CN107156917B - 电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟。烟弹加密芯片设置于烟弹中，包括：通信模块、加密模块、开关电路，其中，加密模块用于识别与烟弹相匹配的烟杆，并在认证通过后控制开关电路闭合。烟弹包括烟弹加密芯片及加热负载，加热负载连接芯片中的开关电路，在芯片识别到匹配的烟杆时，通过使能开关电路来使加热负载加热。电子烟包括烟弹及烟杆，烟杆包括：通信单元、加密单元、电源输出控制单元，其中，电源输出控制单元连接电子烟烟弹中的开关电路。当烟杆和烟弹通过双向认证后，电源输出控制单元输出电流且开关电路闭合，从而令加热负载开始加热。本发明能够增强电子烟的识别认证，更好地保护厂家和用户的利益。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟领域，特别是涉及电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟。
背景技术
目前，市场上电子烟大多不具备加密认证功能，某些有加密功能的电子烟，采用的是在电子烟烟弹中配置一块存储芯片，通过存储芯片中的密码进行加密识别，这种方法虽然实现了电子烟烟杆对烟弹的识别，并没有实现电子烟的烟弹对烟杆的识别，是一种弱保护，并不能很好地保护厂家和用户利益。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟，用于解决如何在电子烟中增设加密认证功能的问题、以及如何在电子烟中增设存储信息等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种烟弹加密芯片，设置于电子烟的烟弹中，包括：通信模块、加密模块、及开关电路，所述加密模块分别连接所述通信模块和所述开关电路，其中，所述加密模块用于识别与所述烟弹相匹配的烟杆，并在认证通过后控制所述开关电路闭合。
于本发明一实施例中，所述通信模块通过1-wire协议与外部设备进行通讯。
于本发明一实施例中，所述加密模块包括：数字物理噪声源模块，用于产生明文；加密算法模块，用于通过预设数据加密算法对所述明文进行加密以生成密文，和/或通过预设数据解密算法对接收的密文进行解密以生成明文；数字比较器模块，用于将解密后的明文与芯片本身产生的明文进行比较，根据比较结果控制所述开关电路的闭合状态。
于本发明一实施例中，所述预设加密算法、所述预设解密算法包括：DES算法。
于本发明一实施例中，所述开关电路的两端分别形成所述烟弹加密芯片的电源输入接口、加热输出接口。
于本发明一实施例中，所述通信模块通过通信协议指令存储烟弹信息，并随与外部设备的通信而向外发送。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子烟烟弹，包括：加热负载、如上任一所述的烟弹加密芯片，其中，所述加热负载与所述烟弹加密芯片的开关电路连接。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子烟，其特征在于，包括：烟杆、如上所述的电子烟烟弹。
于本发明一实施例中，所述烟杆包括：通信单元、加密单元、电源输出控制单元，其中，所述加密单元分别连接所述通信单元和所述电源输出控制单元，所述电源输出控制单元连接所述电子烟烟弹中的开关电路。
于本发明一实施例中，当所述烟杆和所述烟弹通过双向识别认证后，所述电源输出控制单元输出电流且所述开关电路闭合，从而令所述加热负载开始加热。
如上所述，本发明的电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟，在与定制的烟杆控制芯片配合使用时，能够实现烟杆与烟弹的双向识别认证，增强对电子烟的保护；在电子烟抽吸过程中，能烟弹加密芯片中存储的相关信息通信传输至烟杆，以供烟杆后续使用。
附图说明
图1显示为本发明一实施例的烟弹加密芯片及其所在烟弹的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例的烟杆控制芯片与烟弹加密芯片的连接示意图。
图3显示为本发明一实施例的烟弹加密芯片封装示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种烟弹加密芯片100，设置于电子烟的烟弹中，可以与定制的烟杆控制芯片配合使用，在双向加密通过时实现相应功能。烟弹加密芯片100主要包括：通信模块101、加密模块102、开关电路103，其中，加密模块102分别连接通信模块101和开关电路103，开关电路103的两端分别形成烟弹加密芯片100的电源输入接口(VIN)、加热输出接口(VOUT)。在一实施例中，烟弹中设置有电热丝等加热负载，加热负载与开关电路103相连，当烟弹加密芯片100与匹配的烟杆控制芯片实现双向认证后，使能开关电路103就可以令加热负载开始加热。
请参阅图2，进一步地，通信模块201通过单总线协议(1-wire)与相配合的烟杆控制芯片300进行通讯；加密模块202包括：数字物理噪声源模块2021，用于产生明文；加密算法模块2022，用于通过DES等数据加密算法对所述明文进行加密以生成密文，或者，还用于通过DES等数据解密算法对收到的密文进行解密以生成明文；数字比较器模块2023，用于将解密后的明文与芯片本身产生的明文进行比较，根据比较结果控制开关电路203的闭合状态。
承接上述，DES加密算法是一个分组加密算法，它以64位为分组对数据加密。64位一组的明文从算法的一端输入，64位的密文从另一端输出。DES又是一个对称算法，即加密和解密用的是同一种算法。密钥的长度为56位，密钥可以是任意的56位的数，且可在任意的时候改变，具有较高的保密性和安全性。以下将以DES加密算法为例，详细说明本实施例中芯片100和芯片200的双向识别过程：
步骤1：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过数字物理噪声源生成随机数R1、R2。
步骤2：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过1-wire协议交换随机数R1、R2。
步骤3：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过DES加密算法对R2、R1进行加密，以生成密文E1、E2。
步骤4：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过1-wire协议交换密文E1、E2。
步骤5：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过DES解密算法对密文E2、E1进行解密，以生成明文R1’、R2’。
步骤6：烟杆控制芯片300和烟弹加密芯片200分别通过数字比较器比对R1与R1’、R2与R2’；若R1与R1’的比对结果为一致，则烟杆控制芯片300使能电源输出控制，若R2与R2’的比对结果为一致，则烟弹加密芯片200使能开关闭合，也就是说，当双向加密识别通过时，芯片300将大电流导入芯片200中的电热丝，以令电热丝开始加热。
请参阅图3，本发明的烟弹加密芯片除了具有上述的VIN接口(Pin1)、VOUT接口(Pin3)，还包括：单总线接口OWBUS(Pin2)、接地接口VSS(Pin4)。详细的：
Pin1用于提供工作电源，电源用于给芯片供电和给加热负载提供加热能量；
Pin2通信连接匹配的烟杆控制芯片的单总线接口，用于实现二者间的单总线通讯；
Pin3连接加热负载，用于驱动加热负载进行加热；
Pin4用于接地。
本发明的烟弹加密芯片除了具有加密控制功能外，还设置有存储功能：在通信模块中根据1-wire等协议，通过编写相应的指令来存储烟弹的口味、烟弹尼古丁浓度、烟弹可抽吸口数、烟弹所需加热温度或功率(达到最好的烟油口味)、烟弹生产批号(方便售后追溯)等信息。在抽吸过程中，电杆控制芯片可以实时地读取烟弹加密芯片中的存储信息，为后续工作进行准备。例如：
烟弹口味和尼古丁浓度的读取，可以为抽烟信息统计提供依据；
加热温度或功率的读取，可以为加热策略提供依据，达到最好的烟油口味；
烟弹生产批号的读取，可以为售后追溯提供方便；
烟弹可抽吸口数的读取与修改，可以为烟弹剩余口数的提醒提供依据，用户每抽吸一口，烟杆控制芯片就会将烟弹加密芯片中的可抽吸口数进行修改，当烟弹剩余口数低于一定值时，烟杆控制芯片提醒用户烟油不足可以更换烟弹等。
与上述原理相似的是，本发明还提供一种烟弹，包括：如上任一所述的烟弹加密芯片、加热负载，其中，烟弹加密芯片的开关电路与所述加热负载连接。由于前述实施例中的技术特征可以应用于烟弹、电子烟实施例中，因而不再重复赘述。
此外，本发明还提供一种电子烟，包括：所述烟弹、及与所述烟弹匹配的烟杆。可参阅图2，所述烟杆包括：通信单元、加密单元、电源输出控制单元，其中，所述加密单元分别连接所述通信单元和所述电源输出控制单元，所述电源输出控制单元连接所述电子烟烟弹中的开关电路。当所述烟杆和所述烟弹通过双向识别认证后，所述电源输出控制单元输出电流且所述开关电路闭合，从而令所述加热负载开始加热。
综上所述，本发明的电子烟烟弹加密芯片、烟弹及电子烟，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种烟弹加密芯片，其特征在于，设置于电子烟的烟弹中，包括：通信模块、加密模块、及开关电路，所述加密模块分别连接所述通信模块和所述开关电路，其中，
所述加密模块用于识别与所述烟弹相匹配的烟杆，并在认证通过后控制所述开关电路闭合；
所述通信模块通过通信协议指令存储烟弹信息，并随与外部设备的通信而向外发送，且所述通信模块通过1-wire协议与外部设备进行通讯；
所述加密模块包括：数字物理噪声源模块，用于产生明文；加密算法模块，用于通过预设数据加密算法对所述明文进行加密以生成密文，和/或通过预设数据解密算法对接收的密文进行解密以生成明文；数字比较器模块，用于将解密后的明文与芯片本身产生的明文进行比较，根据比较结果控制所述开关电路的闭合状态；
所述开关电路的两端分别形成所述烟弹加密芯片的电源输入接口、加热输出接口，其中，当比较结果一致时，烟弹加密芯片使能开关闭合以令电热丝加热。
2.根据权利要求1所述的烟弹加密芯片，其特征在于，所述加密算法包括：DES算法，所述解密算法包括：DES算法。
3.一种电子烟烟弹，其特征在于，包括：加热负载、如权利要求1-2中任一所述的烟弹加密芯片，其中，所述加热负载与所述烟弹加密芯片的开关电路连接。
4.一种电子烟，其特征在于，包括：烟杆、如权利要求3所述的电子烟烟弹。
5.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，所述烟杆包括：通信单元、加密单元、电源输出控制单元，其中，所述加密单元分别连接所述通信单元和所述电源输出控制单元，所述电源输出控制单元连接所述电子烟烟弹中的开关电路。
6.根据权利要求5所述的电子烟，其特征在于，当所述烟杆和所述烟弹通过双向识别认证后，所述电源输出控制单元输出电流且所述开关电路闭合，从而令所述加热负载开始加热。
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