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- UID
- 1029342
- 性别
- 男
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由于对PN进行AES加密处理，因此加密后的PN长度将为16个字节。这降低了传输数据中有效载荷DATA的百分比，不过在实际应用中DATA往往达到上千或上万个字节。因此为提高安全性和抗攻击性，牺牲如此少的传输效率是值得的。
3 AES-CCM算法实现及结果分析
算法模块基于富士通3400 wiMAx开发板ARM+VxWorks平台开发，采用通用C库函数，可以方便地移植到各种需要安全加密处理的嵌入式产品中。程序提供两个接口，AES算法接口和AES-CCM算法接口。前者可以用于对传输加密密钥TEK的加密处理，后者可以用于对传输数据的加密处理，使用者只需简单的调用函数即可。程序框图如图4所示。
程序中实现了802．16 MAC PDU的构建、8 bCRC报头校验、32 bC2RC PDU校验、CCM加密模块、CCM解密模块、AES加密模块。
3．1 算法关键模块实现
3．1．1 CCM加密模块
AES-CCM算法中，加密函数使用128 b密钥长度的AES算法。加密前后WiMAX MAC PDU结构变化如图5所示。
CCM加密模块流程如图6。该模块输入为密钥K和明文P。在计算MAC T和计数块S时，调用AES加密程序。
3．1．2 密钥K
在密钥生成方法中，采用了随即函数rand()和系统时钟函数tickGet()，可以保证密钥的惟一性和更高的不可推测性。程序如下：
3．1．3 计数器发生函数
计数器发生函数产生的计数块，由PDU报头，PN，递增的整数i构造，长16个字节即128 b。函数如下：ctr preload为数组名，该数组用于存放生成的计数块；modu为指向PDU数据的指针；pn vector为PN；i为递增的整数，每计算一次计数块后加1。
3．2 算法模块应用方法设计和实现
算法模块的应用方法主要根据TEK(传输加密密钥)和CID(连接标志)的对应关系设计。在802．16协议中每一个CID都对应惟一的密钥资源，因此可以根据CID找到对应的密钥。在系统中创建两个表，一个是TEK表：用于存放加密密钥；另一个是CID表：用于存放CID值和对应密钥索引。CID表中记录结构如图7所示。Type字段表示使用的加密方法，O表示DES-CBC，1表示AES-CCM；Key index字段值表示该CID标志对应的密钥信息，在TEK表中的索引位置；CID字段表示CID标志值。
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