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1、IOT安全技术综合实验报告班级：物联网18- (1)班学号:*姓名:*物联网安全技术综合实验报告一、实验内容对各种传感器采集到的数据提取出来（2种以上类型数据），进行加密和认 证操作，编写网络传输程序，在发送端将加密和认证后的数据发出，在接收端对 接收到的数据验证和解密，提取出原始的传感器数据。加密算法和认证算法需要 自己编写程序，不得使用网上现有的加密工具，必须有可运行的源代码，可采用 DES、AES、RC4等对称加密算法对数据进行加密，采用RSA等公钥密码对数据 加密密钥进行加密，采用消息认证码或数字签名机制对数据进行认证。二、采集数据1、硬件设备1）传感器的作用。本次实现中，硬件的功能为
2、采集传感器的数，然后通过串口 传输到电脑端的串口助手中，再通过串口助手的存储数据功能，实现把传感器数 据存储到一个txt类型的文档中。硬件模块包括光强传感器和主控CC2530单片 机。2）光敏传感器通过iic的通信协议，与cc2530单片机进行通信。光强传感器使 用的是BH1750，硬件系统结构图1所示。图13）硬件电路设计。BH1750传感器采用IIC总线，其中SCL连接到CC2530单 片机的P0_0端口，SDA连接CC2530单片机的P0_1端口。2、实验步骤1）首先按照原理图，进行实物图的连接，连接效果如图3,采集模块的六号框为光强传感器。2) 在win10环境下，利用IAR For
3、8051编写程序(图4)，程序的功能为：读 取湿度传感器的值，并通过串口发送出去，串口波特率为38400。施 lAREFbMEnWHE眼一 口乂/ 而扪 ftSHl /power on /Jf- resol u 单时址E 遥绿该槟Xfb# Kz frapKK leak中p文档的部分内容如图5所示。| data-brt -记尊布 文件世)fflSkE)也式4Q 9S light-124.0 light-126.0 light=i28.0 light=500.0 Iight=l96 0 light=260 0 light=700.0 light=96.0 light=1340 hght= 124.
4、0 -|igH=966.0 light-S20.0 light-475.0 light=56&0 light=986.0 light=i24.0 light=700 0 light-9Se0 lights 34。 light=124.0 hght=966.0 light= 8200 liaht-124.0图53、主要代码及注释1) 本次硬件代码的步骤为，通过i ic获取传感器的值，然后通过串口上传，稍 作延时后，进行第二次循环。2) 核心部分代码一，上传光强值。获取传感器的值p=bh1750_get_data();将光强值写入到要发送的数组中 sprintf(p, .1f，light);/通过
5、串口上报光强值ZXBeeAdd(light，p);3)核心部分代码二，获取传感器值：float bh1750_get_data(void)/返回值为传感器的光强值。(uchar *p=buf;bh1750_init();bh1750_send_byte(0x46,0x01);/power onbh1750_send_byte(0x46,0X20);delay_ms(180);bh1750_read_nbyte(0x46,p,2);unsigned short x = buf08 |buf1;/初始化BH1750/H- resolution mode/延时 180ms/连续读出数据，存储在BUF
6、中return x/1.2;三、加密解密算法1、基本原理1）数据整体原理。本次的加密解密在电脑端模拟完成，共分为两个程序，分别 为客户端程序和服务器端程序，客户端程序负责，向服务器端程序传输，对明文 处理后的数据，服务器端负责接收客户端发送过来的数据，并对数据进行验证及 解密分析。2）整体算法流程图：捐客需昂B程序图63）本次用来对秘钥进行加解密算法有：RSA，首先是在客户端tcp连接服务器后， 通过RSA算法，利用服务器B的公钥进行加密RC4的秘钥，发送给B，然后B采 用自己的私钥进行解密，得到秘钥K。4) 本次对明文的加密方式采用的是:RC4,在传输完秘钥后，客户端程序先读取 一行数据文件
7、的传感器数据，并通过RC4的加密方式，利用秘钥K进行数据加密， 生产密文m1。2、主要代码及注释1) 加密及发送秘钥的核心代码：for(i=0;istrlen(key);i+)mingweni=keyi;encrypt(Be,Bn);/rsa通过B的公钥加密，加密mingwen数组中的数据，结果存 于c数组中。printf(对加密的结果为：，for(i=0;istrlen(key);i+)(sendBufi=ci;printf(%d ”,ci);printf(n);tcp_send();/ 发送秘钥3) 读取一行文档数据的核心代码：file_open();/开启文件while(fgets(st
8、r, N, fp) != NULL)(printf(传感器的数据为：,)； printf(%sn, str);4) 对数据进行RC4加密的核心代码：/RC4加密，加密后的数据在pData中rc4_crypt(s,(unsigned char*)pData,cdi);printf(n进行RC4加密得到的结果为：”)；for(i=0;icdi;i+)(encryptsi=pDatai;/放于 MD5 的加密数组中printf(%d ,pDatai);printf(n);2、执行界面 1 TC; JserstiaseeDe5ktcipMX HLVW1 Det?ugmain.c5ce.08145251
9、58014361747525】8199进行既4加斋得到的结果为；附珈密的结果为 35 41 11E 13戒了6 忡感器的数据为，Hght=124.0MD5加密前的数据为：103 145 25 15 80 14 36 174 75 25 18 183MD5 加密后;170581309820521913579052154437223526150组合 H 的数据为；1705818096205219135790521544372235261501001452515801436174752510188REA加密前：705818098205219135T r905215443732352610814525
10、158014361747525IS18SW密后发送的数据为;417172350531306612929126&278295933011637142935647090317534002566弗94206125147763306317230252S942163940四、消息认证(签名)1、消息保护的原理：1) 消息完整性的验证，对RC4加密后的密文进行MD5运算，得到128位散 列值，接收方解密得到散列值后，再对收到的RC4加密后的密文进行一次MD5 运算，如果两处计算得到的散列值都一样，则说明，消息没有被篡改，可以进行 下一步使用。2) 来源的认证，采用的实现算法是RSA，客户端利用自己的私钥进
11、行加密 报文，然后发给服务器端，服务器端利用客户端的公钥进行解密认证。其数字签 名的内容为：RC4加密后的密文与MD5加密后的密文。3、核心代码1)MD5加密的使用核心代码：printf(MD5加密前的数据为：)；for(i=0;istrlen(str);i+)printf(d ，encryptsi);printf(n)；MD5Update(&md5,encrypts,strlen(char *)encrypts);MD5Final(&md5,decrypts);printf(MD5 加密后:);for(i=0;i16;i+)(printf(d，decryptsi);3) 利用RSA进行数字签名的核心代码：/RSA加密，身份认证,encrypt(e,n)把全局定义的mingwen256进行加密，结 果存于c256for(i=0;i：|:.:1冏721453618S3L309&9470S8943172鞭 9C235 25 L74205522615756&33019Q32
