[发明专利]基于可变明文、可变密匙AES加密的电池保护系统

权利要求书

1.基于可变明文、可变密匙AES加密的电池保护系统，包括两个通讯实体，两个通讯实体分别为发送端、接收端，接收端包括控制板、供电模块、控制器以及供电电路，供电电路的两端分别连接着控制器和供电模块，其特征在于：

所述发送端负责加密明文信息的生成与发送以及接收接收端的解密明文信息，并根据解密明文信息与加密明文信息的匹配度向接收端发出供电开启命令；

所述供电模块内设有加密板，加密板负责对发送端发出的加密明文信息进行解密，并将解密明文信息反馈至发送端；

所述控制器负责接收发送端发出的供电开启命令，并控制供电模块和供电电路进行供电；

所述发送端发出的明文信息为随机数发生器产生的随机数，随机数基于AES 加密算法加密形成加密明文信息；

发送端判断解密明文信息与解密明文信息匹配一致后，发送端向接收端发出供电开启命令；

所述发送端为PC机，发送端随机数产生的方式是以实时时钟的时间戳作为随机数种子、再经过rand函数产生；

加密明文信息的具体内容如下：

（1）、加密的理论基础为AES加密解密理论，在发送端的pc机中进行加密环节，在电池模块中设计加密板，进行解密工作；

（2）、AES加密过程中，加密明文信息是由随机数发生器产生的16个字节的随机数，在每一次发送结束均发生变化；

（3）、AES加密过程中，加密明文信息的密匙为32位数组中的元素值，其中密匙数组的大小根据加密强度的需求进行扩充和增减；

（4）、发送端和接收端中均有密匙数组，密匙数组的元素呈线性对应关系，线性关系的表达式自由控制；

（5）、在AES解密完成之后，设有反馈机制，即将解密成功的解密明文信息反馈回发送端，和发送端的加密明文信息进行匹配，若一致则表明匹配成功，发送端给主控制器发送供电开启指令；若解密失败，则不发送指令；

发送端和接收端的明文密匙数组的对应规则如下：

（1）、发送端设有32位的密匙数组Send_key，密匙的元素个数可变，假定数组的元素个数为N，N=16；每次系统上电，在随机数函数取得随机数后，取随机数的最后半字节数的数值作为发送端密匙数组的取值地址；

（2）、假设随机数的尾数半字节的数值为x，设定的对应关系为y=ax+b，则在接收端的密匙数组Receive_key中，对应的取值地址为第ax+b个元素，且这两个元素值相等；当Send_key数组、对应关系表达式确定后，需确定Receive_key数组的元素值及范围大小，Send_key数组中的元素需完全按照对应关系在Receive_key数组中查询到，以此为准则设计Receive_key数组的大小空间，对于Receive_key数组中多余的元素空间用0填充；

（3）、待接收端电池模块的解密板的密匙数组确定后，根据随机数的尾数半字节进行发送端密匙的查找，进行AES加密；

接收端在接收到发送端的信息后，会进行信息的拆解工作，取出加密明文信息随机数尾数半字节信息，依据密匙数组的对应关系，在接收端的密匙数组中进行计算查询，将查询到的密匙信息取出，并完成AES解密操作，待解密完成，则返回给发送端解密得到的解密明文信息，与发送端中的加密明文信息中的随机数进行匹配；若匹配成功，发送端给主控制器发送供电开启指令，控制供电模块和供电电路进行供电，使与控制器连接的传感器模块以及外设模块进行正常工作；反之，则不发送供电指令。