MQTT-SE数据加密传输算法

随着日新月异的高新技术不断发展,物联网、大数据、人工智能交叉融合,深度关联.物联网全面融入了我们的生活、工作、社会发展等方方面面.而物联网目前最广泛、最主流的协议当属MQTT协议,低开销低带宽的先天优势促成了海量物联网设备接入网络.但在万物互联时代大背景下,“自由可控,安全可信”是行业发展的理念和标准.目前很多研究者提出了从MQTT出发设计安全算法的方案,但发现“基于MQTT的数据加密传输算法”该论文的核心算法存在密钥泄露的风险,为此指出了其核心算法的缺陷并提出3种新的MQTT-SE算法.分别是基于对称加密的MQTT-SE算法、基于公钥的MQTT-SE算法、基于公钥证书的双向认证MQTT-SE算法.从而达到MQTT传输在低效能环境下的基础上达到高性能安全加密传输的目的.     

基于MQTT协议物联网文件传输的实现

MQTT协议作为一种即时通信协议,在未来物联网技术的建设与发展中,将会成为其最为重要的组成部分,基于搭建完成的平台连接外部和联网的设备,充当通信桥梁的作用。本文从MQTT协议角度出发,从物模型与主题模型设计、设备状态管理设计、消息路由模块设计、系统安全模块设计、系统集群模块设计等五个角度,系统分析了基于MQTT协议的物联网文件传输系统,探究物联网文件传输的实现路径。     

XML数据加密的Diffie-Hellman密钥协商实现

在描述了XML安全特性特别是XML加密规范与处理后，就如何运用以上规范对XML数据对象加密密钥协商进行了探讨。分析了Diffie-Hellman协商密钥的产生机制，并运用JCE所具有的安全特性，实现了遵从XML加密规范的通信双方无需知道对方内容的密钥协商管理协议，即Diffie-Hellman协议。     

基于JCE的数据加密密钥交换实现技术

在介绍了XML的安全特性和其加密规范后,从Diffie-Hellman密钥协商的生成原理出发,运用XML加密规范所提供的对数据对象进行密钥协商的机制,并以经典的D-H密钥协商为例,依据规范所制定的原则,运用JCE所具有的安全特性为实现技术,就如何对密钥协商交换进行了探讨,从而为XML加密规范的实际应用探索了一种方式,并以此说明建立自主加密扩展的重要意义。     

基于MQTT协议的物联网岸电监控系统

目前港口岸电系统地域分布较广且供电运行数据无法及时掌握。针对这一问题,设计并开发一种基于MQTT协议的物联网岸电监控系统,利用前端数据采集装置对供电系统的供电运行参数、用户信息、电力信息、设备状态等数据进行实时采集,经过数据处理和封装打包后,采用移动4G模块将封装好的数据通过MQTT协议上传至云端服务器,数据传输采用MD5数据加密算法,实现前端数据采集设备和监控系统之间的可靠数据通信,实时监控岸电系统运行状态,同时利用手机App对岸电系统参数进行实时监控与参数修改,增强物联网岸电监控系统的灵活性和便捷性。     

实现基于IDEA算法的加密工具

一、IDEA算法的相关背景 1990年XueJia Lai和Massey开发出IDEA加密算法雏形,称为PES,即“建议的加密标准”。第二年,根据有关专家对这一密码算法的分析结果,设计者对该算法进行了强化并称之为IPES,即“改进的建议加密标准”。该算法于1992年更名为IDEA,即“国际加密标准”。 IDEA算法的密钥长度为128位,针对64位的数据进行加密或解密操作。设计者尽可能使该算法不受差分密码分析的影响,XueJia Lai已证明IDEA算法在其8轮迭代的第4圈之后     

基于身份加密的可认证密钥协商协议

密钥协商是安全通信的重要环节,通过密钥协商协议可在通信节点之间建立共享会话密钥,以便实现网络中的安全通信。在物联网环境下,文章提出的密钥协商协议是在基于身份的可认证密钥协商基础上的无双线性对的可认证密钥协商协议。该协议主要包括3个部分：初始化、参数提取和密钥协商。与利用双线性对的密钥协商协议相比,该协议不仅提供了相同层次的安全性与可扩展性,且在能量开销、时间开销和计算复杂度方面具有明显的优势。     

基于MQTT协议的海洋观测数据推送系统

为实现海洋观测数据的及时推送,设计了一种数据推送系统,目的是将各个观测船、浮标和水下观测网等采集到的海洋观测数据推送到手机客户端,并实现异常数据的报警。提出了一种基于MQTT协议的数据推送方案,在加密与验证方面对MQTT协议进行改进。此外,设计了安全认证机制与消息管理模块,保证了消息在传输中不被篡改或者丢失。测试结果证明,该方案安全性较高,服务权限设计合理,费用方面也具有较大的优势。     

基于AES算法的运维数据加密传输方法

为了提高运维网络系统运行的安全性与稳定性,根据运维系统的基本特征,设计了一种基于高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法的运维数据加密传输方法。首先,分析运维数据传输模块的原理,为加密传输算法奠定基础,其次,通过AES计算,替换运维数据帧,得到加密密文。最后,应用密文分别进行数据的正向逆向的字节替换、字节行位移、字节混合变换以及字节轮换变更处理,完成AES算法对运维数据传输中的加密与解密。为检测本文设计加密传输方法的可行性与高效性,设计了仿真模拟对比实验。结果显示,本文加密传输方法的加密、解密速率均比传统方法高。在本文方法作用下,传输路径中受到攻击的运维信息数据量低于传统方法,表明本文设计的运维数据加密传输方法,具有高效性与可行性,可以实现对运维信息的实时、高质量保护,有效降低数据攻击的成功率,为通信运维系统的高效稳定运行提供了加密技术保障。     

使用密钥的文件数据加密方法

本文介绍一种使用密钥的文件数据加密方法,通过此法对文件加密所得的密文,虽可拷贝,但不可阅读。同时给出了能在 IBMPC 机上实现此方法的 C 语言源程序。对磁盘文件加密的目的是防止他人非法复制,运行或阅读。许多软件所属者希望有一种有效的文件保护方法,某些微机管理方面的应用,如档案管理,财务管理等,也常常希望文件数据不被他人阅读与修     

智能燃气系统中的通信加密方法

在信息技术快速发展的今天,物联网技术在各行各业中都得到了广泛的应用,其中对硬件设备信息的采集以及传输是其主要应用,但是数据传输过程中会出现严重的数据安全问题,因此本文提出了一种混合通信加密方法.本文首先从物联网设备角度出发,介绍物联网无线通信技术和CoAP传输协议以及加密方法,然后结合物联网设备资源受限制情况,采用NB-IoT技术,并在智能燃气系统中实现了上述加密方法,实验以及测试比较的结果表明,本方法具有可行性.     

Data Security Storage Model of the Internet of Things Based on Blockchain

With the development of information technology, the Internet of Things (IoT) has gradually become the third wave of the worldwide information industry revolution after the computer and the Internet. The application of the IoT has brought great convenience to people’s production and life. However, the potential information security problems in various IoT applications are gradually exposed and people pay more attention to them. The traditional centralized data storage and management model of the IoT is easy to cause transmission delay, single point of failure, privacy disclosure and other problems, and eventually leads to unpredictable behavior of the system. Blockchain technology can effectively improve the operation and data security status of the IoT. Referring to the storage model of the Fabric blockchain project, this paper designs a data security storage model suitable for the IoT system. The simulation results show that the model is not only effective and extensible, but also can better protect the data security of the Internet of Things.     

面向数字型的轻量级保形加密算法研究

物联网的大规模普及应用引发了诸多安全和隐私问题.轻量级加密是资源受限环境下物联网设备保证数据机密性的主要手段,然而直接应用轻量级分组密码加密会因为编码序列的混淆扩散使密文格式发生巨大变化,在表现形式和格式上与明文不一致,需要额外的存储、计算、回显资源.轻量级保形加密算法可以在实现机密性的同时,保持密文数据与明文数据在格式上具有一致性,在物联网领域具有更大的优势.针对现有保形加密算法存在实现效率不高、资源消耗较大及不能加密较长数字型数据的问题,提出一种面向数字型的轻量级保形加密算法.首先利用轻量级分组密码算法构造数字型置换表,数字型明文与轻量级分组密码的加密密钥进行一一对应相加、取模10操作,再利用数字型置换表进行置换加密操作,得到数字型密文数据.算法实现了对任何长度数字型数据加密前后的格式不改变,分析表明该算法在效率、安全性方面与原轻量级分组密码算法保持一致.同时,实验结果表明：相比传统的保形加密算法,该算法具有高安全、高效、低资源,适用于资源受限环境下物联网设备的数据加密存储及数据遮蔽.     

基于轻量型AES加密算法的浮空器平台数据传输方案

针对浮空器平台在数据传输过程中受到自身处理器性能限制的问题,提出了一种基于轻量型AES加密算法的浮空器平台数据传输方案。首先,方案以AES加密算法为基础,通过寻找轮函数循环的局部最优次数和将状态矩阵行移位变换改为列移位变换实现轻量型AES加密算法;其次,通过字节代换、列移位变换、列混合和轮密钥加四个步骤,设计以七次轮函数循环为核心的轻量型AES加密算法;最后,通过字节填充和矩阵旋转两个操作对过往不同类型的浮空器平台飞行数据进行预处理,并将预处理后的数据作为明文数据源输入对传输方案进行测试和分析,验证了轻量型AES加密算法的安全性和有效性。实验结果表明,该算法与AES加密算法相比,在保证数据安全传输的同时提高了算法运行速度,可以较好地应用于浮空器平台。     

面向物联网数据安全共享的属性基加密方案

物联网的发展一直面临着严峻的安全威胁和挑战,而物联网数据的安全共享及细粒度访问控制是其急需应对的安全问题之一.针对该问题,提出一种面向物联网数据安全共享的访问结构隐藏的属性基加密方案.该方案在保证数据隐私的情况下,能够实现密文数据的细粒度访问控制.首先提出一种将身份加密方案(identity-based encryption, IBE)转换为支持多值属性与门的密文策略属性基加密方案(ciphertext-policy attribute-based encryption, CP-ABE)的通用转换方法,并且转换后的CP-ABE能够继承IBE的特征.然后基于该转换方法将Wee提出的接收者匿名IBE方案转换为访问结构隐藏的CP-ABE方案,实现了密文、用户私钥、公钥和主私钥长度恒定,且解密只需一个双线对运算.而后将该CP-ABE方案应用于物联网中的智慧医疗应用场景,并给出应用的系统模型及步骤.最后,理论分析与实验结果表明所提方案在实现访问结构隐藏时,在计算效率、存储负担及安全性方面具有优势,在实际应用于物联网环境时更加高效和安全.     

基于大数据的火灾智能预警系统

传统基于GSM蜂窝网的无线火灾预警系统由于成本高、感知终端电池耗电快等原因,一直很难得到大规模的应用.而LPWAN技术的快速发展,极大地降低了系统成本和感知终端的能耗,推动了火灾智能预警系统的快速发展.本文设计了一种基于大数据的无线火灾智能预警系统,通过该系统不但能够及时发现火灾,实时掌握火灾发生位置,还可以实现多个部门及个人的联动.实际使用结果表明,该系统不但通信成本低、电池寿命长,而且有效地降低了城市火灾发生率,提高了城市火灾救援效率和消防服务水平,并得到了广泛的推广和应用.     

地图数据网络分发的混合加密算法

分析并比较对称加密算法DES, AES和非对称加密算法RSA,结合地图数据网络分发的实际应用,提出散列组合加密算法。该算法具有AES算法的高效性和RSA算法便于进行密钥管理的特点,将数据与密钥混合后传输,增加了加密的安全性。实验结果表明,新算法满足了数据加密的安全性及效率要求。     

MQTT 协议在物联网中的应用研究

HTTP协议建立在互联网通信协议TCP / IP 上,由于开发成本低,开放性高,许多厂商正在开发基于HTTP协议的物联网系统;但在资源紧缺型的嵌入式系统中或网络带宽非常昂贵的环境中,HTTP协议并不适用。MQTT协议具有功耗低、开放性好、简单、轻量级及易于实现的优点,即使在资源有限的环境中也可以使用。本文讨论并通过实验对比了HTTP协议和MQTT协议在智能家居领域的应用,测试结果表明MQTT在降低功耗和推送功能开发上优势明显。