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FreeRTOS多任务加密通信与安全认证系统.docx
资料介绍
FreeRTOS 多任务加密通信与安全认证系统
实验说明
实验概述
在物联网设备中，通信安全是至关重要的。设备需要支持安全认证、数据加密和完整性校验，防止数据被窃听、篡改和伪造。本实验设计一个基于 FreeRTOS 的多任务加密通信与安全认证系统，包含密钥管理、随机数生成、数据加密解密、消息认证码计算和安全通信协议等模块。
实验原理
安全通信系统的核心架构包括密钥管理、加密引擎和通信协议三个层次。密钥管理层负责生成、存储和更新密钥。本实验实现了 AES-128 加密算法（简化版，用于演示加密流程）和基于 HMAC 的消息认证码。加密引擎层提供加密和解密服务，使用互斥量保护密钥和加密状态的并发访问。通信协议层实现了安全握手和加密数据传输流程：通信双方首先进行握手，交换公钥或预共享密钥，然后使用会话密钥加密后续通信。本实验模拟了安全通信的完整流程：设备 A 发送加密数据，设备 B 接收并解密验证。加密过程包括：使用 AES-128 对数据进行加密，计算 HMAC 消息认证码，将加密数据和认证码一起发送。接收方验证 HMAC 后解密数据，确保数据的机密性和完整性。实验还实现了密钥更新机制，在通信一定次数后自动更新会话密钥，提高安全性。
实验现象
两个设备通过安全通道通信，数据经过加密和认证后传输，串口打印出加密、解密和认证的完整过程。
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| FreeRTOS多任务加密通信与安全认证系统.docx | 39K |
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