CN106981111A - 一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁及其开锁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁及其开锁方法，包括设置于电子锁上的用于控制门开关的门禁控制器，所述门禁控制器受控于内部的单片机，所述单片机通过喇叭与麦克风与手持终端进行数据通讯。本发明结构简单，采用非对称加密算法，保证了数据传输过程中的安全。

Description

一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁及其开 锁方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，特别是一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁及其开锁方法。
背景技术
目前在各类的智能锁产品中有各种各样的验证技术，除生物识别技术外电子锁身份认证包括：IC卡、射频遥控器。这些方式都要携带额外的物理设备作为身份识别的依据。声波技术开门通过手机就能开门，方便安全。当今手机可谓是人手必备，安装一个应用就可以实现开门。而且声波技术已经应用到移动支付领域，技术成熟，安全可靠。由于声音传输的广播特性，声波通讯技术中的防窃听和复制技术是声波通讯的核心技术点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁及其开锁方法，能够利用声波进行开锁。
本发明采用以下方案实现：一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁，包括设置于电子锁上的用于控制门开关的门禁控制器，所述门禁控制器受控于内部的单片机，所述单片机通过喇叭与麦克风与手持终端进行数据通讯。
进一步地，所述手持终端包括智能手机。
进一步地，所述单片机连接有存储器。
一种基于上文所述的利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：手持终端通过相应的应用软件产生包含有开门请求包数据的声波数据，所述声波数据使用APP私钥进行加密；
步骤S2：所述电子开关锁内的麦克风接收声波数据并传输给所述单片机；该单片机解析数据包，发现是开门请求后：首先用APP公钥解密开门请求包，如果解密成功，则生成一个用非对称加密算法和单片机私钥加密随机数的密码包，再通过麦克风把声波发送给手持终端，进入步骤S3；如果解密失败，则通过麦克风把声波发送一个验证失败的验证结果包给所述的手持终端，提示验证失败，返回步骤S1；
步骤S3：手持终端接收到密码包后，用单片机公钥解密出随机数，然后用随机数作为密钥采用对称加密算法加密ID号码，并通过麦克风把加密声波数据发送给电子开关锁；
步骤S4：电子开关锁用步骤S2的协商好的随机数作为对称加密算法密钥解密步骤S3中的数据包获取ID号码，并用存储器中保存的ID进行验证；
步骤S5：若验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
进一步地，所述步骤S1前还包括以下注册流程：通过手持终端的应用软件获取注册验证信息后，进入配对模式，电子开关锁通过麦克风发送包含单片机公钥和ID号码的声波给手持终端，手持终端也通过自身的麦克风发送包含APP公钥的声波给单片机。
进一步地，所述注册验证信息包括指纹、密码或人脸信息。
进一步地，所述手持终端相应的应用软件可同时与多个电子开关锁匹配使用，每个电子开关锁的触发所述开门请求包都是通过一触摸按键触发，所述触摸按键以开关锁的名称命名。
进一步地，所述步骤S5还包括：若验证失败，则门禁控制器无动作，且连续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然数。
特别的，所述加密算法包括但不限于RSA，DSA，DiffieˉHellman等非对称加密算法。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明结构简单，其开锁方法采用的是动态密码方式并且数据经过非对称加密算法进行加密。由于采用动态密码方式通信，数据一次有效。这样就有效的防止了窃听器利用窃听的数据去开门。窃听到的数据是通过非对称加密随机数的方式进行，数据无法使用，app私钥只有用户才能持有，电子锁只上保存app公钥，保证了数据传输过程中的安全。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁，包括设置于电子锁上的用于控制门开关的门禁控制器，所述门禁控制器受控于内部的单片机，所述单片机通过喇叭与麦克风与手持终端进行数据通讯。
在本实施例中，所述手持终端包括智能手机。
在本实施例中，所述单片机连接有存储器。
本实施例还提供了一种基于上文所述的利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：手持终端通过相应的应用软件产生包含有开门请求包数据的声波数据，所述声波数据使用APP私钥进行加密；
步骤S2：所述电子开关锁内的麦克风接收声波数据并传输给所述单片机；该单片机解析数据包，发现是开门请求后：首先用APP公钥解密开门请求包，如果解密成功，则生成一个用非对称加密算法和单片机私钥加密随机数的密码包，再通过麦克风把声波发送给手持终端，进入步骤S3；如果解密失败，则通过麦克风把声波发送一个验证失败的验证结果包给所述的手持终端，提示验证失败，返回步骤S1；
步骤S3：手持终端接收到密码包后，用单片机公钥解密出随机数，然后用随机数作为密钥采用对称加密算法加密ID号码，并通过麦克风把加密声波数据发送给电子开关锁；
步骤S4：电子开关锁用步骤S2的协商好的随机数作为对称加密算法密钥解密步骤S3中的数据包获取ID号码，并用存储器中保存的ID进行验证；
步骤S5：若验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
在本实施例中，所述步骤S1前还包括以下注册流程：通过手持终端的应用软件获取注册验证信息后，进入配对模式，电子开关锁通过麦克风发送包含单片机公钥和ID号码的声波给手持终端，手持终端也通过自身的麦克风发送包含APP公钥的声波给单片机。
在本实施例中，所述注册验证信息包括指纹、密码或人脸信息。
在本实施例中，所述手持终端相应的应用软件可同时与多个电子开关锁匹配使用，每个电子开关锁的触发所述开门请求包都是通过一触摸按键触发，所述触摸按键以开关锁的名称命名。
在本实施例中，所述步骤S5还包括：若验证失败，则门禁控制器无动作，且连续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然数。
特别的，在本实施例中，所述加密算法包括但不限于RSA，DSA，DiffieˉHellman等非对称加密算法。
在本实施例中，所述单片机还可以连接有一存储器。用于存储相关数据，包括app公钥、单片机私钥、ID号码以及开门的历史记录等。其中app公钥、单片机私钥和ID存储于该存储器的特定区域，避免外部入侵盗取。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁，包括设置于电子锁上的用于控制门开关的门禁控制器，其特征在于：所述门禁控制器受控于内部的单片机，所述单片机通过喇叭与麦克风与手持终端进行数据通讯。
2.根据权利要求1所述的一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁，其特征在于：所述手持终端包括智能手机。
3.根据权利要求1所述的一种利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁，其特征在于：所述单片机连接有存储器。
4.一种基于权利要求1所述的利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：手持终端通过相应的应用软件产生包含有开门请求包数据的声波数据，所述声波数据使用APP私钥进行加密；
步骤S2：所述电子开关锁内的麦克风接收声波数据并传输给所述单片机；该单片机解析数据包，发现是开门请求后：首先用APP公钥解密开门请求包，如果解密成功，则生成一个用非对称加密算法和单片机私钥加密随机数的密码包，再通过麦克风把声波发送给手持终端，进入步骤S3；如果解密失败，则通过麦克风把声波发送一个验证失败的验证结果包给所述的手持终端，提示验证失败，返回步骤S1；
步骤S3：手持终端接收到密码包后，用单片机公钥解密出随机数，然后用随机数作为密钥采用对称加密算法加密ID号码，并通过麦克风把加密声波数据发送给电子开关锁；
步骤S4：电子开关锁用步骤S2的协商好的随机数作为对称加密算法密钥解密步骤S3中的数据包获取ID号码，并用存储器中保存的ID进行验证；
步骤S5：若验证成功，则单片机控制所述门禁控制器开门。
5.根据权利要求4所述的一种基于利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，其特征在于：所述步骤S1前还包括以下注册流程：通过手持终端的应用软件获取注册验证信息后，进入配对模式，电子开关锁通过麦克风发送包含单片机公钥和ID号码的声波给手持终端，手持终端也通过自身的麦克风发送包含APP公钥的声波给单片机。
6.根据权利要求5所述的一种基于利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，其特征在于：所述注册验证信息包括指纹、密码或人脸信息。
7.根据权利要求4所述的一种基于利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，其特征在于：所述手持终端相应的应用软件可同时与多个电子开关锁匹配使用，每个电子开关锁的触发所述开门请求包都是通过一触摸按键触发，所述触摸按键以开关锁的名称命名。
8.根据权利要求4所述的一种基于利用非对称加密算法加密声波数据的电子开关锁的开锁方法，其特征在于：所述步骤S5还包括：若验证失败，则门禁控制器无动作，且连续N次验证错误，则单片机触发一告警电路，其中N为大于3的自然数。
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