基于Android的改进混合加密算法的蓝牙门禁系统研究与设计

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1、分类号：密级：1UDC：编号：1工学硕士学位论文基于Android的改进混合加密算法的蓝牙门禁系统研究与设计硕士研究生：王正斌指导教师：闫保中研究员学科、专业：控制科学与工程论文主审人：史震教授哈尔滨工程大学2017年12月分类号：密级：我UDC：编号：我工学硕士学位论文基于Android的改进混合加密算法的蓝牙门禁系统研究与设计硕士研究生：王正斌指导教师：闫保中研究员学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertati

2、onfortheDegreeofM.EngResearchandDesignofBluetoothAccessControlSystemBasedonAndroidImprovedHybridEncryptionAlgorithmCandidate:WangZhengbinSupervisor:Prof.YanBaozhongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlscienceandEngineeringDateofSubmission:December,2017DateofOralExaminati

3、on:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作

4、的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要门禁控制系统是安防体系中的重要一环，是有效解决出入口安全问题的重要措施。在

5、科技日新月异的今天，人们的生活水平得到了大幅的提高，对生活工作环境的安全性也有了更高的要求。传统的门禁管理方式已不能满足人们对门禁系统智能、便捷的需求。面对日益发展的计算机网络技术和普及率极高的Android移动智能终端，研究设计一种基于Android移动终端的更安全便捷的智能门禁系统具有重要意义。本文首先对低功耗蓝牙技术和Android系统等相关技术进行了分析研究，并根据门禁系统的需求分析，提出了门禁系统的总体设计方案。针对门禁系统中数据传输的安全性问题，对AES（AdvancedEncryptionStandard）加密算法进行了研究分析，并针对算法中S盒的安全性问题和密钥扩展算

6、法的不足进行了改进，以提高算法的安全性。针对AES算法密钥管理不便问题，采用了ECC（EllipticCurveCryptography）加密算法对其密钥进行管理，将两种算法结合使用，优势互补以确保用户信息的安全性。最后研究设计了基于改进混合加密算法的低功耗蓝牙门禁系统，该系统由三个部分组成：门禁控制单元、Android客户端和中央控制器。在门禁控制单元部分，选用STM32微处理器作为主控芯片，选用CC2540低功耗蓝牙芯片实现与Android设备的蓝牙通信，并对设计中的关键问题进行了说明。同时还设计了底层驱动程序，着重研究设计了蓝牙芯片的底层驱动程序和串口通信程序。在Android

7、客户端进行了低功耗蓝牙设备通信软件设计和数据的存储、加密设计，实现Android设备对门禁的无线控制。在中央控制器部分，针对数据的存储完成了数据库设计，并对数据进行解密和身份认证处理，实现中央控制器的管控一体化功能。最后，搭建实验环境，对所设计的系统进行验证测试，包括功能测试和性能测试。测试结果表明，基于改进混合加密算法的低功耗蓝牙门禁系统能够完成对门禁的有效管理和控制，并且在不影响系统实时性的情况下，改进的混合加密算法可提高系统安全性。关键词：Andro