一、無人機遙測數(shù)據(jù)文件加密原理
1、序列密碼
密碼按加密形式分為序列密碼和分組密碼，分組密碼用固定的變換處理明文序列的分組數(shù)據(jù)，加密較復雜，而且存在誤碼擴散和一定的延時，一般用于通信傳輸信道質(zhì)量較好或具有數(shù)據(jù)重發(fā)等功能的場合：序列密碼對明文序列逐位或逐塊地加以隨時間變化的變換。其硬件加密速度快，且實現(xiàn)容易，對信號加密具有低延時，無誤碼擴散等特點，因此序列密碼在實際中得到廣泛的應用。
無人機系統(tǒng)通信對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求很高，例如地面控制站是每20ms接收一幀的遙測數(shù)據(jù)，每80ms發(fā)送一幀的遙控指令，所以必須采用具有低延時特性的序列密碼加密方法。
將序列密碼分為自同步序列密碼和同步序列密碼。密鑰序列與己經(jīng)產(chǎn)生的一定數(shù)量的密文有關(guān)的序列密碼被稱為自同步序列密碼，而密鑰序列與明密文無關(guān)的序列密碼被稱為同步序列密碼。
采用同步序列密碼加解密時，收發(fā)雙方的密鑰發(fā)生器必須同步，因此就需要精確的同步電路；如果在密文數(shù)據(jù)傳輸中丟失一個或若干字符，收發(fā)雙方必須重新同步密鑰發(fā)生器才能保持繼續(xù)通信，同時也會造成錯誤擴散；此外，采用同步法時要保證密鑰序列不能含有重復的部分，這樣就導致了密鑰規(guī)模過大。給密鑰管理帶來了一定的難度。
采用自同步序列密碼加解密時，收發(fā)雙方不需要精確的同步電路，接收方的每個解密密鑰都是由它前面的n個密文導出，如果在傳輸過程中丟失或改變了一個密文比特，將導致錯誤向后擴散n個分塊，但在連續(xù)正確接收到n個密文后，系統(tǒng)又能自動的恢復同步，因此只要臺理地選擇n的大小，就能將錯誤擴散限制在容許的范圍內(nèi)。因此，本文提出了對無人機數(shù)據(jù)鏈路通信保密系統(tǒng)中的遙測幀使用自同步序列加密算法。
二、遙測數(shù)據(jù)文件如何加密和解密
無人機在數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)中的鏈路層進行遙測數(shù)據(jù)文件的加密操作，使用面向位的鏈路控制協(xié)議，根據(jù)協(xié)議內(nèi)容，無人機系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路通信中的遙測數(shù)據(jù)幀的格式如圖1所示。
遙測幀主要由標志段、數(shù)據(jù)段和幀校驗段組成。標志段主要用于遙測幀的搜索捕獲及幀的分離存儲，數(shù)據(jù)段主要包括飛機的狀態(tài)信息和圖像數(shù)據(jù)信息，幀校驗段采取RS碼的校驗方式。
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