PHP를 사용하여 Modbus TCP 데이터 암호화 및 암호 해독을 구현하는 방법

PHP를 사용하여 Modbus TCP의 데이터 암호화 및 암호 해독을 구현하는 방법

소개:
Modbus TCP는 산업 제어 시스템에서 데이터를 전송하는 데 일반적으로 사용되는 산업용 통신 프로토콜입니다. 그러나 통신의 개방성으로 인해 데이터 보안 위험이 있을 수 있습니다. 데이터의 기밀성을 보호하기 위해 암호화 알고리즘을 사용하여 Modbus TCP 통신에서 전송되는 데이터를 암호화하고 해독할 수 있습니다. 이 기사에서는 PHP 언어를 사용하여 Modbus TCP의 데이터 암호화 및 암호 해독 기능을 구현하는 방법을 소개합니다.

1. Modbus TCP 소개
Modbus TCP는 TCP/IP 프로토콜을 기반으로 하는 산업용 통신 프로토콜입니다. 이를 통해 다양한 장치가 이더넷이나 인터넷을 통해 통신할 수 있어 데이터 읽기 및 쓰기 작업이 가능합니다. Modbus TCP 통신의 데이터 형식은 기능 코드, 레지스터 주소, 데이터 길이 및 기타 정보를 포함하는 16비트 레지스터 주소 식별을 사용하는 이진 전송입니다.

2. 데이터 암호화 및 복호화 원리
Modbus TCP 통신에서는 전송되는 데이터를 암호화하여 데이터의 기밀성을 보장할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 암호화 알고리즘에는 대칭 암호화와 비대칭 암호화가 있습니다.

1. 대칭 암호화
   대칭 암호화 알고리즘은 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하며 암호화와 복호화 알고리즘은 가역적입니다. 일반적으로 사용되는 대칭 암호화 알고리즘에는 AES, DES 등이 있습니다. Modbus TCP 통신에서는 대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 전송된 데이터를 암호화하고 해독할 수 있습니다.
2. 비대칭 암호화
   비대칭 암호화 알고리즘은 암호화 및 복호화에 공개 키와 개인 키를 사용합니다. 일반적으로 사용되는 비대칭 암호화 알고리즘에는 RSA, DSA 등이 있습니다. Modbus TCP 통신에서는 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 전송된 데이터를 암호화하고 해독할 수 있습니다.

3. PHP를 사용하여 데이터 암호화 및 암호 해독 구현
PHP 언어를 사용하여 Modbus TCP 데이터 암호화 및 암호 해독을 구현하기 전에 먼저 Crypt_RSA 라이브러리를 설치해야 합니다. 다음 명령을 사용하여 Composer를 통해 설치할 수 있습니다.

composer require phpseclib/phpseclib

1. 대칭 암호화 구현
   다음은 AES 알고리즘을 사용하여 Modbus TCP 데이터를 암호화하고 해독하는 샘플 코드입니다.

   // 加密
   $key = '1234567890abcdef';
   $plaintext = 'Modbus TCP data to encrypt';
   
   $ciphertext = openssl_encrypt($plaintext, 'AES-128-CBC', $key, OPENSSL_RAW_DATA, '1234567890abcdef');
   $encryptedData = base64_encode($ciphertext);
   
   // 解密
   $deciphertext = base64_decode($encryptedData);
   $data = openssl_decrypt($deciphertext, 'AES-128-CBC', $key, OPENSSL_RAW_DATA, '1234567890abcdef');

2. 비대칭 암호화 구현
   The 다음은 Modbus TCP 데이터를 암호화하고 복호화하는 RSA 알고리즘의 샘플 코드입니다.

   // 加密
   $publicKey = '-----BEGIN PUBLIC KEY-----
   MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDVl/xqRyLcHUyVzDm6vHVb+3Tb
   gJVnEwPHMD/L2D4IDRRh88/fN9uZF2yN4W3rl5vpDEyTQqyutWYS+jD7hr/R6h7o
   D7yYaowIxL7eYqzA4foPgIa1YXRWVY+0+KGuk3RB2tZm2yrLzYbXq7OeOgZMJW1g
   SW+x9Z79+Xeq4dHJswIDAQAB
   -----END PUBLIC KEY-----';
   
   $privateKey = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
   MIICXQIBAAKBgQDVl/xqRyLcHUyVzDm6vHVb+3TbgJVnEwPHMD/L2D4IDRRh88/f
   N9uZF2yN4W3rl5vpDEyTQqyutWYS+jD7hr/R6h7oD7yYaowIxL7eYqzA4foPgIa1
   YXRWVY+0+KGuk3RB2tZm2yrLzYbXq7OeOgZMJW1gSW+x9Z79+Xeq4dHJswIDAQAB
   AoGBAJcCf/zFt3k26hERDq9cBmPM4C3Tae/QK6xGMWH3+weZyD9Y6THg3Xugwv6q
   3FxcJxxb0BZHyx3Yuet8DKWHTq+u30yWsHEIo6XF0vJ+yc4tRUP02BgAX7pfVi/Z
   tw6e3YCVczpBgFhFpWLUtSd+4ohUKVSrO68OUetHzhmbt0+BAkEA/kH8dcog/wZ+
   xrgLHD3NazbN8atZXnB3qvLlL+Ev8nL1izLq5KjVk5tr4DYVz9mYqYynrd2zIZfe
   mXvY5F6/NwJBAOzHnlyJDg1RlcJUbMBiYZpQfUm5w9Kej14C6dPn0+vunHZA5Uyl
   8L+HXPCHu8rIYPb4a6blPbbtKs+8pU8E0qUCQGY33hxijhMOQ+2xP+VopquY4l76
   PLVnoz/n4cA81FUsMRP5+N+XwxTKAuhbq823ReYK56d/iafU9cZzT4EPsvMCQQCj
   0s1LjNzhJiOMBClees5kNrRVEcUIYJ6SRTG0U3XK4SynlcD6kUVP3V5Xnnw8v6KY
   mXTAd5O6ladvONpbcSfDAkASfwoGSjKga3WDvWJS5PW4KjAUsJD210AEx2f2zovc
   fIEunQKoToRuSVz8+WfYa/oBuKNU3K1Df6JMaTe6Jojf
   -----END RSA PRIVATE KEY-----';
   
   $plaintext = 'Modbus TCP data to encrypt';
   
   $encryptedData = '';
   openssl_public_encrypt($plaintext, $encryptedData, $publicKey);
   
   // 解密
   $decryptedData = '';
   openssl_private_decrypt($encryptedData, $decryptedData, $privateKey);

결론:
PHP 언어와 대칭 암호화 알고리즘 또는 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 Modbus TCP 통신에서 전송되는 데이터를 암호화하고 복호화할 수 있습니다. 데이터 보안 및 기밀성을 향상하기 위한 작업입니다. 실제 적용에서는 통신 데이터의 보안을 보장하기 위해 필요에 따라 적절한 암호화 알고리즘과 키를 선택할 수 있습니다.

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