一 选题背景
和平和发展是当今世界的主旋律,但是局部战争、恐怖主义、暴力犯罪等不和谐的音符依然存在,而在实际作战、反恐行动、秘密侦查等这些场合中,信息交互的安全性要求较一般场合要高得多。不仅要求产生信息的方式具有隐蔽性,不易被他人发现;而且要求传递信息的方式具有保密性,不易被他人破解。
因此,本文设计并实现了一个基于手势信息的便携式无线加密传输系统。系统以Spartan-3E开发板为平台,本系统充分利用了FPGA的计算速度和硬件资源,可以在作战、反恐、侦察等涉及信息安全的多个领域得到应用。
二 系统方案
本系统由两平台组成,实现了手势信息的无线加密半双工传输。
使用时,A使用平台1,B使用平台2,按照如下步骤执行:
A首先通过键盘来设定密码,并设置平台1为加密状态。然后通过手势输入设备将手势信息输入平台1,按动发送开关,平台1便会自动采集A的手势信息,将其转换为数字信号作为明文,经Twofish算法对其进行加密,之后将密文无线传给B。
B在接收之前,先设置平台1为加密状态,再通过键盘核定密钥。如果密钥与A一致,平台2便可以接受到A系统传出的密文,并自动对其解密,得到明文,即可以得到A所传递的手势信息,不同的手势信息可以代表A、B之前约定的不同实际含义。如果密钥与A不一致,平台2解密后得到的明文便是错误的,不能得到A所传递的手势信息。
反之,B可以通过相同的方法将自己的手势信息传递给A。在使用中,A只需要修改平台1的密钥即可使平台2的密钥核对失败。
系统工作时,还可以使用PC机,作为总监听站,来获取传输信息,监控系统两平台运行情况。
这样,利用该系统便可以实现A、B间手势信息的无线加密传输,完成信息交互,使用示意图见图2.1。
图2.1 系统功能示意图
三 软件系统设计
3.1 软件系统流程
系统软件流程图见图3.1。
图3.1 软件子模块实现流程图