数据加密算法之非协作式敌我识别系统

2022-10-28

结合现代战争的需要，我们提出了一种以当前日期为动态加密种子，适用于非协作式战场敌我识别系统的的数据加密算法，该算法数据量少，具备一定的安全性、可靠性和保密性，适用于高动态、高机动的武器系统。

一、数据加密算法原理

为了能使系统在短时间内完成敌我识别任务，以适用于高动态、高机动的武器系统，并考虑到安全性、可靠性和保密性，这里选用对称密钥密码体制加密，并设计一种全新的算法。新算法是通过两组密钥对动态的加密种子进行两次运算，再联合先导数据一起发送。约定当前日期（用压缩BCD码表示的年月日）为加密种子，可实现在非协作方式下产生动态种子的要求。传递日期信息的算法原理可由下式表示：

数据加密算法之非协作式敌我识别系统

式中：Q为发射信号，date为日期，key为加密密钥，(date，key)为加密算法，Q和date可以通过加密算法／及其逆运算相互推导，通过通信即可识别对方的具体身份。

二、加密算法f(x)的设计

加密算法f使用两组预先设定的密钥keyl和key2，并由两步加密运算El和E2组成：

f( date,keyl, key2)=E2( El(date, keyl),key2)其中，E1使用keyl对date进行一次换位运算，根据keyl中各二进制位的不同将date中的各二进制位的位置进行交换，形成新的序列date’，图1为一种拟采用的换位方式。

数据加密算法之非协作式敌我识别系统

E2利用异或算法用key2对date’加密，生成发射信号Q=E2(date 7，key2)=date'0 key2。这两步运算的功能分别是：换位使明文信息与密钥信息尽可能的混合，异或运算使用预设的密钥尽可能的掩盖有规律的明文信息，并可以提高信号传输时的抗干扰能力。使用E1、E2的逆运算即可对发射信号进行解密：

在发射信号前部包括一个先导信号，其中保存经过加密的密钥索引，并通知系统开始接收信号。为保证接收的数据完整，采用奇偶校验来检查传输数据的完整性。相对来说，本算法较现今某些算法简单，所以实现起来也相对容易，并能达到让日期很好的得到加密的效果。在加密完成后形成的密文date"，在经过数据前导及停止位一起形成最终的发射信号Q，整个编码过程见图2。

数据加密算法之非协作式敌我识别系统