一种基于动态查表的串口加密传输方法及系统与流程

1.本发明涉及加密技术领域，具体涉及一种基于动态查表的串口加密传输方法及系统。


背景技术：

2.随着科技的进步以及物联网的普及，人们的生活越来越电子化、数字化，这其中涉及到了大量的数据传输。人们对于隐私越来越注重，促进了数字加密技术的发展。
3.传统的加密算法(比如des、rsa、sha、aes、ecc等)虽然有较高的加密强度，但是，需要较大的计算量，不太适用于低端处理器的应用场景。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于动态查表的串口加密传输方法及系统，每次传输都是由主从设备分别随机生成偏移量，所以具有较强的加密效果，不易被破解。
5.第一方面，本发明实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输方法，包括以下步骤：
6.在主从设备中存储有相同的原始映射表格，主设备与从设备进行数据通信时，主设备随机生成第一偏移量存储在主设备中，并将第一偏移量通过存储的原始映射表格加密后通过握手指令发送给从设备，主设备发送完第一次握手指令后，使用第一偏移量更新原始映射表格得到第一映射表格；
7.从设备接收到第一次握手指令后，通过存储的原始映射表格解析得出第一偏移量，使用第一偏移量更新原始映射表格，得到第一映射表格，从设备随机生成第二偏移量，使用得到的第一映射表格对第二偏移量进行加密后通过握手指令发送给主设备，从设备使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
8.主设备接收到从设备的握手指令，使用存储的第一映射表格解析得出第二偏移量，并使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
9.主从设备使用第二映射表格进行加密通信。
10.可选地，第一偏移量的取值范围是0～xfff。
11.可选地，第二偏移量的取值范围是0～255。
12.第二方面，本发明提供的一种基于动态查表的串口加密传输系统，包括主设备和从设备，在主设备和从设备中存储有相同的原始映射表格；
13.主设备与从设备进行数据通信时，主设备随机生成第一偏移量存储在主设备中，并将第一偏移量通过存储的原始映射表格加密后通过握手指令发送给从设备，主设备发送完第一次握手指令后，使用第一偏移量更新原始映射表格得到第一映射表格；
14.从设备接收到第一次握手指令后，通过存储的原始映射表格解析得出第一偏移量，使用第一偏移量更新原始映射表格，得到第一映射表格，从设备随机生成第二偏移量，
使用得到的第一映射表格对第二偏移量进行加密后通过握手指令发送给主设备，从设备使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
15.主设备接收到从设备的握手指令，使用存储的第一映射表格解析得出第二偏移量，并使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
16.主从设备使用第二映射表格进行加密通信。
17.可选地，第一偏移量的取值范围是0～xfff。
18.可选地，第二偏移量的取值范围是0～255。
19.本发明的有益效果：
20.本发明实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输方法，由于每次传输都是由主从设备分别随机生成偏移量，所以具有较强的加密效果，不易被破解。同时，由于加密过程中仅需要查表操作，因此，具有计算量小的优点，可以得到更广泛的应用。
21.本发明实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输系统，由于每次传输都是由主从设备分别随机生成偏移量，所以具有较强的加密效果，不易被破解。同时，由于加密过程中仅需要查表操作，因此，具有计算量小的优点，可以得到更广泛的应用。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
23.图1示出了本发明第一实施例所提供的一种基于动态查表的串口加密传输方方法的流程图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
26.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
27.还应当进一步理解，本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
28.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0029]
需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0030]
实施例1
[0031]
如图1所示，示出了本发明第一实施例所提供的一种基于动态查表的串口加密传输方法的流程图，该方法包括以下步骤：
[0032]
在主从设备中存储有相同的原始映射表格，主设备与从设备进行数据通信时，主设备随机生成第一偏移量存储在主设备中，并将第一偏移量通过存储的原始映射表格加密后通过握手指令发送给从设备，主设备发送完第一次握手指令后，使用第一偏移量更新原始映射表格得到第一映射表格；其中，第一偏移量的取值范围是0～xfff；串口发送数据是以字节为基本单位传输的，主设备将所需要发送的每个字节在原始映射表格中进行加密；
[0033]
从设备接收到第一次握手指令后，通过存储的原始映射表格解析得出第一偏移量，使用第一偏移量更新原始映射表格，得到第一映射表格，从设备随机生成第二偏移量，使用得到的第一映射表格对第二偏移量进行加密后通过握手指令发送给主设备，从设备使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；其中，第二偏移量的取值范围是0～255；
[0034]
主设备接收到从设备的握手指令，使用存储的第一映射表格解析得出第二偏移量，并使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
[0035]
主从设备使用第二映射表格进行加密通信。
[0036]
以下采用具体的实例对上述实施例做进一步说明。
[0037]
主从设备中的原始映射表格{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}，假如主设备生成第一偏移为2，主设备根据第一偏移量0x02和{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}生成第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}，主设备需要发送的握手协议内容是0x55 0xaa 0x01 0x02，其中0x02是第一偏移量，主设备通过原始映射表格加密后实质发送内容为0x030x04 0x05 0x06，从设备收到3 4 5 6，然后根据{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}得出0x55 0xaa 0x01 0x02，然后根据0x55 0xaa 0x01 0x02获取到第一偏移量0x02，从设备根据第一偏移量0x02和原始映射表格{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}生成第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}。假如从设备随机生成第二偏移1，从设备设备根据第二偏移量0x01和第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}生成第二映射表格：{0xaa，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55}。从设备需要发送的握手协议内容是0x55 0xaa 0x01 0x01，其中0x01是第二偏移量，从设备通过原始映射表格加密后实质发送内容为0x05 0x06 0x01 0x01。主设备接收到0x050x06 0x01 0x01，根据第一映射表格解析得出数据为0x55 0xaa 0x01 0x01，然后根据0x55 0xaa 0x01 0x02获取到第二偏移量0x01，主设备根据第二偏移量0x01和第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}生成第二映射表格{0xaa，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55}。主从设备通过生成的第二映射表格进行加密通讯。
[0038]
本实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输方法，由于每次传输都是由主从设备分别随机生成偏移量，所以具有较强的加密效果，不易被破解。同时，由于该加密过程中仅需要查表操作，因此，具有计算量小的优点，可以得到更广泛的应用。
[0039]
实施例2
[0040]
本发明另一实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输系统，系统包括：主设备和从设备，在主设备和从设备中存储有相同的原始映射表格；
[0041]
主设备与从设备进行数据通信时，主设备随机生成第一偏移量存储在主设备中，并将第一偏移量通过存储的原始映射表格加密后通过握手指令发送给从设备，主设备发送完第一次握手指令后，使用第一偏移量更新原始映射表格得到第一映射表格，第一偏移量的取值范围是0～xfff；
[0042]
从设备接收到第一次握手指令后，通过存储的原始映射表格解析得出第一偏移量，使用第一偏移量更新原始映射表格，得到第一映射表格，从设备随机生成第二偏移量，使用得到的第一映射表格对第二偏移量进行加密后通过握手指令发送给主设备，从设备使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格，第二偏移量的取值范围是0～255；
[0043]
主设备接收到从设备的握手指令，使用存储的第一映射表格解析得出第二偏移量，并使用第二偏移量更新第一映射表格，得到第二映射表格；
[0044]
主从设备使用第二映射表格进行加密通信。
[0045]
以下采用具体的实例对上述实施例做进一步说明。
[0046]
主从设备中的原始映射表格{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}，假如主设备生成第一偏移为2，主设备根据第一偏移量0x02和{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}生成第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}，主设备需要发送的握手协议内容是0x55 0xaa 0x01 0x02，其中0x02是第一偏移量，主设备通过原始映射表格加密后实质发送内容为0x030x04 0x05 0x06，从设备收到3 4 5 6，然后根据{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}得出0x55 0xaa 0x01 0x02，然后根据0x55 0xaa 0x01 0x02获取到第一偏移量0x02，从设备根据第一偏移量0x02和原始映射表格{0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa，0x01，0x02}生成第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}。假如从设备随机生成第二偏移1，从设备设备根据第二偏移量0x01和第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}生成第二映射表格：{0xaa，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55}。从设备需要发送的握手协议内容是0x55 0xaa 0x01 0x01，其中0x01是第二偏移量，从设备通过原始映射表格加密后实质发送内容为0x05 0x06 0x01 0x01。主设备接收到0x050x06 0x01 0x01，根据第一映射表格解析得出数据为0x55 0xaa 0x01 0x01，然后根据0x55 0xaa 0x01 0x02获取到第二偏移量0x01，主设备根据第二偏移量0x01和第一映射表格{0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55，0xaa}生成第二映射表格{0xaa，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x55}。主从设备通过生成的第二映射表格进行加密通讯。
[0047]
本实施例提供的一种基于动态查表的串口加密传输系统，由于每次数据传输都是由主从设备分别随机生成偏移量，所以具有较强的加密效果，不易被破解。同时，由于加密过程中仅需要查表操作，因此，具有计算量小的优点，可以得到更广泛的应用。
[0048]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。