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龙图腾网恭喜中国交通信息科技集团有限公司申请的专利一种基于国密算法和改进Modbus TCP协议的安全通讯方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119232482B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411718247.7，技术领域涉及：H04L9/40；该发明授权一种基于国密算法和改进Modbus TCP协议的安全通讯方法和系统是由查雅行;王楹;吴志刚;黄萱;王艺鑫;王思旸;刘宇慧;李世纪;纪家祺设计研发完成，并于2024-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于国密算法和改进Modbus TCP协议的安全通讯方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于国密算法和改进ModbusTCP协议的安全通讯方法和系统，其中安全通讯方法包括：主机和从机之间共享初始公钥；主机和从机建立TCP连接并分别基于密码模块生成随机数；对随机数采用国密算法进行签名验签，从而实现主机和从机之间的安全身份认证；主机和从机之间基于国密算法协商加密密钥；主机和从机基于加密密钥进行数据传输。本发明对标准ModbusTCP协议进行改进，增加安全校验域从而实现防重放攻击，并通过将SM2非对称算法和SM4对称算法的组合来扩展国密协议设计，从而确保数据的机密性，通过配置国密认证的密码模块，支撑主机从机的密码运算、密钥生成以及产生随机数等功能。从而实现工业系统的基于改进ModubsTCP协议的安全合规通信。

本发明授权一种基于国密算法和改进Modbus TCP协议的安全通讯方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于国密算法和改进ModbusTCP协议的安全通讯方法，其特征在于，应用于基于改进ModbusTCP协议通讯的由主机和若干从机组成的通讯系统，所述主机和从机均配置有密码模块，所述安全通讯方法具体包括：主机和从机之间共享初始公钥；主机和从机建立TCP连接并分别基于密码模块生成随机数；对随机数采用国密算法进行签名验签，从而实现主机和从机之间的安全身份认证；主机和从机之间基于国密算法协商加密密钥，所述国密算法采用SM2非对称算法和SM4对称算法的组合，其中，SM2非对称算法用于签名验签和协商SM4对称密钥，所述SM4对称算法用于数据加密传输；主机和从机基于加密密钥进行基于改进ModbusTCP协议的数据传输，所述改进的ModbusTCP协议包括安全校验域，所述安全校验域为每次数据传输主机和从机基于密码模块生成的随机数；改进后的ModbusTCP帧结构还包括报文头、协议数据单元和安全域；所述报文头还包括事务处理标识符、协议标识符、长度和单元标识符；其中，所述事务处理标识符占用2个字节，用于事务处理配对；所述协议标识符占用2个字节，用于系统内的多路复用；所述长度占用2个字节，用于说明以下还有多少个字节的数量；所述单元标识符占用1个字节，当Modbus客户端在请求中设置这个域，在相应中服务器必须利用相同的值返回这个域；所述协议数据单元包括功能码、数据；所述功能码占用1个字节，为执行功能操作的代码；所述安全域中的随机数字段占用16个字节，用于抵抗重放攻击。

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