[发明专利]一种射频数据流的加密方法及星载加密机

说明书

本申请提供了一种射频数据流的加密方法及星载加密机，该方法包括：获取第三位宽的待加密数据；获取第一位宽的计算器模式CTR算子和第二位宽的密钥；第二位宽是第一位宽的两倍；确定与CTR算子和密钥对应的第一位宽的加密CTR；将加密CTR划分为多个第三位宽的子加密CTR；第一位宽和第二位宽是第三位宽的整数倍；每个子加密CTR对应一个待加密数据；将待加密数据与对应的子加密CTR进行异或操作，得出第三位宽的已加密数据。本申请通过将加密CTR拆分后的子加密CTR与待加密数据进行异或操作生成已加密数据，解决了传输过程中出现某一位或多位已加密数据丢失而导致大量射频数据无法正常解密处理的技术问题。

技术领域

本申请涉及星载通讯技术领域，尤其是涉及一种射频数据流的加密方法及星载加密机。

背景技术

卫星与地面进行通讯时，涉及双方的数据交互，为了保证数据安全，通常需要对数据进行加密操作。对于遥感卫星，星地之间传输的数据主要是图像信息。当图像数据的分辨率越高时，传输的数据量越大，则对传输过程中的加密及解密速度要求越高。

目前，高分辨率的遥感卫星的传输速率会达到Gbps级别，因此需要高加密速率的加密机对传输数据进行加密。同时现有技术对图像数据进行加密时，因为采用了加密算法导致加密后的数据无法彼此独立，而将加密后的数据进行射频传输时可能会造成数据丢失或者误码的情况，进而导致无法解密得到有效数据的情况。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种射频数据流的加密方法及星载加密机，通过将加密CTR拆分后的子加密CTR与待加密数据进行异或操作生成已加密数据，达到使已加密数据以位为单位彼此独立的技术效果，解决了对已加密数据进行传输过程中出现某一位或多位已加密数据丢失而导致大量射频数据无法正常解密处理的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种射频数据流的加密方法，方法包括：获取第三位宽的待加密数据；待加密数据为射频数据；第三位宽是射频数据的有效位宽；获取第一位宽的计算器模式CTR算子和第二位宽的密钥；第二位宽是第一位宽的两倍；确定与CTR算子和密钥对应的第一位宽的加密CTR；将加密CTR划分为多个第三位宽的子加密CTR；第一位宽和第二位宽是第三位宽的整数倍；每个子加密CTR对应一个待加密数据；将待加密数据与对应的子加密CTR进行异或操作，得出第三位宽的已加密数据。

可选地，加密方法还包括：判断当前加密CTR划分出的多个第三位宽的子加密CTR是否全部用于多个第三位宽的待加密数据的加密过程；若当前加密CTR划分出的多个第三位宽的子加密CTR已全部用于第三位宽的待加密数据的加密过程，则将CTR算子加一确定为新的CTR算子；重新确定与新的CTR算子和密钥对应的第一位宽的加密CTR。

可选地，加密方法还包括：判断预设个数的已加密数据的总位宽是否为第一位宽的整数倍；若预设个数的已加密数据的总位宽不是第一位宽的整数倍，则统计得出的已加密数据的个数，判断个数是否为预设个数；若个数为预设个数，则重新统计得出的已加密数据的个数并将CTR算子加一确定为新的CTR算子。

可选地，确定与CTR算子和密钥对应的第一位宽的加密CTR包括：将密钥拆分成多个第四位宽的密钥字，密钥字包括拆分的顺序编号；第二位宽是第四位宽的八倍；第一位宽是第四位宽的四倍；根据密钥扩展算法将多个第四位宽的密钥字扩展成预置数量的第四位宽的扩展密钥字；扩展密钥字包括顺序编号；根据顺序编号，将每四个密钥字和扩展密钥字确定为目标密钥矩阵；目标密钥矩阵的位宽长度为第一位宽；目标密钥矩阵包括矩阵编号；根据矩阵编号将目标密钥矩阵加密为第一位宽的加密CTR。

可选地，根据矩阵编号将目标密钥矩阵加密为第一位宽的加密CTR包括：将当前矩阵编号的目标密钥矩阵进行S盒变换操作生成第一S盒变换矩阵；将第一S盒变换矩阵通过行位移变换生成第一输入状态矩阵；判断当前矩阵编号是否大于预置循环次数；若当前矩阵编号大于预置循环次数，则将第一输入状态矩阵与下一个矩阵编号的目标密钥矩阵进行异或操作生成第二子状态矩阵，将第二子状态矩阵确定为第一位宽的加密CTR。