CN104751538B - 一种开启门禁的实现方法及门禁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术，公开了一种开启门禁的实现方法及门禁系统。本发明中，开启门禁的实现方法包含以下步骤：移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统；移动终端在接收到门禁装置的读取的随机数与用户身份信息的请求时，通过无线方式将随机数与用户身份信息发送至门禁装置，供该门禁装置将读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理系统；门禁管理系统比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启门禁装置。由于移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，该随机数是唯一的，这样，保证了每一次开启门禁的唯一性，提高了门禁系统的安全性，提升了用户的使用体验。

Description

一种开启门禁的实现方法及门禁系统

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及保密通信技术。

背景技术

目前，开启门禁系统主要有两种形式：普通钥匙、门禁卡。普通钥匙形式的安全性比较高，但局限性在于灵活性比较差，开启门锁比较耗时；门禁卡形式虽然携带方便，开启门锁速度快，局限性在于存在着严重的安全隐患，容易被复制、丢失，并且需要增加额外的硬件成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开启门禁的实现方法及门禁系统，保证了每一次开启门禁的唯一性，提高了门禁系统的安全性，提升了用户的使用体验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种开启门禁的实现方法，包含以下步骤：

移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统；

所述移动终端在接收到门禁装置的读取的所述随机数与所述用户身份信息的请求时，通过无线方式将所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁装置，供该门禁装置将读取的所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁管理系统；

所述门禁管理系统比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启所述门禁装置。

本发明还提供了一种门禁系统，包含：移动终端、门禁装置与门禁管理模块；

所述移动终端，用于在需要开启门禁时产生一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至所述门禁管理模块；

所述门禁装置，用于通过内置的无线设备将从所述移动终端中读取的所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁管理模块；

所述门禁管理模块，用于比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致，并在一致时开启门禁装置。

本发明实施方式相对于现有技术而言，移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并且每一次开启门禁时生成的随机数具有唯一性，不可被复制。具体地说，移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统，其中，每次开启门禁时产生的随机数都是唯一的，不可被复制；接着，移动终端在接收到门禁装置的读取的随机数与用户身份信息的请求时，通过无线方式将随机数与用户身份信息发送至门禁装置，供该门禁装置将读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理系统；最后，门禁管理系统比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启门禁装置。由于每次开启门禁时产生的随机数是唯一的，不可被复制的，保证了每一次开启门禁的唯一性，提高了门禁系统的安全性，提升了用户的使用体验。

另外，在所述门禁管理系统比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致的步骤中，包含以下子步骤：

分别将来自所述移动终端与所述门禁装置的数据进行解密；

其中，所述门禁管理系统接收到的来自所述移动终端与所述门禁装置的数据均为加密后的所述随机数与所述用户身份信息。

由于门禁管理系统接收到的来自移动终端与门禁装置的数据分别为经过加密的随机数与用户身份信息，进一步提高了开启门禁的安全性。

另外，在所述移动终端经可信服务管理TSM验证后发起注册的步骤之后，在所述移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统的步骤之前，还包含以下步骤：

所述门禁应用客户端在需要开启门禁时验证用户信息；

验证成功时，所述门禁应用客户端处理开启门禁请求；验证失败时，提示用户，所述用户信息错误，不处理所述开启门禁请求。

由于门禁应用客户端在需要开启门禁时需要验证用户信息，所以，进一步提高了开启门禁的安全性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的开启门禁的实现方法的流程图；

图2是根据本发明第三实施方式中的注册移动终端方法的流程图；

图3是根据本发明第四实施方式的开启门禁的实现方法的流程图；

图4是根据本发明第五实施方式的开启门禁的实现方法的流程图；

图5是根据本发明第七实施方式的门禁系统的结构示意图；

图6是根据本发明第八实施方式的门禁系统的结构示意图。

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的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种开启门禁的的实现方法，具体流程如图1所示。

在步骤101中，移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将该随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统。其中，每一次开启门禁时生成的随机数都是唯一的，不可被复制的，这保证了每次开启门禁的唯一性，大大提高了开启门禁的安全性。而用户身份信息是事先储存在移动终端中的，在需要开启门禁时被移动终端调用。

接着，在步骤102中，移动终端在接收到门禁装置的读取的随机数与用户身份信息的请求时，通过无线方式将随机数与用户身份信息发送至门禁装置，供该门禁装置将读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理系统。在本步骤中，门禁装置采用专用网络将读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理系统。也就是说，门禁装置通过无线方式读取移动终端中的随机数与用户身份信息，并通过专用网络发送至门禁管理系统，这进一步提高了开启门禁的安全性。

最后，在步骤103中，门禁管理系统比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启门禁装置。

具体地说，门禁管理系统对分别来自移动终端与门禁装置的数据进行异或运算，若结果为0，代表来自移动终端与门禁装置的数据一致，则开启门禁装置；否则，通过移动网络向移动终端发送开启门禁装置失败的信息。

由于每一次在需要开启门禁时移动终端生成的随机数都是唯一的，不可被复制，这保证了每一次开启门禁的唯一性，大大提高了开启门禁的安全性，提升了用户的体验。

与现有技术相比，移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并且每一次开启门禁时生成的随机数具有唯一性，不可被复制，这保证了每一次开启门禁是唯一的，提高了门禁系统的安全性，提升了用户的使用体验。

本发明的第二实施方式涉及一种开启门禁的实现方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，在门禁管理系统比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致的步骤中，包含以下子步骤：分别将来自移动终端与门禁装置的数据进行解密；其中，门禁管理系统接收到的来自移动终端与门禁装置的数据均为加密后的随机数与用户身份信息。这样，进一步提高了开启门禁的安全性。

具体地说，在本实施方式中，在需要开启门禁时，移动终端将随机数与用户身份信息进行加密后再通过移动网络发送至门禁管理系统；同样，门禁装置将从移动终端读取的随机数与用户身份信息也进行加密后再发送至门禁管理系统；这样，门禁管理系统接收到的来自移动终端与门禁装置的数据均为加密后的随机数与用户身份信息，故先分别将来自移动终端与门禁装置的数据进行解密，再比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启门禁装置。这样，保证了每次开启门禁的的唯一性和安全性，进一步提高了开启门禁的安全性。

本发明第三实施方式涉及一种开启门禁的实现方法。第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要不同之处在于，在第一实施方式中，不包含移动终端向可信服务管理TSM发起注册；而在第三实施方式中，在移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统的步骤之前，还包含以下步骤：移动终端经可信服务管理TSM验证后发起注册。

在本实施方式中，移动终端经可信服务管理TSM（Trusted Service Management）验证后发起注册，经注册的移动终端才可安装门禁应用并使用门禁应用进行开启门禁。

具体地说，在本步骤中，包含以下子步骤，具体流程图如图2所示。

在步骤201中，移动终端通过移动网络下载经签名的门禁应用；其中，门禁应用包含门禁应用客户端与经加密的门禁应用服务端的安装包。

TSM为移动终端内置的可信执行环境的后台管理平台，若在可信执行环境中安装服务，门禁应用开发者需要向TSM申请唯一的密钥，对门禁应用进行签名。门禁应用开发者将经过签名的门禁应用发布在应用商店中供用户下载。用户可以通过使用移动网络将门禁应用下载到移动终端中，其中，门禁应用包含：应用客户端与经加密的门禁应用服务端的安装包。

在步骤202中，TSM对加密的安装包进行验证。移动终端下载到门禁应用服务端的安装包时，需要与TSM管理平台建立连接并进行验证。若验证通过，则进入步骤203；若验证失败，则认为该门禁应用非法，不安装门禁应用，并结束本流程。

在步骤203中，移动终端将门禁应用客户端安装在内置的普通区域，并在对加密的安装包进行解密后将门禁应用服务端安装在内置的安全区域；其中，普通区域运行丰富执行环境REE（Rich Execution Environment），安全区域运行可信执行环境TEE（TrustedExecution Environment）。

到此为止，移动终端完成门禁应用的安装。

本发明第四实施方式涉及一种开启门禁的实现方法。第四实施方式与第一实施方式大致相同，主要不同之处在于，在第一实施方式中，不包含门禁应用客户端在需要开启门禁时验证用户信息的步骤；而在第四实施方式中，包含门禁应用客户端在需要开启门禁时验证用户信息的步骤，具体流程如图3所示。这样，进一步提高了开启门禁的安全性。

在步骤301中，门禁应用客户端在需要开启门禁时验证用户信息。在开启门禁时需要验证用户信息（如通过输入密码、指纹识别等）进入到移动终端中的门禁应用客户端。若验证成功，则门禁应用客户端处理开启门禁请求，进入步骤302；若验证失败，则提示用户，用户信息错误，并结束本流程。

在步骤302中，移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将该随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统。本步骤与步骤101类似，在此不再赘述。

在步骤303中，移动终端在接收到门禁装置的读取的随机数与用户身份信息的请求时，通过无线方式将随机数与用户身份信息发送至门禁装置，供该门禁装置将读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理系统。本步骤与步骤102类似，在此不再赘述。

在步骤304中，门禁管理系统比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启门禁装置。本步骤与步骤103类似，在此不再赘述。

至此，利用移动终端内安装的门禁应用开启门禁的过程介绍完毕。

在本实施方式中，在开启门禁时经验证用户信息后才能进入到移动终端中的门禁应用客户端。这样，进一步提高了开启门禁的安全性。

本发明第五实施方式涉及一种开启门禁的实现方法。第五实施方式为第一实施方式的进一步细化，介绍了移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将该随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统的具体过程，具体流程如图4所示。

在步骤401中，门禁应用客户端调用移动终端内置的TEE客户端的应用程序编程接口API（Application Programming Interface），以封装开启门禁请求的信息。验证用户信息后，普通区域的门禁应用客户端调用对应的API，封装开启门禁请求的信息。

在步骤402中，移动终端内置的第一中断装置将封装的开启门禁请求的信息传送至内置的监视器Monitor。

在步骤403中，Monitor保存普通区域的状态，并切换到安全区域，同时将封装的信息传送至安全区域。

在步骤404中，安全区域内置的管理软件在门禁应用服务端的控制下解析封装的开启门禁请求的信息，同时产生随机数，并读取存储在安全区域的用户身份信息。门禁应用服务端在接收到封装的开启门禁请求的信息时，控制管理软件对封装的开启门禁请求的信息进行解析，并产生随机数，同时读取存储在安全区域的用户身份信息。另外，将用户身份信息储存在移动终端的安全区域，由于非安全区域的软件在没有授权的情况下不能读取安全区域储存的数据，使得用户身份信息得到保护。

在步骤405中，移动终端内置的第二中断装置将随机数与读取的用户身份信息传送至Monitor。

在步骤406中，Monitor保存安全区域的状态，并切换到普通区域，同时将接收到的数据传送至普通区域的门禁应用客户端。

在步骤407中，门禁应用客户端通过移动网络将接收到的数据发送出去。

到此为止，详细介绍了移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理系统的过程。

本发明第六实施方式涉及一种开启门禁的实现方法。第六实施方式在第五实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于，在安全区域内置的管理软件解析封装的开启门禁请求的信息，同时产生随机数，并读取存储在安全区域的用户身份信息的步骤中，管理软件还对随机数与用户身份信息进行加密，这样，随机数不但具有唯一性，安全性也得到进一步提高，这样保证了开启门禁的唯一性与安全性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第七实施方式涉及一种门禁系统，具体如图5所示，包含：移动终端、门禁装置与门禁管理模块。

移动终端，用于在需要开启门禁时产生一随机数，并将该随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理模块。

门禁装置，用于通过内置的无线设备将从移动终端中读取的随机数与用户身份信息发送至门禁管理模块。

门禁管理模块，用于比较来自移动终端与门禁装置的数据是否一致，并在一致时开启门禁装置。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第八实施方式涉及一种门禁系统，第八实施方式为第七实施方式的进一步细化，给出了移动终端的具体结构，具体如图6所示。

在本实施方式中，移动终端包含门禁应用客户端、门禁应用服务端、管理软件、监视器Monitor、第一中断装置与第二中断装置。

门禁应用客户端，用于在需要开启门禁时调用移动终端内置的可信执行环境TEE客户端的应用程序编程接口API，以将封装的开启门禁请求的信息经Monitor与第一中断装置输出至安全区域的门禁应用服务端。

Monitor，用于在移动终端内置的普通区域与安全区域之间进行切换；其中，普通区域运行丰富执行环境REE；安全区域运行可信执行环境TEE。

第一中断装置，用于将普通区域的数据传送至Monitor。

门禁应用服务端，用于根据收到的封装的开启门禁请求控制管理软件。

管理软件，用于在门禁应用服务端的控制下产生随机数并读取用户身份信息，并将该随机数与用户身份信息经第二中断装置与Monitor输出至普通区域的门禁应用客户端。

第二中断装置，用于将安全区域的数据传送至Monitor。

不难发现，本实施方式为与第五实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第五实施方式互相配合实施。第五实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第五实施方式中。

本发明第九实施方式涉及一种门禁系统。第九实施方式在第八实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在第九实施方式中，管理软件还用于对随机数与用户身份信息进行加密。

由于第六实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第六实施方式互相配合实施。第六实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第六实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第六实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种开启门禁的实现方法，其特征在于，包含以下步骤：

移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理模块；

所述移动终端在接收到门禁装置的读取所述随机数与所述用户身份信息的请求时，通过无线方式将所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁装置，供该门禁装置将读取的所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁管理模块；

所述门禁管理模块比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致，如果一致，则开启所述门禁装置。

2.根据权利要求1所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述门禁管理模块比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致的步骤中，包含以下子步骤：

分别将来自所述移动终端与所述门禁装置的数据进行解密；

其中，所述门禁管理模块接收到的来自所述移动终端与所述门禁装置的数据均为加密后的所述随机数与所述用户身份信息。

3.根据权利要求1所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理模块的步骤之前，还包含以下步骤：

所述移动终端经可信服务管理TSM验证后发起注册。

4.根据权利要求3所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述移动终端经可信服务管理TSM验证后发起注册的步骤中，包含以下子步骤：

所述移动终端通过所述移动网络下载经签名的门禁应用；其中，所述门禁应用包含门禁应用客户端与经加密的门禁应用服务端的安装包；

所述可信服务管理TSM对经加密的门禁应用服务端的安装包进行验证；

验证通过时，所述移动终端将所述门禁应用客户端安装在内置的普通区域，并在对经加密的门禁应用服务端的安装包进行解密后将门禁应用服务端安装在内置的安全区域；其中，普通区域运行丰富执行环境REE，所述安全区域运行可信执行环境TEE；验证失败时，不安装所述门禁应用。

5.根据权利要求4所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述移动终端经可信服务管理TSM验证后发起注册的步骤之后，在所述移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理模块的步骤之前，还包含以下步骤：

所述门禁应用客户端在需要开启门禁时验证用户信息；

验证成功时，所述门禁应用客户端处理开启门禁请求；验证失败时，提示用户，所述用户信息错误，不处理所述开启门禁请求。

6.根据权利要求5所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述移动终端在需要开启门禁时生成一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至门禁管理模块的步骤中，还包含以下子步骤：

所述门禁应用客户端调用所述移动终端内置的可信执行环境TEE客户端的应用程序编程接口API，以封装所述开启门禁请求的信息；

所述移动终端内置的第一中断装置将所述封装的开启门禁请求的信息传送至内置的监视器Monitor；

所述监视器Monitor保存所述普通区域的状态，并切换到安全区域，同时将所述封装的开启门禁请求的信息传送至所述安全区域；

所述安全区域内置的管理软件在所述门禁应用服务端的控制下解析所述封装的开启门禁请求的信息，同时产生所述随机数，并读取存储在所述安全区域的所述用户身份信息；

所述移动终端内置的第二中断装置将所述随机数与读取的用户身份信息传送至所述监视器Monitor；

所述监视器Monitor保存所述安全区域的状态，并切换到普通区域，同时将接收到的数据传送至所述普通区域的所述门禁应用客户端；

所述门禁应用客户端通过所述移动网络将接收到的数据发送出去。

7.根据权利要求1所述的开启门禁的实现方法，其特征在于，在所述供该门禁装置将读取的所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁管理模块的步骤中，采用专用网络。

8.一种门禁系统，其特征在于，包含：移动终端、门禁装置与门禁管理模块；

所述移动终端，用于在需要开启门禁时产生一随机数，并将所述随机数与用户身份信息通过移动网络发送至所述门禁管理模块；

所述门禁装置，用于通过内置的无线设备将从所述移动终端中读取的所述随机数与所述用户身份信息发送至所述门禁管理模块；

所述门禁管理模块，用于比较来自所述移动终端与所述门禁装置的数据是否一致，并在一致时开启门禁装置。

9.根据权利要求8所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端还包含门禁应用客户端、门禁应用服务端与管理软件；

所述门禁应用客户端，用于在需要开启门禁时调用移动终端内置的可信执行环境TEE客户端的应用程序编程接口API，以将封装的开启门禁请求的信息输出至所述门禁应用服务端；

所述门禁应用服务端，用于根据收到的所述封装的开启门禁请求控制所述管理软件；

所述管理软件，用于在所述门禁应用服务端的控制下产生随机数并读取用户身份信息。

10.根据权利要求9所述的门禁系统，其特征在于，所述管理软件还用于对所述随机数与所述用户身份信息进行加密。

11.根据权利要求9所述的门禁系统，其特征在于，所述移动终端还包含监视器Monitor；

所述监视器Monitor用于在所述移动终端内置的普通区域与安全区域之间进行切换；

其中，所述普通区域运行丰富执行环境REE；所述安全区域运行所述可信执行环境TEE。

12.根据权利要求11所述的门禁系统，其特征在于，还包含第一中断装置与第二中断装置；

所述第一中断装置用于将所述普通区域的数据传送至所述监视器Monitor；

所述第二中断装置用于将所述安全区域的数据传送至所述监视器Monitor。