CN102594797A - 一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置，该方法包括：CPU获取第一待处理数据，根据预设大小的第一存储空间对所述第一处理数据进行处理得到第二待处理数据存储在所述第一存储空间；CPU调用压缩模型数据对所述第二待处理数据进行压缩提取，得到第三待处理数据存储到第二存储空间；CPU对第三待处理数据进行变换得到预置大小的处理结果，并用得到的处理结果更新第二存储空间；CPU将第二存储空间中的处理结果作为验证码输出。通过本发明降低了生成验证码的复杂性。

Description

一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置

技术领域

本发明涉及身份认证领域，尤其涉及一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置。

背景技术

网络数据的安全日益受到人们重视，生成验证码的方式也日益丰富，消息摘要或消息认证码、加解密算法得到了广泛应用。

其中消息摘要应用原理为：消息发送方通过单向Hash(哈希)加密函数对需要发送的消息进行计算得到消息摘要，然后将消息和计算得到的消息摘要同时发送给接收方，接收方在接收到消息后按照消息发送方相同的方法计算出消息摘要，如果消息在发送的途中被篡改，那么计算出的消息摘要和接收到的消息摘要是不会相同的；接收方只需要将计算出的消息摘要与接收到的消息摘要进行比较就可知道消息是否被篡改了，然而，消息发送过程中为明文形式，存在风险。

加解密算法旨在使数据在传送过程中以密文形式传送，从而减小数据被截获后被非法利用的可能性，而数据在发送前需加密，接收方接收后需要对密文数据进行解密，比较复杂，且加密密钥的存储也存在风险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置，以解决现有技术中验证码产生方式复杂、风险较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在嵌入式系统中生成验证码的方法，过程包括：

步骤S1，CPU获取第一待处理数据；

步骤S2，根据所述第一待处理数据的位长和第一存储空间的大小，对所述第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据并存储到第一存储空间；

步骤S3，CPU调用压缩模型数据，对所述第一存储空间中的第二待处理数据进行逐位比对，在比对过程中按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取到预置位长个数值，并将提取到的数值按提取顺序拼接组成第三待处理数据存储到第二存储空间；

步骤S4，对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行第二预设操作，并用操作结果更新所述第三待处理数据；

步骤S5，对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行移位转换得到处理结果，并用处理结果更新所述第三待处理数据；

步骤S6，将所述第二存储空间中的位长等于预置位长的第三待处理数据作为验证码以十进制形式输出。

进一步地，所述第一预设操作具体为，

比较所述第一待处理数据的位长与第一存储空间的大小；

若所述第一待处理数据的位长等于第一存储空间的大小则将所述第一待处理数据赋值给第二待处理数据；

若所述第一待处理数据的位长小于第一存储空间的大小则在所述第一待处理数据的高位或低位补零直至其位长等于第一存储空间的大小，将补零后的结果赋值给第二待处理数据；

若所述第一待处理数据的位长大于第一存储空间的大小则截取所述第一待处理数据高位端或低位端上位长等于第一存储空间的大的数据赋值给第二待处理数据。

进一步地，所述压缩模型数据的位长等于所述第一存储空间的大小，所述压缩模型数据包含有预置位长个比特位值为1的比特位。

具体地，步骤S3所述预设压缩规则具体为，将所述压缩模型数据各个比特位与所述第二待处理数据的各个比特位由高位至低位一一对应，提取所述第二待处理数据中与所述压缩模型数据中比特位值为1的比特位一一对应的比特位值。

所述第二预设操作具体为，设第三待处理数据的最高位为第1比特位，取第1至第15比特位上的数据与第16至第30比特位上的数据进行异或运算，用计算得到的15个异或运算结果替换所述第三待处理数据第1至第15比特位上的数据。

具体地，步骤S5所述移位转换具体为，对所述第三待处理数据除最低位之外的比特位从低位到高位依次两两互换，互换后得到的数据即移位转换结果。

根据本发明的另外一个方面，提供了一种在嵌入式系统中生成验证码的装置，包括：

输入单元，用于获取第一待处理数据，并对所述第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据；

寄存器，用于调用所述压缩模型数据对所述第二待处理数据进行逐位比对，按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取预置位长个数值拼接组成第三待处理数据；

存储器，用于存储第二待处理数据的第一存储空间和用于存储第三待处理数据的第二存储空间；

算术逻辑单元，用于从所述第二存储空间中的第三待处理数据中取等长的两部分数据做异或运算，并用异或运算结果替换所述两部分数据中的任意一部分数据；

移位转换单元，用于在所述算术逻辑单元对所述第二存储空间数据替换后将所述第二存储空间中的数据除最低位外，每相邻两比特位上的数进行移位互换；

控制器，用于控制所述输入单元对输入单元获取到的第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据，用于控制所述寄存器调用所述压缩模型数据对所述第二待处理数据进行逐位比对，按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取预置位长个数值拼接组成第三待处理数据，用于控制所述算术逻辑单元对所述第三待处理数据进行第二预设操作，用于控制所述移位转换单元对第三待处理数据进行移位转换得到验证码；

输出设备，用于输出验证码。

本发明提供了一种在嵌入式系统中生成验证码的方法与装置，主要应用在各种需要进行数据变换的设备和方法中，如：动态口令的生成过程和相应设备，使得验证码生成的方法变得较为简单。通过本发明提供的方案，可以根据不定长的数据生成固定长度的验证码，且可以从验证码中还原出部分关键信息，用于后续验证，解决了目前验证码生成过程复杂风险较高的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种在嵌入式系统中生成验证码的方法流程图；

图2为本发明实施例2提供的又一种在嵌入式系统中生成验证码的方法流程图；

图3为本发明实施例3提供的一种在嵌入式系统中生成验证码装置的方框示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例1提供了一种在嵌入式系统中生成验证码的方法，具体步骤如下：

步骤101：CPU接收第一待处理数据，并对所述第一待处理数据处理后存入到预定大小的第一存储空间中；

优选地，在本实施例中，对所述第一待处理数据处理具体为：当所述第一待处理数据的位长等于所述第一存储空间的位长时，则所述第二待处理数据与所述第一待处理数据一致；当所述第一待处理数据的位长不等于所述第一存储空间大小时，可以采用两种方式处理，一种是保持高位不变的方式：当所述第一待处理数据位长大于所述第一存储空间大小时，舍弃低位端数据；当所述第一待处理数据位长不足所述第一存储空间大小时，在最低位后补0。另一种方式使保持低位不变的方式，当所述第一待处理数据位长大于所述第一存储空间大小时，舍弃高位端数据，当所述第一待处理数据位长不足所述第一存储空间大小时，在所述第一待处理数据最高位前补0。具体地，在本实施例中以第一种方式为例。

优选地，在本实施例中，对所述第一待处理数据处理后得到第二待处理数据，所述第一存储空间的预定大小即压缩模型数据的位长，所述压缩模型数据用于对第一存储空间中存储的数据进行压缩。

步骤102：调用所述压缩模型数据，对所述第一存储空间中的第二待处理数据进行压缩，并将压缩得到的结果存储到第二存储空间；

优选地，在本实施例中，对所述第二待处理数据进行压缩得到的结果为第三待处理数据，压缩过程具体为：将所述压缩模型数据各个比特位与所述第二待处理数据的各个比特位由高位至低位一一对应，提取所述第二待处理数据中与所述压缩模型数据中比特位上的值为1的对应比特位上的值并顺序存储到预定大小的第二存储空间中。所述第二存储空间的大小等于所述压缩模型数据中值为1的比特位数。

具体地，在本实施例中，所述第一存储空间中的数据为十六进制数：800071 63 03 a8 90 00 e5 a4 5c 07 02 01 03 a0 a8 10，所述压缩模型数据为十六进制数：00 7f ff ff ff 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ac 78，相应地，所述第二存储空间大小为39个比特位，压缩后所述第二存储空间中的所述第三待处理数据为二进制数：000000001110001011000110000001111100010；

步骤103：对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行处理，并用处理结果更新所述第二存储空间中的数据；

优选地，对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行处理为：在所述第二存储空间中的数据中取等长的两部分数据做异或运算，并用计算得到的结果替换其中一部分数据，具体地，在本实施例中为：由最高位到最低位排序，最高位作为第1比特位，取所述第二存储空间的第1-15比特位上的数据与第16-30比特位上的数据进行异或运算，并将运算结果替换第1-15比特位上的数据。

相应地，在本实施例中，所述第二存储空间第1-15比特位上的数据为二进制数：000000001110001，第16-30比特位上的数据为二进制数：011000110000001，异或运算结果为二进制数：011000111110000，则所述第二存储空间数据更新为011000111110000011000110000001111100010；

优选地，在本实施例中，当步骤101中将所述第一待处理数据存入到预定大小的第一存储空间时，采用的是保持低位不变的方式，则在本步骤中选取的做异或运算的两部分数据为从所述第二存储空间低位端取的数据。

步骤104：对所述第二存储空间中的数据进行移位转换生成处理结果；

优选地，在本实施例中，对所述第二存储空间中的数据进行移位转换具体为：除最低比特位，将每相邻两比特位上的数进行互换，互换后得到的数据即为所述处理结果。

相应地，在本实施例中，所述处理结果为：100100111101000011001001000010111100100；

步骤105：将所述处理结果以十进制形式输出。

在本实施例中，所述处理结果即为验证码，相应地，用十进制表示的所述处理结果为：317431514596；

优选地，在本实施例中，还可以用除I、Q、B、0外的22个字母A-Z顺序表示22个整数10-31，将所述处理结果以三十二进制形式输出，即输出97M691G4；

在本实施例中，得到的处理结果的位长固定等于所述压缩模型数据中为1的比特位数。使不固定长度的第一待处理数据经处理后得到固定位长的验证码。且，步骤103和步骤104都是可逆的步骤，因此，得到所述处理结果后可以由所述处理结果得到从所述第一待处理数据中压缩提取出的数据，再根据所述压缩模型数据还原部分原始信息，用于后续的验证。

实施例2

优选地，本发明实施例2提供了又一种在嵌入式系统中生成验证码的方法，具体步骤如下：

步骤201：CPU获取第一待处理数据，并对所述第一待处理数据处理得到第二待处理数据，储存在预定大小的第一储存空间；

在本实施例中，所述第一待处理数据可以为用户输入的数据也可以为在生成验证码过程中由CPU根据预设的数据如时间等数据组合变换生成的数据。

优选地，在本实施例中，对所述第一待处理数据处理得到所述第二待处理数据具体为：当所述第一待处理数据的位长等于所述第一存储空间的位长时，则所述第二待处理数据与所述第一待处理数据一致；当所述第一待处理数据的位长不等于所述第一存储空间大小时，可以采用两种方式处理，一种是保持高位不变的方式：当所述第一待处理数据位长大于所述第一存储空间大小时，舍弃低位端数据；当所述第一待处理数据位长不足所述第一存储空间大小时，在最低位后补0。另一种方式使保持低位不变的方式，当所述第一待处理数据位长大于所述第一存储空间大小时，舍弃高位端数据，当所述第一待处理数据位长不足所述第一存储空间大小时，在所述第一待处理数据最高位前补0。具体地，在本实施例中以第一种方式为例。

优选地，在本实施例中，所述第一存储空间的大小等于压缩模型数据的位长，所述压缩模型数据用于对所述第一存储空间中的数据进行压缩。

步骤202：置偏移字节的初始位置指向所述压缩模型数据的最高字节，第一偏移值的初始值置为0；

步骤203：将当前偏移字节上的数据加载到第一寄存器，置第二偏移值的初始值为0；

优选地，在本实施例中，所述当前偏移字节的数据即在所述压缩模型数据中，偏移字节指向的字节上的数据。

步骤204：将所述第一寄存器当前值与第二寄存器的值进行与运算，验证运算结果是否等于所述第二寄存器的值，是则执行步骤205，否则执行步骤206；

优选地，在本实施例中，所述第二寄存器的值固定为十六进制数80。

步骤205：根据所述第一偏移值的当前值及所述第二偏移值的当前值，找到在所述第一存储空间中相应的比特位，并将该比特位的值顺序存储到第二存储空间，执行步骤206；

优选地，在本实施例中，所述第一偏移值与所述第一存储空间的一个字节对应，所述第二偏移值与该字节的一个比特位对应，例如第一偏移值的当前值为2，所述第二偏移值的当前值为3时，相应的所述第一存储空间的比特位为：由高字节到低字节的顺序，最高字节为第0字节，由高位到低位的顺序，最高位为第0比特位，所述第一存储空间的第2字节的第3比特位。

优选地，在本实施例中，所述第二存储空间所占的比特位数等于所述压缩模型数据中值为1的比特位的位数，找到的相应的比特位的值按先后顺序，由最高比特位到最低比特位的顺序存储在所述第二存储空间中。

步骤206：验证所述第二偏移值的当前值是否为7，是则执行步骤208，否则执行步骤207；

步骤207：将所述第二偏移值自增1，所述第一寄存器中的数据左移1位，返回步骤204；

步骤208：验证所述第一偏移值的当前值是否等于所述压缩模型数据所占的字节数减1后的结果，是则执行步骤210，否则执行步骤209；

步骤209：将所述第一寄存器清零，将偏移字节指向下一个字节，所述第一偏移值自增1，返回步骤203；

在本实施例中，将偏移字节指向下一个字节，即将偏移字节指向所述压缩模型数据中低于当前字节的相邻的字节。

步骤210：置偏移位的初始位置指向所述第二存储空间的最高位，置第三偏移值的初始值为0；

步骤211：判断当前偏移位上的值是否与当前偏移位之后与当前偏移位相隔14个比特的比特位上的值相等，是则执行步骤212，否则执行步骤213；

步骤212：将当前偏移位的值置为0，执行步骤214；

步骤213：将当前偏移位的值置为1，执行步骤214；

步骤214：验证第三偏移值的当前值是否等于14，是则执行步骤216，否则执行步骤215：

步骤215：将偏移位指向当前偏移位的下一位，所述第三偏移值自增1，返回步骤211；

在本实施例中，偏移位指向下一位即偏移位指向所述第二存储空间中低于当前偏移位的相邻的比特位。

步骤216：除最低位外，将所述第二存储空间的每相邻的两个比特上的值进行互换；

步骤217：将移位互换后得到的数据输出。

优选地，在本实施例中，移位互换后得到的数据以十进制输出，输出的结果可作为验证码。

实施例3

参见图3，本发明实施例3提供了一种在嵌入式系统中生成验证码的装置，具体包括：

输入单元301，用于获取第一待处理数据，并对所述第一待处理数据处理得到第二待处理数据，将所述第二待处理数据存储到第一存储空间；。

寄存器302，用于根据压缩模型数据对所述第一存储空间中的第二待处理数据进行压缩并将压缩得到的第三待处理数据存储到第二存储空间；。

算术逻辑单元303，在所述第二存储空间中的第三待处理数据中取等长的两部分数据做异或运算，并用得到的结果替换其中任意一部分数据，

具体地，在本实施例中为用于将所述第二存储空间中数据的第1-15比特位上的数据与第16-30比特位上的数据进行异或运算；并将得到的异或运算结果替换第1-15比特位上的数据。

移位转换单元304，用于在所述算术逻辑单元303对所述第二存储空间数据替换后将所述第二存储空间中的数据除最低位外，每相邻两比特位上的数进行移位互换，得到处理结果即验证码；

存储器305，用于存储所述压缩模型数据，还包括所述第一存储空间及所述第二存储空间；

输出设备306，用于将所述处理结果以十进制或三十二进制形式输出。

优选地，在本实施例中，所述输出设备306可以为显示器或发声器。

控制器307，用于控制所述输入单元对输入单元获取到的第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据，用于控制所述寄存器调用所述压缩模型数据对所述第二待处理数据进行逐位比对，按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取预置位长个数值拼接组成第三待处理数据，用于控制所述算术逻辑单元对所述第三待处理数据进行第二预设操作，用于控制所述移位转换单元对第三待处理数据进行移位转换得到验证码。

上述输入单元301、寄存器302、算术逻辑单元303、移位转换单元304、存储器305、输出设备306和控制器307包含在CPU中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在嵌入式系统中生成验证码的方法，其特征是：包括，

步骤S1，CPU获取第一待处理数据；

步骤S2，根据所述第一待处理数据的位长和第一存储空间的大小，对所述第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据并存储到第一存储空间；

步骤S3，CPU调用压缩模型数据，对所述第一存储空间中的第二待处理数据进行逐位比对，在比对过程中按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取到预置位长个数值，并将提取到的数值按提取顺序拼接组成第三待处理数据存储到第二存储空间；

步骤S4，对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行第二预设操作，并用操作结果更新所述第三待处理数据；

步骤S5，对所述第二存储空间中的第三待处理数据进行移位转换得到处理结果，并用处理结果更新所述第三待处理数据；

步骤S6，将所述第二存储空间中的位长等于预置位长的第三待处理数据作为验证码输出。

2.根据权利要求1所述方法，其特征是：所述第一预设操作具体为，

比较所述第一待处理数据的位长与第一存储空间的大小；

若所述第一待处理数据的位长等于第一存储空间的大小则将所述第一待处理数据赋值给所述第二待处理数据；

若所述第一待处理数据的位长小于第一存储空间的大小则在所述第一待处理数据的高位或低位补零直至其位长等于第一存储空间的大小，将补零后的结果赋值给所述第二待处理数据；

若所述第一待处理数据的位长大于第一存储空间的大小则截取所述第一待处理数据高位端或低位端上位长等于第一存储空间的大小的数据赋值给所述第二待处理数据。

3.根据权利要求1所述方法，其特征是：所述压缩模型数据的位长等于所述第一存储空间的大小，所述压缩模型数据包含有预置位长个比特位值为1的比特位。

4.根据权利要求3所述方法，其特征是：步骤S3中所述预设压缩规则具体为，将所述压缩模型数据各个比特位与所述第二待处理数据的各个比特位由高位至低位一一对应，提取所述第二待处理数据中与所述压缩模型数据中比特位值为1的比特位一一对应的比特位值。

5.根据权利要求1所述方法，其特征是：所述第二预设操作具体为，设第三待处理数据的最高位为第1比特位，取第1至第15比特位上的数据与第16至第30比特位上的数据进行异或运算，用计算得到的15个异或运算结果替换所述第三待处理数据的第1至第15比特位上的数据。

6.根据权利要求1所述方法，其特征是：步骤S5中所述移位转换具体为，对所述第三待处理数据除最低位之外的比特位从低位到高位依次两两互换，互换后得到的数据即为移位转换结果。

7.一种在嵌入式系统中生成验证码的装置，其特征是：包括，

输入单元，用于获取第一待处理数据，并对所述第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据；

寄存器，用于调用所述压缩模型数据对所述第二待处理数据进行逐位比对，按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取预置位长个数值拼接组成第三待处理数据；

存储器，用于存储第二待处理数据的第一存储空间和用于存储第三待处理数据的第二存储空间；

算术逻辑单元，用于从所述第二存储空间中的第三待处理数据中取等长的两部分数据做异或运算，并用异或运算结果替换所述两部分数据中的任意一部分数据；

移位转换单元，用于在所述算术逻辑单元对所述第二存储空间数据替换后将所述第二存储空间中的数据除最低位外，每相邻两比特位上的数进行移位互换；

控制器，用于控制所述输入单元对输入单元获取到的第一待处理数据进行第一预设操作得到第二待处理数据，用于控制所述寄存器调用所述压缩模型数据对所述第二待处理数据进行逐位比对，按照预设压缩规则从所述第二待处理数据中提取预置位长个数值拼接组成第三待处理数据，用于控制所述算术逻辑单元对所述第三待处理数据进行第二预设操作，用于控制所述移位转换单元对第三待处理数据进行移位转换得到验证码；

输出设备，用于输出验证码。

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