基于手勢(shì)信息的便攜式無(wú)線加密傳輸系統(tǒng)

一　選題背景

　　和平和發(fā)展是當(dāng)今世界的主旋律，但是局部戰(zhàn)爭(zhēng)、恐怖主義、暴力犯罪等不和諧的音符依然存在，而在實(shí)際作戰(zhàn)、反恐行動(dòng)、秘密偵查等這些場(chǎng)合中，信息交互的安全性要求較一般場(chǎng)合要高得多。不僅要求產(chǎn)生信息的方式具有隱蔽性，不易被他人發(fā)現(xiàn);而且要求傳遞信息的方式具有保密性，不易被他人破解。

　　因此，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于手勢(shì)信息的便攜式無(wú)線加密傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)以Spartan-3E開發(fā)板為平臺(tái)，本系統(tǒng)充分利用了FPGA的計(jì)算速度和硬件資源，可以在作戰(zhàn)、反恐、偵察等涉及信息安全的多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

　　二　系統(tǒng)方案

　　本系統(tǒng)由兩平臺(tái)組成，實(shí)現(xiàn)了手勢(shì)信息的無(wú)線加密半雙工傳輸。

　　使用時(shí)，A使用平臺(tái)1，B使用平臺(tái)2，按照如下步驟執(zhí)行：

　　A首先通過(guò)鍵盤來(lái)設(shè)定密碼，并設(shè)置平臺(tái)1為加密狀態(tài)。然后通過(guò)手勢(shì)輸入設(shè)備將手勢(shì)信息輸入平臺(tái)1，按動(dòng)發(fā)送開關(guān)，平臺(tái)1便會(huì)自動(dòng)采集A的手勢(shì)信息，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)作為明文，經(jīng)Twofish算法對(duì)其進(jìn)行加密，之后將密文無(wú)線傳給B。

　　B在接收之前，先設(shè)置平臺(tái)1為加密狀態(tài)，再通過(guò)鍵盤核定密鑰。如果密鑰與A一致，平臺(tái)2便可以接受到A系統(tǒng)傳出的密文，并自動(dòng)對(duì)其解密，得到明文，即可以得到A所傳遞的手勢(shì)信息，不同的手勢(shì)信息可以代表A、B之前約定的不同實(shí)際含義。如果密鑰與A不一致，平臺(tái)2解密后得到的明文便是錯(cuò)誤的，不能得到A所傳遞的手勢(shì)信息。

　　反之，B可以通過(guò)相同的方法將自己的手勢(shì)信息傳遞給A。在使用中，A只需要修改平臺(tái)1的密鑰即可使平臺(tái)2的密鑰核對(duì)失敗。

　　系統(tǒng)工作時(shí)，還可以使用PC機(jī)，作為總監(jiān)聽站，來(lái)獲取傳輸信息，監(jiān)控系統(tǒng)兩平臺(tái)運(yùn)行情況。

　　這樣，利用該系統(tǒng)便可以實(shí)現(xiàn)A、B間手勢(shì)信息的無(wú)線加密傳輸，完成信息交互，使用示意圖見圖2.1。

　圖2.1　系統(tǒng)功能示意圖

　　三　軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1 　軟件系統(tǒng)流程

　　系統(tǒng)軟件流程圖見圖3.1。

圖3.1　軟件子模塊實(shí)現(xiàn)流程圖