毛荣杰，夫鲁合·努尔买买提，罗慧阳，郭佳菊，巴乃依·波拉提别克
（国网新疆电力有限公司 阿勒泰供电公司，新疆 阿勒泰 836500）
随着数据与信息总量大幅度增加，对物联网信息、数据传输及安全性提出了全新需求。为此，本次研究设计出基于光通信技术的物联网数据加密技术，有效对物联网中的信息数据进行加密处理，避免物联网在日常工作中出现问题。
光通信技术主要利用光波作为基础数据传输介质，完成信息和数据的通信功能，达到与无线信息通信技术相同的处理效果。从本质上来看，光通信技术属于电磁波通信技术中的核心，但是相对于传统光波形式的传播来说，该技术在操作模式上超过了无线电波常规使用标准，加上光通信技术所产生的波长距离较短，因此实际进行信息传输时，技术内所承载的信息容量更大。
光通信技术在实施过程中主要分为两种类型，即光纤传输模式以及无线传输模式。以上两种技术操作模式在应用时具有高渗透性以及灵活性等优势，因此将其使用在信号覆盖区域或者物联网数据传输区域可以展现出其自身应有的价值[1]。我国现代化信息通信以及物联网平台建设水平不断提升，光通信技术则向更完善且全面的方向发展[2]。
目前，我国现有的物联网平台光通信技术主要包含4G技术、5G技术以及全球定位系统（Global Positioning System，GPS）移动化信息通信技术等。随着物联网数据加密技术的不断发展与进步，企业及管理部门始终将把光通信技术引进至物联网数据加密系统作为核心发展目标，实现了物联网数据加密技术的数据检测与合理监控。
物联网平台主要利用信息数据射频识别、红外线感应设备、GPS以及激光外部扫描等信息数据接收与传感设备，按照标准文件协议，将任何物品信息与互联网相互连接，完成数据之间的流通和交换。从本质上来看，物联网数据加密技术是一种集合智能化信息识别、系统定位、数据跟踪、安全监控以及日常管理等功能的全新网络平台模式[3]。
物联网数据加密技术在网络平台上要建立一个集合信息传感网络、信息通信网络以及互联网的庞大结构网络，并且通过互联网数据感知技术，实现信息和数据传输过程中不受时间、地点以及人物的约束，就能够完成信息数据交换和加密等建设目标[4]。
物联网数据加密技术在实际运转环节上主要利用密码操作技术针对信息和数据进行系统化交换，实现信息的隐蔽技术处理，以此确保数据与信息的安全系数。技术人员应充分考虑用户使用情况选择适合的数据加密模式，如果物联网平台的用户通过不良技术手段在数据库中获得信息和数据，或者用户的信息收集行为已经构成线路窃听，那么则需要利用物联网数据加密技术，对物联网平台上所产生的敏感数据进行合理化处理[5]。
3.1 信息传输协议
信息传输协议是光通信技术的核心设计模式，传输时所产生的光波能源属于电磁波传输模式，其传输频率相比传统无线电波来说，运转频率更高、所产生波长更短。
由于光波传输模式具有传输频率带宽、信息通信快、传输容量大以及抗电磁干扰能力强等技术优势[6],该技术在物联网数据加密以及传输结构上的信息传输协议主要包含两个结构组件：系统控制硬件设备以及系统转发设备。本次技术研究主要针对设备的传输协议开展一系列方案设计，并且在原始协议的基础条件上进行系统优化与结构改进，添加全新协议字段匹配区域，如以太网络、传输控制协议/用户数据报协议（Transmission Control Protocol/User Data Protocol，TCP/UDP）等，有效将信息匹配区域中强制协议模式转化为可选择模式，有效提高信息数据传输的灵活程度。
物联网的流表设定是一种全新的表达技术方式。流表作为信息传输协议的主要构成环节，能够对传统技术中可能产生的问题开展全面探索，对流表中的优先级别问题进行一系列方案设计[7]。由于流表选项中包含多个操作指令，其中单个指令具有一个或者多个动作，如某一流表选项被选定之，则需要执行其操作指令，并且将流表选项内的内容与计数设备相互对应，如果流表选项更新成功后，则需要随之更新相应的技术设备，以此不断增加传输协议文件的多样化，保证数据和信息传输合理性。
3.2 数据加密设置
根据以上数据传输协议对于信息的相关要求，应对网络中的数据开展相关的加密处理，因此在此环节使用高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）完成整个加密流程。技术人员要通过矩形二维数据小组充分展现信息传输工程中的数据状态，以此作为基础条件，将数据设定为4行、Na列矩阵。矩阵中Na表示数据与信息的小组划分范围，根据数据实际分组情况进一步表示为：加密执行结束之后，需要将相应加密文件全面输出，并且根据加密文件内部结构，将密文反应状态表示为[8]
vi=simodx4，i/4，0≤i＜4N（1）通过以上数据加密设定，应对传统信息传输网中的数据和信息加密流程开展结构优化，并且利用优化完成的结果，实现物联网数据加密的最终目的。为此，在方案设计过程中，如果使用AES密钥，其字符长度应设定为128 bits、192 bits等，保证对物联网平台上的各种模式能够进行信息和数据加密。除此之外，通过对密钥的更换完成数据与信息分组，通过系统组合的方式对物联网平台的复杂信息技术加密[9]。
为了有效解决物联网平台上代码之间串联和干扰等问题，需要使用多延时的数据与信息计算方式，随机选择物联网信息联通通道，结合优化方案设计，针对原始物联网数据加密技术所产生的问题进行结构优化，将系统研究中的设计内容进行有效结合。物联网数据加密技术的操作流程如图1所示。
图1 物联网数据加密技术的操作流程
4.1 实验环境设定
为了进一步验证方案设计中物联网数据加密技术的可行性和有效性，本次研究中需要搭建物联网实验平台[10]。
由于物联网实验平台主要由 Mininet模拟系统以及交换设备共同构成，而其顶端交换设备在方案设定上应为实验网络控制设备提供系统支持，通过以上结构能够对物联网数据传输开展信息模拟。为此应根据实验环境使用Mininet软件模拟出至少6个交换设备以及5台平台端口，在Mininet软件启动之后，还应全面接受网络控制设备的操作指令，设定实验参数，以此保证试验环节的可行性。实验平台参数如表1所示。
表1 实验平台参数
使用表1实验参数，有效构建出实验基础条件，而在此次研究和实验过程中，需要对比传统方案设计和技术特点以及所提出的丢包率、时间延长方式、数据加密效果、技术差距等，将试验次数设定为5次，以此不断提升试验结果的合理性与有效性。
4.2 实验结果
对于物联网数据加密技术来说，丢包率是加密效果以及使用性能的重要标准之一，其中不同实验环节所得到的丢包率如表2所示[11]。
表2 数据丢包率实验结果
由表2可知，光通信技术传输网络的数据丢包率是3种加密技术中最低的，是网络传输中物联网数据加密技术最为有效的处理技术之一。
通过一系列试验操作所得到结果可知，光通信技术展现的数据加密性能较高，能够对物联网数据加密技术使用过程中所产生的丢包率过高问题进行合理弥补。根据表2数据变化趋势详细分析，光通信技术在实施过程中普遍具有延时性较小并且数据波动小等特点，其技术操作十分稳定。将物联网数据加密技术的实验结果以及传输网络延时结构相结合进行详细分析，确保光通信技术的数据加密在物联网数据加密技术使用过程中可以展现出较高的技术价值[12]。
我国计算机应用技术以及数据核算能力的全面突破为数据加密与信息流通的稳定发展提供了一系列平台和环境，在此次研究过程中设计出全新物联网数据加密技术，增加物联网信息和数据安全系数，为后续物联网提供了更多的优化可能性。
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