(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210523304.0 (22)申请日 2022.05.13 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 金华标　徐士甲　赵钊　李昭然　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 刘琳 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04W 12/03(2021.01) (54)发明名称 基于SM2加密算法的船岸数据通信加密装置 及方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于SM2加密算法的船岸 数据通信加密装置及方法， 包括船舶信息采集系 统、 主控MCU、 加密模块、 通信模块、 岸端服务器、 和电源模块， 通过船舶信息采集系统采集船舶数 据并通过加密模块， 采用SM2加密算法对船舶数 据进行签名并加密； 将加密后的数据传输给岸端 服务器； 岸端服务器对加密后的数据进行验签并 解密， 完成船岸数据通信的加密。 提升数据防篡 改性能， 保证数据在传输过程中无法被非法篡 改， 提升了船岸数据通信的安全性与稳定性； 确 保加密硬件中的密钥和关键参数的安全， 预防常 见的攻击， 实现船岸间安全通信。 本发明对软硬 件要求不高， 成本较低， 便于与已有各传输设备 结合升级； 本发明应用参数可根据实际调整， 应 用场景广泛。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 114938272 A 2022.08.23 CN 114938272 A 1.一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密装置， 其特征在于， 所述船岸数据通信加 密装置包括： 船舶信息采集系统， 用于采集船舶数据并打包传输给主控M CU； 主控MCU， 用于接收船舶数据， 并传输给加密模块； 加密模块， 用于对船舶数据采用SM2加密算法进行加密， 并将加密后的数据传输给所述 主控MCU； 通信模块， 用于连通所述主控M CU和岸端服 务器； 岸端服务器， 用于接收通过所述通信模块传输的主控MCU中的加密数据， 并对数据进行 解密； 电源模块， 用于给 所述船岸数据通信加密装置供电。 2.根据权利要求1所述的一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密装置， 其特征在 于： 所述船岸数据通信加密装置包括北斗 定位模块， 用于获取 船舶的定位信息 。 3.一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密方法， 其特征在于， 所述船岸数据通信加 密方法采用如权利要求1或2所述基于SM2加密算法的船岸数据通信加密装置进行。 4.根据权利要求3所述的一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密方法， 其特征在 于， 包括以下步骤： 步骤S1： 船舶信息采集系统采集船舶数据并传输给主控M CU； 步骤S2： 所述主控MCU将所述船舶数据传输给加密模块， 所述加密模块通过SM2加密算 法对所述船舶数据进行签名并加密； 步骤S3： 所述加密模块将加密后的数据传输给所述主控MCU， 所述主控MCU通过通信模 块将加密后的数据传输给岸端服 务器； 步骤S4： 所述岸端服 务器对加密后的数据进行验签并解密。 5.根据权利要求4所述的一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密方法， 其特征在 于： 步骤S2的具体步骤为 步骤S21： 船舶主控MCU与岸端服务器通过通信模块进行通信， 按照SM2加密算法， 均分 别生成公私钥， 并交换公钥； 步骤S23： 所述加密模块采用所述主控M CU的私钥对船舶数据进行签名； 步骤S23： 所述加密模块采用岸端服务器的公钥， 按照SM2加密算法对船舶数据进行加 密。 6.根据权利要求5所述的一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密方法， 其特征在 于： 步骤S2 2对船舶数据进行签名的具体步骤为： 步骤S221： 对于待签名数据S， 计算 其中ZA表示用户的杂凑值； 步骤S222： 对 求取哈希值 步骤S223： 生成随机数k∈[1,n ‑1]； 步骤S224： 计算椭圆曲线点(x1,y1)＝[k]G， 并将x1的数据类型转换为整数， 其中[k]G表 示椭圆曲线点； 步骤S225： 计算r＝(e+x1)mod n， 若r＝0或r+k ＝n， 则返回步骤S2 23， 重新生成随机数k； 步骤S226： 计算签名值s＝((1+dA)‑1*(k‑r*dA))mod n， 若s＝0， 则返回步骤S223， 重新生权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114938272 A 2成随机数k， 其中dA为主控MCU的私钥。 7.根据权利要求4所述的一种基于SM2加密算法的船岸数据通信加密方法， 其特征在 于： 步骤S 3在数据传输过程中， 加入状态码 检测， 在传输的数据前加上两个字节表示数据的 长度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114938272 A 3