非常節省運算能力，使得加密解密具有很快地運算速度。
[0042]圖3是根據另一示例性實施例示出的加密裝置B02的裝置框圖，加密裝置B02包括:
[0043]原始模塊11，用于獲取原始數據串A。= {a J，其中，a是原始數據串A。中的字符，η是a的位數；
[0044]預處理模塊12，用于將原始數據串A。矩陣化得到矩陣A= {aJahXaw，具體包括:對{an}從隊首依次取1-1個字符，在第奇數次取字符時，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％按照預設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；
[0045]第一納音模塊22，實時地記錄控制端無線裝置BOl監控預設頻率的短波得到的幅值的最末位按奇數取位構成第一噪聲數據序列CTl ；
[0046]第一拓展模塊24，用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數據序列CTl中依次取第一隨機函數R(I)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = IbsJbh X bw，
[0047]其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機函數R(I) = CT1S% 64,CTlsS從第一噪聲數據序列CTl中依次取得的數；
[0048]噪聲數據的位數使得s為i的32倍，t為j的32倍；
[0049]分解模塊32，用于將矩陣B視為8位YMG顏色空間的位圖數據，分解得到Y空間的灰度圖矩陣Y，M空間的灰度圖矩陣M，G空間的灰度圖矩陣G ;
[0050]第二納音模塊42，用于讀取控制端預存的第二噪聲序列CT2 ;
[0051]第二拓展模塊44，用于分別對矩陣Y、M、G執行以下的加擾操作，
[0052](I)對于矩陣Y，如果binji) = 1，則執行
[0053]Exl (U，V) = (mod((a+u)，M)+l, V)，否則保持不變，
[0054]得到矩陣Y’；
[0055](2)對于矩陣M，如果bin2⑴=1，則執行
[0056]Ex2 (v, u) = (u, mod((b+v)，N)+l)，否則保持不變，
[0057]得到矩陣Μ’ ；
[0058](3)對于矩陣G，先將其分成多個子塊并予以編號，如果bin3(i) = 1，則執行
[0059]Ex3 (w) =1110(1((。+￥)，]\1\~八)+1，否則保持不變，
[0060]得到矩陣G’；
[0061]其中，
[0062]U，V分別是矩陣Y、M中像素的橫坐標和縱坐標，矩陣G被均勻地分成多個子塊，w是各子塊的編號，t是各子塊的大小，M和N分別是矩陣Y、M、G的寬和高，a和b是預設的參數，i是矩陣Y、M中當前像素的編號，bink(i)是從第二噪聲序列CT2中取得的第i個數，k = I, 2, 3 ；
[0063]合并模塊41，用于將矩陣Y’按照預設的第二隨機函數R (2)插入到矩陣M’中得到矩陣Y’M’，然后將矩陣G’按照預設的第三隨機函數R (3)插入到矩陣Y’M’中得到矩陣S，其中，
[0064]第二隨機函數R(2) = CT2S，CT2sS從矩陣Y’中依次取得的數，如果CT2 s= 0，則將CT2S插入到矩陣M’中CT2 s對應位置的數之前，如果CT2 s= 1，則將CT2 s插入到矩陣M’中CT2S對應位置的數之后，
[0065]第三隨機函數R(3) = CT3S，CT3sS從矩陣G’中依次取得的數，如果CT3 s= 0，則將CT3S插入到矩陣Y’ M’中CT3 5對應位置X 2的數之后，如果CT3 s= 1，則將CT3 s插入到矩陣M’中CT3ji應位置X 2的數之前；
[0066]第三納音模塊52，實時地記錄控制端無線裝置BOl監控預設頻率的短波得到的幅值的最末位按偶數取位構成第三噪聲數據序列CT3 ;
[0067]第三拓展模塊54，用于將矩陣S與第三噪聲數據序列CT3進行異或運算，得到加密數據:矩陣C = IcsJchXcw，ch是矩陣C的高度，cw是矩陣C的高度。
[0068]無人機端無線裝置AOl和控制端無線裝置BOl均用于監測相同預設頻率的無線短波，以得到第一噪聲序列CTl和第三噪聲序列CT3 ;
[0069]解密裝置A02用于以來自無人機端無線裝置AOI的噪聲數據和來自無人機端預存的第二噪聲序列CT2，對來自加密裝置B02的加密數據執行上述加密裝置B02的加密運算的逆運算；
[0070]驗證裝置A03用于將解密裝置A02對來自加密裝置B02的加密數據進行逆運算得到的數據與無人機端的原始數據進行比對，如果比對符合率超過預設值，則確認為驗證通過。
[0071]本發明的加密機制比較復雜，由硬件來實現隨機序列，因此有高度的安全性。
[0072]本發明第一噪聲序列和第三噪聲序列都來自于硬件接口，第二噪聲序列來自于存儲器，基本不需要運算生成，所以非常節省運算能力，使得加密解密具有很快地運算速度。
[0073]本發明將數據轉換成圖像數據來處理，在驗證過程中，只要求對比符合率超過預設值即可，這使得控制端與無人機端之間的數據傳輸不要求非常精確，噪聲序列也可以不是很精確，從而容許一定的誤碼，這進一步降低了硬件成本，且適合于無線環境很復雜的場所。
[0074]綜上所述，本申請的實施例提供的技術方案采用了硬件機制來獲取隨機數，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。
[0075]本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發明后，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理并包括本申請未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。
[0076]應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。
【主權項】
1.具有真隨機加密安全控制系統的無人機，其安全控制系統具有無人機端和控制端，特征在于，無人機端包括驗證裝置、解密裝置和無人機端無線裝置，控制端包括加密裝置和控制端無線裝置； 加密裝置包括: 原始模塊，用于獲取原始數據串A。= {a J，其中，a是原始數據串A。中的字符，η是a的位數； 預處理模塊，用于將原始數據串A。矩陣化得到矩陣A= {aJahXaw，具體包括:對{an}從隊首依次取1-1個字符，在第奇數次取字符時，在取得的字符串的串首補I個O，補足為一行％，在第偶數次取字符時，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O，直至補足為一行，將所有得到的照預設的偽隨機順序排列得到矩陣A = {a JahXaw^1=K ah是矩陣A的高度，aw是矩陣A的高度； 第一納音模塊，實時地記錄控制端無線裝置監控預設頻率的短波得到的幅值的最末位按奇數取位構成第一噪聲數據序列CTl ; 第一拓展模塊，用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數據序列CTl中依次取第一隨機函數R(I)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = IbsJbh X bw， 其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機函數R(I) = CT1S% 64，CTls為從第一噪聲數據序列CTl中依次取得的數； 噪聲數據的位數使得s為i的32倍，t為j的32倍； 第三納音模塊，實時地記錄控制端無線裝置監控預設頻率的短波得到的幅值的最末位按偶數取位構成第三噪聲數據序列CT3 ; 第三拓展模塊，用于將矩陣B與第三噪聲數據序列CT3進行異或運算，得到加密數據:矩陣C = IcsJ chX cw, ch是矩陣C的高度，Cw是矩陣C的高度； 無人機端無線裝置和控制端無線裝置均用于監測相同預設頻率的無線短波，以得到第一噪聲序列CTl和第三噪聲序列CT3 ; 解密裝置用于以來自無人機端無線裝置的噪聲數據和來自無人機端預存的第二噪聲序列CT2，對來自加密裝置的加密數據執行上述加密裝置的加密運算的逆運算； 驗證裝置用于將解密裝置對來自加密裝置的加密數據進行逆運算得到的數據與無人機端的原始數據進行比對，如果比對符合率超過預設值，則確認為驗證通過。
【專利摘要】本申請涉及具有真隨機加密安全控制系統的無人機，其安全控制系統具有無人機端和控制端，無人機端包括驗證裝置、解密裝置和無人機端無線裝置，控制端包括加密裝置和控制端無線裝置。本申請的實施例提供的技術方案采用了硬件機制來獲取隨機數，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。
【IPC分類】G05D1/10
【公開號】CN105138009
【申請號】CN201510472824
【發明人】李琴琴
【申請人】李琴琴
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月4日