0 引言

　　無線電子鎖系統相比傳統機械鎖系統具有無接觸性、方便快捷、易于管理等優點，伴隨著RF器件的價格逐步降低和各種數控系統的集成化要求，無線電子鎖在更多的領域得到了應用。早期的無線電子鎖系統，鑰匙向鎖發送的或者是沒有加密的固定密碼，或者是經過PT2262，VD5026等編碼芯片編碼的密碼，但這些方式產生的密碼都是固定的內容，且長度較短（一般不超過16位），入侵者只要利用“拷貝重發”或者“掃描跟蹤”等方法就可輕而易舉地破解，因此這樣的方案都應用于對安全性要求不高的場合。

　　為滿足對更高安全性的要求，本文提出一種基于“跳碼”的無線鎖解決方案。所謂跳碼，是指鑰匙每次向鎖發送的密碼都是唯一而隨機的，入侵者無法預測，即使記錄了原來的*密碼也不能用于下次*，因此安全性極高。

　　1 跳碼的軟件實現

　　目前跳碼的實現多借助于專用的處理器硬件，如Microchip的HCSXXX系列，美國MACRSTAR公司的TR13XX，ACM公司的ACM1330E系列，這些產品都是專利產品，內部算法對外不公開。設計者要想使用這些產品，必須學習新的處理器，并且付出一定的專利費。這里提出一種跳碼的完全軟件實現，使用合適的普通單片機就可運行這種跳碼軟件。

　　跳碼的實現核心是非線性加密算法，利用32位非線性反饋移位寄存器（NLFSR）和64位密鑰組成的加密單元，可實現對輸入32位二進制數據的加密，加密后的輸出是32位二進制隨機數。輸入有一位變化，加密后的輸出統計上將有一半以上的位發生變化，具有相當高的隨機性。圖1是跳碼加密和解密的示意圖：

　　注意，對于同一套加密系統，加密單元和解密單元的64位密鑰是相同的，且是不公開的，這是典型的私鑰加密系統。

　　1．1 加密單元

　　依據上圖，加密時，將欲加密的32位二進制數據X存入32位移位寄存器（shift register，SR）中，選取32位SR的1、9、20、26、31位和固定32位二進制數據OX3A5C742E組成非線性函數（NLR）的輸入，NLR的輸出、SR的0、16位、以及64位密鑰移位寄存器（key FSR）移位后的0位，這些位數據異或（XOR）后產生的1bit數據作為32位SR的31位。循環此操作528輪后，32位SR 中的數據即為X經加密后的跳碼數據Y。這里給出用VC6．0對該加密算法的實現：