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橢圓曲線(xiàn)加密算法對衛星通信的應用論文
摘要：基于信息化時(shí)代的大背景下，信息安全在眾多領(lǐng)域中顯得尤為重要，尤其在通信領(lǐng)域，特別是像衛星通信這種安全系數較低并且運行環(huán)境十分惡劣的通信類(lèi)型，保障其在運行過(guò)程中的安全成為當前社會(huì )發(fā)展的重要課題。因此，為徹底改變這一現狀，最有效的方式就是結合衛星通信的特點(diǎn)，制定出一種安全高效的加密算法，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的探索終于橢圓曲線(xiàn)解密算法營(yíng)運而生。本文就是基于橢圓曲線(xiàn)加密算法在衛星通信中的應用展開(kāi)詳細的探究，以此分析分析出橢圓曲線(xiàn)解密算法在衛星通訊領(lǐng)域的安全性能，以供現實(shí)參考借鑒。
關(guān)鍵詞：橢圓曲線(xiàn)加密算法；衛星通信；安全高效
現代化信息系統的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了信息技術(shù)的智能化運行，傳統對信息的安全保護措施根本無(wú)法進(jìn)行抵御隱私文件被破壞帶來(lái)的威脅。因此，基于此種環(huán)境下，加密算法應運而生。隨著(zhù)近些年，對加密算法技術(shù)的發(fā)展，現階段已經(jīng)在保護隱私文件領(lǐng)域取得一定的成效。但是由于信息系統具有超強的更新?lián)Q代功能以及多變的特點(diǎn)，加密技術(shù)在進(jìn)行隱私文件保護時(shí)還存在一定的弊端需要進(jìn)一步完善。本文將橢圓曲線(xiàn)應用到信息安全系統中，針對當前社會(huì )發(fā)展實(shí)際對橢圓加密算法進(jìn)行建模設計，進(jìn)一步的對系統的安全性能進(jìn)行評估與測試。
1、衛星通信安全性能與橢圓曲線(xiàn)加密算法分析
1.1衛星通信安全性能分析
衛星通信與地面通信都是通信系統中較為重要的內容，但衛星通信與地面通信的區別在于衛星通信的具有高度開(kāi)放性，易受外界環(huán)境的影響，尤其是來(lái)自第三方的干擾信號，會(huì )入侵系統為系統帶來(lái)極大的破壞性[1]。衛星通信與地面通信在某種程度上也具有共同點(diǎn)，二者在安全穩定這一方面都具有五種特性。分別是可用性、完整性、保密性、訪(fǎng)問(wèn)限制性以及不可詆毀性。我國當前以及未來(lái)發(fā)展中，衛星通信與地面通信，要想同時(shí)兼顧這五點(diǎn)，是十分困難的。主要是由于衛星通信在我國長(cháng)期發(fā)展過(guò)程中遺留下來(lái)的弊端導致。主要分為兩個(gè)方面內容。第一點(diǎn)，眾所周知，衛星的體積較大，能源開(kāi)采條件有限，基于體積與能源方面的限制，導致其應用在系統上的存儲與記憶能力有限，加之網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)的頻繁更新?lián)Q代，安全環(huán)境備受考驗，必須要進(jìn)行復雜的加密算法，才能在根本上保障衛星通信的安全運行。第二點(diǎn)，衛星通信系統的運行依靠網(wǎng)絡(luò )高科技技術(shù)，在一定程度上加快了成本、能耗的使用，資源分配與利用存在明顯的不均。
1.2橢圓曲線(xiàn)加密算法分析
橢圓曲線(xiàn)加密算法的主要工作原理就是依靠橢圓曲線(xiàn)上離散對數的復雜性問(wèn)題，制定出單位加密強度最高的體制，以此來(lái)改善衛星通信存儲與記憶空間以及資源有限的情況[2]。
主要的公式圖如下：E：y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6（1）上式也稱(chēng)為Weierstrass方程式，其中a小于等于k，i的取值為1-6。此外，并不是所有的橢圓曲線(xiàn)都適合加密。一般情況下，橢圓曲線(xiàn)密碼主要將橢圓曲線(xiàn)定義為兩類(lèi)，一種是在p為素數的基礎下定義的橢圓曲線(xiàn)，其方程表達式圖為：E：y2=x3+ax+b（2）另一種為在F2的模定義下的橢圓曲線(xiàn)，其橢圓曲線(xiàn)又被成為非超異橢圓曲線(xiàn)，其方程表達式圖為：E：y2+xy=x3+ax2+b（3）
2、橢圓曲線(xiàn)加密算法在衛星通信中的設計概述
2.1設計原理
通過(guò)上述的分析，可以大致得知，衛星通信在獲取資源如此有限的條件之下，也能利用橢圓曲線(xiàn)加密算法制定單位內最高安全性的體制。但美中不足的是在通信的過(guò)程中會(huì )存在大量的數據，比如語(yǔ)音數據、分組數據等。而以往的公鑰加密體制并不能完全適應此種環(huán)境下的數據類(lèi)型。
2.2設計流程
衛星通信系統中存在大量的加密數據，而這些加密數據在進(jìn)行運算時(shí)，往往對速度方面有一定的要求，但當前由于大多數的操作都存在位移的情況，因而在安全性方面并沒(méi)有存在太大的問(wèn)題，總體較為穩定。但唯一不足的因素就是對系統內部密鑰進(jìn)行保存。眾所周知，在衛星通信開(kāi)始運行之前，加密對稱(chēng)體制需要有密鑰的配合才能合理的進(jìn)行分配，并且不同的通信對象擁有不同的密鑰與之匹配。密鑰加密的過(guò)程其實(shí)就是對整數分散以及離散對數的解析過(guò)程，在算法上要運用大量的冪模運算。詳情見(jiàn)圖2.2-1根據以上描述，可以將具體的加密體制設計流程轉化為數據的模式。由上圖可見(jiàn)，假設Alice為發(fā)送方，Bob為接收方，Alice將信息M采用f9的算法計算出結果H，再將自身所具備的密鑰PVA用ECC的算法將信息進(jìn)行優(yōu)化處理得到S，這樣以此類(lèi)推，最后將密文E與數字信封DE發(fā)送給Bob。而從接受方的角度要想把信息發(fā)送給Alice發(fā)送方則用相反的模式往前推進(jìn)行。這樣一來(lái)，運用此種模式可以使得信息在傳輸過(guò)程中，最大程度的進(jìn)行保密處理，保障信息的完整性，提升衛星通信的安全系數。
3、結束語(yǔ)
綜上所述，我國的衛星通信用途廣泛，不僅可以用在特殊場(chǎng)合，而且在我們的日常生活中也具有不可替代的地位�，F階段我國的衛星通信早已成為時(shí)代的發(fā)展趨勢，因而對于衛星通信的安全環(huán)境提出了更高的要求。橢圓曲線(xiàn)解密算法的營(yíng)運而生，不僅為我國通信領(lǐng)域構建了一個(gè)相對安全高效的運行環(huán)境。本文圍繞文章核心主旨進(jìn)行分析，望此次研究的內容與結果能夠得到社會(huì )各界，特別是衛星通信領(lǐng)域的高度重視，以此，為推動(dòng)我國通信領(lǐng)域的又好又快發(fā)展奠定堅實(shí)的動(dòng)力。
參考文獻
[1]黃榮梅.基于橢圓曲線(xiàn)加密算法的信息安全系統[J].內江師范學(xué)院學(xué)報，2017，32，（02）：72-76.
[2]潘俊羽.橢圓曲線(xiàn)加密算法在混合密碼系統中的應用[J].信息通信，2016，（08）：27-28.
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