单片机通信的加密和解密

Posted 2020-09-18 流水灯

通信，有时候为了保证截获方即使得到了数据包，也不知道内容，所以加密传输即可；但有时候不需要知道数据包的内容，只要知道知道数据包能干嘛即可，比如发指令，此种情况单单对数据包进行加密就不够了。

 

基础知识：

1、单片机适用的数据加密算法有TEA，经过TEA加密的数据字节数和加密前的一样，只是数据不一样了

 2、CRC：一个数据包，根据CRC算法的不同，可以得到不同长度的CRC值；CRC一方面保证数据不会被篡改，另一方面能检测传输过程是否出现错误

 

假定A为发送方，B为接收方

加密模型1：

A：发送：请求临时许可号+临时唯一编号（编号的目的：使第一次发送的请求临时许可号和第二次发送的数据为一组，只有接收到B返回的临时许可号，才进行第二次发送，编号可以使A知道所发送的请求临时许可号得到返回，而不是其他指令的许可号）

B：返回许可号（此许可号在A的有效期是30S）+临时唯一编号

A：发送：许可号（TEA加密过）+数据（TEA加密过）

B：根据和A进行协商的TEA加密算法进行解密，如果加密过的许可号有效则此数据包有效，否则无效；执行结果TEA加密返回

优点：在通信过程中，即使数据被截获，并且知道此数据的用途，当再次发送同样数据B，也是无效的，此时许可号已过期。截获方虽然也可以申请许可号，由于许可号位数很多，几乎不可能再申请到相同的许可号，截获的数据不能再次使用

缺点：A每执行一个数据包，需要发送两次数据包

注：数据包发送过程中可以没有CRC值，因为即使截获方修改了数据，但是得不到有效的许可号；虽然CRC值还检测数据传输过程中是否出现错误，暂时不考虑。

 

 

 

加密模型2：

A：发送：CRC值+数据（TEA加密过）

B：根据数据算出CRC值，和A发送来的CRC值是否一致，一致则表示数据包有效，否则无效；执行结果TEA加密返回

缺点：如果数据包被截获，即使截获方不知道CRC规则，只要原样把数据发送给B，B也认为数据包有效

优点：代码复杂度低，每执行一个数据包，只需要发送一次数据包；数据包修改后无效因为CRC值不对