數(shù)據(jù)加密技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應用
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另外在把數(shù)據(jù)寫入隨機數(shù)序列X[i]時被寫數(shù)據(jù)也經(jīng)過了變換，變換規(guī)則可以采用高4位與低4位交換、取非、字／字節(jié)循環(huán)移位、XOR等各種方法，只要變換后不破壞數(shù)據(jù)的惟一性即可。設(shè)把數(shù)據(jù)寫入隨機數(shù)序列時的變換規(guī)則為F2，對應的反變換表示為
，則式(3)變?yōu)椋?br />
由于f隨機具有隨機特性，則每次加密數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)d寫入隨機數(shù)列的位置md具有隨機性、存儲md尋址地址的字節(jié)位置也具有隨機性；這樣就保證了系統(tǒng)每次在加密數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)地址及數(shù)據(jù)地址的存儲地址都是不相同的，大大增加了破譯難度。
綜上所述，把數(shù)據(jù)d插入隨機數(shù)列的過程是：第1步，產(chǎn)生一隨機數(shù)序列X[i]，其中iN，N為數(shù)組長度；第2步，根據(jù)規(guī)則F1得到基地址偏移量f隨機；第3步，產(chǎn)生一隨機數(shù)md，其中mdN，并且沒有被使用過；第4步，把數(shù)據(jù)d經(jīng)過F2規(guī)則變換后賦值給X[md]；第5步，假設(shè)nd'為數(shù)據(jù)md的高8位，則把nd'經(jīng)過F2規(guī)則變換后賦值給X[Jmd+f隨機]，其中Jnd是加密算法中數(shù)據(jù)d存儲地址的高字節(jié)的存儲基地址。第6步，假設(shè)kd'為數(shù)據(jù)md的低8位，則把kd'經(jīng)過F2規(guī)則變換后賦值給X[Jkd+f隨機]，其中Jkd是加密算法中數(shù)據(jù)d存儲地址的低字節(jié)的存儲基地址。至此，即完成了一個數(shù)據(jù)插入隨機數(shù)列的過程。
根據(jù)隨機數(shù)列得到數(shù)據(jù)d的過程是：第1步，根據(jù)規(guī)則F1得到基地址偏移量f隨機，第2步，把X[Jnd+f隨機]經(jīng)
規(guī)則變換后賦值給nd'；第3步，把X[Jkd+f隨機]經(jīng)規(guī)則變換后賦值給kd'；第4步，X[nd'8+kd']經(jīng)規(guī)則變換后即得到原始數(shù)據(jù)d。3．2 密文數(shù)據(jù)防篡改的方法
為防止密文數(shù)據(jù)被非法更改，采用了經(jīng)過改進的循環(huán)冗余校驗技術(shù)。即數(shù)列X[i]的字節(jié)x[M]存儲[0，M-1]地址段中所有數(shù)據(jù)的校驗和，x[2M]字節(jié)存儲[M，2M-1]地址段中所有數(shù)據(jù)的校驗和，…，在解密時首先檢查各地址段數(shù)據(jù)的校驗和與“校驗和存儲字節(jié)”的存儲值是否相等，即可判斷數(shù)據(jù)是否被非法更改。假設(shè)M是被計算的數(shù)據(jù)段長度，則：
式中：F2代表數(shù)據(jù)寫入隨機數(shù)列時的變換規(guī)則；k=1，2，…，N／M。
通過這種方法，密文數(shù)據(jù)中的任何字節(jié)被非法更改，都可以被檢測到。另外被求和的字段長度也可以設(shè)置成不相等，數(shù)據(jù)就更難被破解。
3．3 數(shù)列置換
為進一步提高加密強度，埋入數(shù)據(jù)后的隨機數(shù)列X[i]還可經(jīng)過“置換表”技術(shù)進行加密。在該方法中，置換表Z[i]是關(guān)鍵，它是數(shù)列[0，1，…，255]中的元素再經(jīng)過隨機排列而得到的。設(shè)Z[i]中的數(shù)據(jù)為x[i]，則z[i]具有如下特征：
使用兩個或更多的“置換表”，在置換操作時按偽隨機的方式使用每個襲，可以進一步提高加密強度。但每增加一個置換襲，嵌入式系統(tǒng)程序中就需要增加一個長度為255 B的數(shù)組，因此置換表的數(shù)量還要根據(jù)加密強度需求、嵌入式系統(tǒng)的存儲和數(shù)據(jù)處理能力等因素確定。
4 結(jié)語
接本文所述方法加密后的數(shù)據(jù)是一組沒有任何規(guī)律的偽隨機數(shù)，且完全相同的密文數(shù)據(jù)每次加密后都不相同，具有很高的加密強度和防破解能力。另外該加密方法還具有微處理器資源需求小，算法容易實現(xiàn)，加、解密運行時間短等優(yōu)點。該加密方法還可應用于軟件用戶口令存儲加密、數(shù)字簽名等方面。該技術(shù)現(xiàn)已成功應用在某型工業(yè)控制設(shè)備試用狀態(tài)管理和某型機載電子設(shè)備自動測試系統(tǒng)使用權(quán)限管理等數(shù)據(jù)加密領(lǐng)域，取得了很好的應用效果。在工業(yè)設(shè)備的試用狀態(tài)管理應用中，當需要對已經(jīng)交付用戶試用的設(shè)備進行工作狀態(tài)設(shè)置時(如試用狀態(tài)升級到正式交付狀態(tài)等)，生產(chǎn)廠商只需把密文文件通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給用戶，用戶把數(shù)據(jù)拷貝到U盤后再插入設(shè)備的USB口，重新啟動設(shè)備即
可完成，使用起來十分方便。本文引用地址：http://2s4d.com/article/148137.htm
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