一、無人機遙測數據文件加密原理

1、序列密碼

密碼按加密形式分為序列密碼和分組密碼，分組密碼用固定的變換處理明文序列的分組數據，加密較復雜，而且存在誤碼擴散和一定的延時，一般用于通信傳輸信道質量較好或具有數據重發(fā)等功能的場合：序列密碼對明文序列逐位或逐塊地加以隨時間變化的變換。其硬件加密速度快，且實現容易，對信號加密具有低延時，無誤碼擴散等特點，因此序列密碼在實際中得到廣泛的應用。

無人機系統(tǒng)通信對數據傳輸的實時性要求很高，例如地面控制站是每20ms接收一幀的遙測數據，每80ms發(fā)送一幀的遙控指令，所以必須采用具有低延時特性的序列密碼加密方法。

將序列密碼分為自同步序列密碼和同步序列密碼。密鑰序列與己經產生的一定數量的密文有關的序列密碼被稱為自同步序列密碼，而密鑰序列與明密文無關的序列密碼被稱為同步序列密碼。

采用同步序列密碼加解密時，收發(fā)雙方的密鑰發(fā)生器必須同步，因此就需要精確的同步電路；如果在密文數據傳輸中丟失一個或若干字符，收發(fā)雙方必須重新同步密鑰發(fā)生器才能保持繼續(xù)通信，同時也會造成錯誤擴散；此外，采用同步法時要保證密鑰序列不能含有重復的部分，這樣就導致了密鑰規(guī)模過大。給密鑰管理帶來了一定的難度。

采用自同步序列密碼加解密時，收發(fā)雙方不需要精確的同步電路，接收方的每個解密密鑰都是由它前面的n個密文導出，如果在傳輸過程中丟失或改變了一個密文比特，將導致錯誤向后擴散n個分塊，但在連續(xù)正確接收到n個密文后，系統(tǒng)又能自動的恢復同步，因此只要臺理地選擇n的大小，就能將錯誤擴散限制在容許的范圍內。因此，本文提出了對無人機數據鏈路通信保密系統(tǒng)中的遙測幀使用自同步序列加密算法。

二、遙測數據文件如何加密和解密

無人機在數據終端系統(tǒng)中的鏈路層進行遙測數據文件的加密操作，使用面向位的鏈路控制協(xié)議，根據協(xié)議內容，無人機系統(tǒng)數據鏈路通信中的遙測數據幀的格式如圖1所示。

遙測幀主要由標志段、數據段和幀校驗段組成。標志段主要用于遙測幀的搜索捕獲及幀的分離存儲，數據段主要包括飛機的狀態(tài)信息和圖像數據信息，幀校驗段采取RS碼的校驗方式。