CN104715533A - 一种使用移动终端动态指纹对码开门锁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用动态指纹对码开门锁的方法，本发明为取代传统的使用钥匙进行开锁的机制，升级智能开锁技术，提供一种方便安全、简单快捷的利用移动终端通过无线设备关联门锁，使用动态指纹开门锁的技术。采用以下技术方案：移动终端将其ID即ID_A发送到门禁系统，门禁系统将其ID即ID_B发送到移动终端；移动终端产生一个随机数R，通过一系列算法生成n个指纹的指纹集（H₁，H₂，_……，H_n）；移动终端和门禁系统对R、ID_A、ID_B、n和指纹集分别进行保存，对码完成。开门时将移动终端发过来的指纹H_n与门禁系统存储的指纹H_n’进行对比，若相同则打开门锁并将该指纹从移动终端和门锁的安全区中分别被删除，同时将n变成n-1；否则门锁不打开。

Description

一种使用移动终端动态指纹对码开门锁的方法

技术领域

本发明属于智能家居领域，使用移动终端通过无线设备与门禁关联，一次一指纹（One-time Finger-prints，简称OTF)的开门锁技术。

背景技术

门禁是防盗安全中最基本的产品，近年来，随着信息化的发展，人们安全意识的提高，以及社会不法分子手段的变化，对于门锁安全的要求也越来越高，传统门锁的弊端不断显现，而新技术的发展应用总是需要时间的考验。在当今社会，家庭、办公楼······到处都有门禁设备，每个人都需要保管各种钥匙，这不但不便于管理而且极易丢失，钥匙一旦丢失可能会造成失主的财产失窃，造成损失。随着技术的发展，出现了各种各样开门锁的技术。广泛使用的密码锁，由用户进行密码的设置，虽然在一定程度上方便了用户，但是需要经常修改密码容易造成密码遗忘或者被窃取等一系列问题，给用户带来不便。通过人脸识别等生物识别技术开门锁的方法虽然具有方便、直观性突出等优点，但是人体面部的头发、饰物等遮挡物，人脸变老等因素，需要进行人工智能补偿，对周围的光线环境的敏感性，都可能影响识别的准确性；现有的使用蓝牙、RFID、WIFI等开门锁的方法，虽然实现了移动终端开门锁，但是由于其采用固定密码和手动输入密码的方式，极大的降低了安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是取代传统的使用钥匙进行开锁的机制，并升级智能开锁技术，提供一种方便安全、简单快捷的利用移动终端通过无线设备关联门锁，使用动态指纹开门锁的技术。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种使用动态指纹对码开门锁的方法，其特征在于：

包括对码的步骤，

移动终端将移动终端的ID——ID_A发送到门禁系统，门禁装置将门禁装置的ID——ID_B发送到移动终端；

移动终端产生一个随机数R，通过如下算法生成n个指纹的指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），n即为指纹的序号：

H₀ = R;

H₁ = H( H₀ , ID_A, ID_B );

H₂ = H( H₁, ID_A, ID_B );

H_n= H( H_n-1, ID_A, ID_B )

移动终端保存R、ID_B、n和指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），并将指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n）、n和ID_A发送到门禁装置，门禁装置对这些信息进行保存，保存的指纹集表示为指纹集（H₁’，H₂’，_{·······}，H_n’），完成对码；

还包括指纹信息匹配的步骤，

移动终端将指纹H_n、ID_A和发送的指纹序号n发送到门禁装置，门禁根据ID_A找到对应的移动终端的指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），然后根据指纹序号n找到门禁所存储的对应的指纹H_n’；

将门禁装置存储的指纹H_n’与移动终端发送过来的指纹H_n进行对比，若相同则匹配成功打开门锁，否则匹配失败，门锁不打开；

在匹配成功之后，该使用过的指纹H_n将从移动终端和门锁的安全区中被删除同时将n变成n-1。

上述技术方案中，移动终端还关联有至少一个从移动终端N，N为自然数，从移动终端N将其指纹H_n、ID_N和发送的指纹序号n发送到A上，A将接收到的指纹H_n、ID_N和发送的指纹序号发送到门禁装置将门锁打开。

本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

（1）RFID将阅读器安装在门禁上造成门禁的成本非常昂贵，该发明的计算装置存在于终端上，门禁只需要存储装置和移位寄存器，将大部分成本转移到了移动终端上，大大降低了门禁的成本。

（2）现有的使用蓝牙和WIFI等技术实现开门锁的技术采用的是固定密码的方式，极易被破解。该发明采用的是OTF方式且动态指纹从后面往前逐个取出使用（H_n，H_n-1，_{·······}，H₁），利用单向函数的单向特性，极大的提高了安全性。

（3）通过人脸识别等生物识别技术开门锁的方法虽然具有方便、直观性突出等优点，但是人体面部的头发、饰物等遮挡物，人脸变老等因素，需要进行人工智能补偿，对周围的光线环境的敏感性，都可能影响识别的准确性；生物识别装置安装在门禁上极大的提高了门禁的成本。该发明的计算装置存在于终端且只在对码阶段生成指纹集的过程中有过少量计算，门禁只需要存储装置和移位寄存器，大大降低了门禁的成本。该发明使用的密码匹配算法非常简单，只需要在对码的时候生成全部指纹，存储在门禁和移动终端的安全区中，在门禁对动态指纹进行识别和匹配的时候只需要将门禁的安全区中存储的对应的指纹数据H_n’与移动终端发送过来的指纹H_n进行对比即可完成指纹识别和匹配，达到近似100%的精确性和微秒级的效率。

附图说明

图1 移动终端与门的关系E-R图，图1中m为手机的数量， n为门的数量，也即一部手机可以打开n个门，一扇门可以被m个手机打开，门和手机是多对多的关系；

图2 移动终端生成动态指纹的过程，图2中m为需要生成的动态指纹的数量，n为常数，H0-Hm为生成的m个动态指纹；

图3 移动终端和门进行对码的过程；

图4 移动终端通过动态指纹开门锁的过程；

图5 移动终端A发生故障时的处理流程图；

图6 注册流程图。

具体实施方式

本发明所解决的技术问题是：提供一种使用动态指纹对码开门锁的方法。其方法步骤包括：

（1）    首先用户进行移动终端APP(Application)注册。

（2）    注册成功之后移动终端和门进行对码，对码过程如下：

①　将门上的开关调到对码的位置；

②　移动终端和门进行无线设备连接；

③　移动终端将移动终端的ID（ID_A）发送到门，门将门的id(ID_B)发送到移动终端；

④　移动终端产生一个随机数R，通过如下算法生成n个指纹：

H₀ = R;

H₁ = H( H₀ , ID_A, ID_B );

H₂ = H( H₁, ID_A, ID_B );

H_n= H( H_n-1, ID_A, ID_B )。

⑤　移动终端保存R、ID_B、n和指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n）并将指纹集、n和ID_A短距离（1m以内）内发送到门禁系统，门禁对这些信息进行保存，对码完成。

（3）    开门锁时终端生成动态指纹并将ID_A、H_n和n发送到门禁系统。

（4）    门禁系统对接收到的信息进行验证，验证过程如下：

门禁根据移动终端发来的ID_A找到对应的移动终端的指纹集，然后根据收到的指纹的序号n找到门禁所存储的对应的指纹H_n’，将门禁存储的指纹与移动终端发送过来的指纹H_n进行对比，若相同则匹配成功打开门锁，否则匹配失败，门锁不打开。在匹配成功之后，在终端和门禁将该使用过的指纹将回收，以保证其不能再次被使用，同时n变为n-1。

（5）    当发生故障无法打开门锁时，通过关联的移动终端打开门锁，过程如下：

当移动终端A打不开门锁时候，移动终端A发送请求到与A关联的移动终端B上，移动终端B将自己的指纹Hn、n和ID发送到A,A将这些信息发送到门禁将门锁打开，门锁打开之后将移动终端A与门重新对码即可恢复使用。

Claims (2)

1.一种使用动态指纹对码开门锁的方法，其特征在于：

包括对码的步骤，

移动终端将移动终端的ID——ID_A发送到门禁系统，门禁装置将门禁装置的ID——ID_B发送到移动终端；

移动终端产生一个随机数R，通过如下算法生成n个指纹的指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），n即为指纹的序号：

H₀ = R;

H₁ = H( H₀ , ID_A, ID_B );

H₂ = H( H₁, ID_A, ID_B );

H_n= H( H_n-1, ID_A, ID_B )

移动终端保存R、ID_B、n和指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），并将指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n）、n和ID_A发送到门禁装置，门禁装置对这些信息进行保存，保存的指纹集表示为指纹集（H₁’，H₂’，_{·······}，H_n’），完成对码；

还包括指纹信息匹配的步骤，

移动终端将指纹H_n、ID_A和发送的指纹序号n发送到门禁装置，门禁根据ID_A找到对应的移动终端的指纹集（H₁，H₂，_{·······}，H_n），然后根据指纹序号n找到门禁所存储的对应的指纹H_n’；

将门禁装置存储的指纹H_n’与移动终端发送过来的指纹H_n进行对比，若相同则匹配成功打开门锁，否则匹配失败，门锁不打开；

在匹配成功之后，该使用过的指纹H_n将从移动终端和门锁的安全区中被删除同时将n变成n-1。

2.根据权利要求1所述的一种使用动态指纹对码开门锁的方法，其特征在于：移动终端还关联有至少一个从移动终端N，N为自然数，从移动终端N将其指纹H_n、ID_N和发送的指纹序号n发送到A上，A将接收到的指纹H_n、ID_N和发送的指纹序号发送到门禁装置将门锁打开。