隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的不斷興起和發(fā)展,以嵌入式實時操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)中扮演著關(guān)鍵的角色。嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)體系中作為關(guān)鍵節(jié)點的同時,這些設(shè)備之間也會進行頻繁的通信。隨著通信安全事件的頻發(fā),嵌入式系統(tǒng)之間的安全通信問題已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注,如何使得嵌入式系統(tǒng)之間的通信變得安全和可靠,這一問題和目標(biāo)已經(jīng)成為當(dāng)下計算機工程和計算機科學(xué)的重要話題。隨著機器學(xué)習(xí)理論近年來的完善和創(chuàng)新,計算機各個領(lǐng)域已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來解決問題。本文也將會應(yīng)用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來解決安全通信問題。本文基于嵌入式操作系統(tǒng),使用安全通信、密碼學(xué)、機器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)和理論,進行了系統(tǒng)上的安全通信技術(shù)的研究、設(shè)計和實現(xiàn)等工作,這些工作主要內(nèi)容包括:基于嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)密碼服務(wù),改進加密算法,為安全通信技術(shù)提供基礎(chǔ)支撐;使用可信計算環(huán)境,并且自主設(shè)計了一種對開發(fā)者透明化的可信計算環(huán)境,保障安全通信技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲的安全性;基于嵌入式系統(tǒng)通信協(xié)議棧開發(fā)安全通信協(xié)議,比如在IP層進行IPSec協(xié)議的開發(fā),在傳輸層進行SSL/TLS協(xié)議的開發(fā);基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)安全通信應(yīng)用,對系統(tǒng)中的通信流量進行搜集,統(tǒng)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

嵌入式操作系統(tǒng)硬件構(gòu)成圖

嵌入式系統(tǒng)的軟件也屬于計算機軟件，但是對比傳統(tǒng)的軟件，嵌入式系統(tǒng)軟件具有規(guī)模小，開發(fā)工作量大，可快速啟動，實時性和可靠性要求高等特點。嵌入式系統(tǒng)軟件的體系架構(gòu)如圖2-2所示，自頂向下依次是應(yīng)用層，中間件層，操作系統(tǒng)層，驅(qū)動層。圖 2-2 嵌入式操作系統(tǒng)軟件體系架構(gòu)圖驅(qū)動層的軟件是體系架構(gòu)中最底層的一層，主要負責(zé)和硬件打交道。驅(qū)動層主要包括以下幾種功能的程序：（1）系統(tǒng)初始化程序。（2）系統(tǒng)所需要用到的驅(qū)動程序，這些驅(qū)動可能包括以太網(wǎng)驅(qū)動，串口驅(qū)動，鍵盤驅(qū)動等。（3）最上層應(yīng)用層程序所需要的驅(qū)動程序。驅(qū)動層的程序大多由負責(zé)系統(tǒng)啟動或者硬件相關(guān)的程序員負責(zé)開發(fā)。操作系統(tǒng)層的主要模塊是內(nèi)核、文件系統(tǒng)、TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和電源管理等部分構(gòu)成。中間件層是給嵌入式特定領(lǐng)域開發(fā)提供基礎(chǔ)服務(wù)和框架的軟件層。包括嵌入式 JAVA、嵌入式 WEB 等解釋器或者編譯器的平臺。應(yīng)用層是由多個相對獨立的應(yīng)用任務(wù)構(gòu)成[1]，每個任務(wù)對應(yīng)設(shè)備在實際應(yīng)用中的業(yè)務(wù)邏輯，這些任務(wù)對由嵌入式操作系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度。下面重點介紹下軟件架構(gòu)體系中的操作系統(tǒng)層：內(nèi)核是嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)。內(nèi)核的主要功能有：（1）操作系統(tǒng)運行的任務(wù)的調(diào)度（2）內(nèi)存管理（3）資源等待時長（4）中斷管理（5）時間管理。可以說，內(nèi)核是嵌入式操作系統(tǒng)的“管家”

標(biāo)機如何連接，目前主要的方式有串口，以太網(wǎng)口以及 USB 等方式。嵌入式系統(tǒng)軟件的規(guī)范的開發(fā)階段主要有生成、調(diào)試和固化運行三個步驟。三個步驟如圖2-3所示。圖 2-3 嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)步驟和傳統(tǒng)的軟件開發(fā)一樣，生成步驟也是編譯器對源代碼的編譯，然后生成對應(yīng)的目標(biāo)文件，經(jīng)過鏈接后，形成目標(biāo)機可運行的二進制程序。和 PC 機上的生成不同的是，編譯鏈接所用到的編譯器是交叉編譯器。交叉編譯器是將宿主機上的源代碼，編譯為目標(biāo)機上可以運行的二進制。調(diào)試是軟件開發(fā)必不可少的一個步驟，在嵌入式軟件開發(fā)過程中，調(diào)試也是12

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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