嵌入式设备身份认证系统培训课程.doc

目 录 摘 要： 1 Abstract 2 第1章 绪论 3 1.1 研究背景 3 1.2国内外研究状况 3 1.2.1 古典密码学 4 1.2.2 现代密码学 4 1.2.3 总线介绍 9 1.3 小结 11 第2章 相关算法的描述 12 2.1分组密码 12 2.1.1 分组密码的基本原理 12 2.1.2 数据加密标准(DES) 13 2.1.3 高级加密标准(AES) 19 2.2 Hash函数 23 2.2.1 Hash函数的性质 23 2.2.2基于分组密码的Hash函数 24 2.2.3 Hash函数MD5 26 2.2.4 SHA-1散列算法 30 第3章 嵌入式设备身份验证系统的实现方案 33 3.1 系统架构 33 3.1.1 总体设计方案 33 3.1.2协议帧及其说明 34 3.1.3功能模块图及其说明 34 3.2开发板介绍和串口通信函数介绍 38 3.2.1开发板介绍 38 3.2.2串口通信API介绍 40 3.3核心代码及其流程 40 3.3.1系统的注册流程和代码 40 3.3.2数据包认证码生成流程 43 结 束 语 45 参考文献 46 致 谢 47  嵌入式设备身份认证系统 摘 要：在现实世界中，身份欺诈是种常见现象，因此常常需要证明个人的身份，同样地，在数据通信过程中也存在身份的欺诈，通信和数据系统的安全性很大程度上取决于能否验证设备或终端的真实身份。而这一功能通常都要通过密码学方法来完成。所以，本文首先介绍了密码学的基础知识和其发展历程，然后在此基础上，详细分析了几个可用于系统设计的重要算法，包括DES提出了可用于系统实现的具体方案，利用该方案可实现嵌入式设备通信过程中交互式的身份认证，从而保证嵌入式设备在通信过程中的安全性。 关键词：身份认证；密码学；嵌入式设备。  The Authentication System of Embedded Device Abstract: In real world, identity fraud is a common phenomenon, therefore there’s a frequecy need to prove the identity of individuals, there is also identity fraud in data communication. The security of communication and data system mainly depends on the identity verification of the devices or terminators. And the verification is usually accomplished by methods of cryptography. So the basic knowledge and development of cryptography are firstly discussed in the paper. Secondly, a number of important algorithms that could be used in the design of system is analyzed, including DES, SHA-1 and MD5 algorithm. Baseing on these algorithms, a program that can be applied to the authentication system of embedded device is presented in the article. The program can used to relize the interaction authentication of embedded device, so as to ensure the security of the communications of embedded device. Keywords: Authentication; Cryptography; Embedded Devices.  第1章 绪论 研究背景 随着科技的飞速发展，安全性逐渐成为一个潜在的巨大问题。安全性是一个涉及面很广泛的问题，其中也会涉及到是否构成犯罪行为的问题。在其最简单的形式中，它主要关心的是确保无关人员不能读取，更不能修改传送给其他接收者的信息。此时，它关心的对象是那些无权使用，但却试图获得服务的人。安全性也处理合法消息被截获和重播的问题，以及发送者是否曾发送过该条消息的