CN105721409A - 具有wlan功能的设备接入网络的方法及实现该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有WLAN功能的设备接入网络的方法，包括以下步骤：智能终端设备获取密钥KEY1，智能终端设备将其知晓的无线接入设备的接入信息利用KEY1加密后向外发出，并将自己的唯一标识信息也向外发出，具有WLAN功能的设备监听得到唯一标识信息及加密的接入信息，利用唯一标识信息和预置的密钥材料生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息进行解密从而获得接入信息。本发明还涉及实现该方法的具有WLAN功能的设备及智能终端设备。

Description

具有WLAN功能的设备接入网络的方法及实现该方法的设备
技术领域
本发明属网络通信领域，尤其是涉及智能家居领域。
背景技术
智能家电是利用计算机技术、网络通讯技术等原理，在原家电传统功能上，融合个性化需求，将与家居生活有关的各个电器子系统有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。
请参照图1，现有的一种较佳的智能家居方案中，用户将配备有WLAN模块的洗衣机、冰箱、电灯等智能家电买回家后，利用配备有无线局域网WLAN功能的智能手机接入自己家中的无线接入设备AP从而接入网络，然后从网络上下载并安装智能家电供应商指定的APP(Application)。安装APP后，智能手机将它所接入的AP的网络名称SSID及登陆密码通过WALN功能发出，此时，智能家电就可利用其WLAN模块监听并获得AP的网络名称SSID及登陆密码，从而智能家电就可以接入AP而登录网络了。这种方案对用户来说操作简单，对厂商来说实现成本也不高，非常利于智能家居生活的推广，但是却存在严重的安全问题，其中最为严重的安全问题是，智能家电可以监听并获得AP的SSID及登陆密码也就意味着其他智能设备同样可以监听并获得，这就为他人蹭网、获得用户隐私甚或进行不法行为提供了机会。
发明内容
鉴于此，本发明提供了具有WLAN功能的设备接入网络的方法及实现该方法的设备，以解决背景技术中的安全问题，从而使大家可以毫无后顾之忧的享受智能家居生活带来的便捷。
一种具有WLAN功能的设备接入网络的方法，该方法至少涉及一具有WLAN功能的设备10、一智能终端设备20及一无线接入设备30，且具有WLAN功能的设备10预置了密钥材料11。在该方法实施前，智能终端设备20应当已知晓无线接入设备30接入信息31。所述接入信息31通常包括AP的SSID和密码或者包括AP的SSID和证书。该方法包括以下步骤：
步骤S1，智能终端设备20获取密钥KEY1；其中，智能终端设备20获取KEY1的方式，可以是从其外部获得的，也可以是在其本地生成的，KEY1是利用具有WLAN功能的设备10的密钥材料11及智能终端20的唯一标识信息21生成的。
步骤S2，所述智能终端设备20将其已知晓的无线接入设备30的接入信息31利用所述KEY1加密后向外发出，并将所述唯一标识信息21也向外发出。
步骤S3，具有WLAN功能的设备10收到所述唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用所述唯一标识信息21和所述预置的密钥材料11生成所述KEY1，利用所述KEY1对所述加密的接入信息31进行解密从而获得所述接入信息31。
其中，所述密钥材料11可以包括预共享密钥KEY0，KEY0是由密钥中心KC下发的。
所述密钥材料11还可以包括具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12。
本发明还提供了用于实现上述方法的具有WLAN功能的设备，包括存储单元101、收发单元201和处理单元301，其特征在于：
存储单元101，用于预置密钥材料11。
收发单元201，用于接收智能终端设备20发出的智能终端设备20的唯一标识信息21及加密了的无线接入设备的接入信息31。
处理单元301，用于利用所述唯一标识信息21及密钥材料11生成KEY1，利用所述KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得所述接入信息31。
其中，所述密钥材料11可以包括预共享密钥KEY0，KEY0是由密钥中心KC下发的。
所述密钥材料11还可以包括具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12。
一种智能终端设备20，包括存储单元102、收发单元202和处理单元302，其特征在于：
存储单元102，用于存储所述智能终端设备20的唯一标识信息21、所述智能终端设备20知晓的无线接入设备30的接入信息31以及所述智能终端设备20所获取的密钥KEY1。
处理单元302，用于利用所述KEY1加密所述接入信息31。
收发单元202，用于发出所述智能终端设备20的唯一标识信息21和加密后的接入信息31。
其中，所述密钥材料11可以包括预共享密钥KEY0，KEY0是由密钥中心KC下发的。
所述密钥材料11还可以包括具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12。
本发明利用在具有WLAN功能的设备上预先配置的密钥材料即可全面解决安全问题。同时，对用户来说，用户体验不受任何影响；对厂商来说，解决具有WLAN功能的设备所增加的成本也非常低。
附图说明
图1是现有的智能家居方案示意图；
图2是本发明智能家居方案核心架构示意图；
图3是本发明具有WLAN功能的设备接入网络的方法流程图；
图4是本发明具有WLAN功能的设备接入网络的方法的基于预共享密钥方案的示意图；
图5是本发明具有WLAN功能的设备接入网络的方法的基于唯一标识符ID方案的示意图；
图6是本发明具有WLAN功能的设备结构示意图；
图7是本发明智能终端设备结构示意图。
具体实施方式
请参见图2及图3，本发明提供了一种具有WLAN功能的设备接入网络的方法，该方法至少涉及一具有WLAN功能的设备10、一智能终端设备20及一无线接入设备30，且具有WLAN功能的设备10预置了密钥材料11。所述具有WLAN功能的设备10可以是具有WLAN功能或配备了WLAN模块的各种有能力成为网络节点的设备，例如，家电、游戏机、媒体播放器、交通工具等。所述智能终端设备20可以是手机、电脑、PDA、平板等具有人机交互界面的电子设备。在该方法实施前，智能终端设备20应当已知晓无线接入设备30的接入信息31。所述接入信息31通常包括AP的SSID和密码或者包括AP的SSID和证书。该方法包括以下步骤：
步骤S1，智能终端设备20获取密钥KEY1。其中，智能终端设备20获取KEY1的方式，可以是从其外部获得的，也可以是在其本地生成的；而KEY1是利用具有WLAN功能的设备的密钥材料11及智能终端20的唯一标识信息21生成的。
步骤S2，智能终端设备20将其知晓的无线接入设备30的接入信息31利用KEY1加密后向外发出，并将自己的唯一标识信息21也向外发出。
其中，唯一标识信息21是指能够根据它唯一确定智能终端设备20的信息(例如MAC地址)，即，唯一标识信息21与智能终端设备20是一一对应关系，从而可以根据唯一标识信息21确定智能终端设备20。
步骤S3，具有WLAN功能的设备10收到唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用唯一标识信息21和预置的密钥材料11生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得接入信息31。
这样，具有WLAN功能的设备10就可利用接入信息31接入无线接入设备30，从而接入网络。利用该方法可以有效防止他人监听并获得无线接入设备30的接入信息，尤其是密码或者证书，防止出现安全问题。
基于以上方法，本发明给出两类具体实现方案如下，方案一为基于预共享密钥机制的实施方案，方案二为基于唯一标识符ID的实施方案。
具体实施方案一：
请继续参照图4，在本方案中，所述密钥材料11采用的是预共享密钥KEY0，是由一密钥分发中心KC下发给具有WLAN功能的设备10的。其中，密钥分发中心KC负责生成、下发和统一管理预共享密钥，从而确保预共享密钥的安全。本方案包括以下步骤：
步骤S10，智能终端设备20将自己的唯一标识信息21发给密钥分发中心KC；
步骤S20，密钥分发中心KC根据KEY0和唯一标识信息21导出密钥KEY1；
步骤S30，密钥分发中心KC将KEY1发送给智能终端设备20；
步骤S40，智能终端设备20将无线接入设备30的接入信息31利用KEY1进行加密；
步骤S50，智能终端将加密后的接入信息31通过WLAN向外发出，并将自己的唯一标识信息21也通过WLAN向外发出；
步骤S60，具有WLAN功能的设备10收到唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用唯一标识信息21和预置的预共享密钥KEY0生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得接入信息31。
这样，具有WLAN功能的设备10就可利用解密后的接入信息31接入无线接入设备30，从而接入网络。
所述步骤S10-S30具体推荐采用如下方式实现：用户登录智能终端设备20的APP软件，APP提交用户注册信息(注册信息可采用用户名口令机制)和唯一标识信息21到密钥分发中心KC，KC首先通过APP用户注册信息验证用户身份，验证成功后，通过密钥分发请求信息判断APP内部是否已经存储KEY1，如果未存储则通过由KEY0和唯一标识信息21导出的密钥KEY1下发给APP，如果智能终端设备20已经存储KEY1且不需要更新，则不分发KEY1。利用该方式的好处是可以通过管控APP来进一步提高整个方案的安全性，且APP的使用对用户来说方便易用、用户体验好。
所述步骤S50-S60具体可采用如下实现方式：智能终端设备20通过发送特定地址数据帧(特定组播地址)或WLAN管理帧向空口发出接入配置通告，通告信息包括用KEY1加密后的接入信息31。若采用WLAN管理帧，则可选取目前保留类型的管理帧类型，接入配置通告封装在该管理帧的数据帧体内容中；若采用组播数据帧，则接入配置通告编码封装到238.x.x.x后23比特中，由于每一个特定地址数据包只有23比特可用来传输参数信息，完整的参数信息需要发送多个特定数据帧。具有WLAN功能的设备10监听(具有WLAN功能的设备工作在扫描侦听模式)接收到智能终端设备20发送的接入配置通告，获取唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用唯一标识信息21和预置的预共享密钥KEY0成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得接入信息31。利用该方式的好处是智能终端和具有WLAN功能的设备之间无需双向的数据交互即可实现接入信息31的发送，这样就无需具有WLAN功能的设备10具备通信数据交互能力，从而减少设备10的成本。
具体实施方案二：
请继续参照图5，在本方案中，所述密钥材料11为具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12。其中，具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12可以为序列号，也可以为一维条形码，也可以为二维码，也可以为通过NFC可读的信息，或者也可以为产品说明书中的某一信息。本方案包括以下步骤：
步骤S100，智能终端设备20获取具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12；
步骤S200，智能终端设备20利用自己的唯一标识信息21和具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12生成KEY1，利用KEY1将已知晓的无线接入设备30的接入信息31进行加密；
步骤S300，智能终端设备20将利用KEY1加密后的接入信息31向外发出，并将自己的唯一标识信息21也向外发出；
步骤S400,具有WLAN功能的设备10收到唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用唯一标识信息21和预置的唯一标识信息12生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得接入信息31。
这样，具有WLAN功能的设备10就可利用解密后的接入信息31接入无线接入设备30，从而接入网络。
所述步骤S100-S200可采用如下实现方式：用户登录智能终端设备20的APP软件,APP提交用户注册信息(注册信息可采用用户名口令机制)和唯一标识信息21到一后台服务器，后台服务器首先通过APP用户注册信息验证用户身份，验证成功后，APP通过用户操作来获取需要接入的具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12(其中,唯一标识信息12可以为序列号，也可以为产品说明书中的某一信息，此时用户可以手动输入使APP获取该唯一标识信息12；还可以为一维条形码，二维码或者为通过NFC可读的信息，此时可以通过扫描使APP获取该唯一标识信息12)，从而使智能终端设备20根据唯一标识信息12和智能终端设备20的唯一标识信息21导出KEY1。利用该方式的好处是可以通过管控APP来进一步提高整个方案的安全性，且APP的使用对用户来说方便易用、用户体验好；通常只有购买了具有WLAN功能的设备10的用户或被该用户授权的人员才能获取唯一标识信息12，从而提升了安全性。
所述步骤S300-S400具体可采用如下实现方式：智能终端设备20通过发送特定地址数据帧(特定组播地址)或WLAN管理帧向空口发出接入配置通告，通告信息包括用KEY1加密后的接入信息31。若采用WLAN管理帧，则可选取目前保留类型的管理帧类型，接入配置通告封装在该管理帧的数据帧体内容中；若采用组播数据帧，则接入配置通告编码封装到238.x.x.x后23比特中，由于每一个特定地址数据包只有23比特可用来传输参数信息，完整的参数信息需要发送多个特定数据帧。具有WLAN功能的设备10监听(具有WLAN功能的设备10工作在扫描侦听模式)接收到智能设备20发送的接入配置通告，获取唯一标识信息21及加密的接入信息31，利用唯一标识信息21和预置的唯一标识信息12生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得接入信息31。
本发明还提供了用于实现上述方法的具有WLAN功能的设备10，包括存储单元101、收发单元201和处理单元301，其特征在于：
存储单元101，用于预置密钥材料11；
收发单元201，用于接收智能终端设备20发出的智能终端设备20的唯一标识信息21及加密了的无线接入设备的接入信息31；
处理单元301，用于利用所述唯一标识信息21及密钥材料11生成KEY1，利用KEY1对加密的接入信息31进行解密从而获得所述接入信息31。
其中，所述密钥材料11可以包括预共享密钥KEY0，KEY0是由密钥中心KC下发的。
所述密钥材料11还可以包括具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12。
本发明还提供了用于实现上述方法的智能终端设备20，包括存储单元102、收发单元202和处理单元302，其特征在于：
存储单元102，用于存储智能终端设备20的唯一标识信息21、智能终端设备20知晓的无线接入设备30的接入信息31以及智能终端设备20所获取的密钥KEY1；
处理单元302，用于利用KEY1加密所述接入信息31；
收发单元202，用于发出所述智能终端设备20的唯一标识信息21和加密后的接入信息31。
所述密钥材料11可以包括预共享密钥KEY0，KEY0是由密钥中心KC下发的；此时，所述收发单元202还用于向密钥中心KC发送唯一标识信息21并接收密钥分发中心KC根据KEY0及唯一标识信息21导出的密钥KEY1。智能终端设备20还可进一步包括APP，用于调用收发单元202将用户注册信息(注册信息可采用用户名口令机制)和唯一标识信息21发送到密钥分发中心KC，并接受KC下发的KEY1。
所述密钥材料11还可以包括具有WLAN功能的设备10的唯一标识信息12；此时，智能终端设备20还包括一获取单元402，用于获取唯一标识信息12，其中，唯一标识信息12可以为序列号，也可以为产品说明书中的某一信息，此时获取单元402通过用户手动输入获取唯一标识信息12，该唯一标识信息12也可以为一维条形码，二维码或者为通过NFC可读的信息，此时获取单元402通过扫描获取唯一标识信息12。智能终端设备20还可进一步包括APP，用于调用收发单元202将APP的用户注册信息(注册信息可采用用户名口令机制)发送至一后台服务器进行验证，并在验证通过后，调用处理单元302利用或自行利用唯一标识信息21和唯一标识信息12生成KEY1。

Claims (15)

1.一种具有WLAN功能的设备接入网络的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1，智能终端设备(20)获取密钥KEY1；其中，智能终端设备(20)获取KEY1的方式，可以是从其外部获得的，也可以是在其本地生成的，KEY1是利用具有WLAN功能的设备(10)的密钥材料(11)及智能终端(20)的唯一标识信息(21)生成的；
步骤S2，所述智能终端设备(20)将其已知晓的无线接入设备(30)的接入信息(31)利用所述KEY1加密后向外发出，并将所述唯一标识信息(21)也向外发出；
步骤S3，具有WLAN功能的设备(10)收到所述唯一标识信息(21)及加密的接入信息(31)，利用所述唯一标识信息(21)和所述预置的密钥材料(11)生成所述KEY1，利用所述KEY1对所述加密的接入信息(31)进行解密从而获得所述接入信息(31)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密钥材料(11)包括预共享密钥KEY0，所述预共享密钥KEY0是由一密钥分发中心KC下发的，该方法具体包括以下步骤：
步骤S10，所述智能终端设备(20)将所述唯一标识信息(21)发给所述密钥分发中心KC；
步骤S20，所述密钥分发中心KC根据所述KEY0和所述唯一标识信息(21)导出所述密钥KEY1；
步骤S30，所述密钥分发中心KC将所述KEY1发送给所述智能终端设备(20)；
步骤S40，所述智能终端设备(20)将所述无线接入设备(30)的所述接入信息(31)利用所述KEY1进行加密；
步骤S50，所述智能终端设备(20)将加密后的接入信息(31)通过WLAN向外发出，并将所述唯一标识信息(21)也通过WLAN向外发出；
步骤S60，所述具有WLAN功能的设备(10)收到所述唯一标识信息(21)及所述加密的接入信息(31)，利用所述唯一标识信息(21)和所述KEY0生成所述KEY1，利用所述KEY1对所述加密的接入信息(31)进行解密从而获得所述接入信息(31)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S10-S30具体推荐采用如下方式实现：
所述智能终端设备(20)安装一APP软件，所述APP提交用户注册信息和所述唯一标识信息(21)到所述密钥分发中心KC，所述KC通过APP用户注册信息验证用户身份，验证成功后，通过密钥分发请求信息判断APP内部是否已经存储所述KEY1，如果未存储则通过由所述KEY0和所述唯一标识信息(21)导出的所述密钥KEY1下发给APP，如果所述智能终端设备(20)已经存储所述KEY1且不需要更新，则不分发所述KEY1。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S50-S60具体可采用如下实现方式：
所述智能终端设备(20)通过特定地址数据帧或WLAN管理帧向空口发出接入配置通告，通告信息包括用所述KEY1加密后的接入信息31，具有WLAN功能的设备10工作在扫描侦听模式监听接收到所述接入配置通告。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述密钥材料(11)包括所述具有WLAN功能的设备(10)的唯一标识信息(12)，该方法具体包括以下步骤：
步骤S100，所述智能终端设备(20)获取所述具有WLAN功能的设备(10)的所述唯一标识信息(12)；
步骤S200，所述智能终端设备(20)利用所述唯一标识信息(21)和所述具有WLAN功能的设备(10)的所述唯一标识信息(12)生成所述KEY1，利用所述KEY1将已知晓的所述无线接入设备(30)的所述接入信息(31)进行加密；
步骤S300，所述智能终端设备(20)将利用所述KEY1加密后的接入信息(31)向外发出，并将所述唯一标识信息(21)也向外发出；
步骤S400,所述具有WLAN功能的设备(10)收到所述唯一标识信息(21)及所述加密的接入信息(31)，利用所述唯一标识信息(21)和所述唯一标识信息(12)生成所述KEY1，利用所述KEY1对所述加密的接入信息(31)进行解密从而获得所述接入信息(31)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S100-S200可采用如下实现方式：
所述智能终端设备(20)安装一APP软件，用户登录所述智能终端设备(20)的APP软件,APP提交用户注册信息和所述唯一标识信息(21)到一后台服务器，所述后台服务器通过APP用户注册信息验证用户身份，验证成功后，APP通过用户操作来获取需要接入的所述具有WLAN功能的设备(10)的所述唯一标识信息(12)，从而使所述智能终端设备(20)根据所述唯一标识信息(12)和所述唯一标识信息(21)导出所述KEY1；
其中,
所述唯一标识信息(12)可以为序列号，也可以为产品说明书中的某一信息，此时用户可以手动输入所述唯一标识信息(12)；或者，所述唯一标识信息(12)还可以为一维条形码，二维码或者为通过NFC可读的信息，此时可以通过扫描获取所述唯一标识信息(12)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S300-S400具体可采用如下实现方式：
所述智能终端设备(20)通过发送特定地址数据帧或WLAN管理帧向空口发出接入配置通告，通告信息包括用所述KEY1加密后的接入信息(31)，所述具有WLAN功能的设备(10)监听获得所述接入配置通告。
8.一种具有WLAN功能的设备，包括存储单元(101)、收发单元(201)和处理单元(301)，其特征在于：
所述存储单元(101)，用于预置密钥材料(11)；
所述收发单元(201)，用于接收智能终端设备(20)发出的智能终端设备(20)的唯一标识信息(21)及加密了的无线接入设备的接入信息(31)；
所述处理单元(301)，用于利用所述唯一标识信息(21)及密钥材料(11)生成KEY1，利用所述KEY1对加密的接入信息(31)进行解密从而获得所述接入信息(31)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：
所述密钥材料(11)包括预共享密钥KEY0，所述KEY0是由密钥中心KC下发的。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述密钥材料(11)包括具有WLAN功能的设备(10)的唯一标识信息12。
11.一种智能终端设备(20)，包括存储单元(102)、收发单元(202)和处理单元(302)，其特征在于：
所述存储单元(102)，用于存储所述智能终端设备(20)的唯一标识信息(21)、所述智能终端设备(20)知晓的无线接入设备(30)的接入信息(31)以及所述智能终端设备(20)所获取的密钥KEY1；
所述处理单元(302)，用于利用所述KEY1加密所述接入信息(31)；
所述收发单元(202)，用于发出所述智能终端设备(20)的唯一标识信息(21)和加密后的接入信息(31)。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：
所述密钥材料(11)包括预共享密钥KEY0，所述KEY0是由一密钥中心KC下发的；
所述收发单元(202)还用于向所述密钥中心KC发送所述唯一标识信息(21)并接收所述密钥分发中心KC根据所述KEY0及所述唯一标识信息(21)导出的密钥KEY1。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于：
还可进一步包括一APP，用于调用所述收发单元(202)将所述APP的用户注册信息和所述唯一标识信息21发送到所述密钥分发中心KC，并接受所述KC下发的所述KEY1。
14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：
所述密钥材料(11)还可以包括具有WLAN功能的设备(10)的唯一标识信息(12)；
所述的设备还可进一步包括一获取单元(402)，用于获取所述唯一标识信息(12)；
其中，
所述唯一标识信息(12)可以为序列号，也可以为产品说明书中的某一信息，且所述获取单元(402)通过用户手动输入获取所述唯一标识信息(12)；或者，所述唯一标识信息(12)也可以为一维条形码、二维码或者为通过NFC可读的信息，且所述获取单元(402)通过扫描获取所述唯一标识信息(12)。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于：
还包括一APP，用于调用所述收发单元(202)将所述APP的用户注册信息发送到一后台服务器进行验证，并在验证通过后，调用所述处理单元(302)利用或自行利用所述唯一标识信息(21)和所述唯一标识信息(12)生成所述KEY1。
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