[发明专利]一种基于5G通信技术的工业网络安全加密处理方法

权利要求书

1.一种基于5G通信技术的工业网络安全加密处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用工业数据编解码芯片对数据进行编解码，并完成数据调度和多模自适应传输；

S2、通过加密算法，对数据进行实时加解密，密钥更新模块根据软件产生的初始密钥生成密钥流生成器的密钥和初始化向量进行更新；

加密算法采用128位的密钥和96位的初始化向量IV，内部状态为256位；加密算法主要由线性反馈移位寄存器(LFSR)、非线性反馈移位寄存器(NFSR)和预输出函数构成；

其中LFSR的本源反馈多项式为：

f(x)＝1+x³²+x⁴⁷+x⁵⁸+x⁹⁰+x¹²¹+x¹²⁸；

相应LFSR的状态更新函数为：

s_i+128＝s_i+s_i+7+s_i+38+s_i+70+s_i+81+s_i+96；

NFSR的非线性反馈多项式g(x)为：

相应NFSR的状态更新函数为：

非线性滤波函数h(x)有9个变量，其中7个变量来自LFSR，2个变量来自NFSR，表示如下：

h(x)＝x₀x₁+x₂x₃+x₄x₅+x₆x₇+x₀x₄x₈；

其中变量x₀，Λ，x₈分别对应状态变量的：

b_i+12,s_i+8,s_i+13,s_i+20,b_i+95,s_i+42,s_i+60,s_i+79和s_i+94，预输出函数表示为：

y_i＝h+s_i+93+b_i+2+b_i+15+b_i+36+b_i+45+b_i+64+b_i+73+b_i+89；

S3、采用加密算法对数据进行加解密时密钥同步功能启动，密钥同步功能包括加密端的密钥同步信号插入模块和解密端的密钥同步信号提取模块和密钥流同步模块组成，负责在数据丢包的情况下恢复密钥流同步。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G通信技术的工业网络安全加密处理方法，其特征在于：所述算法加密时支持两种不同的工作模式：加密模式和认证加密模式；通过设置IV最后一位IV₀的值来决定算法的工作模式，当IV₀＝0时，算法为加密模式；当IV₀＝1时，算法为认证加密模式，需要将预输出函数y(x)的输出作为消息鉴别码输入；消息鉴别码模块主要由1个32位的累加器和1个32位的移位寄存器构成。