嵌入式系统通信中SM2加密技术研究

【摘要】随着计算机与通信技术的进步，嵌入式系统获得了巨大的发展，并日益深入到日常生活中的方方面面。网络的不断发展使得远程操控工业、家庭设备变得轻而易举，因此在嵌入式系统之间进行安全通信就显得极为重要。SM2公钥密码算法是由国家商用密码管理局于2010年公布的一种商用密码算法，用于取代此前在我国广泛使用的RSA算法。SM2算法相对于RSA算法具有计算量小，处理速度快，同等安全情况下所需密钥长度更短等优点，具有非常高的安全性与实用性。本文在嵌入式系统平台中以软件方式实现SM2算法、完成数据通信以及软件升级过程的加解密。SM2公钥密码算法是ECC椭圆曲线密码算法的的改进型，算法中大部分运算都集中在有限域上的大数运算，因此在算法实现中本文引入了OpenSSL安全协议中有关大数运算的算法，并将其做部分裁剪后移植到嵌入式系统中，在这基础上编写了SM2加密、解密算法和其中的SM3杂凑算法的算法库。本文采用AT91SAM9260微处理器进行了性能测试，最高时钟频率180MHz时，加密平均用时3.836s/次，解密平均用时2.568s/次，与使用ASIC加密芯片的硬件加密方式用时相当，软件更新时间为3.1s/kB。
【作者】谢华菁；
【导师】周鸣籁；
【作者基本信息】苏州大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】SM2加密；嵌入式系统；OpenSSL；加密通信；远程更新；

【参考文献】
[1]崔江涛.基于Solid Edge的三维CAPP系统的研究与发展[D].杭州电子科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[2]张晔子.禅宗美学在现代室内设计中的应用研究[D].中南林业科技大学,设计艺术学,2013,硕士.
[3]马双燕.S医院中层管理人员绩效管理研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[4]刘希亮,陈桂明.一种自适应冲突证据检验与合成方法[J].控制与决策,2014,05:929-932.
[5]曹洪涛.大型电站锅炉运行热经济性优化研究[D].华北电力大学（河北）,热能工程,2004,硕士.
[6]叶红霞.基于多模型的移动电子商务推荐系统设计与实现[D].苏州大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[7]凌海燕.基于会计视角的反倾销策略研究[D].西北农林科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[8]颜循泽.广西普通中学实施教师聘任制的调查与研究[D].广西师范大学,教育管理,2003,硕士.
[9]王冰.上市公司股权激励方案设计及实施问题研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[10]庄凯,张九根,黄亚光.中央空调冷冻水系统的优化控制与仿真[J].科技通报,2015,01:240-244.
[11]石璐.浅析基金份额持有人对基金管理人不当行为的监督机制[D].华东政法大学,民商法学,2012,硕士.
[12]宋永欣.电解法处理船舶压载水对压载舱腐蚀影响的研究[D].大连海事大学,轮机工程,2004,硕士.
[13]王永忠,梁彦,赵春晖,潘泉.基于多特征自适应融合的核跟踪方法[J].自动化学报,2008,04:393-399.
[14]赵望达,段方英,徐志胜.铁路特大桥梁施工中混凝土温度应力监控系统的研制[J].中国铁路.2004(11)
[15]于洋.凡纳滨对虾分子标记的开发及其在遗传育种中的应用[D].中国科学院研究生院（海洋研究所）,海洋生物学,2014,博士.
[16]彭潇.基于Ajax的企业网络故障在线报修系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[17]刘姝娟.低温法兰密封结构的密封性能特性研究[D].浙江大学,制冷及低温工程,2013,硕士.
[18]陈青.转型时期我国地方政府的失范行为研究[D].南京航空航天大学,行政管理,2013,硕士.
[19]尹靖元,金新民,李金科,杨捷,吴学智.一种新型双逆变器串联的光伏并网变流器[J].电网技术,2014,08:2102-2107.
[20]杨艳,邓婕.心理弹性对贫困大学生生活压力与自杀意念关系的调节作用[J].当代教育理论与实践,2015,02:137-140.
[21]刘晓鹏,刘坤会.一个函数逼近的结论及其应用[J].北京交通大学学报,2014,06:118-126.
[22]张舒文.客运联网售票管理系统设计及实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[23]张英雪.异化的“自由女性”[D].吉林大学,英语语言文学,2014,硕士.
[24]孙昭友.能遏止产生二噁英的包装塑料薄膜[J].包装世界.2000(05)
[25]邓超.棘轮偏转角对接触网安全状态影响及在线监测系统研究[D].北京交通大学,2014.
[26]李铠.健康、管理与器具[J].医疗保健器具.2006(02)
[27]李列文.FPGA低功耗设计相关技术研究[D].中南大学,计算机科学与技术,2014,博士.
[28]张帅.无铅焊料SnAgCu疲劳损伤的研究与数值模拟[D].东北大学,固体力学,2011,硕士.
[29]夏天.土地基尼系数及其应用[D].中国地质大学（北京）,土地资源管理,2014,硕士.
[30]兰曼,谢康林.一种Web关联挖掘数学模型的建立和算法实现[J].计算机应用与软件,2002,09:35-38.
[31]刘盼西.海洋芽孢杆菌B-9987培养工艺及可湿性粉剂配方优化[D].华东理工大学,海洋生物学,2014,硕士.
[32]周昌富.化疗时机、年龄等因素对新诊断高级别脑胶质瘤患者预后的影响[D].福建医科大学,外科学（专业学位）,2014,硕士.
[33]何庞.七号信令监测系统中负荷分担链路上信令事件合成技术的研究[D].重庆大学,电子与信息工程,2003,硕士.
[34]王建中.茭白颗粒微波喷动床干燥特性及工艺研究[D].上海海洋大学,食品工程,2013,硕士.
[35]董春龙.符号图的零维数的研究[D].安徽大学,基础数学,2013,硕士.
[36]王洪杰.湿陷性黄土下对桩基中性点位置的确定和影响研究[D].长安大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[37]王丽渊.空气质量影响因素的空间非平稳性研究[D].西南交通大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[38]徐建国.住宅全装修问题要引导与推进[J].住宅科技.2005(05)
[39]陈中,杜文娟,王海风,唐国庆.后紧急控制多代理信息系统容错技术[J].电力系统自动化,2006,18:17-20+60.
[40]何雪娇.中国社会主义现代化进程中公民道德建设研究[D].山西师范大学,马克思主义中国化,2014,硕士.
[41]肖正.多Agent系统中合作与协调机制的研究[D].复旦大学,2009.
[42]王荣浩.网络嵌入对服务外包企业创新绩效的影响研究[D].山东财经大学,企业管理,2012,硕士.
[43]白春礼.世界正处在新科技革命前夜[J].科技导报,2013,07:15-17.
[44]王霞.基于工作过程导向的县级职教中心课程改革研究[D].河北师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[45]李改香.金锚公司战略研究与组织结构优化[D].天津大学,企业管理,2004,硕士.
[46]韩松.入库洪水资源化问题的研究与应用[D].天津大学,水利水电工程,2004,硕士.
[47]赵钦聪.中国围海造地引发的近海生态问题研究[D].渤海大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[48]刘翔.辩证法理论视角下的日语存在句研究[D].扬州大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[49]刘友波,刘俊勇,赵岩,李磊,胥威汀,姚珺玉,侯贺飞.基于多目标聚类的用电集群特征属性计算[J].电力系统自动化,2009,19:46-51.
[50]曾革.石墨烯产业发展趋势及投资论坛侧记[J].电子元件与材料,2013,08:65-67.