基于高性能dsp與arm結合的u盤文件加密及解密系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密及解密技術。
【背景技術】
[0002] 隨著信息時代發展，信息安全日益成為人們關注的話題，保護個人信息隱私和涉 密文件已經成為亟待解決的話題。而隨著科技的發展，無數的文件加密算法相繼被人們提 出，但是大部分都只是停留在算法和軟件的實現上面，將文件的加密從硬件上實現的方案 極少。然而對文件的軟件加密實現由于保密性不高而且容易被人根據反編譯破解，另外由 于U盤容易攜帶病毒導致很多軟件加密本身不安全，因此對硬件加密系統的研究將逐漸成 為主導。
[0003] 而在使用硬件對文件加密時，很多算法由于耗時太多導致了其實現困難，實時性 不高等缺點。比如在使用基于人臉識別的文件加密算法時，人臉識別、加密算法均在很長時 間的耗時，因此其無法在ARM的低速處理器中實現，只能借助高性能的DSP芯片來實現更快 的處理速度。但是DSP芯片由于其外設芯片少，很難實現對圖像的采集和對文件系統的支 持，因此可以采用ARM來解決這個問題。

【發明內容】

[0004] 本發明是為了解決現有U盤的加密和解密方法存在安全性與便捷性之間不平衡 的問題，從而提供一種基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密和解密系統及方法。
[0005] 基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密和解密系統，它包括圖像采集模塊、 GPS模塊、ARM模塊和DSP模塊；
[0006] 圖像采集模塊：用于采集加密者或解密者的人臉圖像；
[0007] GPS模塊：用于設定加密位置GPS范圍，還用于采集當前解密位置的GPS信息；
[0008] ARM模塊：用于支持U盤文件系統、接收來自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接 收來自GPS模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當前解密位置的GPS信息；并發給上述三 種數據發給DSP模塊；
[0009] DSP模塊：用于根據加密者或解密者的人臉圖像進行人臉識別；還用于根據加密 者的人臉圖像和加密位置GPS范圍對U盤文件進行加密；還用于根據人臉識別結果和當前 解密位置的GPS信息對U盤文件進行解密。
[0010] 基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密和解密方法，它包括：
[0011] 用于采集加密者或解密者的人臉圖像的圖像采集模塊；
[0012] 用于設定加密位置GPS范圍，還用于采集當前解密位置的GPS信息的步驟：
[0013] 用于支持U盤文件系統、接收來自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接收來自GPS 模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當前解密位置的GPS信息；并發給上述三種數據發給 DSP模塊的步驟；
[0014] 用于根據加密者或解密者的人臉圖像進行人臉識別；還用于根據加密者的人臉圖 像和加密位置GPS范圍對U盤文件進行加密；還用于根據人臉識別結果和當前解密位置的 GPS信息對U盤文件進行解密的步驟。
[0015] 加密方法具體為：采用圖像采集模塊采集加密人的圖像數據；采用GPS模塊設定 加密位置GPS范圍；ARM模塊將所述加密人的圖像數據和加密位置GPS范圍傳輸至DSP模 塊；DSP模塊根據加密人的圖像數據的人臉特征結合加密位置GPS范圍采用加密算法對U 盤文件進行加密；
[0016] 解密方法具體為：采用圖像采集模塊采集解密人的圖像數據；采用GPS模塊設定 解密位置GPS;ARM模塊將所述解密人的圖像數據和解密位置GPS傳輸至DSP模塊；
[0017] DSP模塊根據解密人的圖像數據與加密人的圖像數據進行識別，如果非同一人，則 結束解密；如果為同一人，則判斷解密位置GPS是否位于加密位置GPS范圍內，若判斷結果 為否，則結束解密；若判斷結果為是，則采用解密算法對U盤文件進行解密。
[0018] 本發明提高了U盤的加密安全性和便捷性，解決現階段對文件的軟件加密安全和 硬件加密實現困難的問題，該硬件系統可以輕松實現諸多文件的加密和解密。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明的中所述的硬件系統的結構示意圖；
[0020] 圖2是本發明中硬件系統的實際電路原理示意圖；
[0021] 圖3是本發明中涉及的DSP端處理流程示意圖；
[0022] 圖4是本發明中設計的ARM端處理流程示意圖；
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0023] 一、基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密和解密系統，它包括 圖像采集模塊、GPS模塊、ARM模塊和DSP模塊；
[0024] 圖像采集模塊：用于采集加密者或解密者的人臉圖像；
[0025] GPS模塊：用于設定加密位置GPS范圍，還用于采集當前解密位置的GPS信息；
[0026] ARM模塊：用于支持U盤文件系統、接收來自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接 收來自GPS模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當前解密位置的GPS信息；并發給上述三 種數據發給DSP模塊；
[0027] DSP模塊：用于根據加密者或解密者的人臉圖像進行人臉識別；還用于根據加密 者的人臉圖像和加密位置GPS范圍對U盤文件進行加密；還用于根據人臉識別結果和當前 解密位置的GPS信息對U盤文件進行解密。
【具體實施方式】 [0028] 二、基于高性能DSP與ARM結合的U盤文件加密和解密方法，它包 括：
[0029] 用于采集加密者或解密者的人臉圖像的圖像采集模塊；
[0030] 用于設定加密位置GPS范圍，還用于采集當前解密位置的GPS信息的步驟：
[0031] 用于支持U盤文件系統、接收來自圖像采集模塊采集的圖像，還用于接收來自GPS 模塊的加密位置GPS范圍，還用于接收當前解密位置的GPS信息；并發給上述三種數據發給 DSP模塊的步驟；
[0032] 用于根據加密者或解密者的人臉圖像進行人臉識別；還用于根據加密者的人臉圖 像和加密位置GPS范圍對U盤文件進行加密；還用于根據人臉識別結果和當前解密位置的 GPS信息對U盤文件進行解密的步驟。
【具體實施方式】 [0033] 三、本是二所述的基于高性能DSP與 ARM結合的U盤文件加密和解密方法的進一步限定，
[0034] 加密方法具體為：采用圖像采集模塊采集加密人的圖像數據；采用GPS模塊設定 加密位置GPS范圍；ARM模塊將所述加密人的圖像數據和加密位置GPS范圍傳輸至DSP模 塊；DSP模塊根據加密人的圖像數據的人臉特征結合加密位置GPS范圍采用加密算法對U 盤文件進行加密；
[0035] 解密方法具體為：采用圖像采集模塊采集解密人的圖像數據；采用GPS模塊設定 解密位置GPS;ARM模塊將所述解密人的圖像數據和解密位置GPS傳輸至DSP模塊；
[0036] DSP模塊根據解密人的圖像數據與加密人的圖像數據進行識別，如果非同一人，則 結束解密；如果為同一人，則判斷解密位置GPS是否位于加密位置GPS范圍內，若判斷結果 為否，則結束解密；若判斷結果為是，則采用解密算法對U盤文件進行解密。
【具體實施方式】 [0037] 四、本是三所述的基于高性能DSP與 ARM結合的U盤文件加密和解密方法的進一步限定，
[0038] 加密方法中：加密算法和圖像的特征提取算法采用自定義的方式實現。
【具體實施方式】 [0039] 五、本是三所述的基于高性能DSP與 ARM結合的U盤文件加密和解密方法的進一步限定，解密方法中：人臉識別算法和解密算法 采用自定義的方式實現。
【具體實施方式】 [0040] 六、本是五所述的基于高性能DSP與 ARM結合的U盤文件加密和解密方法的進一步限定，ARM模塊的數據處理方法為流程：
[0041] ARM模塊初始化，并進入等待狀態，直至用戶選擇加密或者解密操作；
[0042] 當用戶選擇對文件加密時，ARM模塊自動讀取PC端標記的文件信息，對標記過的 文件進行加密并拍攝人臉圖像發送到DSP端，等待DSP端處理完成后回傳加密后的文件保 存到U盤相同位置下；
[0043] 當用戶選擇文件解密時，ARM模塊自動根據GPS模塊讀取當前GPS信息并判斷是 否處于解密范圍內，如果是在該范圍內則連接DSP端發送采集的人臉圖像和文件，等待DSP 端處理完成后回傳解密后的文件儲存。
[0044] 本發明是一種基于人臉識別與GPS定位相結合的硬件解決方案。系統中使用高性 能TMS320C6657的DSP芯片實現PCA算法的人臉識別功能省去了繁瑣的密碼，基于LFSR序 列的一次一密的加密算法提高加密文件的安全性；使用S3C2440的ARM芯片強大的外設控 制功能進行圖像采集，并在上面實現了輔助的GPS定位技術讓加密系統的安全系數更高一 層；在ARM和DSP之間使用TCP通信來實現高速數據交換，其最終可以形成以DSP為服務器 的多地點聯網實現解密，從而使客戶端成本更低；在多人多文件的選擇上可以使用PC實現 每次加密時通過電腦指定需要加密的文件及其對應的解密地點。
[0045] 結合圖2說明硬件系統的【具體實施方式】，基于高性能DSP與AR