随着无线局域网技术的快速发展,WiFi已经被广泛地应用于各类民用场所当中。伴随着互联网和传统行业的不断融合,WiFi正逐渐被应用到一些工业场所中来完成现场数据的传输。本课题基于工程背景的特定要求,需要设计一个高安全性和高可靠性的通信系统来实现手机操控现场设备正确运行的目的,本课题的研究就是基于此展开的。为了提高WiFi环境下数据安全传输的问题,本课题首先对当下无线局域网中采用的安全加密机制进行了深入的研究。目前WiFi的安全加密机制主要包括WEP、WPA-PSK(TKIP)和WPA2-PSK(AES)等,但介于以上的加密机制安全级别不高,仍存在各种安全漏洞,本课题在此基础之上设计了一种基于WiFi的高安全性混合加密安全(Hybird Encryption Security,HES)算法。该算法将RSA、AES以及SHA-256等算法综合运用在一起对传输信息进行封装处理,其突出特点为在数据加密传输之前需双方进行身份认证,每次认证成功的客户端均会收到一个不同的RSA公钥,以表示双方的合法性,同时在每次加密的数据包中均掺杂了随机数和哈希值,以抵御重放攻击。之后将该算法应用到一数据安全传输系统中,基于Java SE平台和Android平台,采用Java语言编写,在windows平台下开发,搭建了 TCP和UDP双线程的Socket通道,完成了手机客户端与PC服务器端的软件开发工作,进而实现了该系统的高安全性数据传输。HES加密流程如下:首先客户端通过用户注册来实现与服务器端的AES密钥协商,成功注册的用户通过IP地址和端口进行身份认证,认证通过后,服务器会向该客户端反馈RSA公密钥;然后客户端采用RSA公钥加密信息,服务器端采用RSA私钥解密。本课题最后完成了系统在实验室和工业WiFi环境下的测试工作。测试表明该通信系统能够保证数据的可靠传输,并且能够抵御第三方攻击。同时本课题所设计的系统在工业现场已经稳定运行了半年以上,经甲方考核,已经达到了高安全性和高可靠性的需求。