Aplicación del cifrado de datos AES128 en la recopilación de datos industriales con módulo LoRa

La necesidad de cifrado AES128 en el módulo LoRa

El módulo LoRa es un dispositivo de comunicación inalámbrica de largo alcance y bajo consumo ideal para aplicaciones de recopilación de datos industriales. En escenarios específicos, la transmisión inalámbrica no sólo requiere capacidades de larga distancia y bajo consumo de energía, sino que también exige seguridad en la transmisión de datos, como en el caso de la transmisión de datos de monitoreo de la calidad del agua. Para garantizar la seguridad de los datos transmitidos, es esencial cifrarlos mediante algoritmos criptográficos. El cifrado de los datos transmitidos ayuda a evitar el acceso no autorizado al contenido de los datos.

Para el módulo LoRa, uno de los algoritmos de cifrado más utilizados es el algoritmo AES (Estándar de cifrado avanzado), específicamente AES128, que utiliza una longitud de clave de cifrado de 128 bits. AES128 es un algoritmo de cifrado simétrico que emplea transformaciones y operaciones matemáticas altamente complejas, lo que proporciona seguridad y cifrado de datos sólidos. El uso del cifrado de datos AES128 es una medida de seguridad común. El cifrado garantiza la confidencialidad e integridad de los datos, protegiéndolos de manipulaciones o robos no autorizados durante la recopilación de datos.

Pasos básicos para el cifrado de datos AES128 con módulo LoRa

1.Generación de claves:  en primer lugar, se debe generar una clave de cifrado de 128 bits para cifrar y descifrar datos. La generación de claves suele utilizar algoritmos de generación de números aleatorios para garantizar la seguridad de las claves.

2. Fragmentación de datos:  los datos que se van a cifrar se dividen en fragmentos de 128 bits (16 bytes) cada uno. Si la longitud de los datos no es múltiplo de 128 bits, es posible que sea necesario rellenar.

3.Adición de clave de ronda inicial:  la clave generada se aplica XOR con el primer fragmento de datos.

4.Operaciones de ronda:  siguiendo las especificaciones del algoritmo AES, se realiza una serie de operaciones de ronda en cada fragmento de datos, incluida la sustitución de bytes, el desplazamiento de filas, la mezcla de columnas y la adición de claves de ronda.

5.Operaciones de ronda repetidas:  De acuerdo con las especificaciones del algoritmo AES, según la longitud de la clave (128 bits) y el número de rondas de cifrado (normalmente 10 rondas), las operaciones de ronda se repiten hasta la ronda final.

6.Adición de clave de ronda final:  después de la última ronda de operaciones, la clave de ronda final se realiza mediante operación XOR con el fragmento de datos.

7.Generación de texto cifrado:  después de repetir las operaciones de ronda y agregar la clave de ronda final, se obtiene el resultado cifrado final, conocido como texto cifrado.

El proceso de descifrado es el inverso del proceso de cifrado, principalmente invirtiendo las operaciones realizadas durante el cifrado. Utilizando la misma clave, el texto cifrado se descifra para obtener los datos de texto sin formato originales.

Aplicaciones principales del cifrado de datos AES128 del módulo LoRa

Cifrado de transmisión de datos:  la comunicación de medición remota es inalámbrica y los datos pueden ser susceptibles a interferencias. Al cifrar los datos de medición utilizando el algoritmo de cifrado AES128, se garantiza la seguridad de los datos durante la transmisión, evitando su manipulación.

Cifrado de almacenamiento de datos:  durante el almacenamiento y procesamiento de datos de medición, el cifrado de datos mediante AES128 garantiza la seguridad de los datos en los medios de almacenamiento.

La serie de módulos de transmisión de datos LoRa mejorada de la empresa NiceRF presenta cifrado de datos AES128, diseño compacto y alta sensibilidad de -129 dBm, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de recopilación de datos industriales con requisitos de seguridad y rendimiento. Además del cifrado de datos AES128 mencionado anteriormente, nuestra serie de módulos LoRa admite el modo de red MESH con recuentos de saltos opcionales. Al configurar el recuento de saltos, el rendimiento y la cobertura de la red se pueden optimizar de manera efectiva, proporcionando una mejor calidad de comunicación y experiencia de usuario.

En resumen, el módulo LoRa es ideal para ciertas aplicaciones de recopilación de datos industriales donde la seguridad de los datos, como en la transmisión de datos de monitoreo de la calidad del agua, es crucial. Cifrar datos con el cifrado de datos del módulo LoRa, utilizando AES128 tanto para la transmisión de datos como para el cifrado de almacenamiento, ayuda a evitar la fuga de datos y la manipulación por parte de personas no autorizadas.