CN106296941A - 一种钥匙容器及数字锁控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钥匙容器及数字锁控制系统及其控制方法，所述钥匙容器与数字锁系统包含数字锁、钥匙容器和第三方认证机构，所述数字锁、钥匙容器和第三方认证机构任意两个彼此进行信息交互，本发明同时实现了数字锁初始化、数字锁IP地址更改、钥匙容器密钥修改、数字锁于钥匙容器匹配、数字锁于钥匙容器解匹配、近距离开锁、远程开锁、加密算法更新的功能。所述控制方法利用加密算法对数字锁与钥匙容器间的通信进行加密以提高系统的抗蓄意攻击性能，同时通过用户自定义密钥及定期加密算法更新进一步提高系统的安全性，用户输入正确的密钥才能进入钥匙容器系统可以防止非用户本人操作，提高安全性。

Description

一种钥匙容器及数字锁控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种钥匙容器和数字锁，尤其涉及一种钥匙容器及数字锁控制系统及控制方法，属于智能开锁控制领域。

背景技术

钥匙和锁几乎是每个人日常生活的必须品，锁的类型也很多，比如智能卡门锁、指纹门锁、密码锁等，但由于其均存在一定的缺陷，例如，密码锁需要用户记住密码才可以开锁，用户容易忘记密码，密码容易被盗取，所以简单的机械锁依然是目前最常用的类型。随着科技技术的不断发展进步，人类的追求决定了互联网必须进一步演进发展到物联网的时代。所谓物联网就是万事万物互联互通，实现人与人、人与物、物与物之间的交流联络。物联网时代，传统的机械锁、钥匙都可以是物联网中的一个通信节点，这也使得仅用一个智能终端代替一大串机械钥匙成为可能，人们再也不用总是带着一大串沉重的钥匙出门。

目前市场上已出现了一些不同类型的智能钥匙，以汽车的智能钥匙为例，早期的汽车智能钥匙通过RFID（无线射频识别）技术来实现打开一个或两个车门、行李箱和油箱盖的功能，或者操控汽车的车窗和天窗的功能。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。也就是说当车主走近车辆一定距离时，门锁会自动打开并解除防盗；当车主离开车辆时，门锁会自动锁上并进入防盗状态。不过当智能卡损坏或没电时车主无法进入车内时，同时由于技术的限制，只能在一定范围内实现对于汽车的控制。

此外也可通过智能终端的APP与汽车互联实现对汽车的控制，汽车与手机的互联的方式主要有蓝牙、Wi-Fi等，在手机与车辆互联的系统应用中，这种互联再结合一些软件的开发，可以实现对特定应用软件的手机和车机的双向控制。即可实现通过车载系统的物理按键或语音命令来控制手机，包括接听/拨打电话、听手机音乐、用手机导航等，或者实现通过手机APP对汽车进行远程遥控，例如远程开启车头大灯，驾驶室空调系统，让车子无人驶出停车位。该技术也可以实现通过APP将汽车的钥匙分享给他人。也就是说你只需要在手机上下载安装相应的APP并获得该车的授权，就可以通过手机等移动设备开启车辆。只是这项技术会带来几个问题，第一利用APP作为汽车钥匙容易受到外来攻击，并不是十分安全。第二，目前该技术仅应用于对于汽车的控制。第三，必须在两方都成功接入网络的情况下该技术才能实现一方对于另一方的控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种钥匙容器及数字锁控制系统及其控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种钥匙容器及数字锁控制系统，包含数字锁、钥匙容器和第三方认证机构，所述数字锁、钥匙容器和第三方认证机构任意两个彼此进行信息交互，所述数字锁包含第一核心处理模块以及分别与其连接的第一显示模块和第一通讯模块，所述钥匙容器包含第二核心处理模块以及分别与其连接的第二显示模块和第二通讯模块；所述第一通讯模块包含第一控制器以及分别与其连接的第一网络接入单元、第一用户交互单元、第一无线信号接收单元和第一无线发射单元，所述第一核心处理模块包含第一处理器模块以及分别与其连接的第一存储单元、生成单元、对比单元、第一计算单元、第一判断单元和开启单元；所述第二通讯模块包含第二控制器以及分别与其连接的第二网络接入单元、第二用户交互单元、第二无线信号接收单元和第二无线发射单元，所述第二核心处理模块包含第二处理器模块以及分别与其连接的第二存储单元、第二计算单元和第二判断单元。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，所述第三方认证机构包含微控制器模块以及分别与其连接的数据传输模块和识别模块。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，所述第一处理器模块和第二处理器模块都采用AVR系列单片机。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，所述第一存储单元和第二存储单元均采用DDR3存储器。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，第一无线发射单元和第二发射单元采用射频发射器。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，第一无线信号接收单元和第二无线信号接收单元都采用射频接收器。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，第一网络接入单元和第二网络接入单元均可以通过移动网络或者局域网接入互联网实现通信功能。

作为本发明一种钥匙容器及数字锁控制系统的进一步优选方案，第一用户交互单元和第二用户交互单元为用户提供了可视化的用户界面，方便用户操作。

一种身份验证控制方法，具体验证步骤如下所述：

Step1:所述数字锁生成一随机序列发送给所述钥匙容器，同时所述数字锁将所述随机数列暂存在本端的存储单元；

Step2:所述钥匙容器接收所述随机序列，并根据本端存储的加密算法对所述随机序列进行加密计算生成第一密文，所述钥匙容器将所述第一密文发送给所述数字锁；

Step3:所述数字锁接收所述第一密文，同时根据本端的加密算法对本端存储单元暂存的所述随机序列进行加密计算生成第二密文，所述数字锁将所述第一密文与所述第二密文进行对比，若对比结果相同则身份验证成功。

作为本发明一种身份验证控制方法的进一步优选方案，所述数字锁生成的随机序列为数字与英文字母的随机组合，且所述数字锁生成的随机序列的长度随机。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明同时实现了数字锁初始化、数字锁IP地址更改、钥匙容器密钥修改、数字锁与钥匙容器匹配、数字锁与钥匙容器解匹配、近距离开锁、远程开锁、加密算法更新的功能。

2.本发明利用加密算法对数字锁与钥匙容器间的通信进行加密以提高系统的抗蓄意攻击性能，同时通过用户自定义密钥及定期加密算法更新进一步提高系统的安全性，用户输入正确的密钥才能进入钥匙容器系统可以防止非用户本人操作，提高安全性；

3.本发明还实现了用户自由设定一个钥匙容器开启多个数字锁或者一个数字锁由多个钥匙容器开启的功能；

4.本发明用户使用一个密钥就可以登录钥匙容器系统，利用所述钥匙容器就可以开启多个数字锁，避免多个数字锁对应多个密钥而用户必须同时记住多个密钥的情况才能顺利开锁的情况；

5.本发明实现了可视化的便捷操作。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明数字锁的功能结构图；

图3是本发明钥匙容器的功能结构图；

图4是本发明数字锁初始化/数字锁IP地址更改通信流程示意图；

图5本发明钥匙容器密码修改通信流程示意图；

图6是本发明钥匙容器与数字锁匹配通信流程示意图；

图7是本发明解除钥匙容器、数字锁的匹配通信流程示意图；

图8是本发明数字锁与钥匙容器的多组合拓扑结构图；

图9是本发明近距离开锁时钥匙容器与数字锁之间的通信流程图；

图10是本发明远程网络开锁通信流程示意图；

图11是本发明加密算法更新通信流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种钥匙容器及数字锁控制系统，包含数字锁、钥匙容器和第三方认证机构，所述数字锁、钥匙容器和第三方认证机构任意两个彼此进行信息交互。

如图2所示，所述数字锁包含第一核心处理模块以及分别与其连接的第一显示模块和第一通讯模块，所述第一核心处理模块包含第一处理器模块以及分别与其连接的第一存储单元、生成单元、对比单元、第一计算单元、第一判断单元和开启单元；所述第一通讯模块包含第一控制器以及分比与其连接的第一网络接入单元、第一用户交互单元、第一无线信号接收单元和第一无线发射单元；

所述第一网络接入单元将所述钥匙容器接入网络。

所述第一用户交互单元用于用户与钥匙容器系统的交互，接收用户的各类输入。

所述第一无线信号接收单元接收钥匙容器发送来的各类无线信号消息。

所述第一无线信号发射单元向钥匙容器发送各类无线信号消息。

所述第一存储单元存储了所述数字锁的ID信息、所述数字锁的IP地址信息、多个可以开启所述数字锁的钥匙容器的ID信息、多个密钥、多种加密算法程序、本端随机生成的序列。

所述生成单元用与在包含在身份验证的通信过程中生成一随机序列。

所述对比单元用与在包含在身份验证的通信过程中将第一密文与第二密文进行对比。

所述第一计算单元用于对本端存储的随机序列进行加密计算。

所述第一判断单元判别所述数字锁端接收的各类消息的类型及对应操作，判断对比单元的对比结果对应操作。

所述开启单元根据判断单元的指令开启机械锁。

如图3所示，所述钥匙容器包含第二核心处理模块以及分别与其连接的第二显示模块和第二通讯模块；第二通讯模块包含第二控制器以及分比与其连接的第二网络接入单元、第二用户交互单元、第二无线信号接收单元和第二无线发射单元，所述第二核心处理模块包含第二处理器模块以及分别与其连接的第二存储单元、第二计算单元和第二判断单元。

所述第二网络接入单元将所述钥匙容器接入网络。

所述第二用户交互单元用于用户与钥匙容器系统的交互，接收用户的各类输入。

所述第二无线信号接收单元接收数字锁发送来的各类无线信号消息。

所述第二无线信号发射单元向数字锁发送各类无线信号消息。

所述第二存储单元存储所述钥匙容器对应的ID信息、密钥信息及加密算法程序。

所述第二判断单元判别所述钥匙容器端接收的各类消息的类型及对应操作。

所述第二计算单元在需要对收到的信息加密时调用加密算法对其进行加密计算。

其中，所述第三方认证机构包含微控制器模块以及分别与其连接的数据传输模块和识别模块，所述第一处理器模块和第二处理器模块都采用AVR系列单片机，第一无线发射单元采用射频发射器，所述第一存储单元和第二存储单元均采用DDR3存储器。

具体控制流程：

（一）数字锁初始化：

如图4所示，所述数字锁出厂设置为未初始化，若用户第一次使用，则所述数字锁会自动提醒用户进行初始化，用户根据提示将所述数字锁接入网络并在所述数字锁的操作界面选择“初始化选项”，所述数字锁通过网络与第三方认证机构建立通信进行初始化。所述数字锁获取本端IP地址信息并向第三方认证机构发送初始化请求消息如图4中箭头（1）所示，所述初始化请求消息包含所述数字锁的ID信息IDb1、IP地址信息IPb1。

第三方认证机构接收到所述初始化请求消息，并根据所述数字锁的ID信息IDb1、IP地址信息IPb1在所述第三方认证机构端存储的IP地址信息列表增加一新的列表项，所述新的列表项包括所述数字锁的ID信息IDb1、所述数字锁的IP地址信息IPb1。新列表项增加成功后，第三方认证机构向所述数字锁返回表示初始化成功的初始化响应消息如图4中箭头（2）所示）；新列表项增加失败，第三方认证机构向所述数字锁返回表示初始化失败的初始化响应消息如图4中箭头（2）所示；所述数字锁接收所述第三方认证机构返回的初始化响应消息如图4中箭头（2）所示，判断消息类型并提示用户初始化操作是否成功。

（二）数字锁IP地址更新

如图4所示，数字锁的IP一般是固定的，特殊情况需要更改时则可以通过以下所述方式进行更改。

所述数字锁需接入网络然后向第三方监管机构发送更新IP请求消息，所述更新IP请求消息包含所述数字锁的ID信息IDb1、新的IP地址信息如图4中箭头（1）所示。

所述第三方监管机构接收所述更新IP请求消息，并将所述更新IP请求消息中的ID信息IDb1与所述数字锁端预先存储的多个ID信息进行匹配。若匹配成功，所述第三方监管机构根据所述数字锁的ID信息更新本地存储的列表中对应的IP地址信息项，IP地址更新成功后所述第三方监管机构向所述数字锁发回表示IP地址更新成功更新IP请求响应消息如图4中箭头（2）所示；若匹配失败则返回表示IP地址更新失败的更新IP请求响应消息如图4中箭头（2）所示。

（三）钥匙容器密钥修改

生产厂商为用户提供钥匙容器系统登录的初始密码，为确保安全性，用户需修改所述初始密码。或者某密码使用较长时间，为确保安全性，用户想要修改所述密码。修改密钥的具体的操作及通信流程如图5所示为：

用户首先需要将所述钥匙容器接入网络，在所述钥匙容器的操作界面输入密钥Key1进入所述钥匙容器系统，所述密钥Key1由生产厂商提供或者用户自己预先设定，并分别存储在所述钥匙容器端、所述数字锁端及第三方监管机构，用户在进入所述钥匙容器系统后，在所述钥匙容器的操作界面选择“密钥修改”选项，所述钥匙容器向第三方监管机构发送密钥修改请求消息如图5中箭头（1）所示，所述密钥修改请求消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1及所述密钥Key1。

所述第三方监管机构将接收到的密钥修改请求消息中的IDa1信息及密钥Key1与所述数字锁端预先存储的多个ID信息及密钥信息进行匹配，所述匹配过程为：先进行ID信息的匹配，匹配成功将该ID信息对应的密钥Key信息与接收到密钥Key1进行对比，对比完全相同则匹配成功。若ID信息匹配失败或者密钥信息匹配失败。

若匹配成功，所述第三方监管机构与所述钥匙容器建立通信如图5中箭头（2）所示，根据用户输入的新密钥，所述钥匙容器更新本端存储的属性列表中的密钥项，同时，所述第三方监管机构更新本端存储的钥匙容器信息列表中所述钥匙容器对应的密钥项。所述第三方监管机构根据所述钥匙容器的ID信息IDa1及本端存储的匹配列表、IP地址信息列表找到所述钥匙容器能开启的多个的数字锁的IP地址信息，通过所述多个IP地址信息分别与多个数字锁建立通信如图5中箭头（3）、（4）、（5）所示并修改所述多个数字锁端存储的开启列表中对应于所述钥匙容器的密钥项；若匹配失败则所述第三方监管机构向所述钥匙容器发回匹配失败消息。

（四）数字锁与钥匙容器匹配：

当用户同时拥有数字锁及钥匙容器，并需要使用所述钥匙容器开启所述数字锁时，需要将所述数字锁与所述钥匙容器进行匹配，具体匹配过程为：

与所述钥匙容器匹配的数字锁已进行过初始化并初始化成功，用户在所述钥匙容器的操作界面输入密钥Key1进入所述钥匙容器系统，在所述钥匙容器的操作界面选择“匹配数字锁”选项，所述钥匙容器向第三方认证机构发送匹配请求消息如图6中箭头（1）所示，所述匹配请求消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述钥匙容器的密钥信息Key1及所述需匹配的数字锁的ID信息IDb1，所述数字锁的ID信息可以通过所述数字锁设备查询得到。

所述第三方认证机构接收匹配请求消息，将所述匹配请求消息中的所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述需匹配的数字锁的ID信息IDb1暂存于本端，同时，根据所述匹配请求消息包含的所述数字锁的ID信息IDb1在所述第三方认证机构端存储的IP地址信息列表中找到所述数字锁的IP地址信息IPb1，并向所述地址发送验证匹配请求消息如图6中箭头（2）所示，所述验证匹配请求消息包括所述钥匙容器的ID信息IDa1。

所述数字锁接收所述验证匹配请求消息，若用户同意增加所述钥匙容器开启所述数字锁则在所述数字锁的操作界面选择“同意”选项，所述数字锁发回表示同意的验证匹配请求响应消息如图6中箭头（3）所示，并将所述钥匙容器的ID信息IDa1暂存于所述数字锁端；若用户不同意增加所述钥匙容器开启所述数字锁则在所述数字锁的操作界面选择“拒绝”选项，所述数字锁发回表示不同意的验证匹配请求响应消息如图6中箭头（3）所示。

所述第三方认证机构接收所述验证匹配请求响应消息，判断所述验证匹配请求响应消息的类型。若用户同意增加所述钥匙容器，则所述第三方认证机构根据所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述数字锁的ID信息IDb1在所述第三方认证机构端存储的匹配列表增加一新的列表项，所述新的列表项包括所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述数字锁的ID信息IDb1，然后所述第三方认证机构与所述数字锁建立通信如图6中箭头（4）所示，所述第三方认证机构根据所述钥匙容器的ID信息IDa1在本端存储的钥匙容器信息列表中找到所述钥匙容器对应的密钥信息Key1、加密算法信息，并将所述钥匙容器对应的密钥信息Key1、加密算法信息发送给所述数字锁。

所述数字锁接收所述第三方认证机构发来的所述钥匙容器对应的密钥信息Key1、所述钥匙容器加密算法信息，并在所述数字锁端存储的开启列表中增加一列表项，所述增加的列表项包含所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述钥匙容器的密钥信息Key1、所述钥匙容器的加密算法信息。增加成功后所述数字锁向所述第三方认证机构返回匹配成功反馈消息如图6中箭头（5）所示，同时所述数字锁删除本端暂存的所述钥匙容器的ID信息IDa1。

所述第三方认证机构接收到来自所述数字锁的匹配成功反馈消息，所述第三方认证机构向所述钥匙容器发送匹配成功的匹配请求响应消息如图6中箭头（6）所示，并删除本端暂存的所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述需增加的数字锁的ID信息IDb1。

若所述第三方认证机构接收的所述验证增加请求响应消息为用户不同意增加所述钥匙容器，所述第三方认证机构向所述钥匙容器发送匹配失败的匹配请求响应消息如图6中箭头（6）所示并删除本端暂存的所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述需增加的数字锁的ID信息IDb1。

所述钥匙容器接收第三方认证机构返回的匹配请求响应消息，根据消息类型判断是否匹配成功并将匹配结果显示给用户。若匹配成功，用户就可以使用所述钥匙容器开启所述数字锁以及实现其他相关功能。

（五）钥匙容器与数字锁解匹配：

用户通过所述数字锁端可视化的操作界面选择解除匹配选项并选中某个能开启所述数字锁的钥匙容器，所述数字锁向所述第三方认证机构发送解除匹配请求消息如图7中箭头（1）所示，所述解除匹配请求消息包含所述数字锁的ID信息IDb1、所述钥匙容器的ID信息IDa1。

所述第三方认证机构接收到所述解除匹配请求消息后根据解除匹配请求消息中包含的所述数字锁的ID信息IDb1、所述钥匙容器的ID信息IDa1删除所述第三方认证机构存储的匹配列表中的对应列表项，删除信息包括所述数字锁的ID信息IDb1、所述钥匙容器的ID信息IDa1。

所述第三方认证机构端的信息删除成功后向所述数字锁发送解除匹配请求响应消息如图7中箭头（2）所示，所述数字锁接收所述解除匹配请求响应消息，删除本端存储的开启列表中对应的列表项，删除信息包括所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述钥匙容器的密钥信息Key1、所述钥匙容器的加密算法程序信息。删除成功后在操作界面显示“匹配解除成功”提示信息。

同时，所述第三方认证机构生成匹配失效消息并存储于本端，当所述钥匙容器接入所述第三方认证机构时如图7中箭头（3）所示，所述第三方认证机构向所述钥匙容器发送所述匹配失效消息如图7中箭头（4）所示，提醒用户所述钥匙容器与所述数字锁的匹配已失效，所述匹配失效消息包括所述钥匙容器的ID信息IDa1、所述数字锁的ID信息IDb1。

（六）数字锁与钥匙容器的多种组合

通过数字锁与钥匙容器的匹配与解除匹配可以实现数字锁与钥匙容器的多种组合，即一个钥匙容器可以开启多个数字锁，一个数字锁可以由多个钥匙容器开启。

如图8所示，一个钥匙容器可以开启多个数字锁。例如，图中数字锁1、数字锁2及数字锁4都与钥匙容器1进行了匹配，则可利用钥匙容器1开启数字锁1、数字锁2及数字锁4。同理，同一个数字锁可以由多个钥匙容器来开启。例如，数字锁1与钥匙容器1、钥匙容器2都进行了匹配，则钥匙容器1、钥匙容器2都可以分别开启数字锁1。

（七）近距离开锁：

近距离开锁适合用户携带所述钥匙容器并在所要开启的数字锁附近的情况，此时，所述钥匙容器、数字锁均无需接入网络，下述请求消息、请求响应消息、验证消息、验证反馈消息均为无线射频信号。用户输入正确的密钥才能进入钥匙容器系统可以防止非用户本人操作，提高安全性。无线信号通信验证过程可防止蓄意攻击进一步提高安全性。

某钥匙容器与某数字锁匹配成功后，用户携带所述数字锁并到达与所述钥匙容器一定距离范围内，可以使用所述钥匙容器开启所述数字锁，所述钥匙容器与所述数字锁之间的具体通信流程如图9所示如下：

1）初始时，钥匙容器、数字锁均处于closed状态，当需要开启所述数字锁时，用户需要在所述钥匙容器的操作界面输入密钥Key1进入所述钥匙容器系统，用户在进入所述钥匙容器系统后，在所述钥匙容器的操作界面选择所要开启的所述数字锁，所述钥匙容器向所述数字锁发送请求消息，所述请求消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1及所述密钥Key1，然后所述钥匙容器进入响应等待状态。

2）所述数字锁收到所述请求消息后被唤醒，然后将接收到的请求消息中的IDa1信息及密钥Key1与所述数字锁端存储的开启列表中的多个ID信息及密钥Key信息进行匹配，所述匹配过程为：先进行ID信息的匹配，匹配成功将该ID信息对应的密钥Key信息与接收到密钥Key1进行对比，对比完全相同则匹配成功。若ID信息匹配失败或者密钥信息匹配失败。若匹配成功，将所述请求消息中的IDa1信息暂存于所述数字锁端，所述数字锁生成的一随机序列作为请求响应消息发送给所述钥匙容器，并将所述随机序列暂存于所述数字锁端，所述随机序列为数字及英文字母的随机组合且序列长度也随机，所述数字锁进入验证等待状态；若匹配失败，所述数字锁向所述钥匙容器发送请求响应消息，所述请求响应消息为匹配失败消息，所述数字锁进入关闭状态。

3）所述钥匙容器接收数字锁发来的请求响应消息。若所述接收到的请求响应消息为匹配失败消息，则所述钥匙容器进入关闭状态；若所述请求响应消息包含一随机序列，则利用所述钥匙容器端存储的加密算法对所述随机序列进行加密计算生成第一密文并将所述第一密文作为验证消息发送给所述数字锁，所述钥匙容器进入反馈等待状态。

4）若所述数字锁接收到所述钥匙容器发来的验证消息，则根据所述数字锁端暂存的IDa1信息在本端存储的开启列表中选择对应的加密算法对所述数字锁端暂存的随机序列进行加密生成第二密文，所述加密算法与所述钥匙容器端的加密算法相同，将验证消息中的第一密文与所述第二密文进行对比，若对比结果相同，则开启机械锁并向所述钥匙容器发送验证成功的验证反馈消息，数字锁进入关闭状态；若对比结果不同，则所述数字锁向所述钥匙容器发送验证失败的验证反馈消息，数字锁进入关闭状态；删除本端存储的所述随机序列及IDa1信息。

5）所述钥匙容器接收所述钥匙容器发来的验证反馈消息，所述钥匙容器进入关闭状态。

（八）远程开锁：

有时携带所述钥匙容器的用户不在所要开启的所述数字锁的附近，而需要帮助其他未携带钥匙容器的家人开启门锁时，则需要使用远程开锁的功能。下述远程开锁请求消息、远程开锁请求响应消息、请求消息、请求响应消息、验证消息、验证反馈消息均为IP数据流。用户输入正确的密钥才能进入钥匙容器系统可以防止非用户本人操作，提高安全性。通信验证过程可防止蓄意攻击进一步提高安全性。

某钥匙容器与某数字锁匹配成功后，同时接入网络可实现远程开锁，具体操作及钥匙容器与第三方认证机构、数字锁之间的具体通信流程如图10所示如下：

1）用户首先需要将所述钥匙容器接入网络，在所述钥匙容器的操作界面输入密钥Key1进入所述钥匙容器系统，用户在进入所述钥匙容器系统后，在所述钥匙容器的操作界面选择“远程开锁”选项并选择所要开启的所述数字锁，所述钥匙容器向第三方认证机构发送远程开锁请求消息（如图10中箭头（1）所示），所述远程开锁请求消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1、所要开启的所述数字锁的ID信息IDb1及所述密钥Key1。

2）第三方认证机构将接收到的远程开锁请求消息中的IDa1信息及密钥Key1与所述数字锁端存储的钥匙容器信息列表中的多个ID信息及密钥Key信息进行匹配，所述匹配过程为：先进行ID信息的匹配，匹配成功将该ID信息对应的密钥Key信息与接收到密钥Key1进行对比，对比完全相同则匹配成功。若ID信息匹配失败或者密钥信息匹配失败。若匹配失败则所述第三方认证机构向所述钥匙容器发回匹配失败消息，结束此次通信过程；若匹配成功，第三方认证机构根据所述远程开锁请求消息中的IDb1信息在本端存储的IP地址信息列表中找到所述IDb1信息对应的IP地址信息并将其作为远程开锁请求响应消息（如图10中箭头（3）所示）发回给所述钥匙容器。

3）所述钥匙容器根据远程开锁请求响应消息中的IP地址信息与所述数字锁建立通信，具体通信流程如图10中箭头（3）所示为：

①所述钥匙容器根据远程开锁请求响应消息中的IP地址信息向数字锁发送请求消息，所述请求消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1及所述密钥Key1，然后所述钥匙容器进入响应等待状态。

②所述数字锁收到所述请求消息后被唤醒，然后将接收到的请求消息中的IDa1信息及密钥Key1与所述数字锁端存储的开启列表中的多个ID信息及密钥Key信息进行匹配，所述匹配过程为：先进行ID信息的匹配，匹配成功将该ID信息对应的密钥Key信息与接收到密钥Key1进行对比，对比完全相同则匹配成功。若ID信息匹配失败或者密钥信息匹配失败。若匹配成功，将所述请求消息中的IDa1信息暂存于所述数字锁端，所述数字锁生成的一随机序列作为请求响应消息发送给所述钥匙容器，并将所述随机序列暂存于所述数字锁端，所述随机序列为数字及英文字母的随机组合且序列长度也随机，所述数字锁进入验证等待状态；若匹配失败，所述数字锁向所述钥匙容器发送请求响应消息，所述请求响应消息为匹配失败消息，所述数字锁进入关闭状态。

③所述钥匙容器接收数字锁发来的请求响应消息。若所述接收到的请求响应消息为匹配失败消息，则所述钥匙容器进入关闭状态；若所述请求响应消息包含一随机序列，则利用所述钥匙容器端存储的加密算法对所述随机序列进行加密计算生成第一密文并将所述第一密文作为验证消息发送给所述数字锁，所述钥匙容器进入反馈等待状态。

④若所述数字锁接收到所述钥匙容器发来的验证消息，则根据所述数字锁端暂存的IDa1信息在所述数字锁端存储的开启列表中选择对应的加密算法对所述数字锁端暂存的随机序列进行加密生成第二密文，所述加密算法与所述钥匙容器端的加密算法相同，将验证消息中的第一密文与所述第二密文进行对比，若对比结果相同，则开启机械锁并向所述钥匙容器发送验证成功的验证反馈消息，数字锁进入关闭状态；若对比结果不同，则所述数字锁向所述钥匙容器发送验证失败的验证反馈消息，数字锁进入关闭状态；删除本端存储的所述随机序列及IDa1信息。

⑤所述钥匙容器接收所述钥匙容器发来的验证反馈消息，所述钥匙容器进入关闭状态。

（九）加密算法更新

为了确保安全性，第三方认证机构定期提醒用户更新加密算法，所述第三方认证机构定期生成加密算法更新请求消息，当用户将所述钥匙容器接入网络时，所述第三方认证机构向所述钥匙容器发送所述加密算法更新消息如图11中箭头（1）所示。在所述钥匙容器的操作界面输入密钥Key1进入所述钥匙容器系统后，所述钥匙容器接收所述加密算法更新请求消息，提示用户是否进行加密算法的更新。若用户在所述钥匙容器的操作界面选择“同意加密算法更新”选项，所述钥匙容器向第三方认证机构发送更新请求响应消息如图11中箭头（2）所示，所述更新请求响应消息包含所述钥匙容器的ID信息IDa1及所述密钥Key1。

所述第三方认证机构将接收到的更新请求响应消息中的IDa1信息及密钥Key1与所述第三方认证机构存储的钥匙容器信息列表中的多个ID信息及密钥Key信息进行匹配，所述匹配过程为：先进行ID信息的匹配，匹配成功将该ID信息对应的密钥Key信息与接收到密钥Key1进行对比，对比完全相同则匹配成功。若ID信息匹配失败或者密钥信息匹配失败。若匹配成功，所述第三方认证机构与所述钥匙容器建立通信如图11中箭头（3）所示，所述第三方认证机构更新所述钥匙容器端的加密算法程序，同时所述第三方认证机构更新本地存储的钥匙容器信息列表中所述钥匙容器对应的加密算法项，所述第三方认证机构根据所述钥匙容器的ID信息及所述第三方认证机构本端存储匹配列表、IP地址信息列表找到所述钥匙容器能开启的多个的数字锁的IP地址信息，通过所述多个IP地址信息分别与多个数字锁建立通信如图11中箭头（4）、（5）、（6）所示并修改所述多个数字锁端存储的开启列表中对应于所述钥匙容器的加密算法；若匹配失败则所述第三方认证机构向所述钥匙容器发回匹配失败消息。

Claims (10)

1.一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：包含数字锁、钥匙容器和第三方认证机构，所述数字锁、钥匙容器和第三方认证机构任意两个彼此进行信息交互，所述数字锁包含第一核心处理模块以及分别与其连接的第一显示模块和第一通讯模块，所述钥匙容器包含第二核心处理模块以及分别与其连接的第二显示模块和第二通讯模块；所述第一通讯模块包含第一控制器以及分别与其连接的第一网络接入单元、第一用户交互单元、第一无线信号接收单元和第一无线发射单元，所述第一核心处理模块包含第一处理器模块以及分别与其连接的第一存储单元、生成单元、对比单元、第一计算单元、第一判断单元和开启单元；所述第二通讯模块包含第二控制器以及分别与其连接的第二网络接入单元、第二用户交互单元、第二无线信号接收单元和第二无线发射单元，所述第二核心处理模块包含第二处理器模块以及分别与其连接的第二存储单元、第二计算单元和第二判断单元。

2.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：所述第三方认证机构包含微控制器模块以及分别与其连接的数据传输模块和识别模块。

3.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：所述第一处理器模块和第二处理器模块都采用AVR系列单片机。

4.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：所述第一存储单元和第二存储单元均采用DDR3存储器。

5.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：第一无线发射单元和第二无线发射单元都采用射频发射器。

6.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：所述第一无线信号接收单元和第二无线信号接收单元都采用射频接收器。

7.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：所述第一网络接入单元和第二网络接入单元均可以通过移动网络或者局域网接入互联网实现通信功能。

8.根据权利要求1所述的一种钥匙容器及数字锁控制系统，其特征在于：第一用户交互单元和第二用户交互单元为用户提供了可视化的用户界面，方便用户操作。

9.一种基于根据权利要求1至8任意一项所述的钥匙容器及数字锁控制系统的身份验证控制方法，其特征在于，具体验证步骤如下所述：

Step1:所述数字锁生成一随机序列发送给所述钥匙容器，同时所述数字锁将所述随机数列暂存在本端的存储单元；

Step2:所述钥匙容器接收所述随机序列，并根据本端存储的加密算法对所述随机序列进行加密计算生成第一密文，所述钥匙容器将所述第一密文发送给所述数字锁；

Step3:所述数字锁接收所述第一密文，同时根据本端的加密算法对本端存储单元暂存的所述随机序列进行加密计算生成第二密文，所述数字锁将所述第一密文与所述第二密文进行对比，若对比结果相同则身份验证成功。

10.根据权利要求9所述的一种身份验证控制方法，所述数字锁生成的随机序列为数字与英文字母的随机组合，且所述数字锁生成的随机序列的长度随机。