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基于微处理器串行接口通信的32位公钥加密算法的研究与应用.doc

资料分类:单片机自动化 上传会员:小胖猫 更新时间:2016-11-24
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摘要:本文主要先容了基于微处理器串行接口通信的32位公钥加密算法的研究与应用。当前网络安全面临严峻挑战,本课题的研究对网络通信安全问题具有一定参考价值。本课题的主要工作是设计加密算法并用程序实现,选择合适的微处理器,然后以该微处理器为核心建立一个微处理器系统。该系统可以通过USB转串口实现和台式机的数据通信,而且在通信时可以实现加密解密。加密算法选用的是当前使用最多最具影响力的RSA公钥加密算法。

系统工作流程为:单片机系统通过USB串口与台式机相连,台式机发送给单片机一个明文数据,单片机在接收到数据之后对该数据进行加密并存储。然后再把加密后的数据发给另一台式机,台式机收到数据并解密,从而完成通信过程,保证了安全通信。本次毕设使用的密钥长度是32 位的,经研究分析可得到,在传送少量数据时,32位的密钥长度可以满足通信安全需求。但传送大量数据时,32位密钥已经不能保证通信安全,此时,大家应当使用更大长度的密钥对通信数据进行加密,从而保证数据通信安全。

 

关键字:串口通信,单片机,RSA算法,USB串口

 

目录

摘要

ABSTRACT

1 引言-1

2 公钥加密算法概况-2

2.1 密码学发展史-2

2.1.1 古典密码和近代密码-2

2.1.2 现代密码-2

2.2 加密算法分类-3

2.2.1 对称加密算法-3

2.2.2 非对称加密算法-4

2.3 RSA加密算法的描述-4

2.3.1 四个数学概念-4

2.3.2 公钥与私钥的产生-5

2.3.3 加密和解密过程-5

2.4 RSA 公钥密码体制的安全性分析-6

2.5 RSA加密算法的缺点-7

3 系统总体方案设计-8

3.1 设计方案总述-8

3.2 仿真工具先容-9

3.2.1 Protues-9

3.2.2 VSPD和串口调试助手-9

3.3 方案功能概述-9

3.3.1 总体功能先容-9

3.3.2 系统总体构成框图-10

4 硬件设计-11

4.1 微处理器基本先容-11

4.1.1 微处理器的概念及特点-11

4.1.2 微处理器的组成-11

4.1.3 微处理器的分类-11

4.2 单片机选型-12

4.3 USB接口芯片简单先容-13

4.3.1 USB接口和RS-232(DB-9)串口的对比-13

4.3.2 USB驱动安装-14

4.4 硬件电路连接-14

4.4.1 单片机最小系统电路-14

4.4.2 串口在Proteus中的应用-15

4.4.3 硬件仿真-16

5 App设计-17

5.1 开发环境先容-17

5.2 C开发环境及上位机程序-17

5.2.1 VC6.0概况-17

5.2.2 硬件仿真-18

5.3 RSA加密算法的C程序实现-20

5.4 串口通信程序设计-21

5.4.1 串行通信的概念及特点-21

5.4.2 串行通信的分类-21

5.5 单片机串口通信设计-22

6 结论-23

致谢-24

参考文献-25

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