Применение шифрования данных AES128 при сборе промышленных данных с помощью модуля LoRa

Необходимость шифрования AES128 в модуле LoRa

Модуль LoRa — это маломощное устройство беспроводной связи с большим радиусом действия, идеально подходящее для промышленных приложений сбора данных. В определенных сценариях беспроводная передача не только требует возможностей на большие расстояния и с низким энергопотреблением, но также требует безопасности передачи данных, например, в случае передачи данных мониторинга качества воды. Для обеспечения безопасности передаваемых данных необходимо шифровать данные с помощью криптографических алгоритмов. Шифрование передаваемых данных помогает предотвратить несанкционированный доступ к содержимому данных.

Для модуля LoRa одним из часто используемых алгоритмов шифрования является алгоритм AES (расширенный стандарт шифрования), в частности AES128, который использует длину ключа шифрования 128-бит. AES128 — это алгоритм симметричного шифрования, в котором используются очень сложные математические операции и преобразования, обеспечивающие надежное шифрование и безопасность данных. Использование шифрования данных AES128 является распространенной мерой безопасности. Шифрование обеспечивает конфиденциальность и целостность данных, защищая данные от несанкционированного вмешательства или кражи во время сбора данных.

Основные шаги для шифрования данных AES128 с помощью модуля LoRa

1. Генерация ключа.  Во-первых, необходимо создать 128-битный ключ шифрования для шифрования и дешифрования данных. При генерации ключей обычно используются алгоритмы генерации случайных чисел для обеспечения безопасности ключей.

2.Разбивка данных:  данные, подлежащие шифрованию, делятся на фрагменты по 128 бит (16 байт) каждый. Если длина данных не кратна 128 битам, может потребоваться заполнение.

3. Добавление ключа начального раунда:  сгенерированный ключ объединяется с помощью операции XOR с первым блоком данных.

4.Операции раунда.  В соответствии со спецификациями алгоритма AES над каждым фрагментом данных выполняется ряд операций раунда, включая замену байтов, сдвиг строк, смешивание столбцов и добавление ключей раунда.

5. Повторяющиеся операции раунда.  В соответствии со спецификациями алгоритма AES, в зависимости от длины ключа (128 бит) и количества раундов шифрования (обычно 10 раундов), операции раунда повторяются до последнего раунда.

6. Добавление ключа финального раунда.  После последнего раунда операций ключ последнего раунда подвергается операции XOR с фрагментом данных.

7. Генерация зашифрованного текста:  после повторения операций раунда и добавления ключа последнего раунда получается окончательный зашифрованный результат, известный как зашифрованный текст.

Процесс расшифровки является обратным процессу шифрования, в котором в первую очередь обращаются операции, выполняемые во время шифрования. Используя тот же ключ, зашифрованный текст расшифровывается для получения исходных данных открытого текста.

Основные применения модуля LoRa Шифрование данных AES128

Шифрование передачи данных.  Связь с удаленными счетчиками осуществляется по беспроводной сети, поэтому данные могут быть подвержены помехам. За счет шифрования данных учета с использованием алгоритма шифрования AES128 обеспечивается безопасность данных во время передачи, предотвращая подделку данных.

Шифрование хранения данных:  во время хранения и обработки данных измерений шифрование данных с использованием AES128 обеспечивает безопасность данных на носителе данных.

Модернизированная компанией NiceRF серия модулей передачи данных LoRa отличается шифрованием данных AES128, компактным дизайном и высокой чувствительностью -129 дБм, что делает ее подходящей для промышленных приложений сбора данных с требованиями безопасности и производительности. В дополнение к шифрованию данных AES128, упомянутому ранее, наша серия модулей LoRa поддерживает сетевой режим MESH с дополнительным количеством переходов. Настраивая количество переходов, можно эффективно оптимизировать производительность и покрытие сети, обеспечивая лучшее качество связи и удобство для пользователей.

Таким образом, модуль LoRa идеально подходит для некоторых промышленных приложений по сбору данных, где безопасность данных, например, при передаче данных мониторинга качества воды, имеет решающее значение. Шифрование данных с помощью модуля шифрования данных LoRa с использованием AES128 для шифрования передачи и хранения данных помогает предотвратить утечку и несанкционированный доступ к данным.