基于混合加密的浮标数据安全管理系统研究

doi:10.11978/2019127

热带海洋学报 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (5): 117-123.doi: 10.11978/2019127CSTR: 32234.14.2019127

所属专题：海洋大数据及应用

• 海洋调查与观测 • 上一篇

基于混合加密的浮标数据安全管理系统研究

张新文^1,²(), 刘愉强^1,²(), 刘同木^1,², 林冠英^1,², 黄桦^1,²

1.国家海洋局南海调查技术中心, 广东广州 510310
2.自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室, 广东广州 510310

收稿日期:2019-12-05 修回日期:2020-03-02 出版日期:2020-09-10 发布日期:2020-03-05
通讯作者: 刘愉强
作者简介:张新文(1992—), 男, 江苏省邳州市人, 硕士, 主要研究方向为浮标观测技术、信息安全等。E-mail: zhangxinwen@smst.gz.cn
基金资助:
自然资源部海洋战略规划与经济司委托项目(CAMA201808);国家海洋局南海分局海洋科学技术局长基金项目(18015);广东省级促进经济发展专项资金(海洋经济发展用途)项目(GDME-2018B001);国家海洋局南海维权技术与应用重点实验室开放基金资助项目(SCS1602)

Research on buoy data security management system based on multi-encryption

ZHANG Xinwen^1,²(), LIU Yuqiang^1,²(), LIU Tongmu^1,², LIN Guanying^1,², HUANG Hua^1,²

1. South China Sea Marine Survey and Technology Center of State Oceanic Administration, Guangzhou 510310, China
2. Key Laboratory of Marine Environmental Survey Technology and Application, Ministry of Natural Resources, Guangzhou 510310, China

Received:2019-12-05 Revised:2020-03-02 Online:2020-09-10 Published:2020-03-05
Contact: Yuqiang LIU
Supported by:
Project Commissioned by the Marine Strategic Planning and Economic Department of the Ministry of Natural Resources(CAMA201808);Marine Science and Technology Director Fund of South China Sea Branch, State Oceanic Administration(18015);Guangdong Provincial Special Fund for Economic Development for Marine Economic Development(GDME-2018B001);Open Fund of Key Laboratory of Technology for Safeguarding of Maritime Rights and Interests and Application, State Oceanic Administration(SCS1602)

摘要/Abstract

摘要：

针对海洋资料浮标观测数据在公益应用如预报减灾、科学研究等过程中存在易被黑客攻击破坏、非法访问、重要数据泄露等数据安全性问题, 文章提出并实现了基于混合加密的浮标数据安全管理系统。系统采用混合加密方案对浮标观测数据进行加密存储,并设计密钥安全管理策略提高加密算法的安全性。在业务数据分发过程中通过密文传输和终端解密来保证数据分发的机密性。安全性分析结果表明, 系统在满足业务应用的同时, 能够确保原始数据在存储、应用分发过程中的数据安全。

关键词: 海洋资料浮标, 数据管理, 混合加密, 数据安全

Abstract:

In view of data security problem concerning ocean buoy data, such as hacker attack, illegal access, data leakage, etc., a data security management system based on multi-encryption is proposed and implemented. We introduce the system architecture, multi-encryption storage and key management scheme in this paper. In this system, the buoy data is encrypted and stored by using multi-encryption technology, and the confidentiality of data transmission is ensured by encrypted transmission in business application. The analytic results of system security indicate show that this system can ensure data security in the process of storage, transmission and application.

Key words: ocean data buoy, data management, multi-encryption, data security

中图分类号:

P712.1

张新文, 刘愉强, 刘同木, 林冠英, 黄桦. 基于混合加密的浮标数据安全管理系统研究[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(5): 117-123.

ZHANG Xinwen, LIU Yuqiang, LIU Tongmu, LIN Guanying, HUANG Hua. Research on buoy data security management system based on multi-encryption[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2020, 39(5): 117-123.

图/表 6

表1

图1

图2

表2

图3

图4

参考文献 15

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数据类别	观测要素	数据类型
检索信息	浮标站位、接收时间、描述信息等	文本数据
位置信息	经纬度等位置信息
状态信息	电压(单位: V)、方位(单位: °)、锚灯、存储空间(单位: M)等
风	最大、极大、平均、瞬时风速(单位: m·s^-1)、风向(单位: °)
波浪	十分之一、平均、最大、有效波高(单位: m)、波向(单位: °)、波周期(单位: s)等
气象	气温(单位: °C)、湿度(单位: %)、气压(单位: hPa)、雨量(单位: mm)等
水文	水温(单位: °C)、盐度(单位: ‰)、电导率(单位: ms·cm^-1)等
海流	剖面海流流速(单位: cm·s^-1)、流向(单位: °)等
其他	溶解氧(单位: mg·L^-1)、pH值、叶绿素浓度(单位: μg·L^-1)、水下CO₂质量分数等
报警	舱门、舱盖、舱进水、移位、异常观测值等告警信息

数据类别	观测要素	存储类型
检索数据	浮标站位、接收时间、描述信息等	P
位置数据	经纬度等位置信息	P
状态数据	电压(单位: V)、方位(单位: °)、锚灯、剩余空间(单位: M)等	P
报警信息	舱门、舱盖、舱进水、移位、异常观测值等	P
原始数据	风、波浪、气象、水文、海流等观测要素	C

基于混合加密的浮标数据安全管理系统研究

Research on buoy data security management system based on multi-encryption

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