1、無人機(jī)遙測數(shù)據(jù)文件加密實(shí)現(xiàn)

在無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路通信中使用的自同步加密算法中充分利用了遙測數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，以幀長為單位更新初始密鑰，以字長為分塊單位進(jìn)行序列加密，遙測數(shù)據(jù)經(jīng)過信道編碼后字長均為m比特，幀長為N，約束長度取n，其加密過程如圖2所示。

在每幀數(shù)據(jù)開始時(shí)，先由初始密鑰發(fā)生器產(chǎn)生初始密鑰K1，K2，K3，…，Kn，并與保密字To生成初始密文Co；同時(shí)該初始密鑰控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)Z1；Z1與第一個(gè)明文字Mi模2加生成密文Ci；Ci與Ti模2加生成Ri，Ri與K2，K3，…，Kn構(gòu)成新的n個(gè)密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生新的密碼數(shù)據(jù)22；22與第二個(gè)明文字M2模2加產(chǎn)生密文C2；C2與T2模2加生成R2，R2與K3，K4，…，Kn Ri構(gòu)成新的n個(gè)密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生新的密碼數(shù)據(jù)塊23，如此類推，直到由CN-n，CN-n+1—CN-1構(gòu)成的密鑰去控制密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)模塊ZN，ZN與MN模2加產(chǎn)生密文CN，從而完成對一幀數(shù)據(jù)的加密。其中的Mi、Ki、Ci、Zi、Ti均為一個(gè)字長m比特。

初始密鑰發(fā)生器是由噪聲源產(chǎn)生亂數(shù)，每次加密都需要更新。密碼發(fā)生器主要由若干個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)成，其復(fù)雜的算法用C語言編程來實(shí)現(xiàn)，加密算法存儲(chǔ)與密碼芯片外部的FLASH中，進(jìn)行加密操作時(shí)由DSP控制密碼芯片調(diào)用該加密算法。Ki、Ci、Ti經(jīng)過具體算法運(yùn)算由密碼發(fā)生器產(chǎn)生密碼數(shù)據(jù)Zi，Zi與Mi模2加產(chǎn)生密文Ci。為了防止初始密鑰被截獲，本文用保密字To對其加密，中間的密文反饋也沒有直接利用密文，而是先用保密字Ti進(jìn)行加密之后再移位反饋。保密字Ti是存在密碼芯片SRAM中，該密碼芯片使用Altera公司的低成本Cyclone系列FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)，使設(shè)計(jì)資源得到了極大的優(yōu)化利用，降低了整個(gè)的設(shè)計(jì)成本。