CN104393987A - 基于iBeacon技术的数据加密方法及系统 - Google Patents

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韩颖新
刘志勇
叶震宇
安斌
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Abstract

本发明涉及一种基于iBeacon技术的数据加密方法，在本发明的应用中，iBeacon基站每固定时间间隔生成变化的UUID信息并发出，所述UUID信息为加密信息；用户设备判断接收到的UUID是否属于UUID信息之一；判断正确后，用户设备解密UUID信息，接入网络。通过本发明的方法，较好的防止iBeacon数据被修改或被仿冒的问题，保证基站的正常使用，实现了iBeacon基站的较高安全性。

Description

基于iBeacon技术的数据加密方法及系统
技术领域
本发明属于通信领域，特别是涉及到一种有关于iBeacon技术的数据加密方法以及加密系统。
背景技术
iBeacon是苹果在2013年WWDC上推出一项基于蓝牙4.0(Bluetooth LE|BLE|Bluetooth Smart)的精准微定位技术，当你的手持设备靠近一个iBeacon基站时，设备就能够感应到iBeacon信号，范围可以从几毫米到50米。iBeacon相比较于原来的蓝牙技术有几个特点：首先它不需要配对，苹果在之前对蓝牙设备的控制比较严格，所以只有通过MFI认证过的蓝牙设备才能与iDevice连接，而蓝牙4.0就没有这些限制了；准确与距离。普通的蓝牙(蓝牙4.0之前)一般的传输距离在0.1～10m，而iBeacon信号可以精确到毫米级别，并且最大可支持到50m的范围；功耗更低。其实蓝牙4.0又叫低功耗蓝牙，一个普通的纽扣电池可供一个iBeacon基站硬件使用两年。
iBeacon具体而言利用的是BLE中名为“通告帧”(Advertising)的广播帧。通告帧是定期发送的帧，只要是支持BLE的设备就可以接收到。iBeacon通过在这种通告帧的有效负载部分嵌入苹果自主格式的数据来实现。
iBeacon的数据主要由四种资讯构成，分别是UUID(通用唯一标识符)、Major、Minor、Measured Power。
其中，UUID是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。
用户设备例如手机APP通过UUID来识别基站，但是，存在一些安全上的隐患，他人有可能修改UUID致使iBeacon基站失效，或者有人仿冒iBeacon基站发送同样的UUID信号，这些都对iBeacon技术的使用造成了不良的影响。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种基于iBeacon技术的数据加密方法以及系统，防止iBeacon数据被修改或被仿冒。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于：
(一)iBeacon基站每固定时间间隔生成变化的UUID信息并发出，所述UUID信息为加密信息；
(二)用户设备接收iBeacon基站发出的UUID信息；
(三)用户设备判断接收到的UUID是否属于步骤(一)生成的UUID信息之一；
(四)判断正确后，用户设备解密UUID信息，接入网络。
其中，步骤(一)中所述加密的UUID信息的生成方法为：
a、设定MNTVUUID为一个多位的固定数字；
b、所述MNTVUUID搭配密钥经过AES128加密算法转换生成UUID信息；
c、所述步骤b每固定时间间隔执行一次。
进一步的，所述MNTVUUID为一个10位数的固定数字。
进一步的，所述MNTVUUID搭配密钥，其过程为：MNTVUUID这一固定数字随机选取其中某位X，将X进行操作，得到XNEW；重复该过程，通过这样的操作得到一串新的数字。
优选的，所述将X进行操作得到XNE，具体方法为将X转换为二进制，进行移位操作，得到XNEW，转换为16进制；若XNEW>f，则取XNEW＝f，f为16进制数。
本发明的另一方面，一种基于iBeacon技术的数据加密系统，包括iBeacon基站、用户设备，其特征在于，还包括：UUID加密模块，安装于iBeacon基站，用于每固定时间间隔生成变化的UUID信息；比较模块，安装于用户设备，用于判断接收到的UUID是否属于步骤(一)生成的UUID信息之一。
其中，所述UUID加密模块，包括密钥搭配模块和AES128加密算法模块，用于多位的固定数字MNTVUUID搭配密钥经过AES128加密算法转换生成UUID信息；还包括一计时器，用于每固定时间间隔执行一次。
进一步的，所述密钥搭配模块包括选取模块，用于MNTVUUID这一固定数字随机选取其中某位X；还包括操作模块，用于将X进行操作，得到XNEW；还包括一计数器，用于重复执行上述过程。
更进一步的，所述操作模块包括进制转换模块、移位模块、比较模块，所述进制转换模块用于将X转换为二进制和将XNEW转换为16进制，所述移位模块用于进行移位操作，所述比较模块用于进行比较，若XNEW>f，则取XNEW＝f，f为16进制数。
本发明的有益效果为：通过本发明的系统设置的加密方法，较好的防止iBeacon数据被修改或被仿冒的问题，即使有人连接iBeacon之后试图恶意修改基站的UUID，它也会自动跳号，保证基站的正常使用，而如果有人试图仿造基站发出同样的UUID信号，没有密钥和具体算法是做不到的，这样就实现了iBeacon基站的较高安全性。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：
在本发明的应用中，iBeacon基站每固定时间间隔生成变化的UUID信息并发出，所述UUID信息为加密信息；其加密方法为：
a、设定MNTVUUID为一个10位的固定数字；
b、所述MNTVUUID搭配密钥，MNTVUUID这一固定数字随机选取其中某位X，将X转换为二进制，进行移位操作，得到XNEW，转换为16进制；若XNEW>f，则取XNEW＝f，f为16进制数；重复该过程，通过这样的操作得到一串新的数字，经过AES128加密算法转换生成UUID信息；
c、所述步骤b每固定时间间隔执行一次。
上面所述固定时间间隔，例如，可以为3秒钟，即每分钟变化20次，会先后生成20个UUID。
用户设备接收UUID，并判断接收到的UUID是否属于步骤(一)生成的UUID信息之一，因为步骤(一)中会生成的UUID信息都记录在用户设备中；
判断正确后，用户设备解密UUID信息，接入网络。
UUID的生成过程举例如下：
MNTVUUID格式:十位纯数字，例如：1408120121；
密钥：取MNTVUUID的第5位，对该位的数字X转化成二进制：0001；进行左移3位操作得到XNEW为二进制：1000，转换为16进制：8；(若XNEW>f，则取XNEW＝f)；取若干位进行同样的操作。通过这样的操作得到一串新的数字，再利用AES128算法进行加密运算，加密运算得到UUID。
UUID格式：xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxx(8-4-4-4-12，本括号里的数字代表位数)，其中每个x是0-9或a-f范围内的一个十六进制的数字。
其中AES128算法的操作模式为：首先密匙和待加密信息按位相与。然后所有要加密的分组都用一个函数F进行迭代计算，函数F要迭代10次。计算用的子密匙是由一个密匙扩展函数产生的，初始的密匙是主密匙。
即使有人试图仿造基站发出同样的UUID信号，没有密钥和具体算法是做不到的，这样通过本发明就实现了iBeacon基站的较高安全性。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于：
(一)iBeacon基站每固定时间间隔生成变化的UUID信息并发出，所述UUID信息为加密信息；
(二)用户设备接收iBeacon基站发出的UUID信息；
(三)用户设备判断接收到的UUID是否属于步骤(一)生成的UUID信息之一；
(四)判断正确后，用户设备解密UUID信息，接入网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于，步骤(一)中所加密的UUID信息的生成方法为：
a、设定MNTVUUID为一个多位的固定数字；
b、所述MNTVUUID搭配密钥经过AES128加密算法转换生成UUID信息；
c、所述步骤b每固定时间间隔执行一次。
3.根据权利要求2所述的一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于，所述MNTVUUID为一个10位数的固定数字。
4.根据权利要求2所述的一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于，所述MNTVUUID搭配密钥，其过程为：MNTVUUID这一固定数字随机选取其中某位X，将X进行操作，得到XNEW；重复该过程，通过这样的操作得到一串新的数字。
5.根据权利要求4所述的一种基于iBeacon技术的数据加密方法，其特征在于，所述将X进行操作得到XNEW，具体方法为将X转换为二进制，进行移位操作，得到XNEW，转换为16进制；若XNEW>f，则取XNEW＝f，f为16进制数。
6.一种基于iBeacon技术的数据加密系统，包括iBeacon基站、用户设备，其特征在于，还包括：
UUID加密模块，安装于iBeacon基站，用于每固定时间间隔生成变化的UUID信息；
比较模块，安装于用户设备，用于判断接收到的UUID是否属于步骤(一)生成的UUID信息之一。
7.根据权利要求6所述的一种基于iBeacon技术的数据加密系统，其特征在于，所述UUID加密模块，包括密钥搭配模块和AES128加密算法模块，用于多位的固定数字MNTVUUID搭配密钥经过AES128加密算法转换生成UUID信息；还包括一计时器，用于每固定时间间隔执行一次。
8.根据权利要求7所述的一种基于iBeacon技术的数据加密系统，其特征在于，所述密钥搭配模块包括选取模块，用于MNTVUUID这一固定数字随机选取其中某位X；还包括操作模块，用于将X进行操作，得到XNEW；还包括一计数器，用于重复执行上述过程。
9.根据权利要求8所述的一种基于iBeacon技术的数据加密系统，其特征在于，所述操作模块包括进制转换模块、移位模块、比较模块，所述进制转换模块用于将X转换为二进制和将XNEW转换为16进制，所述移位模块用于进行移位操作，所述比较模块用于进行比较，若XNEW>f，则取XNEW＝f，f为16进制数。
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