一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机中的实现技术(通用3篇)

踏着月光分享2016-09-06 01:47:34 次阅读

一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机中的实现技术篇一

在当今信息时代，数据的安全性和隐私保护成为了重要的问题。而在物联网和智能家居等领域，单片机的应用越来越广泛。因此，如何在单片机中实现高效的加密算法成为了一个热门的研究方向。本文将介绍一种基于KEELOQ的改进加密算法，并讨论其在单片机中的实现技术。

KEELOQ是一种常用的无线射频遥控系统的加密算法，它采用了一种称为线性反馈移位寄存器（LFSR）的结构。然而，传统的KEELOQ算法存在一些安全性问题，比如密钥容易被破解等。因此，为了提高加密算法的安全性，本文提出了一种改进的KEELOQ算法。

改进的KEELOQ算法主要在密钥生成和加密过程中进行了优化。首先，在密钥生成过程中，将传统的LFSR结构替换为非线性反馈移位寄存器（NLFSR）。NLFSR具有更高的随机性和不可预测性，从而增强了密钥的安全性。其次，在加密过程中，引入了置换盒（S-Box）和混淆盒（P-Box）的概念。通过对输入数据进行置换和混淆操作，进一步增加了加密算法的复杂性和安全性。

为了在单片机中实现改进的KEELOQ算法，需要考虑到单片机的计算能力和存储空间的限制。在密钥生成过程中，可以利用单片机的随机数生成器模块来生成随机的初始状态。同时，对NLFSR进行优化，减小其占用的存储空间。在加密过程中，可以采用位运算和逻辑运算等简单的操作来替代复杂的置换和混淆操作，以减少计算量。

通过在单片机中实现改进的KEELOQ算法，可以有效地提高数据的安全性和隐私保护。同时，由于算法的优化和简化，可以在单片机的资源有限的情况下实现高效的加密操作。这对于物联网和智能家居等领域的应用来说具有重要的意义。

综上所述，本文介绍了一种基于KEELOQ的改进加密算法，并讨论了其在单片机中的实现技术。改进的KEELOQ算法通过引入NLFSR、置换盒和混淆盒等优化措施，提高了算法的安全性和复杂性。在单片机中，可以利用随机数生成器模块和简化的操作来实现改进的KEELOQ算法。这一算法对于保护数据的安全性和隐私保护具有重要的意义。

一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机中的实现技术篇二

在现代信息技术的发展中，数据的安全性和隐私保护成为了一个重要的问题。而在物联网和智能家居等领域，单片机的应用越来越广泛。因此，如何在单片机中实现高效的加密算法成为了一个热门的研究方向。本文将介绍一种基于KEELOQ的改进加密算法，并讨论其在单片机中的实现技术。

改进的KEELOQ算法主要通过引入非线性反馈移位寄存器（NLFSR）和置换盒（S-Box）来增强算法的安全性。NLFSR具有更高的随机性和不可预测性，从而增强了密钥的安全性。S-Box则通过对输入数据进行置换操作，进一步增加了加密算法的复杂性和安全性。

为了在单片机中实现改进的KEELOQ算法，需要考虑到单片机的计算能力和存储空间的限制。在密钥生成过程中，可以利用单片机的随机数生成器模块来生成随机的初始状态。同时，对NLFSR进行优化，减小其占用的存储空间。在加密过程中，可以采用位运算和逻辑运算等简单的操作来替代复杂的置换操作，以减少计算量。

综上所述，本文介绍了一种基于KEELOQ的改进加密算法，并讨论了其在单片机中的实现技术。改进的KEELOQ算法通过引入NLFSR和S-Box等优化措施，提高了算法的安全性和复杂性。在单片机中，可以利用随机数生成器模块和简化的操作来实现改进的KEELOQ算法。这一算法对于保护数据的安全性和隐私保护具有重要的意义。

一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机中的实现技术篇三

一种基于KEELOQ的改进加密算法及其在单片机

中的实现技术

HCS300系统的加密密钥在学习过程中经密钥生成算法产生。学习分为一般学习和安全学习。一般模式下，解密解钥由MKEY和SN生成加解密密钥EN_KEY，其解密密钥隐含于发送信息（MKEY和SN）中。安全模式下，增加了种子码SEED（当四键一起按时发送），它与MKEY和SN一起生成加解密密钥EN_KEY，而SEED_KEY在平时并不发送，这样增加了安全性。不过，在学习时SEED码的发送是不经过加密的。

2 KEELOQ技术的不足与改进加密算法的提出

尽管KEELOQ技术有上述独特的优点，但是经过深入分析不难发现KEELOQ算法及其硬件实现技术也存在一些不足：

（1）安全性基于出厂密钥和种码SEED。在HCS300芯片中，加密密钥EN_KEY是由出厂密钥MKEY、序列号SN和种子码SEED（安全模式）生成的。而SN和SEED在发送数据的过程中未经加密，是可截获的。理论上出厂密钥一经确定一般不会更改。所以，一旦出厂密钥外泄，后果极其严重。

（2）扩展功能弱、升级不方便。其算法由硬件芯片实现。其所能实现的功能由按键决定。其按键只有4个，最多也只有15种组合。发送方无法附加其余的信息（对于大多领域来说，它要求能发送一些附加信息，如用户的姓名、年龄、出生日期等），功能扩展几乎不可能。另外，某一特定型号的芯片其序列号和同步计数器的长度是固定的。当系统建成后，开发者如果想只通过软件升级来扩充系统的容量或提高系统的性能、用硬件实现技术基本不可能。

（3）对功能码的检错和纠错的功能较弱。在无线传输中，出现误码的概率比较大。功能码代表所要实现的功能，如开门、报警、开阀等。如果发送的数据是0010，而接收的数据为0100，其后果非常严重。

（4）传输效率较低。在发送的数据中，其有用信息（如序列号、功能码）全部在固定码中，加密码只作为一种加密用的附加数据，这样不但降低了安全性，而且传输效率不高。以HCS300为例，发送的66位数据中只有32位为有用信息，传输效率比较低。