基于嵌入式的實(shí)時(shí)測控?cái)?shù)據(jù)加密傳輸及壓縮模塊設(shè)計(jì)

　　引言

　　基于LXI總線的測控系統(tǒng)中，現(xiàn)場大量的測量數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。為防止數(shù)據(jù)在以太網(wǎng)上傳輸時(shí)被竊取或篡改，數(shù)據(jù)需要在測量端加密后再經(jīng)由以太網(wǎng)傳輸。上位機(jī)要保存大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)選取合適的壓縮方式將數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)，以備出現(xiàn)問題時(shí)查看。

　　基于RSA算法的密碼體制是迄今為止理論上最成熟和完善的公鑰密碼體制，是現(xiàn)代非對(duì)稱密碼體制的代表，大多數(shù)具備加密和數(shù)字簽名功能的信息安全新產(chǎn)品所使用的是RSA算法。RSA公鑰密碼算法既可以用于加密，又可用于數(shù)字簽名。它安全，易懂，易實(shí)現(xiàn)，是目前廣泛應(yīng)用的一種密碼算法。由于RSA算法采用的冪模運(yùn)算耗時(shí)太多，大量的數(shù)據(jù)處理時(shí)速度很慢，因此，提高嵌入式系統(tǒng)中RSA的運(yùn)算效率具有重要理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　RSA公鑰算法描述

　　RSA是一種基于大數(shù)模乘的公鑰加密算法，大整數(shù)因子分解的難度保證了該算法的安全性。兩個(gè)大素?cái)?shù)p和q相乘得到乘積n比較容易計(jì)算，但從它們的乘積n分解為兩個(gè)大素?cái)?shù)p和q則十分困難。如果n為足夠大，當(dāng)前的算法不可能在有效的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

　　RSA算法可表示如下：

　　(1)密鑰配制：

　　任選兩個(gè)大質(zhì)數(shù)p和q，計(jì)算歐拉函數(shù)的值，選擇正整數(shù)e為加密密鑰，滿足e與互質(zhì)且e小于，根據(jù)下式求解密鑰d：