一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统，包括以下步骤：S1：根据实际需求，定义待读写数据内容，并以寄存器地址的格式进行编号；S2：根据实际需求，选择对应的加密算法，及密钥号数量；S3：加密封包：采用加密机或密钥生产算法，生成对应的密钥，将对应的密钥存储至产品中，并使用对应的密钥将待读写数据内容进行加密，生成加密数据内容；S4：对加密数据内容进行通信；S5：解密拆包：使用所述产品中存储的密钥将加密数据内容进行解密，还原所述待读写数据内容；数据内容支持加密读写，通信安全性高；基于MODBUS协议修改，协议格式简单，通用性好，对于开发应用人员工作量低。对于开发应用人员工作量低。对于开发应用人员工作量低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统


[0001]本专利技术属于通信
，特别涉及一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统。

技术介绍

[0002]在智能产品设计中，模块与模块之间，或者产品与产品之间，需要用数据通信，如果频繁的设计各种私有协议，不仅带来很大的工作量，并且对于其他客户接入也带来很大的不便。
[0003]在实际应用中，MODBUS通信协议是其中应用最广泛的协议，该协议易于部署和维护，对使用者来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制，并且MODBUS允许多个 (大约240个) 设备连接在同一个网络上进行通信。但是MODBUS通信协议也有缺点，就是数据域读写透明，对于通信数据敏感、读写数据需要加密的场景不适合。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统，其设计合理，基于MODBUS通信协议，设计一种支持加密的通信协议，数据域支持加密读写，提高了通信的安全性；协议格式简单，提高了协议的通用性。
[0005]技术方案：一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统，包括以下步骤：S1：根据实际需求，定义待读写数据内容，并以寄存器地址的格式进行编号；S2：根据实际需求，选择对应的加密算法，及密钥号数量；S3：加密封包：采用加密机或密钥生产算法，生成对应的密钥，将对应的密钥存储至产品中，并使用对应的密钥将待读写数据内容进行加密，生成加密数据内容；S4：对加密数据内容进行通信；S5：解密拆包：使用所述产品中存储的密钥将加密数据内容进行解密，还原所述待读写数据内容；数据内容支持加密读写，通信安全性高；基于MODBUS协议修改，协议格式简单，通用性好，减少开发应用人员工作量。
[0006]优选的，S2还包括：所述加密算法采用对称加密算法，所述对称加密算法为AES128加密算法或SM4加密算法。
[0007]优选的，S2还包括：密钥号采用随机算法，所述密钥号随机选取。
[0008]优选的，S2还包括：所述密钥号的数量最多为128个。
[0009]优选的，S3还包括：采用对称加密算法生成对称密钥，使用所述对称密钥将待读写数据内容进行加密。
[0010]优选的，S3还包括：当写入字节数量不是16的倍数时，对待读写数据内容进行数据补位至16字节的倍数，再进行加密。
[0011]优选的，补位算法采用PKCS7Padding算法，当需要N字节补齐时，报文长度少于N个
字节，补(N
‑
len)个(N
‑
len)；当报文长度是N字节的整数倍时，不再补位。
[0012]优选的，S3还包括：将待读写数据内容进行加密之前，先对所述待读写数据内容进行校验；能够防止数据内容被中途篡改；S5还包括：将加密数据内容进行解密之后，再对还原的待读写数据内容进行校验；以此确认数据内容没有被中途篡改。
[0013]优选的，采用随机生产算法，生成256种CRC校验参与内容，并将所述CRC校验参与内容存储至产品中，数据内容校验时根据CRC校验参与内容序号，选择CRC校验参与内容，进行CRC的校验，确保数据内容的安全性与完整性。
[0014]优选的，一种基于MODBUS通信协议的通信系统，应用于产品，包括：数据处理模块，被配置为根据实际需求，定义待读写数据内容，并以寄存器地址的格式进行编号，选择对应的加密算法，及密钥号数量；数据加密模块，被配置为采用加密机或密钥生产算法，生成对应的密钥，将对应的密钥存储至产品中，并使用对应的密钥将待读写数据内容进行加密，生成加密数据内容；数据通信模块，被配置为对加密数据内容进行通信；数据解密模块，被配置为使用所述产品中存储的密钥将加密数据内容进行解密，还原所述待读写数据内容。
[0015]上述技术方案可以看出，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术提供的一种基于MODBUS通信协议的通信方法及系统，该通信方法支持加密读写数据内容，提高了通信的安全性。
[0016]2、基于MODBUS协议修改，协议格式简单，通用性好，对于开发应用人员工作量低，当需要用到通讯协议时，并且数据敏感，有加密需求时，产品开发人员可直接采用本协议格式，能够提高开发效率。
[0017]3、应用本协议格式的产品，能够使第三方应用人员在对接时，便于理解通信协议，减少了沟通成本，和防止通信协议理解产生歧义。
附图说明
[0018]图1为本专利技术所述的一种基于MODBUS通信协议的通信方法流程示意图；图2为本专利技术所述的加密封包之前的数据内容校验方法流程图；图3为本专利技术所述的解密拆包之后的数据内容校验方法流程图；图4为本专利技术所述的一种基于MODBUS通信协议的通信系统结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0020]实施例一如图1所示，本专利技术提供一种基于MODBUS通信协议的通信方法，包括以下步骤：S1：根据实际需求，定义待读写数据内容，并以寄存器地址的格式进行编号。
[0021]具体的，在S1中，当需要开发一种新产品，需要用到通信协议时，且数据内容敏感，有加密需求时，可采用本协议格式。
[0022]S2：根据实际需求，选择对应的加密算法，及密钥号数量。
[0023]具体的，在S2中，所述加密算法采用对称加密算法，所述对称加密算法为ASE128加
密算法或SM4加密算法，密钥号采用随机算法，所述密钥号随机选取，所述密钥号的数量最多为128个。
[0024]S3：加密封包：采用加密机或密钥生产算法，生成对应的密钥，将对应的密钥存储至产品中，并使用对应的密钥将待读写数据内容进行加密，生成加密数据内容。
[0025]具体的，在S3中，采用对称加密算法生成对称密钥，使用所述对称密钥将待读写数据内容进行加密，当写入字节数量不是16的倍数时，对待读写数据内容进行数据补位至16字节的倍数，再进行加密，补位算法采用PKCS7Padding算法，当需要N字节补齐时，报文长度少于N个字节，补(N
‑
len)个(N
‑
len)；当报文长度是N字节的整数倍时，不再补位。
[0026]如图2所示，S3还包括：将待读写数据内容进行加密之前，先对所述待读写数据内容进行校验，S301：采用随机生产算法，生成256种CRC校验参与内容，S302：将所述CRC校验参与内容存储至产品中，S303：数据内容校验时根据CRC校验参与内容序号，选择CRC校验参与内容，进行CRC的校验，S304：加密封包。
[0027]S4：对加密数据内容进行通信。
[0028]S5：解密拆包：使用所述产品中存储的密钥将加密数据内容进行解密，还原所述待读写数据内容。
[0029]具体的，如图3所示，S5还包括：将加密数据内容进行解密之后，再对还原的待读写数据内容进行校验。S501：解密拆包，S502：采用随机生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据实际需求，定义待读写数据内容，并以寄存器地址的格式进行编号；S2：根据实际需求，选择对应的加密算法，及密钥号数量；S3：加密封包：采用加密机或密钥生产算法，生成对应的密钥，将对应的密钥存储至产品中，并使用对应的密钥将待读写数据内容进行加密，生成加密数据内容；S4：对加密数据内容进行通信；S5：解密拆包：使用所述产品中存储的密钥将加密数据内容进行解密，还原所述待读写数据内容。2.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：S2还包括：所述加密算法采用对称加密算法，所述对称加密算法为AES128加密算法或SM4加密算法。3.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：S2还包括：密钥号采用随机算法，所述密钥号随机选取。4.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：S2还包括：所述密钥号的数量最多为128个。5.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：S3还包括：采用对称加密算法生成对称密钥，使用所述对称密钥将待读写数据内容进行加密。6.根据权利要求1所述的基于MODBUS通信协议的通信方法，其特征在于：S3还包括：当写入字节数量不是16的倍数时，对待读写数据内容进行数据补位至16字节的倍数，再进行加密。7.根据权利要求6所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，
申请(专利权)人：祎智量芯江苏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：