基于凌阳61A的加密解密系统的设计与实现

发布时间：2017-09-22 04:11

  本文关键词：基于凌阳61A的加密解密系统的设计与实现

  更多相关文章： 凌阳61A AES算法 HILL算法 加密 解密

【摘要】：“工业4.0”在信息传输标准化中将信息安全的重要性推向了一个更高的高度。密码学理论是实现信息安全的根本保障,研发一套基于凌阳61A的加密解密系统来保障信息在公共信道上传输的安全性是有意义的。本文以凌阳61A开发板作为加密解密系统的硬件平台。在传统AES(Advanced Encryption Standard)加密解密算法的基础上,将改进的HILL密码与AES密码体系融合起来,提出了一种基于改进的HILL密码与AES密码的混合密码体系。以PC (Personal Computer)机为上位机,以凌阳61A单片机为下位机,以基于MFC架构的上位机软件以及基于改进的HILL密码与AES密码的混合密码体系的下位机程序作为系统的软件平台,研发了一套基于凌阳61A的加密解密系统。基于凌阳61A的加密解密系统的设计与实现主要完成了以下工作：1)实现了AES算法的优化。本文提出了一种基于改进的HILL密码与AES密码的混合密码体系。在AES加密(解密)的C语言的实现过程中,数据在内存中以字符串格式存储。对存储的字符串进行一次改进的HILL密码算法的加密(解密)过程,然后再进行一次AES加密(解密)过程。经过测试,结果表明：优化后的AES算法能够完成加密(解密)过程,在一定程度上增加了其攻击复杂度,提高了数据通信的安全性。2)完成了基于改进的HILL密码与AES密码的混合密码体系的加密解密算法在凌阳61A开发板上的实现过程。单片机通过串口中断响应读取串口数据并调用凌阳61A开发板上的加密或者解密模块来实现对数据的加密或者解密过程。3)实现了单片机与单片机、单片机与PC之间的串口安全通信。通过单片机与单片机之间的数据交换以及单片机与PC机之间的数据交换来实现整个系统的数据交换过程。
【关键词】：凌阳61A AES算法 HILL算法 加密 解密
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN918.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 课题研究的目的9-10
• 1.3 课题研究意义10
• 1.4 加密系统的发展及研究现状10-12
• 1.4.1 密码学发展10-11
• 1.4.2 国内研究状况11-12
• 1.4.3 国外研究状况12
• 1.5 主要研究任务12-13
• 1.6 论文结构13-14
• 2 数据加密系统技术14-30
• 2.1 凌阳单片机技术14-19
• 2.1.1 61A开发板最小系统14-16
• 2.1.2 项目开发环境16-17
• 2.1.3 61A开发板硬件接口17-19
• 2.2 加密解密技术19-23
• 2.2.1 常用的加密技术与算法19
• 2.2.2 常用的加密算法19-20
• 2.2.3 AES加密解密技术20-23
• 2.3 串口与串行通信技术23-27
• 2.3.1 串行通信技术23-26
• 2.3.2 串口通信技术26-27
• 2.4 多线程技术27-28
• 2.5 MFC技术28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 3 数据加密系统的总体方案设计30-33
• 3.1 系统方案设计30
• 3.2 加密解密系统的工作原理30-31
• 3.3 系统数据通信设计31-32
• 3.3.1 串口通信设计32
• 3.4 本章小结32-33
• 4 数据加密解密算法的优化33-39
• 4.1 总体设计方案33
• 4.2 改进的HILL加密解密算法33-34
• 4.3 改进的HILL密码与AES密码混合密码体系34-38
• 4.4 本章小结38-39
• 5 数据加密系统的设计与实现39-56
• 5.1 上位机数据系统的界面设计与实现39-41
• 5.1.1 上位机文字编辑模块的设计39
• 5.1.2 上位机数据传输模块的设计39-41
• 5.2 下位机加密解密系统的设计与实现41-55
• 5.2.1 下位机UART接收数据41-43
• 5.2.2 下位机加密解密系统的实现过程43-44
• 5.2.3 凌阳61A开发板的加密解密程序设计44-48
• 5.2.4 下位机加密解密算法的C语言实现48-54
• 5.2.5 下位机的程序下载过程54-55
• 5.3 本章小结55-56
• 6 系统测试56-69
• 6.1 测试环境56-60
• 6.2 测试内容及测试结果60-68
• 6.3 本章小结68-69
• 7 总结与展望69-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士期间发表的学术论文76-77

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本文编号：898692