【技術實現步驟摘要】
本公開通訊，尤其涉及一種硬件單工通訊加密方法和加密裝置。
技術介紹
1、在現代電氣系統控制領域，系統內各部分或單元之間采用通訊連接方式已經十分普遍和常見。其中，針對數據量較大和通訊時序較為密集的應用場合一般采用單工通訊方式，類似于生活交通中的單行道方式，單工通訊有利于通訊的暢通和承載更大量、更快速的數據通訊。
2、無論何種通訊方式，通訊的安全性一定是第一位的，其中通訊的信息安全或者說信息保密是通訊安全性的重要指標。因此，在通訊
，通訊加密技術一直是重點研發和深化的對象。通訊加密技術的目標是保證只有授權分享通訊內容的通訊節點才可以正常識別通訊內容，而未授權分享通訊內容的非法節點即使接入通訊網絡也無法識別或者獲取通訊內容。通訊加密技術主要保證通訊信息不會向外泄密，同時也杜絕來自外部的惡意篡改或破壞通訊信息。通訊加密技術自概念誕生以來，一直在不斷地進步和豐富，而且正在越來越引起業內重視和復雜多樣。
3、目前在用的單工通訊加密方法都是軟件方法，包括各種軟件握手算法、應答算法、編碼算法、移位算法等等。盡管具體措施和細節方案不盡相同，但是所有的軟件加密方法整體思路和策略是相同的：單工通訊連接的收發雙方均依據事先設計的具有一定獨特性和排他性的通訊協議內容進行通訊，授權節點可以正常識別或者解析通訊內容，反之非授權節點則無法識別或解析相應通訊內容。
4、現有技術具體存在如下缺點:
5、1、通訊效率降低。由于軟件通訊加密方法需要特殊設計通訊軟件的加密算法和解密算法程序，程序復雜度上升，而且會占用
6、2、軟件通訊加密無法阻止未授權的非法節點攻擊和破壞理應被保護的通訊內容。軟件通訊加密方式雖然可以在一定程度上阻止非法節點獲取或解析受保護的通訊內容，但非法節點向通訊總線上發送干擾內容或破壞性非法報文卻無法被阻止，因此軟件通訊加密方法實際上無法保證通訊不被破壞或攻擊。
7、3、軟件通訊加密技術無法保證通訊內容不被獲取。未授權的非法節點接入通訊總線后實際是可以獲取和下載被保護的通訊內容的，盡管不能立刻解析和識別內容含義，但可以獲取和拷貝全部原始數據。在后續破解軟件或其他方法的加持下，仍有可能破解通訊內容。
8、4、軟件通訊加密技術相對破解較為容易。軟件算法盡管層出不窮，但在目前越來越強大的計算機算力加持下，破解和解析變得越來越快，也越來越容易。
9、因此，現有技術有待改進。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種硬件單工通訊加密方法和加密裝置，硬件單工通訊加密方法通過單工通訊收發端分布式二階通訊網絡，形成更為先進的硬件通訊機密方式，解決前文所述現有技術面臨的各項缺點問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：
3、根據本專利技術的方面，提供了一種硬件單工通訊加密方法，包括：通過二階帶通硬件濾波網絡以對單工通訊系統進行加密，二階帶通硬件濾波網絡包括一階電路和二階電路，一階電路位于單工通訊系統的發射端，二階電路位于單工通訊系統的接收端。
4、在本專利技術的一個實施例中，一階電路和二階電路通過單工通訊系統的通訊總線連接。
5、在本專利技術的一個實施例中，二階帶通硬件濾波網絡的放大倍數計算公式為：
6、
7、其中：其中：a為放大倍數，r1和r3分別為一階電路的增益補償電阻阻值和低頻阻滯控制電阻阻值，r4、r5、和r6分別為二階電路的帶通補償電阻阻值、增益控制電阻阻值和對地輸出增益補償控制電阻阻值。
8、在本專利技術的一個實施例中，二階帶通硬件濾波網絡的中心頻率計算公式為：
9、
10、其中：ω0為中心頻率，c為一階電路的帶通頻率控制電容容值，r1、r2和r3分別一階電路的增益補償電阻阻值、高頻阻滯控制電阻阻值和低頻阻滯控制電阻阻值，r6為二階電路的對地輸出增益補償控制電阻阻值。
11、在本專利技術的一個實施例中，二階帶通硬件濾波網絡的品質因數計算公式為：
12、
13、其中：q為品質因數，r1、r2和r3分別一階電路的增益補償電阻阻值、高頻阻滯控制電阻阻值和低頻阻滯控制電阻阻值，r4、r5、和r6分別為二階電路的帶通補償電阻阻值、增益控制電阻阻值和對地輸出增益補償控制電阻阻值。
14、在本專利技術的一個實施例中，在正常工作狀態下，放大倍數等于1。
15、在本專利技術的一個實施例中，中心頻率等于單工通訊系統的波特率。
16、在本專利技術的一個實施例中，品質因數大于等于200。
17、在本專利技術的一個實施例中，通訊總線的信號為負反饋信號和模擬量變形信號。
18、另一方面，本專利技術還提供了一種硬件單工通訊加密裝置，包括由一階電路形成的一階帶通濾波器和由二階電路形成的二階帶通濾波器，一階帶通濾波器位于通訊系統的發射端，二階帶通濾波器位于通訊系統的接收端。
19、通過采用上述技術方案，本專利技術相比現有技術具有如下優點：
20、1、通訊效率曾高。硬件網絡帶來的信號傳輸延時通常認為是0，本方案不需要引入任何通訊程序軟件的改變，進一步保證軟件程序時序不受影響和損失，也有利于軟件程序的簡化。
21、2、可以有效阻止未授權的非法節點攻擊和破壞被保護的通訊內容。任何非法節點從信號物理層面無法有效接入單工通訊網絡，從而不能影響到通訊內容。
22、3、可以有效保證通訊內容不被獲取。與上文原因相同，任何非法節點從信號物理層面無法有效接入單工通訊網絡，從而也就無法獲取和下載被保護的通訊內容以及破解通訊內容。
23、4、單工通訊破解極為困難。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種硬件單工通訊加密方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述一階電路和所述二階電路通過所述單工通訊系統的通訊總線連接。
3.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的放大倍數計算公式為：
4.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的中心頻率計算公式為：
5.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的品質因數計算公式為：
6.根據權利要求3所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，在正常工作狀態下，所述放大倍數等于1。
7.根據權利要求4所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述中心頻率等于所述單工通訊系統的波特率。
8.根據權利要求5所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述品質因數大于等于200。
9.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述通訊總線的信號為負反饋信號和模擬量變形信號。
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【技術特征摘要】
1.一種硬件單工通訊加密方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述一階電路和所述二階電路通過所述單工通訊系統的通訊總線連接。
3.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的放大倍數計算公式為：
4.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的中心頻率計算公式為：
5.根據權利要求1所述的硬件單工通訊加密方法，其特征在于，所述二階帶通硬件濾波網絡的品質因數計算公式為：
6.根據權利要求3所述的硬件單工通訊加密方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏春光，王良彬，朱泉良，姜旭龍，梁剛，齊凱，李偉偉，
申請(專利權)人：中車大連機車車輛有限公司，
類型：發明
國別省市：
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