Aplicação de criptografia de dados AES128 na coleta de dados industriais com módulo LoRa

A necessidade de criptografia AES128 no módulo LoRa

O módulo LoRa é um dispositivo de comunicação sem fio de baixo consumo e longo alcance, ideal para aplicações industriais de coleta de dados. Em cenários específicos, a transmissão sem fio não requer apenas recursos de longa distância e baixo consumo de energia, mas também exige segurança na transmissão de dados, como no caso da transmissão de dados de monitoramento da qualidade da água. Para garantir a segurança dos dados transmitidos, é essencial criptografar os dados usando algoritmos criptográficos. A criptografia dos dados transmitidos ajuda a impedir o acesso não autorizado ao conteúdo dos dados.

Para o módulo LoRa, um dos algoritmos de criptografia comumente usados ​​é o algoritmo AES (Advanced Encryption Standard), especificamente AES128, que usa um comprimento de chave de criptografia de 128 bits. AES128 é um algoritmo de criptografia simétrica que emprega operações e transformações matemáticas altamente complexas, fornecendo criptografia e segurança de dados robustas. Usar a criptografia de dados AES128 é uma medida de segurança comum. A criptografia garante a confidencialidade e integridade dos dados, protegendo-os contra adulteração ou roubo não autorizado durante a coleta de dados.

Etapas básicas para criptografia de dados AES128 com módulo LoRa

1.Geração de chave:  Em primeiro lugar, uma chave de criptografia de 128 bits precisa ser gerada para criptografar e descriptografar dados. A geração de chaves normalmente utiliza algoritmos de geração de números aleatórios para garantir a segurança das chaves.

2. Chunking de dados:  Os dados a serem criptografados são divididos em pedaços de 128 bits (16 bytes) cada. Se o comprimento dos dados não for múltiplo de 128 bits, poderá ser necessário preenchimento.

3. Adição de chave de rodada inicial:  A chave gerada é XORed com o primeiro bloco de dados.

4. Operações de arredondamento:  Seguindo as especificações do algoritmo AES, uma série de operações de arredondamento são executadas em cada bloco de dados, incluindo substituição de bytes, mudança de linha, mistura de colunas e adição de chave de arredondamento.

5. Operações de rodada repetida:  De acordo com as especificações do algoritmo AES, com base no comprimento da chave (128 bits) e no número de rodadas de criptografia (normalmente 10 rodadas), as operações de rodada são repetidas até a rodada final.

6. Adição da chave da rodada final:  Após a última rodada de operações, a chave da rodada final é submetida a um XOR com o bloco de dados.

7. Geração de texto cifrado:  Após repetir as operações de rodada e a adição da chave da rodada final, o resultado final criptografado, conhecido como texto cifrado, é obtido.

O processo de descriptografia é o inverso do processo de criptografia, revertendo principalmente as operações realizadas durante a criptografia. Usando a mesma chave, o texto cifrado é descriptografado para obter os dados originais do texto simples.

Aplicações primárias de criptografia de dados do módulo LoRa AES128

Criptografia de transmissão de dados:  A comunicação de medição remota é sem fio e os dados podem ser suscetíveis a interferências. Ao criptografar os dados de medição usando o algoritmo de criptografia AES128, a segurança dos dados durante a transmissão é garantida, evitando a adulteração dos dados.

Criptografia de armazenamento de dados:  Durante o armazenamento e processamento de dados de medição, a criptografia dos dados usando AES128 garante a segurança dos dados na mídia de armazenamento.

A série de módulos de transmissão de dados LoRa atualizada da empresa NiceRF apresenta criptografia de dados AES128, design compacto e alta sensibilidade de -129dBm, tornando-o adequado para aplicações de coleta de dados industriais com requisitos de segurança e desempenho. Além da criptografia de dados AES128 mencionada anteriormente, nossa série de módulos LoRa suporta o modo de rede MESH com contagens de saltos opcionais. Ao configurar contagens de saltos, o desempenho e a cobertura da rede podem ser otimizados de forma eficaz, proporcionando melhor qualidade de comunicação e experiência do usuário.

Em resumo, o módulo LoRa é ideal para determinadas aplicações de coleta de dados industriais onde a segurança dos dados, como na transmissão de dados de monitoramento da qualidade da água, é crucial. Criptografar dados com o módulo de criptografia de dados LoRa, usando AES128 para transmissão de dados e criptografia de armazenamento, ajuda a evitar vazamento e adulteração de dados por indivíduos não autorizados.