一種基于真隨機加密的無人值守變電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于真隨機加密的無人值守變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力自動化技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)內(nèi)的變電站基本實現(xiàn)了無人值班，變電站的運行維護采用了集控中心加無人值班的模式。一個集控中心負責(zé)一個區(qū)域內(nèi)多個變電站的日常巡視、操作和許可外來人員施工等工作，進入變電站必須到集控中心取相應(yīng)變電站的系列鑰匙。變電站分布往往比較分散，其大門、控制室和開關(guān)制室等的門鎖通常采用機械鎖，鑰匙眾多使用和管理困難。
[0003]另外，機械鎖的安全性通常比較低，不法人員通過開鎖工具，很容易將機械鎖打開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┮环N基于真隨機加密的無人值守變電站。
[0005]在本申請的實施例中，提供了一種基于真隨機加密的無人值守變電站，其無鑰匙系統(tǒng)具有變電站端和鑰匙端，特征在于，變電站端包括驗證裝置、解密裝置和變電站端無線裝置，鑰匙端包括加密裝置和鑰匙端無線裝置；
[0006]加密裝置包括:
[0007]初始化模塊，用于獲取原始數(shù)據(jù)串A。= {an}，其中，a是原始數(shù)據(jù)串A。中的字符，η是a的位數(shù)；
[0008]預(yù)處理化模塊，用于將原始數(shù)據(jù)串A。矩陣化得到矩陣A= {aJahXaw，具體包括:對{an}從隊首依次取1-Ι個字符，在第奇數(shù)次取字符時，在取得的字符串的串首補I個0，補足為一行％，在第偶數(shù)次取字符時，在取得的字符串的串尾補I個I，補足為一行，對于最后一次取得的字符串，則從串首開始每隔一個字符補I個0，直至補足為一行&1，將所有得到的％按照預(yù)設(shè)的偽隨機順序排列得到矩陣A = {aahX aw，其中，ah是矩陣A的高度，aw是矩陣A的高度；
[0009]第一納音模塊，實時地記錄鑰匙端無線裝置監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅值的最末位按奇數(shù)取位構(gòu)成第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl ;
[0010]第一擴散模塊，用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl中依次取第一隨機函數(shù)R(I)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = IbsJbh X bw，
[0011]其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機函數(shù)R(I) =64,CTlsS從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl中依次取得的數(shù)；
[0012]噪聲數(shù)據(jù)的位數(shù)使得s為i的32倍，t為j的32倍；
[0013]第三納音模塊，實時地記錄鑰匙端無線裝置監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅值的最末位按偶數(shù)取位構(gòu)成第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3 ;
[0014]第三擴散模塊，用于將矩陣B與第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3進行異或運算，得到加密數(shù)據(jù):矩陣C = {csJ chX cw，ch是矩陣C的高度，CW是矩陣C的高度；
[0015]變電站端無線裝置和鑰匙端無線裝置均用于監(jiān)測相同預(yù)設(shè)頻率的無線短波，以得到第一噪聲序列CTl和第三噪聲序列CT3 ;
[0016]解密裝置用于以來自變電站端無線裝置的噪聲數(shù)據(jù)和來自變電站端預(yù)存的第二噪聲序列CT2，對來自加密裝置的加密數(shù)據(jù)執(zhí)行上述加密裝置的加密運算的逆運算；
[0017]驗證裝置用于將解密裝置對來自加密裝置的加密數(shù)據(jù)進行逆運算得到的數(shù)據(jù)與變電站端的原始數(shù)據(jù)進行比對，如果比對符合率超過預(yù)設(shè)值，則確認為驗證通過。
[0018]本申請的實施例提供的技術(shù)方案采用了硬件機制來獲取隨機數(shù)，采用了圖像機制來進行加密，從而既有非常高的安全性，又有很快的運算速度，而且還能容許一定的誤碼。
[0019]本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。
【附圖說明】
[0020]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0021]圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種基于真隨機加密的無人值守變電站裝置框圖；
[0022]圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的加密裝置的裝置框圖；
[0023]圖3是根據(jù)另一示例性實施例示出的加密裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0024]這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0025]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本申請的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本申請的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本申請。此外，本申請可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不只是所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本申請?zhí)峁┝说母鞣N特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0026]在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0027]圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種基于真隨機加密的無人值守變電站裝置框圖，無鑰匙門禁系統(tǒng)具有變電站端100和鑰匙端200，特征在于，變電站端100包括驗證裝置130、解密裝置120和變電站端無線裝置110，鑰匙端200包括加密裝置220和鑰匙端無線裝置210。
[0028]圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的加密裝置220的裝置框圖，加密裝置220包括:
[0029]初始化模塊10，用于獲取原始數(shù)據(jù)串A。= {an}，其中，a是原始數(shù)據(jù)串A。中的字符，η是a的位數(shù)；
[0030]預(yù)處理化模塊12，用于將原始數(shù)據(jù)串A。矩陣化得到矩陣A = {a JahXaw，具體包括:對{an}從隊首依次取1-1個字符，在第奇數(shù)次取字符時，在取得的字符串的串首補I個0，補足為一行，在第偶數(shù)次取字符時，在取得的字符串的串尾補I個I，補足為一行，對于最后一次取得的字符串，則從串首開始每隔一個字符補I個0，直至補足為一行&1，將所有得到的％按照預(yù)設(shè)的偽隨機順序排列得到矩陣A = {a ah X aw，其中，ah是矩陣A的高度，aw是矩陣A的高度；
[0031]第一納音模塊21，實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅值的最末位按奇數(shù)取位構(gòu)成第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl ；
[0032]第一擴散模塊23，用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl中依次取第一隨機函數(shù)R(I)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = IbsJbh X bw，
[0033]其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機函數(shù)R(I) = CT1S% 64,CTlsS從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl中依次取得的數(shù)；
[0034]噪聲數(shù)據(jù)的位數(shù)使得s為i的32倍，t為j的32倍；
[0035]第三納音模塊61，實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅值的最末位按偶數(shù)取位構(gòu)成第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3 ;
[0036]第三擴散模塊63，用于將矩陣B與第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3進行異或運算，得到加密數(shù)據(jù):矩陣C = IcsJchXcw，ch是矩陣C的高度，cw是矩陣C的高度。
[0037]變電站端無線裝置110和鑰匙端無線裝置210均用于監(jiān)測相同預(yù)設(shè)頻率的無線短波，以得到第一噪聲序列CTl和第三噪聲序列CT3 ;
[0038]解密裝置120用于以來自變電站端無線裝置110的噪聲數(shù)據(jù)和來自變電站端預(yù)存的第二噪聲序列CT2，對來自加密裝置220的加密數(shù)據(jù)執(zhí)行上述加密裝置220的加密運算的逆運算；
[0039]驗證裝置130用于將解密裝置120對來自加密裝置220的加密數(shù)據(jù)進行逆運算得到的數(shù)據(jù)與變電站端的原始數(shù)據(jù)進行比對，如果比對符合率超過預(yù)設(shè)值，則確認為驗證通過。
[0040]本發(fā)明的加密機制比較復(fù)雜，由硬件來實現(xiàn)隨機序列，因此有高度的安全性。
[0041]本發(fā)明第一噪聲序列和第三噪聲序列都來自于硬件接口，基本不需要運算生成，所以非常節(jié)省運算能力，使得加密解密具有很快地運算速度。
[0042]圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的加密裝置220的裝置框圖，加密裝置220包括:
[0043]初始化模塊10，用于獲取原始數(shù)據(jù)串A。= {