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橢圓曲線加密算法對衛星通信的應用論文

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摘要:基於資訊化時代的大背景下,資訊安全在衆多領域中顯得尤爲重要,尤其在通信領域,特別是像衛星通信這種安全係數較低並且執行環境十分惡劣的通信類型,保障其在執行過程中的安全成爲當前社會發展的重要課題。因此,爲徹底改變這一現狀,最有效的方式就是結合衛星通信的特點,制定出一種安全高效的加密算法,經過長期的探索終於橢圓曲線解密算法營運而生。本文就是基於橢圓曲線加密算法在衛星通信中的應用展開詳細的探究,以此分析分析出橢圓曲線解密算法在衛星通訊領域的安全性能,以供現實參考借鑑。

橢圓曲線加密算法對衛星通信的應用論文

關鍵詞:橢圓曲線加密算法;衛星通信;安全高效

現代化資訊系統的飛速發展,帶動了資訊技術的智能化執行,傳統對資訊的安全保護措施根本無法進行抵禦隱私檔案被破壞帶來的威脅。因此,基於此種環境下,加密算法應運而生。隨着近些年,對加密算法技術的發展,現階段已經在保護隱私檔案領域取得一定的成效。但是由於資訊系統具有超強的更新換代功能以及多變的特點,加密技術在進行隱私檔案保護時還存在一定的弊端需要進一步完善。本文將橢圓曲線應用到資訊安全系統中,針對當前社會發展實際對橢圓加密算法進行建模設計,進一步的對系統的安全性能進行評估與測試。

1、衛星通信安全性能與橢圓曲線加密算法分析

1.1衛星通信安全性能分析

衛星通信與地面通信都是通信系統中較爲重要的內容,但衛星通信與地面通信的區別在於衛星通信的具有高度開放性,易受外界環境的影響,尤其是來自第三方的干擾信號,會入侵系統爲系統帶來極大的破壞性[1]。衛星通信與地面通信在某種程度上也具有共同點,二者在安全穩定這一方面都具有五種特性。分別是可用性、完整性、保密性、訪問限制性以及不可詆譭性。我國當前以及未來發展中,衛星通信與地面通信,要想同時兼顧這五點,是十分困難的。主要是由於衛星通信在我國長期發展過程中遺留下來的弊端導致。主要分爲兩個方面內容。第一點,衆所周知,衛星的體積較大,能源開採條件有限,基於體積與能源方面的限制,導致其應用在系統上的存儲與記憶能力有限,加之網絡資訊技術的頻繁更新換代,安全環境備受考驗,必須要進行復雜的加密算法,才能在根本上保障衛星通信的安全執行。第二點,衛星通信系統的執行依靠網絡高科技技術,在一定程度上加快了成本、能耗的使用,資源分配與利用存在明顯的不均。

1.2橢圓曲線加密算法分析

橢圓曲線加密算法的主要工作原理就是依靠橢圓曲線上離散對數的複雜性問題,制定出單位加密強度最高的體制,以此來改善衛星通信存儲與記憶空間以及資源有限的情況[2]。

主要的公式圖如下:E:y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6(1)上式也稱爲Weierstrass方程式,其中a小於等於k,i的取值爲1-6。此外,並不是所有的橢圓曲線都適合加密。一般情況下,橢圓曲線密碼主要將橢圓曲線定義爲兩類,一種是在p爲素數的基礎下定義的橢圓曲線,其方程表達式圖爲:E:y2=x3+ax+b(2)另一種爲在F2的模定義下的橢圓曲線,其橢圓曲線又被成爲非超異橢圓曲線,其方程表達式圖爲:E:y2+xy=x3+ax2+b(3)

2、橢圓曲線加密算法在衛星通信中的設計概述

2.1設計原理

透過上述的分析,可以大致得知,衛星通信在獲取資源如此有限的條件之下,也能利用橢圓曲線加密算法制定單位內最高安全性的體制。但美中不足的是在通信的過程中會存在大量的數據,比如語音數據、分組數據等。而以往的公鑰加密體制並不能完全適應此種環境下的數據類型。

2.2設計流程

衛星通信系統中存在大量的加密數據,而這些加密數據在進行運算時,往往對速度方面有一定的要求,但當前由於大多數的操作都存在位移的情況,因而在安全性方面並沒有存在太大的問題,總體較爲穩定。但唯一不足的因素就是對系統內部密鑰進行儲存。衆所周知,在衛星通信開始執行之前,加密對稱體制需要有密鑰的配合才能合理的進行分配,並且不同的通信對象擁有不同的密鑰與之匹配。密鑰加密的過程其實就是對整數分散以及離散對數的解析過程,在算法上要運用大量的冪模運算。詳情見圖2.2-1根據以上描述,可以將具體的加密體制設計流程轉化爲數據的模式。由上圖可見,假設Alice爲發送方,Bob爲接收方,Alice將資訊M採用f9的算法計算出結果H,再將自身所具備的密鑰PVA用ECC的'算法將資訊進行優化處理得到S,這樣以此類推,最後將密文E與數字信封DE發送給Bob。而從接受方的角度要想把資訊發送給Alice發送方則用相反的模式往前推進行。這樣一來,運用此種模式可以使得資訊在傳輸過程中,最大程度的進行保密處理,保障資訊的完整性,提升衛星通信的安全係數。

3、結束語

綜上所述,我國的衛星通信用途廣泛,不僅可以用在特殊場合,而且在我們的日常生活中也具有不可替代的地位。現階段我國的衛星通信早已成爲時代的發展趨勢,因而對於衛星通信的安全環境提出了更高的要求。橢圓曲線解密算法的營運而生,不僅爲我國通信領域構建了一個相對安全高效的執行環境。本文圍繞文章核心主旨進行分析,望此次研究的內容與結果能夠得到社會各界,特別是衛星通信領域的高度重視,以此,爲推動我國通信領域的又好又快發展奠定堅實的動力。

參考文獻

[1]黃榮梅.基於橢圓曲線加密算法的資訊安全系統[J].內江師範學院學報,2017,32,(02):72-76.

[2]潘俊羽.橢圓曲線加密算法在混合密碼系統中的應用[J].資訊通信,2016,(08):27-28.