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橢圓曲線加密算法對衛(wèi)星通信的應用論文
摘要：基于信息化時代的大背景下，信息安全在眾多領域中顯得尤為重要，尤其在通信領域，特別是像衛(wèi)星通信這種安全系數(shù)較低并且運行環(huán)境十分惡劣的通信類型，保障其在運行過程中的安全成為當前社會發(fā)展的重要課題。因此，為徹底改變這一現(xiàn)狀，最有效的方式就是結(jié)合衛(wèi)星通信的特點，制定出一種安全高效的加密算法，經(jīng)過長期的探索終于橢圓曲線解密算法營運而生。本文就是基于橢圓曲線加密算法在衛(wèi)星通信中的應用展開詳細的探究，以此分析分析出橢圓曲線解密算法在衛(wèi)星通訊領域的安全性能，以供現(xiàn)實參考借鑒。
關鍵詞：橢圓曲線加密算法；衛(wèi)星通信；安全高效
現(xiàn)代化信息系統(tǒng)的飛速發(fā)展，帶動了信息技術的智能化運行，傳統(tǒng)對信息的安全保護措施根本無法進行抵御隱私文件被破壞帶來的威脅。因此，基于此種環(huán)境下，加密算法應運而生。隨著近些年，對加密算法技術的發(fā)展，現(xiàn)階段已經(jīng)在保護隱私文件領域取得一定的成效。但是由于信息系統(tǒng)具有超強的更新?lián)Q代功能以及多變的特點，加密技術在進行隱私文件保護時還存在一定的弊端需要進一步完善。本文將橢圓曲線應用到信息安全系統(tǒng)中，針對當前社會發(fā)展實際對橢圓加密算法進行建模設計，進一步的對系統(tǒng)的安全性能進行評估與測試。
1、衛(wèi)星通信安全性能與橢圓曲線加密算法分析
1.1衛(wèi)星通信安全性能分析
衛(wèi)星通信與地面通信都是通信系統(tǒng)中較為重要的內(nèi)容，但衛(wèi)星通信與地面通信的區(qū)別在于衛(wèi)星通信的具有高度開放性，易受外界環(huán)境的影響，尤其是來自第三方的干擾信號，會入侵系統(tǒng)為系統(tǒng)帶來極大的破壞性[1]。衛(wèi)星通信與地面通信在某種程度上也具有共同點，二者在安全穩(wěn)定這一方面都具有五種特性。分別是可用性、完整性、保密性、訪問限制性以及不可詆毀性。我國當前以及未來發(fā)展中，衛(wèi)星通信與地面通信，要想同時兼顧這五點，是十分困難的。主要是由于衛(wèi)星通信在我國長期發(fā)展過程中遺留下來的弊端導致。主要分為兩個方面內(nèi)容。第一點，眾所周知，衛(wèi)星的體積較大，能源開采條件有限，基于體積與能源方面的限制，導致其應用在系統(tǒng)上的存儲與記憶能力有限，加之網(wǎng)絡信息技術的頻繁更新?lián)Q代，安全環(huán)境備受考驗，必須要進行復雜的加密算法，才能在根本上保障衛(wèi)星通信的安全運行。第二點，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運行依靠網(wǎng)絡高科技技術，在一定程度上加快了成本、能耗的使用，資源分配與利用存在明顯的不均。
1.2橢圓曲線加密算法分析
橢圓曲線加密算法的主要工作原理就是依靠橢圓曲線上離散對數(shù)的復雜性問題，制定出單位加密強度最高的體制，以此來改善衛(wèi)星通信存儲與記憶空間以及資源有限的情況[2]。
主要的公式圖如下：E：y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6（1）上式也稱為Weierstrass方程式，其中a小于等于k，i的取值為1-6。此外，并不是所有的橢圓曲線都適合加密。一般情況下，橢圓曲線密碼主要將橢圓曲線定義為兩類，一種是在p為素數(shù)的基礎下定義的橢圓曲線，其方程表達式圖為：E：y2=x3+ax+b（2）另一種為在F2的模定義下的橢圓曲線，其橢圓曲線又被成為非超異橢圓曲線，其方程表達式圖為：E：y2+xy=x3+ax2+b（3）
2、橢圓曲線加密算法在衛(wèi)星通信中的設計概述
2.1設計原理
通過上述的分析，可以大致得知，衛(wèi)星通信在獲取資源如此有限的條件之下，也能利用橢圓曲線加密算法制定單位內(nèi)最高安全性的體制。但美中不足的是在通信的過程中會存在大量的數(shù)據(jù)，比如語音數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)等。而以往的公鑰加密體制并不能完全適應此種環(huán)境下的數(shù)據(jù)類型。
2.2設計流程
衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在大量的加密數(shù)據(jù)，而這些加密數(shù)據(jù)在進行運算時，往往對速度方面有一定的要求，但當前由于大多數(shù)的操作都存在位移的情況，因而在安全性方面并沒有存在太大的問題，總體較為穩(wěn)定。但唯一不足的因素就是對系統(tǒng)內(nèi)部密鑰進行保存。眾所周知，在衛(wèi)星通信開始運行之前，加密對稱體制需要有密鑰的配合才能合理的進行分配，并且不同的通信對象擁有不同的密鑰與之匹配。密鑰加密的過程其實就是對整數(shù)分散以及離散對數(shù)的解析過程，在算法上要運用大量的冪模運算。詳情見圖2.2-1根據(jù)以上描述，可以將具體的加密體制設計流程轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的模式。由上圖可見，假設Alice為發(fā)送方，Bob為接收方，Alice將信息M采用f9的算法計算出結(jié)果H，再將自身所具備的密鑰PVA用ECC的算法將信息進行優(yōu)化處理得到S，這樣以此類推，最后將密文E與數(shù)字信封DE發(fā)送給Bob。而從接受方的角度要想把信息發(fā)送給Alice發(fā)送方則用相反的模式往前推進行。這樣一來，運用此種模式可以使得信息在傳輸過程中，最大程度的進行保密處理，保障信息的完整性，提升衛(wèi)星通信的安全系數(shù)。
3、結(jié)束語
綜上所述，我國的衛(wèi)星通信用途廣泛，不僅可以用在特殊場合，而且在我們的日常生活中也具有不可替代的地位�，F(xiàn)階段我國的衛(wèi)星通信早已成為時代的發(fā)展趨勢，因而對于衛(wèi)星通信的安全環(huán)境提出了更高的要求。橢圓曲線解密算法的營運而生，不僅為我國通信領域構(gòu)建了一個相對安全高效的運行環(huán)境。本文圍繞文章核心主旨進行分析，望此次研究的內(nèi)容與結(jié)果能夠得到社會各界，特別是衛(wèi)星通信領域的高度重視，以此，為推動我國通信領域的又好又快發(fā)展奠定堅實的動力。
參考文獻
[1]黃榮梅.基于橢圓曲線加密算法的信息安全系統(tǒng)[J].內(nèi)江師范學院學報，2017，32，（02）：72-76.
[2]潘俊羽.橢圓曲線加密算法在混合密碼系統(tǒng)中的應用[J].信息通信，2016，（08）：27-28.
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