[发明专利]一种无线物联网数据安全智能传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术，具体为一种无线物联网数据安全智能传输系统。

背景技术

物联网能够适应环境的动态变化，向用户提供泛在的 “以人为本”的服务，具有感知、传输和应用等功能。它除了具有无线传感器网络的某些特点（例如，与应用密切相关、规模庞大等）外，还具有自身的一些独特之处，可以概括为三个方面：一是网络与节点的异构性都很强，涵盖了各种类型的网络，既包含计算机等计算能力很强的设备，也包含传感器、电子标签等计算能力非常弱的设施；二是要求高度的安全性和可靠性，因为将“计算力”嵌入了人们的日常生活，物联网中的绝大多数应用会涉及到个人隐私或机构内部机密，有的甚至会影响到用户的生命和财产安全；三是“以人为本”，对智能化程度要求很高，需要情景感知（上下文）（context-awareness）、人工智能等技术的支持。

就当前我国各地建立的一些物联网示范系统而言，主要采用了国外的信息技术、装备，对国家安全构成了诸多潜在的威胁。由于物联网在很多场合都需要采取无线传输，这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取和干扰，一旦这些信号被国外敌对势力利用，对我国进行恶意攻击，很可能出现全国范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪，让整个社会陷入混乱。目前，物联网的数据无线传输尚未采用任何加密技术。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种无线物联网数据安全智能传输系统，实现传感数据的快速采集和实时传输，并将椭圆曲线加密技术与对称密钥加密技术结合起来构建安全的数据传输机制，实现在空旷地传输距离超过1200米的机密数据安全传输。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种无线物联网数据安全智能传输系统，包括采集端、汇聚终端、无线路由以及终端电脑，其中所述采集端包括传感设备、单片机和433发送模块，传感设备与单片机的输入端联接，单片机的输出端与433发送模块联接；所述汇聚终端包括433接收模块、ucos系统模块和网口，433接收模块与ucos系统模块的输入端联接，ucos系统模块的输出端联接网口。

而且，所述单片机是STC12LE5A60S2型号的单片机。

而且，所述433发送模块和433接收模块采用433MHz频段的无线数据通信

而且，所述网口是Internet、GSM、CDMA、GPRS或3G网络口。

本发明还提供一种基于上述无线物联网数据安全智能传输系统的加密方法，包括如下步骤。

步骤一，由用户构建一条椭圆曲线，并在该椭圆曲线上随机选取一个点P，秘密保存，然后用户随机选取一个高熵随机数a，并计算该随机数与椭圆曲线点P的点乘aP的值，接下来，用户秘密地将aP和P的值写入到单片机中。

步骤二，单片机随机选取一个高熵随机数b，并计算abP的值作为对称加密密，计算生成共享密钥的密钥原料bP，然后采用共享会话密钥abP和EDS对称加密算法对采集到的数据进行加密。

步骤三，将加密数据和密钥原料bP写入到数据字段中进行发送。

步骤四，单片机定期重新选取高熵随机数b’，计算新的共享会话密钥ab’P以及新的密钥原料b’P，然后采用新的会话密钥ab’P加密采集数据，再将加密信息和新的密钥原料b’P写入到数据字段中进行发送。

而且，步骤三中的所述数据字段前部接前导码、同步码、长度字段和地址字段，所述数据字段尾部接16位循环沉余校验码。

本发明的优势在于：1、通过采用433频段实现了空旷地上传输距离为1200米的远距离传输，远大于目前在物联网安全通信中，在无阻挡的情况下通常小于200米的采集数据最远传输距离。2、采用节能工作模式有效降低了系统的功耗，延长了电池的使用寿命。3、将公钥密码加密技术与对称密钥加密技术相结合，实现了机密数据的安全传输；会话密钥的定期更新，有效降低了节点被攻击的概率。

附图说明

图1是本发明的系统架构图。

图2是本发明的工作模式图。

图3是本发明的数据安全传输及制图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。