基于多重加密的物联网安全传输的研究与实践.docx

          基于多重加密的物联网安全传输的研究与实践                    摘要：物联网设备在传输层方面可能存在安全隐患，本文采用RC4对称加密算法对传感器数据进行加密，采用RSA公钥密码对数据加密密钥进行加密，最后采用对整个数据包进行SHA256散列运算进行认证实验结果表明，动态加解密的实时响应度良好，几乎没有延迟产生，能够在实际场景中应用关键词：物联网安全；对称加密；非对称加密；实时响应1 物联网安全问题近年来，随着物联网技术在社会、生活、生产等方面上逐步应用和发展，人们也越来越越离不开物联网技术，物联网的应用中伴随着安全问题，轻则隐私泄露，重则毁损基础设施[1]因此物联网安全问题值得进行深度研究，以便在将来物联网应用十分普及前得于将安全隐患减少或消除2 理论与实验设计采集端是一个可实时测量气压和温度的检测设备，该设备使用气压海拔传感器FBM320采集的气压值和温度值，并通过串口传输上位机设备设备采用的经典型无线节点 ZXBeeLiteB和采集类传感器 Sensor-A2.1 RC4基本原理[2]1、初始化S和T在文献[2]中对RC4初始化如下，S 中元素的值被置为按升序从 0 到 255 ,同时建立一个临时矢量T 。

如果密钥K的长度为 256字节,则将 K 赋给T否则,若密钥长度为 keylen字节,则将K的值赋给T的前keylen个元素,并循环重复用K的值赋给T剩下的元素,直到T的所有元素都被赋值2、初始排列Sj=0 for i =0 to 255 doj=(j +s[ i] +T[ i] )mod 256 swap (s[ i] , s[ j] );3、产生密钥流i , j=O while(true)i =(i +1)mod 256 j=(j +S[ i] )mod 256 swap (s[ i] , s[ j] ) t =(s[ i] +s[ j] )mod 256 k =s[ t]2.2 RSA基本原理RSA算法产生密钥如下[3]：1）取的两个互异的质数p、q；2）计算模数n = p * q，计算 n 的欧拉函数 m = (p - 1) * (q - 1)，m为 n 的欧拉函数值（ 小于 n 且与 n 互素的正整数的个数）；3）随机选取一个整数 e，满足条件 1 < e < m && gcd（m，e）＝1；4）找出一个整数 d，使得 d·e≡1 mod m；5）此时公钥为（e,n），私钥为（d,n）。

最后用是私钥（d,n）对RC4的密钥进行加密；公钥（e,n）解密3 实验结果与分析这里将TCP服务器与客户端放在同一台笔记本，从采集端串口传输到客户端、客户端到服务器实时加密解密、身份认证的过程，总体思路是首先对传感器数据（即采集类传感器Sensor-A模拟，数据格式为temperature:32.0 pressure:997.9hPa light:158.33），然后对数据进行RC4加密，密钥为12345678，再通过RSA对密钥12345678加密（这里为了提高解密速度，把p和q的值取小，p = 47, q = 71）,发送的数据为:源数据经过RC4运算后的密文+”##”+RSA运算（RC4密钥）身份认证为把发送的密文进行SHA256散列运算，解密接收数据，按“##”，分别取出RC4密文和RSA的密文，解出RC4密钥，再解出客户端发送的采集数据图1为客户端发送采集的数据，图2为服务器接收并解析数据图1 客户端发送显示图2 服务器接收显示结果显示，服务器能够正常解析出接收的3条数据，不过对数据的散列运算客户端和服务器出现不一致的情况，可能是拼接数据的过程中出现不一致导致的差错4 结语本文在硬件基础上，对物联网传输的过程进行多重的加密及消息认证，在如今社会越来越注重安全的观念下，有一定的实践意义，同时也表明了在传输过程中对数据实时加解密的可行性。

[参考文献]1. 张强华.物联网安全问题与对策[J].软件导刊,2011,10(07):147-148+200.2. 宋维平.流密码与RC4算法[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2005(02):71-72.3. 兰海兵,程胜利.RSA算法及其实现技术的改进研究[J].交通与计算机,2006(01):95-97.  -全文完-。