面向危化品物流车辆车联网信息安全的加密算法研究

发布时间：2020-08-26 06:20

【摘要】：近年来,随着车联网技术的快速发展和应用的日益广泛,车联网信息安全问题已成为该领域研究的热点。车联网具有规模大、无线信道开放和轨迹可预见等特点,攻击者可通过窃听无线信道中的广播消息,分析数据,预测轨迹,跟踪车辆而图谋不轨,使车联网的信息安全受到严重威胁。尤其是对危化品物流车辆的车联网,若遭受黑客攻击,会引起危化品泄漏甚至爆炸以及重大交通事故等恶性事件发生,这不仅给生命、财产造成严重的损失,而且会危害途经区域的生态环境。因此,危化品车联网的网络安全成为该领域亟待解决的关键科学问题。为此,本文针对现有危化品物流车辆车联网存在的网络安全问题,结合项目的具体需求,设计一种适用于危化品物流车联网信息安全的加密算法,并将该加密算法应用于危化品物流车联网,以实现车联网的保密通信。本文的研究工作有望提升现有危化品车联网的安全性,以保障危化品车辆的安全运行。论文的主要工作包括:(1)阐述了车联网及其网络安全研究背景、意义,研究了危化品物流车联网的信息特征,结合项目用户需求,提出了采用加密技术并利用FPGA实现的车联网保密通信解决方案。(2)分析了对称加密算法和非对称加密算法的优缺点,并根据危化品物流车联网的信息特征,选用了两种代表性算法AES和RSA。对AES算法采用流水线方式设计,节约了硬件占有面积;联合L-R扫描模幂算法和免减基2 Montgomery算法简化RSA模幂乘运算量,提高RSA运算速度。(3)研究了FPGA技术和应用开发平台,对混合加密算法采用FPGA技术实现,对危化品物流车辆信息进行加密和解密处理。使用Verilog语言编写各个模块并进行仿真分析,通过编写部分车辆位置信息测试文档,利用Modelsim软件对128bit密钥长度的AES算法和RSA算法的混合加密系统进行仿真验证,在监控中心进行软件程序解密,验证了本文加密算法的可行性,达到了项目预期目的。最后对所做工作进行总结,并对下一步工作进行展望。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TN918.4
【图文】：

图 2.2 车载终端组成模块图Fig.2.2 Component diagram of vehicle termi络通信模式：车载终端采用 TCP/IP 协议传数据传输之前必须建立连接，为通信提文，在中心服务器植入相应的解密软件储到数据库。监管人员可直观地对整个工作原理：车载终端的 BD2 接收机接收处理后，发送给加密模块，并运行加密算信息，馈入车载终端的通信模块，实现信息并对密文进行软件解密，恢复原始

图 2.3 加密模块总框图Fig.2.3 Block diagram of encryption modu块接收来自卫星的定位信息，发送到余，再送入加密单元进行加密，随后将有单元均由CPU来协同控制。加密模块设计解密流程框图。测控中心接收车辆终解密，恢复出车辆信息，存储到数据库数据库中的车辆信息，将车辆运行速度，便于对车辆进行监控和管理。

9图 2.5 加解密模块流程图Fig.2.5 Flow chart of the encryption and decryption module结了危化品车辆信息加密系统总体方案设计。首先分析监控系统，基于车辆信息加密需求，提出了保密系统统中的两大模块：车载终端加密模块和测控中心解密

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本文编号：2804821