LoRa模塊是一種低功耗,長距離的無線通訊設(shè)備,非常適合其工業(yè)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。在一些特定的應(yīng)用場景下,無線傳輸不僅僅是對(duì)傳輸距離和功耗有要求,對(duì)數(shù)據(jù)傳送安全性也十分看重,如水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的傳輸。為了確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)安全性,采用加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密是必要的。通過對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,可以防止未經(jīng)授權(quán)的人員獲取到數(shù)據(jù)內(nèi)容。
對(duì)于LoRa模塊而言,常用的加密算法之一是AES算法,其中AES128是指使用128位密鑰長度的AES加密算法。AES128是一種對(duì)稱加密算法,采用了高度復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和變換操作,提供了高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)加密和安全性。使用AES128數(shù)據(jù)加密是一種常見的安全措施。加密可以確保數(shù)據(jù)采集的機(jī)密性和完整性,防止數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)的人員篡改或竊取。
LoRa模塊AES128數(shù)據(jù)加密的基本步驟
- 密鑰生成:首先需要生成一個(gè)128位的密鑰,用于加密和解密數(shù)據(jù)。密鑰的生成通常使用隨機(jī)數(shù)生成算法,確保密鑰的安全性。
- 數(shù)據(jù)分塊:將待加密的數(shù)據(jù)按照128位(16字節(jié))為一組進(jìn)行分塊處理。如果數(shù)據(jù)長度不是128位的倍數(shù),需要進(jìn)行填充。
- 初始輪密鑰加:將生成的密鑰與第一個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行異或操作。
- 輪運(yùn)算:根據(jù)AES算法的規(guī)定,對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行一系列的輪運(yùn)算,包括字節(jié)替代、行移位、列混淆和輪密鑰加。
- 重復(fù)輪運(yùn)算:根據(jù)AES算法規(guī)定,根據(jù)密鑰長度(128位)和加密輪數(shù)(通常為10輪),重復(fù)進(jìn)行輪運(yùn)算,直到最后一輪。
- 最終輪密鑰加:在最后一輪輪運(yùn)算結(jié)束后,再次將最后一輪的輪密鑰與數(shù)據(jù)分組進(jìn)行異或操作。
- 密文生成:經(jīng)過重復(fù)的輪運(yùn)算和最終輪密鑰加之后,得到最終的加密結(jié)果,即密文。
解密過程與加密過程相反,主要是將加密過程中的操作逆向進(jìn)行。使用相同的密鑰對(duì)密文進(jìn)行解密,得到原始的明文數(shù)據(jù)。
LoRa模塊AES128數(shù)據(jù)加密的主要方式
- 數(shù)據(jù)傳輸加密:遠(yuǎn)程電表通信是無線傳輸,數(shù)據(jù)可能會(huì)受到干擾的風(fēng)險(xiǎn)。通過使用AES128加密算法對(duì)電表數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,可以確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性,防止數(shù)據(jù)被篡改。
- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)加密:在電表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理過程中,使用AES128加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,可以確保數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的安全性,
思為無線推出的LoRa數(shù)傳系列升級(jí)版組網(wǎng)無線數(shù)傳模塊,采用AES128數(shù)據(jù)加密,小體積設(shè)置搭配-129dBm高靈敏度可以勝任工業(yè)數(shù)據(jù)采集中數(shù)據(jù)傳輸安全和性能要求。除了上述提到的AES128數(shù)據(jù)加密,我司所推出的lora數(shù)傳系列模塊支持 MESH組網(wǎng)模式下跳數(shù)可選。通過設(shè)置跳數(shù),可以有效優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能和覆蓋范圍,提供更好的通信質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。
綜上,LoRa模塊在工業(yè)數(shù)據(jù)采集一些特殊的應(yīng)用中,對(duì)于需要保護(hù)數(shù)據(jù)安全的應(yīng)用場景如水質(zhì)檢測的數(shù)據(jù)傳輸通過加密數(shù)據(jù)可以避免數(shù)據(jù)泄漏和篡改。而LoRa模塊數(shù)據(jù)加密可以通過AES128進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸加密和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存加密,防止數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)的人員篡改或竊取。