數(shù)據(jù)加密技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
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另外在把數(shù)據(jù)寫入隨機(jī)數(shù)序列X[i]時(shí)被寫數(shù)據(jù)也經(jīng)過(guò)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(jī)數(shù)序列時(shí)的變換規(guī)則為F2，對(duì)應(yīng)的反變換表示為
，則式(3)變?yōu)椋?br />
由于f隨機(jī)具有隨機(jī)特性，則每次加密數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)d寫入隨機(jī)數(shù)列的位置md具有隨機(jī)性、存儲(chǔ)md尋址地址的字節(jié)位置也具有隨機(jī)性；這樣就保證了系統(tǒng)每次在加密數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)地址及數(shù)據(jù)地址的存儲(chǔ)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(jī)數(shù)列的過(guò)程是：第1步，產(chǎn)生一隨機(jī)數(shù)序列X[i]，其中iN，N為數(shù)組長(zhǎng)度；第2步，根據(jù)規(guī)則F1得到基地址偏移量f隨機(jī)；第3步，產(chǎn)生一隨機(jī)數(shù)md，其中mdN，并且沒(méi)有被使用過(guò)；第4步，把數(shù)據(jù)d經(jīng)過(guò)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(guò)F2規(guī)則變換后賦值給X[Jmd+f隨機(jī)]，其中Jnd是加密算法中數(shù)據(jù)d存儲(chǔ)地址的高字節(jié)的存儲(chǔ)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(guò)F2規(guī)則變換后賦值給X[Jkd+f隨機(jī)]，其中Jkd是加密算法中數(shù)據(jù)d存儲(chǔ)地址的低字節(jié)的存儲(chǔ)基地址。至此，即完成了一個(gè)數(shù)據(jù)插入隨機(jī)數(shù)列的過(guò)程。
根據(jù)隨機(jī)數(shù)列得到數(shù)據(jù)d的過(guò)程是：第1步，根據(jù)規(guī)則F1得到基地址偏移量f隨機(jī)，第2步，把X[Jnd+f隨機(jī)]經(jīng)
規(guī)則變換后賦值給nd'；第3步，把X[Jkd+f隨機(jī)]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(guò)改進(jìn)的循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù)。即數(shù)列X[i]的字節(jié)x[M]存儲(chǔ)[0，M-1]地址段中所有數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和，x[2M]字節(jié)存儲(chǔ)[M，2M-1]地址段中所有數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和，…，在解密時(shí)首先檢查各地址段數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和與“校驗(yàn)和存儲(chǔ)字節(jié)”的存儲(chǔ)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(jì)算的數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度，則：
式中：F2代表數(shù)據(jù)寫入隨機(jī)數(shù)列時(shí)的變換規(guī)則；k=1，2，…，N／M。
通過(guò)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(cè)到。另外被求和的字段長(zhǎng)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(jìn)一步提高加密強(qiáng)度，埋入數(shù)據(jù)后的隨機(jī)數(shù)列X[i]還可經(jīng)過(guò)“置換表”技術(shù)進(jìn)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(guò)隨機(jī)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(gè)或更多的“置換表”，在置換操作時(shí)按偽隨機(jī)的方式使用每個(gè)襲，可以進(jìn)一步提高加密強(qiáng)度。但每增加一個(gè)置換襲，嵌入式系統(tǒng)程序中就需要增加一個(gè)長(zhǎng)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(qiáng)度需求、嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理能力等因素確定。
4 結(jié)語(yǔ)
接本文所述方法加密后的數(shù)據(jù)是一組沒(méi)有任何規(guī)律的偽隨機(jī)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)，加、解密運(yùn)行時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。該加密方法還可應(yīng)用于軟件用戶口令存儲(chǔ)加密、數(shù)字簽名等方面。該技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用在某型工業(yè)控制設(shè)備試用狀態(tài)管理和某型機(jī)載電子設(shè)備自動(dòng)測(cè)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(yīng)用效果。在工業(yè)設(shè)備的試用狀態(tài)管理應(yīng)用中，當(dāng)需要對(duì)已經(jīng)交付用戶試用的設(shè)備進(jìn)行工作狀態(tài)設(shè)置時(shí)(如試用狀態(tài)升級(jí)到正式交付狀態(tài)等)，生產(chǎn)廠商只需把密文文件通過(guò)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(dòng)設(shè)備即
可完成，使用起來(lái)十分方便。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/148137.htm
評(píng)論