一种CAN总线数据加密方法及系统技术方案

本申请公开了一种CAN总线数据加密方法及系统，涉及数据加密技术领域，其中方法包括：将待加密的数据包拆分为2个大小相等的半块；将密钥拆分为4个子密钥，每个子密钥的大小与1个半块的大小相同；生成动态加密常数；对每个半块进行多轮加密操作，获得2个加密后半块；将2个加密后半块组合为加密后数据。本申请将数据包分为2个32位的半块，并将密钥分为4个32位的子密钥，适应CAN总线短包传输的要求；通过生成动态加密常数，避免了固定常数带来的安全隐患，增强了方法的安全性；通过多轮加密操作，确保数据的充分混淆和扩散，增强加密的强度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及数据加密，特别涉及一种can总线数据加密方法及系统。

技术介绍

1、can(控制器局域网)总线是一种广泛应用于汽车、工业自动化等领域的通信协议。can总线以其高可靠性、实时性和较高的抗干扰能力而著称。然而，随着物联网(iot)技术的发展和普及，can总线面临越来越多的安全挑战，尤其是在数据传输的过程中，数据包可能会被恶意窃听、篡改或伪造。因此，针对can总线的数据加密方法的研究和实现具有重要的现实意义。

2、传统的数据加密算法，如aes(高级加密标准)、des(数据加密标准)等，虽然在安全性方面表现出色，但由于其计算复杂度高，且需要较大的数据块，因而难以直接应用于can总线这种每个数据包仅有8字节的短包传输环境中。因此，开发一种适用于can总线的数据加密方法，既能保证数据的安全性，又能满足can总线对数据包大小和性能的要求，具有重要的技术意义和应用前景。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种can总线数据加密方法及系统，用以解决现有技术中传统数据加密算法无法直接应用于can总线导致can总线数据传输安全受到威胁的问题。

2、一方面，本申请实施例提供了一种can总线数据加密方法，包括：

3、将待加密的数据包拆分为2个大小相等的半块，分别为第一半块和第二半块；

4、将密钥拆分为4个子密钥，分别为第一子密钥、第二子密钥、第三子密钥和第四子密钥，每个子密钥的大小与1个半块的大小相同；

5、生成动态加密常数；

<p>6、对每个半块进行多轮加密操作，获得2个加密后半块；

7、将2个加密后半块组合为加密后数据；

8、对每个半块进行多轮加密操作，包括：

9、对第一半块进行第一平移处理，获得第一平移半块；

10、将第一平移半块和第三子密钥相加，获得第一和半块；

11、将第一半块和动态加密常数相加，获得第二和半块；

12、对第一半块进行第二平移处理，获得第二平移半块；

13、将第二平移半块和第四子密钥相加，获得第三和半块；

14、将第一和半块和第二和半块进行异或处理，获得第一异或半块；

15、将第一异或半块和第三和半块进行异或处理，获得第二异或半块；

16、将第二异或半块与第二半块相加，获得与第二半块对应的加密后半块；

17、对第二半块进行第一平移处理，获得第三平移半块；

18、将第三平移半块和第一子密钥相加，获得第四和半块；

19、将第二半块和动态加密常数相加，获得第五和半块；

20、对第二半块进行第二平移处理，获得第四平移半块；

21、将第四平移半块和第二子密钥相加，获得第六和半块；

22、将第四和半块和第五和半块进行异或处理，获得第三异或半块；

23、将第三异或半块和第六和半块进行异或处理，获得第四异或半块；

24、将第四异或半块与第一半块相加，获得与第一半块对应的加密后半块。

25、另一方面，本申请实施例还提供了一种can总线数据加密系统，包括：

26、数据拆分模块，用于将待加密的数据包拆分为2个大小相等的半块；

27、密钥拆分模块，用于将密钥拆分为4个子密钥，每个子密钥的大小与1个半块的大小相同；

28、常数生成模块，用于生成动态加密常数；

29、加密模块，用于对每个半块进行多轮加密操作，获得2个加密后半块；

30、组合模块，用于将2个加密后半块组合为加密后数据。

31、本申请中的一种can总线数据加密方法及系统，具有以下优点：

32、1、数据包和密钥的分块策略：将8字节数据包分为2个32位的半块，并将128位密钥分为4个32位的子密钥，是本申请适应can总线短包传输的关键。

33、2、动态加密常数的计算：通过将黄金分割常数乘以2的32次方，生成动态加密常数，避免了固定常数带来的安全隐患，增强了方法的安全性。

34、3、多轮加密和解密操作：通过多轮复杂的加法、异或和位移操作，确保数据的充分混淆和扩散，增强加密的强度。

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【技术保护点】

1.一种CAN总线数据加密方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种CAN总线数据加密方法，其特征在于，所述数据包的大小为8字节，所述第一半块和第二半块的大小均为32位，所述密钥的大小为128位，所述第一子密钥、第二子密钥、第三子密钥和第四子密钥的大小也均为32位。

3.根据权利要求1所述的一种CAN总线数据加密方法，其特征在于，在生成所述动态加密常数时，先获取黄金分割常数，然后将所述黄金分割常数的前一定位数乘以2的32次方，获得所述动态加密常数，最后将所述动态加密常数转换为32位的二进制数。

4.根据权利要求1所述的一种CAN总线数据加密方法，其特征在于，在获得分别与所述第一半块和所述第二半块对应的2个所述加密后半块后，还交换2个所述加密后半块的位置，然后重复加密操作，直到多轮加密操作结束。

5.根据权利要求1所述的一种CAN总线数据加密方法，其特征在于，所述第一平移处理为向左平移4位，所述第二平移处理为向右平移5位。

6.应用权利要求1-5任一项所述的一种CAN总线数据加密方法的系统，其特征在于，包括：</p>...

【技术特征摘要】

1.一种can总线数据加密方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种can总线数据加密方法，其特征在于，所述数据包的大小为8字节，所述第一半块和第二半块的大小均为32位，所述密钥的大小为128位，所述第一子密钥、第二子密钥、第三子密钥和第四子密钥的大小也均为32位。

3.根据权利要求1所述的一种can总线数据加密方法，其特征在于，在生成所述动态加密常数时，先获取黄金分割常数，然后将所述黄金分割常数的前一定位数乘以2的32次方，获得所述动态加密常数，最后将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷东川，周文明，
申请(专利权)人：四川开物信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：