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用于数据传输的光纤通信系统技术方案

技术编号:41125834 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-30 17:53
本发明专利技术公开了一种用于数据传输的光纤通信系统,涉及光纤通信系统技术领域,包括数据发送模块和数据接收模块。本发明专利技术通过利用数据的获取时间来生成密钥,并利用密钥对数据进行加密,由于密钥随时都在变化,因此能够起到增强数据机密性的效果,通过将数据和数据的获取时间通过两路光纤分别进行传输,若想还原数据需要对两路光纤同时进行窃听,减少了信息泄露的风险,同时,比起传统技术中随机生成密钥的方式,本发明专利技术的密钥并不跟随数据共同进行传输,即使被窃听也无法取得密钥,难以对数据进行解码,进一步增强数据的机密性,起到提高传输的安全性能的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信系统,具体为用于数据传输的光纤通信系统


技术介绍

1、由于光纤窃听技术日趋发展成熟,加上现有光纤通信系统中光信号通常经过任何加密处理,因此当光纤遭到窃听时,光信号所承载的信息极易被窃听者破解,具有一定的风险。

2、现有技术中的,公开号为cn102932142b提供的一种光纤通信系统中光数据信号加解密方法,其利用全光异或门对光信号脉冲序列进行加密,能够起到增强数据安全性,响应速度较快的效果,但由于仅对数据进行了一次加密,数据的机密性不高,同时,其采用的是先生成随机密钥,再将密钥与数据一起进行传输的方法,在光纤遭到窃听时,会将加密数据和随机密钥一起泄露出去,进一步增大了窃听者对其进行破解的风险,使得这种传输方式具有一定的安全隐患。因此,提供一种能够对数据进行多重加密,且密钥不与数据共同进行传输的光纤通信系统是很有必要的。

3、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供用于数据传输的光纤通信系统及其使用方法及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、用于数据传输的光纤通信系统,包括数据发送模块和数据接收模块,所述数据发送模块和数据接收模块通过光纤进行数据传输,其中:

4、所述数据发送模块包括数据采集单元、第一密钥单元、编码单元、加密单元和光纤发送单元,用于获取初始数据,对初始数据进行二次加密生成二级密文,并将二级密文和初始数据的获取时间通过光纤发送到数据接收模块;

5、所述数据接收模块包括光纤接收单元、解码单元、第二密钥单元、数据处理单元和数据输出单元,用于接收二级密文和初始数据的获取时间,对二级密文进行解密得到初始数据,并将初始数据进行输出。

6、优选的,所述数据采集单元与第一密钥单元和编码单元电性连接,用于获取需要进行传输的初始数据,并将初始数据发送到编码单元,同时将初始数据的获取时间发送到第一密钥单元和编码单元;

7、所述第一密钥单元与编码单元电性连接,用于根据初始数据的获取时间生成密钥,并将密钥和初始数据的获取时间发送到编码单元;

8、所述编码单元与加密单元电性连接,用于将初始数据、密钥和初始数据的获取时间转换为二进制并发送到加密单元;

9、所述加密单元与光纤发送单元电性连接,用于根据密钥对初始数据进行一次加密生成一级密文,再根据预设的加密算法对一级密文进行二次加密生成二级密文,并将二级密文和初始数据的获取时间发送到光纤发送单元;

10、所述光纤发送单元用于将二进制的二级密文和初始数据的获取时间转换为两组光信号,并利用两根光纤分别对两组数据进行传输。

11、优选的,所述光纤接收单元与解码单元电性连接,用于将接收到的两组光信号转换为两组数字信号,并发送给解码单元;

12、所述解码单元与第二密钥单元和数据处理单元电性连接,用于将两组二进制的数字信号分别转换为二级密文和初始数据的获取时间,并将二级密文发送给数据处理单元,将初始数据的获取时间发送给第二密钥单元;

13、所述第二密钥单元与数据处理单元电性连接,用于根据初始数据的获取时间生成密钥,并将密钥发送给数据处理单元;

14、所述数据处理单元与数据输出单元电性连接,用于根据预设的解密算法对二级密文进行解密,得到一级密文,再根据密钥对一级密文进行解密,得到初始数据,并将初始数据发送到数据输出单元;

15、所述数据输出单元用于对初始数据进行输出。

16、优选的,所述一次加密的逻辑为:

17、对获取到的初始数据进行编号,标定为ax,下标x为正整数,将初始数据的获取时间标定为tx,所述获取时间tx采用年月日时分秒的格式进行标定,并将获取时间tx的位数标定为ai,下标i=1,2,3…12,即tx=a1a2a3…a12;

18、根据获取时间t生成密钥并标定为myx,将初始数据利用ascii码转换为二进制,再将转换后的初始数据与密钥从右到左依次对齐,不足的位数用0进行填充后进行异或运算,将生成的一级密文标定为a‘x。

19、优选的,所述密钥的生成逻辑为:

20、对获取时间tx的位数ai取平均值并保留两位小数,平均值计算公式为:

21、

22、将平均值乘以100进行取整,对取整后的平均值进行二进制转换,得到密钥myx。

23、优选的,所述二次加密的逻辑为:

24、将一级密文a‘x的字符串划分为m段,每段内有n位数,构成行列数为m*n的矩阵wx,且m≥n,n为8的正整数倍,对矩阵wx进行转置处理得到行列数为n*m的转置矩阵将转置矩阵内的元素按照从左到右从上到下的顺序依次取出构成二级密文a‘’x。

25、优选的,当存在有多组mn的值满足条件时,选取mn之差最小的一种作为合适的划分方式。

26、优选的,对二级密文a‘’x解密得到初始数据ax的逻辑为:

27、将二级密文a‘’x划分为n段,每段内有m位数,得到转置矩阵对转置矩阵进行转置得到原始的矩阵wx,将矩阵wx内的元素按照从左到右从上到下的顺序依次取出得到一级密文a‘x,将一级密文a‘x与密钥myx进行异或运算,得到二进制的初始数据ax,将二进制的初始数据ax转换为十进制,并利用ascii码进行转换,从而得到原始的初始数据ax。

28、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

29、本专利技术通过利用数据的获取时间来生成密钥,并利用密钥对数据进行加密,由于密钥随时都在变化,因此能够起到增强数据机密性的效果,通过将数据和数据的获取时间通过两路光纤分别进行传输,若想还原数据需要对两路光纤同时进行窃听,减少了信息泄露的风险,同时,比起传统技术中随机生成密钥的方式,本专利技术的密钥并不跟随数据共同进行传输,即使被窃听也无法取得密钥,难以对数据进行解码,进一步增强数据的机密性,起到提高传输的安全性能的效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于,包括数据发送模块(1)和数据接收模块(2),所述数据发送模块(1)和数据接收模块(2)通过光纤进行数据传输,其中:

2.根据权利要求1所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述数据采集单元(10)与第一密钥单元(11)和编码单元(12)电性连接,用于获取需要进行传输的初始数据,并将初始数据发送到编码单元(12),同时将初始数据的获取时间发送到第一密钥单元(11);

3.根据权利要求2所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述光纤接收单元(20)与解码单元(21)电性连接,用于将接收到的两组光信号转换为两组数字信号,并发送给解码单元(21);

4.根据权利要求2所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述一次加密的逻辑为:

5.根据权利要求4所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述密钥的生成逻辑为:

6.根据权利要求5所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述二次加密的逻辑为:

7.根据权利要求6所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:当一级密文A‘x的字符串长度为质数时,在其最左侧增加两个0作为补充位,当存在有多组mn的值满足条件时,选取mn之差最小的一种作为合适的划分方式。

8.根据权利要求7所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:对二级密文A‘’x解密得到初始数据Ax的逻辑为:

...

【技术特征摘要】

1.用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于,包括数据发送模块(1)和数据接收模块(2),所述数据发送模块(1)和数据接收模块(2)通过光纤进行数据传输,其中:

2.根据权利要求1所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述数据采集单元(10)与第一密钥单元(11)和编码单元(12)电性连接,用于获取需要进行传输的初始数据,并将初始数据发送到编码单元(12),同时将初始数据的获取时间发送到第一密钥单元(11);

3.根据权利要求2所述的用于数据传输的光纤通信系统,其特征在于:所述光纤接收单元(20)与解码单元(21)电性连接,用于将接收到的两组光信号转换为两组数字信号,并发送给解码单元(21);

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【专利技术属性】
技术研发人员:宫原野金成宝昂明宇
申请(专利权)人:蚌埠学院
类型:发明
国别省市:

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