[发明专利]记录仪实时采集数据的加密方法

说明书

技术领域

本发明公开的记录仪实时采集数据的加密方法属存储测试技术领域，具体涉及的是一种对记录仪的实时采集数据进行加密的新方法，该方法适用于需要实时、容量保持不变的众多种类的实时数据采编记录仪。

背景技术

随着固态记录仪的迅速发展，在航天、军工及民用等各个领域均有其身影，特别是在航天、军事领域，记录仪的作用显得尤为重要。但限于目前固态记录仪在数据安全方面保护措施的不完善，在飞行体发生故障或其它原因导致其偏离预定飞行轨迹时，弹载记录仪落点不定导致其丢失的风险极大，进而记录仪内的数据安全便岌岌可危，为此记录仪内数据实现实时加密的存储技术已迫在眉睫。目前的加密算法包括对称、非对称算法，椭圆曲线密码编码学ECC作为非对称加密算法的一种，虽然安全性高、灵活，但算法仍较为复杂，实现速度慢，效率较低，所以一般不单独使用ECC加密。高级加密标准AES作为对称算法的一种，虽与数据加密标准DES相比加密强度较高，但在其硬件实现的过程中硬件资源消耗大，分组运算时间长，吞吐量相对较低，亦不能高效完成加密任务。故如何有效在AES算法的基础上做出改进，并实现记录仪高可靠性实时数据加密的功能已经成为一项亟待解决的课题。为了解决现有加密技术存在的不足，我们研制成功本发明的记录仪实时采集数据的加密方法。

发明内容

本发明的目的是向社会提供一种记录仪实时采集数据的加密方法，该加密方法是在记录仪读取到采集数据后、完成数据存储之前利用采集数据的部分位选取密钥实现实时、单字节加密处理, 对记录仪中的存储数据形成严密保护屏障,整个加密过程都在CPLD（复杂可编程逻辑器件）内部完成，从采编单元读取的每一个字节都对应一个加密数据，原始数据转换为加密数据所用时间仅为数据信号在CPLD内部传输走线的延时。

本发明的技术方案是这样的：这种记录仪实时采集数据的加密方法，技术特点在于：该加密方法是指记录仪在读取到采集数据后、完成数据存储之前对采集数据保持字节独立、数据量不变的情况下, 在每个字节的数据位中任选r位数码作选择密钥的方法实现采集数据实时加密的方法。所述的在每个字节的数据位中任选r位数据作选择密钥,其中的r位数据一定比每个字节的总数据位少。

根据以上所述的记录仪实时采集数据的加密方法，技术特点还有：所述的实现采集数据实时加密的方法的密钥由原始采集数据选择，即存储到记录仪内的采集数据在写入存储芯片之前首先按每个字节数据位中任选r位组合成2^r个值用于选取密钥的方法提前预设实施，其中: r=1~4，提前预设的按每个字节数据位中任选r位组合成2^r个值用于选取密钥的方法比如是：当r=1时，组成2^r个值是0、1，当r=2时，组成2^r个值是00、01、10、11。密钥包括 n位二进制数K₁~K_m，当r=1时，m=2^r=2，n可以为2~8中的任意取值，若n=2,则K₁~K_m为00~11四个二进制数中的两个，若n=8则K₁~K_m为00000000~11111111二百五十六个二进制数中的两个，以及对应的n位二进制数与实时数据计算的m个位计算规则S₁~S_m，其中n=2~8、m=2^r、须n>r,每一位的计算规则为同或、异或、取反、保持不变4种的任一种，且K₁~K_m预设时需保证用于密钥选取的数据位按Si运算后保持不变。所述的K₁~K_m预设时需保证用于密钥选取的数据位按Si运算后保持不变是指K₁~K_m可以与每字节数据的任意n位进行运算，其中K₁~K_m与S₁~S_m的设定可以分为两种情况：一种是n的选取并未与选取密钥的r位数据位重合，则K₁~K_m与S₁~S_m的设定不受限制，另一种是n的选取与选取密钥的r位数据位有重合，则K₁~K_m的设定需将重合的数据位设定为0或者1，S₁~S_m在该位的对应运算规则为异或或者同或，K₁~K_m与S₁~S_m其余数据位的设定不受限制。