[发明专利]一种数据加密方法及海洋放射性监测系统

说明书

本发明公开了一种数据加密方法及海洋放射性监测系统，所述数据为具有采样时间的数据，按照采样时间的不同形成不同的数据序列；所述数据加密方法包括提取数据序列的采样时间，计算时间分量之和T；以T为数据块容量，将数据序列划分成M个数据块；将相邻两个数据块中的数据互换后，形成加密后的数据序列。本发明利用数据的采样时间确定数据序列中各数据的交换位置，由于每个数据序列的采样时间不同，因此加密方式不同。也就是说，每次的数据加密方式是随采样时间可变的，这就增加了数据加密方式的多变性和灵活性，相比于所有的数据序列都按照固定的顺序进行数据互换的加密方式，无疑会使得数据破解的难度加倍提升，进而保证了数据传输的安全性。

技术领域

本发明属于海洋环境监测技术领域，具体地说，是涉及一种适用于海洋放射性监测系统中的北斗数据加密方法。

背景技术

海洋放射性浮标是一种用于监测海水中放射性核素的装置，由于其在使用过程中，浮标通常布放在外海，而外海区域没有网络可以进行数据通信，因此需要借助北斗卫星将浮标监测到的放射性数据传输至岸边的监控中心，以满足工作人员对海洋环境的长期监测需求。

实际的海洋现场监测环境是复杂多变的，这种利用北斗卫星传输放射性数据的通信方式，存在数据在通讯过程中易被蓄意窃取的问题。如果数据被窃取后很容易破解出其中的内容，则会严重影响海水放射性浮标的数据安全，导致巨大的财产损失。因此，在保证北斗数据可用性的基础上，对数据进行加密后再传输，是提高数据安全性的有效方法，也是目前国内海洋放射性测量技术发展的核心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据加密方法，以提高数据传输的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本发明提出了一种数据加密方法，所述数据为具有采样时间的数据，按照采样时间的不同形成不同的数据序列；所述数据加密方法包括数据互换过程，所述数据互换过程包括：

提取数据序列的采样时间，计算时间分量之和T；

以T为数据块容量，将数据序列划分成M个数据块；

将相邻两个数据块中的数据互换后，形成加密后的数据序列。

在本申请的一些实施例中，若所述M为奇数，则会出现最后一个数据块没有与之配对互换的数据块的情况。为了提高数据传输的安全性，优选将最后一个数据块中的数据按照首尾镜像互换的方式调换数据块中每一个数据的位置，以使数据序列中的每一个数据都发生了位置变换，继而增加数据在被窃取后破解的难度。

在本申请的一些实施例中，若所述M为偶数且最后一个数据块中的数据少于T个，则可以将最后两个数据块中的所有数据按照首尾镜像互换的方式调换每一个数据的位置，以增加破解难度。

在本申请的一些实施例中，所述时间分量可以仅包括年、月、日、时、分，以加快数据的加密速度，提高数据传输的实时性。

在本申请的一些实施例中，为了加快数据传输速度，以减少数据在传输过程中被窃取的可能，可以在所述数据互换过程之前执行数据逐差过程。所述数据逐差过程包括：

在所述数据序列中，每一个数据占用四个字节，且第一个数据可用两个字节记录；

从第二个数据开始依次计算每一个数据与前一个数据的差值，形成差值序列；

若差值序列中存在某个差值的绝对值超过65535，则对数据序列中的所有数据进行平滑滤波，然后再执行上一步的差值计算过程；

对所述数据序列中的所有数据进行一次或多次平滑滤波，直到差值序列中所有差值的绝对值均小于65535；

将数据序列中的第一个数据以及差值序列中的所有差值采用一个bit位记录正负、两个字节记录数值的方式按顺序依次记录，形成逐差序列，用于上述的数据互换过程，由此可以缩短数据互换过程的执行时间，提高数据加密速度。