据悉SPI的商议加固透明传输工具

1. Winsock 2 SPI简介

 
Winsock是为上层应用程序提供的一种标准网络接口。上层应用程序不用关爱Winsock实现的底细,它为上层应用程序提供透明的劳动。Winsock
2引入的一个新功用就是打破服务提供者的晶莹,让开发者可以编写自己的劳务提供者接口(瑟维斯(Service)(Service)Provider Interface,SPI)程序,即SPI程序。Winsock 2
SPI除了有成就网络传输的传输服务提供者,还提供了友好名字服务的名字空间服务提供者。其中,传输服务提供者能够提供建立通信、传输数据、流量控制和谬误决定等劳务。Winsock
2提供的劳务其结构如图1所示。

图片 1

图1 Winsock 2 SPI结构

 
SPI以动态链接库的花样出现,工作在TCP/IP协议的应用层,为上层API调用提供接口函数。由于SPI工作在TCP/IP协议的应用层,由此对依照应用层的数包SPI都足以收缴。

4 1–0   10100101 01011010      1     0

5 0–1   0100101x 10110101    0      1

2.传输模型

 
基于SPI的文件加密传输系统的办事模型如图2所示。在发送方,用户层通信程序发送的网络封包被自定义的SPI程序所收获,SPI程序将数据包的IP地址、端口等音信提取出来,经过规则判断函数判断之后,假设急需加密,则调用加密函数完成加密工作,并在封包中安装加密标志。数据接收方在Windows要旨层将接收的网络封包上传给用户层接收程序在此以前,自定义的SPI程序又将此数量封包截获,规则判断函数首先检查网络封包中的加密标志,若数据包是加密的数据包,则调用解密函数举办解密,最后将解密后的多寡包向上传送给用户层的收取程序。

图片 2

图2 基于SPI的网络数据加密传输模型

三、内部结构

图片 3

1.安装

  将工具复制到Windows的指定目录下后,通过安装程序可进行一键安装。

3 1–0   01010010 10101101    0     1

4 0–1   1010010x 01011010    1       0

二.工具原理

四、传输时序

SPI接口在其中硬件实际上是两个大概的移位寄存器,传输的数目为8位,在主器件暴发的从器件使能信号和运动脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。如下图所示,在SCLK的狂跌沿上数据变动,上升沿一位数据被存入移位寄存器。

图片 4

SPI接口没有点名的流控制,没有答复机制确认是不是收到到多少。

 

已知的有些器件SPI已达成50Mbps。具体到产品中SPI的速率重要看主从器件SPI控制器的属性限制。

三.效应介绍

8 1–0   01010101  10101010    1    0

 

诸如此类就完事了六个寄存器8位的置换,上边的0–1意味上升沿、1–0表示下降沿,sdi、 sdo相对于主机而言的。依据上述剖析,一个完完全全的传递周期是16位,即六个字节,因为,首先主机要发送命令过去,然后从机依据主机的名准备数据,主机在下一个8位时钟周期才把数量读回来。 

  

SPI首要特点有:可以而且暴发和吸收串行数据;可以视作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送截至中断标志;写顶牛爱慕;总线竞争爱护等。

3.日志和权力管理

 
日志模块将依据程序运行中的运行境况分等级记录运行中的各类意况,比如收发的数据包,建立通信会话的信息,数据包错误,攻击等信息。

 
权限管理能够给不同装备之间通信加以限制,该效率需依照实际的应用层协议举行定制。该模块可拥有以下效用:限制部分功效码的应用、限制指定节点的指定内存地址不可访问等权力限制。

 二、传输过程

上升沿发送、下降沿接收、高位首发送。

 

SPI,是立陶宛语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI,是一种高效的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是由于这种简单易用的表征,现在愈来愈多的芯片集成了这种通信协议。

上升沿到来的时候,sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。

降低沿到来的时候,sdi上的电平将被接到到主设备的寄存器中。

 

假诺主机和从机开首化就绪:并且主机的sbuff=0xaa
(10101010),从机的sbuff=0x55 (01010101),下边将分步对spi的8个时钟周期的数据情形演示四次(假使上升沿发送数据)。


脉冲       主机sbuff   从机sbuff   sdi

一.背景

 
随着总结机网络技术的逐级发展和普及,远程网络数据传输的安全性显得愈发重要。—般地,运行的应用程序发送的数目包皆以公开形式发送,接收方也将一向获得公开数据,但如此发生的数额很容易被收缴并拓展解析,从而举行网络攻击。只有少数采纳会为自己发生数据开展加密。然后再在接收方举办解密操作。随着网络的逐级推广,网络数据发送的安全也变得很紧要。不过,只有较少的应用程序为网络收发数据举办了加密传输,仍然有雅量的采纳直接运用公开情势通讯。这么些使用包括采取了部分一定商事进行报道,也蕴藏部分新鲜用途的客户端程序,比如监控序列和内外网的客户端访问。如欲对那个使用的网络通讯内容展开加固来严防攻击者的监听和抨击,则需要对这一款应用程序举行升级,即扩展加密和解密功效。要是一个系统中运用了多种使用结合的办法开展通信,则需要各使用生产商间进行商谈。来确保系统中各使用的常规通信。

 
本工具利用Windows提供的SPI服务,在应用层对应用程序网络通信的数额举办加密,在接收方收到数额前开展解密。整个经过应用程序并未有其他改变。实现了通信数据的晶莹加密。

5 1–0   01001010 10110101      0    1

6 0–1   1001010x 01101010    1    0

2.环境

  工具需安装在Windows
XP版本及以上的Windows操作系统之上,对于64位系统则需额外安装64位版本。

2 1–0   10101001  01010110       1    0

3 0–1   0101001x 10101101    0     1

1.加密规则和加解密方案

 
是否对应用层的某一应用程序的网络数据包举行加密传输取决于加密规则。加密规则包括应用程序的名目、IP地址和端口号。

 
SPI程序会借助通信双方建立连接时收获的对方IP地址、端口号和本应用程序的名号来控制是否对此次建立的Socket连接举办加密通讯。SPI程序一旦判断这次回话需要加密传输则这一次建立的通信双方都会动用加密方法举行通信。

 
加解密方案则动用128位的AES对称加密视作加密方法。加解密的秘钥分为主密钥和对话秘钥。主密钥由使用者举办设定,会话秘钥则在通信双方建立会话时动态分配。并且,会话秘钥由主密钥生成。

 
AES加密算法是对称加密算法的一种,其最短秘钥为128比特,就现阶段的微处理器处理速度而言,尽管是128位的秘钥,要想经过暴力破解情势获取秘钥是不可以的。因而采取AES对音信举行加密。

  本工具对应用层发送的原来数据开展加密传输的过程如图3所示。

图片 5

图3 音信加密过程

 
在加密过程中,SPI程序首先得到待发送的公开音讯,然后对其充足时间戳、音信特征和特征码,将原有音讯举办结合。然后对时间戳和原有数据部分举行AES加密。末了将整合后的消息发送。接收方应用程序收到消息后,接收方的SPI程序将对收取的信息举办解密并校验,然后将解密出的固有数据转交给接受程序。

  sdo

六.源代码获取

 点击这里打开github仓库

1 1–0   01010100  10101011     0    1

2 0–1   1010100x  01010110     1    0

五.优势

  本工具具有以下优势:

  1. 设置简便:一键装置。
  2. 管制简便易行:只需通过加密管理程序即可开展设置主密钥、IP加密规则、端口加密规则、进程加密规则。
  3. 加密效率高,强度高:选拔AES加密算法,暴力破解几乎不容许。
  4. 晶莹剔透加密传输网络数据:SPI工作在应用层的下层,与应用程序通信丝毫不会潜移默化应用程序的做事。
  5. 解决工作类其余全部加密传输问题:在一个行使了多种软件相协调工作的系列而言,要想加密网路数据,则需要对每一个软件举办提升,而利用本工具,则不用对每一款软件升级,即可完成全套系统的数量加密传输升级。

6 1–0   10010101 01101010    1    0

7 0–1   0010101x 
11010101     0     1

2.戒备回放攻击

 
在历次通信双方建立通信连接后,通信双方将举办时间同步,一同开头计时。在建立连接的两边收发数据里面,工具将在结合的信息中加上时间戳,该时间戳也会被加密,加密完成后将被接收方的SPI程序开展解密。从中得到时间戳内容,并认清消息的流年是不是在同意的时间误差内,假诺领先误差则以为受到了重播攻击。否则,将被判定为合法数据,将数据发送给上层的接收方应用程序。

 
另外,为了抵抗会话长期通信导致的时间溢出情况,程序将设定定时自动更新会话秘钥的点子来化解这种效应可能带来的秘密问题。

一、SPI概述

SPI,是泰语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI,是一种高效的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特征,现在尤为多的芯片集成了这种通信协议。

SPI是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成,其时序其实很简单,重假诺在sck的主宰下,几个双向移位寄存器举办数据交流

                       图片 6

 SPI总线的连串

(1)MOSI:主器件数量输出,从器件数据输入
(2)MISO:主器件数量输入,从器件数据输出
(3)SCLK:时钟信号,由主器件暴发
(4)/SS:从器件使能信号,由主器件控制

SPI总线有四种工作方法(SP0, SP1, SP2, SP3),其中使用的十分常见的是SPI0和SPI3格局。

 

四.设置和环境

0 00-0   10101010  01010101   0    0

1 0–1   0101010x  10101011    
0    1

7 1–0   00101010  11010101      0     1

8 0–1   0101010x  10101010    1    0

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