一种物联网终端数据安全接收、发送的装置制造方法及图纸

一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，其硬件结构包括处理器系统架构组分、安全功能组分、网络接口组分；所述的处理器系统架构组分由ARM处理器、DDR内存、FLASH组成，所述的DDR内存和FLASH与ARM处理器连接；所述的安全功能组分包括2片WNG4、1片安全芯片和1个TF卡，所述的WNG4、安全芯片和TF卡分别与ARM处理器连接；所述的网络接口组分为两路网络接口的具体物理实现结构，所述的网络接口组分的两端分别与所述ARM处理器和外部网络/内部网络连接。本实用新型专利技术终端系统能够忽略网络数据应用层的千变万化，在数据传输层对数据进行加解密，并保证数据的完整性、不可抵赖性；同时具备访问控制功能，提高终端设备的抗攻击能力，保证数据和设备的安全。

A device for secure receiving and sending of Internet of things terminal data

【技术实现步骤摘要】
一种物联网终端数据安全接收、发送的装置
本技术涉及信息安全
，尤其是涉及一种物联网终端数据安全接收、发送的装置。
技术介绍
随着网络技术的广泛应用，小到一家企业、一栋大楼，大到一座城市，都部署了大量的网络终端，包括视频监控摄像机、视频会议系统、物联网数据采集系统等。这些系统在数据传输时，大都采用明文传输，传输数据很容易被窃取；并且一般缺少安全有效的防护手段，缺少对弱口令、系统漏洞、web漏攻等攻击手段的有效防范措施。特别在视频监控系统中，存在摄像机、监控视频被非法替换或篡改等的风险。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，以解决现有的物联网数据传输安全性差、抗攻击能力弱的问题。本技术解决上述技术问题采用的技术方案为：一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，其硬件结构包括三个结构组分：处理器系统架构组分、安全功能组分、网络接口组分；所述的处理器系统架构组分由ARM处理器、DDR内存、FLASH组成，所述的DDR内存和FLASH与ARM处理器连接；所述的安全功能组分包括2片WNG4、1片安全芯片和1个TF卡，所述的WNG4、安全芯片和TF卡分别与ARM处理器连接；所述的网络接口组分为两路网络接口的具体物理实现结构，所述的网络接口组分的两端分别与所述ARM处理器和外部网络/内部网络连接。进一步地，所述的ARM处理器为i.MX6处理器；所述的DDR内存优选DDR3颗粒，512MB；所述的FLASH为NANDFLASH，256MB。进一步地，所述的安全芯片为SSX1702安全芯片，与ARM处理器连接实现系统对国密算法SM2/SM3/SM4的调用；所述的TF卡通过SD卡座与ARM处理器连接，所述的TF卡选用国密局认证的TF卡形态的智能密码钥匙。进一步地，所述SSX1702安全芯片为宏思SSX1702安全芯片。进一步地，所述的物联网终端数据安全接收、发送的装置，其在软件功能上包括网络协议处理模块、访问控制模块和数据加解密模块，所述的网络协议处理模块，负责对网络协议的解析和重构；所述访问控制模块实现对通过安全终端的流量进行控制，系统自身流量和已经允许的业务流量，可以通过物联网终端，未经允许的非法流量、未知流量，无法通过安全终端；所述的数据加解密模块，负责对通过终端的业务数据进行加解密并作完整性鉴别，如果完整性鉴别未通过，则丢弃该数据包；另外，所述的系统还包括日志管理模块和秘钥管理模块。所述的日志管理模块和协议解析模块由硬件结构的ARM处理器部分完成，所述的密钥管理模块、数据加解密模块和访问控制模块由安全芯片和系统协同完成。所述的访问控制模块的工作方式为：物联网终端联入网络中首先登录服务端的安全网关，登录双向验证后进行密钥协商；所述协议处理模块完成协议的解析和重构功能；所述加解密模块完成业务数据的加解密和完整性鉴别功能，业务数据加密封装格式采用ESP协议格式，并采用ESP的隧道模式。进一步地，所述的访问控制模块控制物联网终端登录服务端的安全网关，其身份认证过程为：TokenAB=Ra||Rb||sSa(Ra||Rb)TokenBA=Rb||Ra||sSb(Rb||Ra)（1）发起方B产生随机数Rb，将Rb发送给应答方A；（2）应答方A产生随机数Ra，并对Ra||Rb进行签名，组成TokenAB，将TokenAB发送给发起方B；（3）发起方B从信任列表白名单中获得应答方A的签名公钥；（4）发起方B验证TokenAB中的签名信息，组成TokenBA，将TokenBA发送给应答方A；（5）应答方A从信任列表白名单中获得发起方B的签名公钥；（6）应答方A验证TokenBA中的签名信息。进一步地，所述的访问控制模块控制物联网终端进行密钥协商的流程为：（1）发起方B生成随机数R作为会话密钥；（2）发起方B从信任列表白名单中获得应答方A的加密公钥；（3）发起方B使用应答方A的加密公钥加密随机数R，并将密文值发送给应答方A；（4）应答方使用加密私钥进行解密获得随机数R。进一步地，所述的ESP头部格式：（1）安全参数索引SPI（32位）：它与目的IP地址和安全协议共同标识了这个数据报文的安全联盟，用来标识发送方在处理IP数据包时使用了哪些安全策略，当接收方解析这个字段后就知道如何处理收到的包；（2）序列号（32位）：一个单调递增的计数器，为每个包赋予一个序号，当通信双方建立安全联盟（SA）时，初始化为0，SA是单向的，每发送/接收一个包，外出/进入SA的计数器增1，该字段可用于抗重放攻击；（3）载荷数据：是变长的字段，他包含初始化向量IV和下一个头字段所描述的数据，其长度单位为字节，IV位于载荷数据的首部；（4）填充数据：如果载荷数据的长度不是加密算法的分组长度的整数倍，则需要对不足的部分进行填充，填充以字节为单位；（5）填充长度：以字节为单位指示填充项长度，范围为[0，255]，保证加密数据的长度适应分组加密算法的长度，其中0表示没有填充字节；（6）下一个头：表示紧跟在ESP头部后面的协议，该字段是处于保护中的传输层协议的值；（7）鉴别数据：是变长字段，它是一个完整性校验值ICV，是对ESP报文去掉ICV外的其余部分进行完整性校验计算所得的值，只有选择了验证服务时才需要有该字段，其长度由选择的完整性校验算法决定。进一步地，所述的ESP头的位置：使用ESP的隧道模式，ESP保护包括原内部IP头在内的整个原IP报文；（1）出站报文处理出站报文的处理包括查找SA、封装、加密报文、产生序列号、计算完整性校验值和分片等过程，并按照以下顺序进行处理：（1.1）查找SA：根据本地策略查找SA，只有当一个IPSec实现确定了报文与该SA相关联后，ESP才应用于一个出站报文，否则应开始新的密钥交换过程，建立SA；（1.2）封装：在隧道模式中，将整个原值IP数据报文封装到ESP载荷字段中；（1.3）加密报文：首先对报文添加所有需要的填充，然后使用由SA指定的密钥、加密算法、算法模式和IV进行加密，加密范围包括载荷数据、填充、填充长度和下一个头；（1.4）产生序列号：当建立一个SA时，发送方的徐磊好计数器初始化为0，没发送一个报文之前，该计数器加1，并且把这计数器插入到序列号字段中，当该计数器达到最大值前，应生成新的SA；（1.5）计算完整性校验值：发送方在除去鉴别数据字段的ESP报文上计算ICV，将计算后得到的值赋予鉴别数据字段；（1.6）分片：一个IPSec实现在ESP处理之后，如果发现IP数据报文长度超过输出接口的MTU值，则对处理后的数据报文进行分片；（2）入站报文处理入站报文的处理包括重组、查找SA、验证序列号、验证完整性校验值、解密报文和重构等过程，并按照以下顺序进行处理：...

【技术保护点】
1.一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，其特征在于：其硬件结构包括三个结构组分：处理器系统架构组分、安全功能组分、网络接口组分；所述的处理器系统架构组分由ARM处理器、DDR内存、FLASH组成，所述的DDR内存和FLASH与ARM处理器连接；所述的安全功能组分包括2片WNG4、1片安全芯片和1个TF卡，所述的WNG4、安全芯片和TF卡分别与ARM处理器连接；所述的网络接口组分为两路网络接口的具体物理实现结构，所述的网络接口组分的两端分别与所述ARM处理器和外部网络/内部网络连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，其特征在于：其硬件结构包括三个结构组分：处理器系统架构组分、安全功能组分、网络接口组分；所述的处理器系统架构组分由ARM处理器、DDR内存、FLASH组成，所述的DDR内存和FLASH与ARM处理器连接；所述的安全功能组分包括2片WNG4、1片安全芯片和1个TF卡，所述的WNG4、安全芯片和TF卡分别与ARM处理器连接；所述的网络接口组分为两路网络接口的具体物理实现结构，所述的网络接口组分的两端分别与所述ARM处理器和外部网络/内部网络连接。


2.根据权利要求1所述的一种物联网终端数据安全接收、发送的装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正宏，李磊，时天伟，
申请(专利权)人：无锡艾立德智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32