基于高性能dsp與arm結(jié)合的u盤(pán)文件加密及解密系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密及解密技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息時(shí)代發(fā)展，信息安全日益成為人們關(guān)注的話(huà)題，保護(hù)個(gè)人信息隱私和涉 密文件已經(jīng)成為亟待解決的話(huà)題。而隨著科技的發(fā)展，無(wú)數(shù)的文件加密算法相繼被人們提 出，但是大部分都只是停留在算法和軟件的實(shí)現(xiàn)上面，將文件的加密從硬件上實(shí)現(xiàn)的方案 極少。然而對(duì)文件的軟件加密實(shí)現(xiàn)由于保密性不高而且容易被人根據(jù)反編譯破解，另外由 于U盤(pán)容易攜帶病毒導(dǎo)致很多軟件加密本身不安全，因此對(duì)硬件加密系統(tǒng)的研究將逐漸成 為主導(dǎo)。
[0003] 而在使用硬件對(duì)文件加密時(shí)，很多算法由于耗時(shí)太多導(dǎo)致了其實(shí)現(xiàn)困難，實(shí)時(shí)性 不高等缺點(diǎn)。比如在使用基于人臉識(shí)別的文件加密算法時(shí)，人臉識(shí)別、加密算法均在很長(zhǎng)時(shí) 間的耗時(shí)，因此其無(wú)法在ARM的低速處理器中實(shí)現(xiàn)，只能借助高性能的DSP芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)更快 的處理速度。但是DSP芯片由于其外設(shè)芯片少，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的采集和對(duì)文件系統(tǒng)的支 持，因此可以采用ARM來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有U盤(pán)的加密和解密方法存在安全性與便捷性之間不平衡 的問(wèn)題，從而提供一種基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密系統(tǒng)及方法。
[0005] 基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密系統(tǒng)，它包括圖像采集模塊、 GPS模塊、ARM模塊和DSP模塊；
[0006] 圖像采集模塊：用于采集加密者或解密者的人臉圖像；
[0007] GPS模塊：用于設(shè)定加密位置GPS范圍，還用于采集當(dāng)前解密位置的GPS信息；
[0008] ARM模塊：用于支持U盤(pán)文件系統(tǒng)、接收來(lái)自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接 收來(lái)自GPS模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當(dāng)前解密位置的GPS信息；并發(fā)給上述三 種數(shù)據(jù)發(fā)給DSP模塊；
[0009] DSP模塊：用于根據(jù)加密者或解密者的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；還用于根據(jù)加密 者的人臉圖像和加密位置GPS范圍對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行加密；還用于根據(jù)人臉識(shí)別結(jié)果和當(dāng)前 解密位置的GPS信息對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密。
[0010] 基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法，它包括：
[0011] 用于采集加密者或解密者的人臉圖像的圖像采集模塊；
[0012] 用于設(shè)定加密位置GPS范圍，還用于采集當(dāng)前解密位置的GPS信息的步驟：
[0013] 用于支持U盤(pán)文件系統(tǒng)、接收來(lái)自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接收來(lái)自GPS 模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當(dāng)前解密位置的GPS信息；并發(fā)給上述三種數(shù)據(jù)發(fā)給 DSP模塊的步驟；
[0014] 用于根據(jù)加密者或解密者的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；還用于根據(jù)加密者的人臉圖 像和加密位置GPS范圍對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行加密；還用于根據(jù)人臉識(shí)別結(jié)果和當(dāng)前解密位置的 GPS信息對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密的步驟。
[0015] 加密方法具體為：采用圖像采集模塊采集加密人的圖像數(shù)據(jù)；采用GPS模塊設(shè)定 加密位置GPS范圍；ARM模塊將所述加密人的圖像數(shù)據(jù)和加密位置GPS范圍傳輸至DSP模 塊；DSP模塊根據(jù)加密人的圖像數(shù)據(jù)的人臉特征結(jié)合加密位置GPS范圍采用加密算法對(duì)U 盤(pán)文件進(jìn)行加密；
[0016] 解密方法具體為：采用圖像采集模塊采集解密人的圖像數(shù)據(jù)；采用GPS模塊設(shè)定 解密位置GPS;ARM模塊將所述解密人的圖像數(shù)據(jù)和解密位置GPS傳輸至DSP模塊；
[0017] DSP模塊根據(jù)解密人的圖像數(shù)據(jù)與加密人的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，如果非同一人，則 結(jié)束解密；如果為同一人，則判斷解密位置GPS是否位于加密位置GPS范圍內(nèi)，若判斷結(jié)果 為否，則結(jié)束解密；若判斷結(jié)果為是，則采用解密算法對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密。
[0018] 本發(fā)明提高了U盤(pán)的加密安全性和便捷性，解決現(xiàn)階段對(duì)文件的軟件加密安全和 硬件加密實(shí)現(xiàn)困難的問(wèn)題，該硬件系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)諸多文件的加密和解密。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本發(fā)明的中所述的硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明中硬件系統(tǒng)的實(shí)際電路原理示意圖；
[0021] 圖3是本發(fā)明中涉及的DSP端處理流程示意圖；
[0022] 圖4是本發(fā)明中設(shè)計(jì)的ARM端處理流程示意圖；
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0023] 一、基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密系統(tǒng)，它包括 圖像采集模塊、GPS模塊、ARM模塊和DSP模塊；
[0024] 圖像采集模塊：用于采集加密者或解密者的人臉圖像；
[0025] GPS模塊：用于設(shè)定加密位置GPS范圍，還用于采集當(dāng)前解密位置的GPS信息；
[0026] ARM模塊：用于支持U盤(pán)文件系統(tǒng)、接收來(lái)自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接 收來(lái)自GPS模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當(dāng)前解密位置的GPS信息；并發(fā)給上述三 種數(shù)據(jù)發(fā)給DSP模塊；
[0027] DSP模塊：用于根據(jù)加密者或解密者的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；還用于根據(jù)加密 者的人臉圖像和加密位置GPS范圍對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行加密；還用于根據(jù)人臉識(shí)別結(jié)果和當(dāng)前 解密位置的GPS信息對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密。
【具體實(shí)施方式】 [0028] 二、基于高性能DSP與ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法，它包 括：
[0029] 用于采集加密者或解密者的人臉圖像的圖像采集模塊；
[0030] 用于設(shè)定加密位置GPS范圍，還用于采集當(dāng)前解密位置的GPS信息的步驟：
[0031] 用于支持U盤(pán)文件系統(tǒng)、接收來(lái)自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接收來(lái)自GPS 模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當(dāng)前解密位置的GPS信息；并發(fā)給上述三種數(shù)據(jù)發(fā)給 DSP模塊的步驟；
[0032] 用于根據(jù)加密者或解密者的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別；還用于根據(jù)加密者的人臉圖 像和加密位置GPS范圍對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行加密；還用于根據(jù)人臉識(shí)別結(jié)果和當(dāng)前解密位置的 GPS信息對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密的步驟。
【具體實(shí)施方式】 [0033] 三、本是二所述的基于高性能DSP與 ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法的進(jìn)一步限定，
[0034] 加密方法具體為：采用圖像采集模塊采集加密人的圖像數(shù)據(jù)；采用GPS模塊設(shè)定 加密位置GPS范圍；ARM模塊將所述加密人的圖像數(shù)據(jù)和加密位置GPS范圍傳輸至DSP模 塊；DSP模塊根據(jù)加密人的圖像數(shù)據(jù)的人臉特征結(jié)合加密位置GPS范圍采用加密算法對(duì)U 盤(pán)文件進(jìn)行加密；
[0035] 解密方法具體為：采用圖像采集模塊采集解密人的圖像數(shù)據(jù)；采用GPS模塊設(shè)定 解密位置GPS;ARM模塊將所述解密人的圖像數(shù)據(jù)和解密位置GPS傳輸至DSP模塊；
[0036] DSP模塊根據(jù)解密人的圖像數(shù)據(jù)與加密人的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，如果非同一人，則 結(jié)束解密；如果為同一人，則判斷解密位置GPS是否位于加密位置GPS范圍內(nèi)，若判斷結(jié)果 為否，則結(jié)束解密；若判斷結(jié)果為是，則采用解密算法對(duì)U盤(pán)文件進(jìn)行解密。
【具體實(shí)施方式】 [0037] 四、本是三所述的基于高性能DSP與 ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法的進(jìn)一步限定，
[0038] 加密方法中：加密算法和圖像的特征提取算法采用自定義的方式實(shí)現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 五、本是三所述的基于高性能DSP與 ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法的進(jìn)一步限定，解密方法中：人臉識(shí)別算法和解密算法 采用自定義的方式實(shí)現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】 [0040] 六、本是五所述的基于高性能DSP與 ARM結(jié)合的U盤(pán)文件加密和解密方法的進(jìn)一步限定，ARM模塊的數(shù)據(jù)處理方法為流程：
[0041] ARM模塊初始化，并進(jìn)入等待狀態(tài)，直至用戶(hù)選擇加密或者解密操作；
[0042] 當(dāng)用戶(hù)選擇對(duì)文件加密時(shí)，ARM模塊自動(dòng)讀取PC端標(biāo)記的文件信息，對(duì)標(biāo)記過(guò)的 文件進(jìn)行加密并拍攝人臉圖像發(fā)送到DSP端，等待DSP端處理完成后回傳加密后的文件保 存到U盤(pán)相同位置下；
[0043] 當(dāng)用戶(hù)選擇文件解密時(shí)，ARM模塊自動(dòng)根據(jù)GPS模塊讀取當(dāng)前GPS信息并判斷是 否處于解密范圍內(nèi)，如果是在該范圍內(nèi)則連接DSP端發(fā)送采集的人臉圖像和文件，等待DSP 端處理完成后回傳解密后的文件儲(chǔ)存。
[0044] 本發(fā)明是一種基于人臉識(shí)別與GPS定位相結(jié)合的硬件解決方案。系統(tǒng)中使用高性 能TMS320C6657的DSP芯片實(shí)現(xiàn)PCA算法的人臉識(shí)別功能省去了繁瑣的密碼，基于LFSR序 列的一次一密的加密算法提高加密文件的安全性；使用S3C2440的ARM芯片強(qiáng)大的外設(shè)控 制功能進(jìn)行圖像采集，并在上面實(shí)現(xiàn)了輔助的GPS定位技術(shù)讓加密系統(tǒng)的安全系數(shù)更高一 層；在ARM和DSP之間使用TCP通信來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換，其最終可以形成以DSP為服務(wù)器 的多地點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)解密，從而使客戶(hù)端成本更低；在多人多文件的選擇上可以使用PC實(shí)現(xiàn) 每次加密時(shí)通過(guò)電腦指定需要加密的文件及其對(duì)應(yīng)的解密地點(diǎn)。
[0045] 結(jié)合圖2說(shuō)明硬件系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】，基于高性能DSP與AR