论文部分内容阅读
作为我国第二代极轨气象卫星的风云三号为了保证中分辨率(MPT)探测资料在特定环境下的授权使用,准备在其传输过程中采用加解密技术。为了验证MPT传输数据进行加解密操作的可行性,也为了地面接收系统实际需求,需要在研究分析加解密原理和算法的基础上,实现数据加解密处理过程并进行相应系统的设计和实现。
本文首先研究分析了MPT传输数据加解密原理和加解密过程中使用的基础算法—数据加密标准(DataEncryptionStandard,DES)等。随后在分析理解数据传输格式、具体的加解密算法和工作模式的基础上,通过软件进行了算法的实现。由于算法的研究和实现建立在个人分析理解的基础上,因此通过星上数据传输系统产生的加密前模拟数据和加密后模拟数据对实现的算法进行了各功能的验证,最终确认核心算法的实现正确无误。同时,为了满足MPT数据处理速度方面的要求,在核心算法验证无误的基础上又对算法进行了改进,显著的提高了数据处理速度。由于实现完整的加解密系统还需要相应的密钥管理工作,随后进行了相应密钥管理功能的设计和实现,人为的增加了密钥的安全性。最终,进行了地面接收系统解密软件系统的设计和实现,对实现的解密算法和密钥管理功能进行了集成,同时结合数据传输格式和地面接收系统设计需求,进行其他功能的添加和实现从而完成了地面接收系统中解密功能的需要,并通过有线对接试验对其进行了正确性验证。
最后,对美国NPOESS卫星采用的加解密基础算法进行了研究分析,并和我国采用的基础算法进行对比,发现DES算法在安全性、效率等方面已无优势可言。
从研究分析的结果看,采用DES算法和相应的工作模式可以对MPT传输数据进行加解密处理;通过密钥管理可人为加强密钥安全性;而进行软件系统的设计和实现,可对星上加密功能进行模拟,而在地面接收系统中实现解密功能。