一種高安全性加密通信系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及通信領域，尤其涉及一種高安全性加密通信系統。
【背景技術】
[0002] 在各種通信系統中，如何實現用戶之間交互信息的安全保護，保證通信內容的保 密和安全是需要重點考慮的。特別是在國家的一些安全機構，或對信息安全要求較為嚴格 的企事業單位，通信內容和文件的安全傳輸更為慎重，需要保密度更高的加密處理。
[0003] 互聯網的發展帶來了各種網絡安全問題，主要包括：利用木馬病毒通過用戶客戶 端竊取用戶口令等用戶敏感信息；利用網絡釣魚進行網絡欺詐；利用對用戶客戶端的遠程 控制，篡改用戶的數據和操作，進而入侵控制大量的客戶端后發起DDoS攻擊等等。另外，加 密通信生成會話密鑰的過程，例如應用于互聯網的PKI基于非對稱加密算法的密鑰交換過 程、應用于WLAN的WPA-PSK/WPA2-PSK基于對稱加密算法的密鑰協商過程，無法避免窮舉攻 擊的風險。隨著并行計算技術和分布式計算技術的發展，這一問題日益突出。
【發明內容】
[0004] 為克服相關技術中存在的問題，本申請提供一種高安全性加密通信系統。
[0005] 在本申請的實施例中，提供了一種高安全性加密通信系統，其具有加密通信端和 鑰匙端，特征在于，加密通信端包括驗證裝置、解密裝置和加密通信端無線裝置，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] 微流控芯片檢測模塊，用于獲取原始數據串慫={&"}，其中，a是原始數據串A。中 的字符，η是a的位數；
[0008] 微流控芯片檢測模塊是一種DNA檢測模塊，包括：傳感信號檢測區、傳感信號混合 區和傳感信號輸出區。
[0009] 傳感信號檢測區主要用來獲取使用者的原始樣品，傳感信號混合區主要用于納米 傳感器檢測與樣品的充分混合，混合完全后進入到傳感信號檢測區；傳感信號檢測區主要 用于納米傳感器檢測到目標基因后產生的熒光信號的檢測；檢測完畢的數據得到原始數據 串A。，
[0010] 所述微流控芯片，整體尺寸為：寬30mm、高20mm、深90 μπι，結構核心區寬24mm、高 16mm ;微流控芯片由4層組成，第一層基片：玻璃，第二、三層：紫外固化膠，第四層：掩膜， 各層間粘合劑：N0A81光膠，采用等離子氧化鍵合法使基片與第一層結構封接，各層的芯片 結構由光刻法制成；
[0011] 矩陣化模塊，用于將原始數據串A。矩陣化得到矩陣A = {ai]}ahXaw，具體包括：對 {an}從隊首依次取i - 1個字符，在第奇數次取字符時，在取得的字符串的串首補1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1個1，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1個〇,直至補足為一行％，將所有得 到的％按照預設的偽隨機順序排列得到矩陣A = {a jahXaw，其中，ah是矩陣A的高度， aw是矩陣A的高度；
[0012] 第一噪聲模塊，實時地記錄鑰匙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CT1 ;
[0013] 第一加擾模塊，用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數據序列CT1中依次 取第一隨機函數R(l)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = {bst}bhXbw，
[0014] 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(l) = CT1S% 64， CTlsS從第一噪聲數據序列CT1中依次取得的數；
[0015] 噪聲數據的位數使得s為i的32倍，t為j的32倍；
[0016] 第三噪聲模塊，實時地記錄鑰匙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 ;
[0017] 第三加擾模塊，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 = {cst} chXcw，ch是矩陣C的高度，cw是矩陣C的高度；
[0018] 加密通信端無線裝置和鑰匙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CT1和第三噪聲序列CT3 ;
[0019] 解密裝置用于以來自加密通信端無線裝置的噪聲數據和來自加密通信端預存的 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；
[0020] 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 加密通信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。
[0021] 本申請的實施例提供的技術方案采用了微流控芯片來校驗身份信息，采用硬件機 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。
[0022] 本申請附加的方面和優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。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅 是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。
【附圖說明】
[0023] 此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施 例，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。
[0024] 圖1是根據一示例性實施例示出的一種高安全性加密通信系統的裝置框圖；
[0025] 圖2是根據一示例性實施例示出的加密裝置的裝置框圖；
[0026] 圖3是根據另一示例性實施例示出的加密裝置的裝置框圖；
[0027] 圖4為基于氧化石墨烯的納米生物傳感器對基因的特異檢測的基因原理：當修飾 有熒光基團FAM的單鏈DNA分子探針與氧化石墨烯接觸后，氧化石墨烯吸附單鏈DNA，并造 成FAM熒光的猝滅；當加入目標基因后，由于堿基互補配對原則，形成雙鏈DNA，并從氧化石 墨烯表面脫落，恢復熒光，從而達到檢測目標基因的目的；
[0028] 圖5為本發明自動化微流控芯片的工作過程示意圖；
[0029] 圖6為本發明自動化微流控芯片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 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明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附 權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0031] 下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本申請的不同結構。為了簡 化本申請的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，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參考數字和/或字母。這種重 復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/或設置之間的關系。此 外，本申請提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其 他工藝的可應用性和/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" 的結構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。
[0032] 在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語"安裝"、"相連"、 "連接"應做廣義理解，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，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據 具體情況理解上述術語的具體含義。
[0033] 圖1是根據一示例性實施例示出的一種高安全性加密通信系統的裝置框圖，該系 統具有加密通信端100和鑰匙端200,特征在于，加密通信端100包括驗證裝置130、解密裝 置120和加密通信端無線裝置110,鑰匙端200包括加密裝置220和鑰匙端無線裝置210。
[0034] 圖2是根據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：
[0035] 微流控芯片檢測模塊12,用于獲取原始數據串AQ={an}，其中，a是原始數據串A。 中的字符，η是a的位數；
[0036] 微流控芯片檢測模塊是一種DNA檢測模塊，包括：傳感信號檢測區、傳感信號混合 區和傳感信號輸出區。
[0037] 傳感信號檢測區主要用來獲取使用者的原始樣品，傳感信號混合區主要用于納米 傳感器檢測與樣品的充分混合，混合完全后進入到傳感信號檢測區；傳感信號檢測區主要 用于納米傳感器檢測到目標基因后產生的熒光信號的檢測；檢測完畢的數據得到原始數據 串A。，
[0038] 所述微流控芯片，整體尺寸為：寬30mm、高20mm、深90 μπι，結構核心區寬24mm、高 16mm ;微流控芯片由4層組成，第一層基片：玻璃，第二、三層：紫外固化膠，第四層：掩膜， 各層間粘合劑：N0A81光膠，采用等離子氧化鍵合法使基片與第一層結構封接，各層的芯片 結構由光刻法制成；
[0039] 矩陣化模塊14,用于將原始數據串A。矩陣化得到矩陣A = { a }ah X aw，具體包括： 對{an}從隊首依次取i -1個字符，在第奇數次取字符時，在取得的字符串的串首補1個0， 補足為一行％，在第偶