、使用步骤B3生成的密钥生成验证令牌，每个加密数据块对应一个验证令牌；
C2、使用每个加密数据块对应的索引指针所涉及的索引路径作为非对称加密函数的输入值，使用非对称加密函数得到加密因子；
C3、将验证令牌和加密因子组成数字签名数据。
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