基于USRP和Gnuradio的加密传输系统技术方案

为了解决网络数据传输过程中的数据安全问题，本发明专利技术提供了一种基于USRP和Gnuradio的加密传输系统。首先以常用的AES加密算法为基础对文件数据进行加密，有速度快、内存需求低、灵活、易维护等优点，且避免密钥在无线信道中传输，提高安全性能；以自动请求重传协议作为通信协议，提高数据传输的可靠性；以GNU radio软件为开发环境，适用于多数通信系统，对无线通信中发送与接收端的信号进行编解码、GMSK调制解调，时域频谱等处理；以USRP为硬件平台，对信号及数据进行处理并发送与接收，可实现基于软件无线电平台的加密传输系统。软件无线电平台的加密传输系统。

【技术实现步骤摘要】
基于USRP和Gnu radio的加密传输系统


[0001]本专利技术属于数据安全领域，具体构建了一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的发展，数据通信技术和多媒体技术被人们广泛应用，并逐渐开始进入到社会的各个领域，网络传输过程中的信息安全问题也日益成为大家关注的热点。为了保障用户信息在网络传输中的安全性，加密传输逐渐成为研究热点。网络技术的快速发展，方便了我们的日常生活，加快了工作效率，增进了人际交流，但是网络安全问题也给我们造成了困扰，文件传输安全是大众关注的问题之一，一旦文件里包含了很多的机密，被别人窃取，那损失是不可想象的。同时，在实际的无线通信过程中，由于受到衰落、多径传播、多普勒频移等无线通信环境的影响，数据传输的可靠性将无法保证，目前，已有的经典ARQ 方式有停止等待ARQ、回退N帧ARQ和选择重传ARQ等。此外，还有混合ARQ、 HARQ
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CC和HARQ
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IR等重传协议。其中，停止等待ARQ和回退N帧ARQ实现简单，而回退N帧ARQ对频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：发送端和接收端双方获取并保存密钥库；步骤(2)：发送端从密钥库随机选取密钥，并保存选取密钥的密钥数字指针，将需要加密的明文文本通过高级加密标准加密算法进行加密，得到密文文本；步骤(3)：在密文文本前加上密钥数字指针，采用自动请求重传协议对密文文本进行封装，得到封装好的数据帧；步骤(4)：将封装好的数据帧经过编码、调制后得到处理好的模拟信号，通过USRP将处理好的模拟信号发送至接收端；步骤(5)：接收端接收到模拟信号，经过解调、解码后得到封装好的数据帧；步骤(6)：通过自动请求重传协议对封装好的数据帧进行分包识别处理，并重构数据内容得到密文文本；步骤(7)：识别密钥数字指针，用相对应的密钥对密文文本进行解密，最终还原得到最初的明文，实现文本通过无线通信的加密传输。2.根据权利要求1所述的一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：(1.1)随机产生256个密钥，每个密钥有32位字节，并用base64进行编码，编码后字节数变为原字节的4/3，小数部分进位；(1.2)将所有编码后的密钥放入密钥库，发送端和接收端双方获取并保存密钥库。3.根据权利要求1所述的一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统，其特征在于，所述步骤(2)包括以下子步骤：(2.1)发送端从密钥库随机选取一个密钥，并且保存密钥数字指针；(2.2)使用密钥对需要加密的明文文本通过高级加密标准加密算法进行加密，并且在密文前添加密钥数字指针；(2.3)加密过程：将明文文本分成许多组，分组完成后，将第一段明文文本与初始块进行异或，再利用密钥进行加密，生成密文1，密文1同第二段明文进行异或后，再利用密钥进行加密，生成密文2，以此类推，直到最后一段明文异或结束，得到最终的密文文本。4.根据权利要求1所述的一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统，其特征在于，所述步骤(3)包括以下子步骤：(3.1)在步骤(2)得到的密文文本前加上密钥数字指针；(3.2)采用自动请求重传协议对所述加上密钥数字指针的密文文本进行封装；(3.3)封装过程为：将密文文本封装成三种类型的数据帧，分别为HEAD类型的数据帧，DATA类型的数据帧，以及ACK类型的数据帧；HEAD类型的数据帧存放的是密文文本的文件名以及密文文本的内容总共被分成了几个包，即为HEAD的MSG内容；DATA类型的数据帧存放的是密文文本被分割后的密文包标号以及密文包里的内容，即为DATA的MSG内容；ACK类型的数据帧存放的是接收端确认接收到数据帧的个数，以及确认接收数据帧的标号，即为ACK的MSG内容；所述三种类型的数据帧进行组帧时要加3个字节的同步位，1个字节的类型数据，1个字节的长度数据，216个字节的PDU帧数据单元；组帧完成后得到封装好的数据帧。5.根据权利要求1所述的一种基于USRP和GNU Radio的加密传输系统，其特征在于，所述步骤(4)包括以下子步骤：
(4.1)封装好的数据帧通过发送端的Gnu Radio进行处理，所述发送端的Gnu Radio搭建第一GRC流图，所述第一GRC流图包括数据读取模块、编码模块、调制模块、UHD
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USRP模块，封装好的数据帧进入GRC流图后经过数据读取模块，将数据帧进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱丽萍，吴湾湾，蔡一鸣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：