小型密码算法tea.ppt

First Step Toward Internet Based Embedded Control System基于internet嵌入式控制系统的第一步 IP网络在近几十得到了很大的发展。许多计算机和设备都已经接入到IP网络，并且已经有许许多多的应用伴随着这一现象的出现而出现。一个有趣的应用是构建嵌入式控制系统并让它连接到网络中去。本文解释了一个嵌入式WEB服务器的实现，这个服务器提供安全支持，论文中同时实现了一个带有TCP/IP协议栈微控制器系统的安全算法TEA（Tiny Encryption Algorithm）。此WEB服务器微控制器系统是基于8051系列单片机的。在服务器端和客户端都进行编码算法。因此，客户端需要一个运行加密机制的插件以致他们可以安全访问嵌入式WEB服务器 。 （一）引言Introduction 在8位的微控制器（8051系列）上实现TCP/IP协议是一个大的挑战。Picweb项目组使用AT90S8515构建了嵌入式服务器，Web51组同样基于ATC8252构建了WEB服务器。他们构建的嵌入式服务器都没有安全支持，仅仅尽力地在微控制器上实现了TCP/IP协议栈。可移植性也没有被考虑进去。由于这些缺点，我们决定构建一个更好的嵌入式web服务器并且使用高级语言来设计，这种高级语言与大多数微控制器兼容。不仅和8位微控制器兼容，而且和16位微控制器兼容。 为了解决攻击web的安全问题，我们开发了一个称为安全socket层（SSL）的协议。这个协议有能力鉴别每一个用户，SSL的开发选择了对称密码哦算法TEA（Tiny Encryption Algorithm）这种算法对代码空间和数据空间都要比RSA少 1.移植性 2.安全性 嵌入式web服务器的简单控制结构图 （二）TCP/IP介绍 TCP/IP protocol architecture layers （三）小型密码算法（TEA）Tiny Encryption Algorithm (TEA) 加密与解密过程 Encoding and Decoding Process （四）设计与实现Design Implementation 为了减少实现时间，嵌入式web服务器有如下限制： 1.仅服务一个到五个客户端对一页页面的请求； 2.页面的内容给出几个在控制器RAM中的变量； 3.在用户端的web页上，RAM中变量的条件可以改变； 4.只服务ICMP，ARP，HTTP请求，这些协议之外的协议包全部忽略； 5.由于微控制器内存空间有限，TCP/IP协议栈的实现使用最小化代码。 我们需要C编译器来把实现TCP/IP协议栈的C文件编译成为可以下载到8051控制器中的hex文件，这里有SDCC，Keil，PV31（Franklin），等供选择。我们使用免费的SDCC，它编译出的的代码占75字节的RAM和6564字节的ROM。 在嵌入式服务器中的鉴别过程包括两个输入参数：ID和密码。从这两个参数中服务器能够辨别出他们用户类型。 当有请求来自客户端时，服务器第一处理过程是解析处理。这一过程解码从客户端接收到的URL编码。服务器然后探测这一请求是属于那一类型的请求，最后再根据相关的类型对请求做出相应的处理。 接下来服务器检测在html表单中的IO条件。这个信息位于URL编码的Message Body中，发送到服务器的表单中的消息体像下面的形式： nameinput1=inputvalue1nameinput2=inputvalue2…x= 输入将从提交上来的复选框、单选框、文本框、密码框和隐藏框中提取。所有的这些值将首先被存于内存中为下一步的使用做准备。 解析过程完成后，服务器将处理密钥（客户端的密码）并授予相应的权限。密码的密钥将用来决定使用者的特权级别。特权结果以一种与该用户相对应的网页通过相应的方式发回给客户端。见图7 (五)调试与测试 （六）结论 这种嵌入式web服务器是设备连接到互联网的一个很好媒体。在远程控制与监控领域的许多应用可以以这种系统为原型来开发。例如，远程气象站的监控、石油的存储、家居自动化等等。我们可以低成本构建这样的系统，并且这样的系统易于安装。 Making TCP/IP Viable for Wireless Sensor Networks让TCP/IP在无线传感器网络中可行 在有线网络中被证明有很高成功度的TCP/IP协议通常被认为不适合于无线传感器网络。而本文中，对这个传统的常识提出质问，并且给出几个的机制来说明TCP/IP协议在传感器网络中能够使用：空间IP地址分配，共享环境报头压缩，应用叠加路由，和分布式TCP缓冲（DTC）。在和有IP协议网络的基础设施或和基于IP的无线网络（如GPRS）通信时，基于TCP