CN107689097B - 基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其应用 - Google Patents

基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种设备终端与服务器无需联网的基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其在共享领域的应用。该系统包括设备终端、客户终端以及服务器，客户终端通过识别标记采集到设备终端的设备信息并发送到服务器，服务器存储模块将其存储，并读取服务器计时模块时间信息，生成时间因子，服务器密码生成模块根据设备信息与时间因子，利用跳频技术原理生成与设备终端动态密码相同的同步密码，并将该密码发动到客户终端，客户将密码输入到设备终端，设备终端密码认证模块对客户输入密码进行认证，若密码正确，则提示客户密码输入正确，并打开机械锁；若密码错误，则提示客户密码输入错误，并提示重新输入密码。

Description

基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其应用
技术领域
本发明涉及一种密码生成和认证系统，尤其涉及一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其应用。
背景技术
随着共享经济的不断发展，共享单车、共享雨伞、共享充电宝、共享载物车、共享直饮水等共享经济模式越来越普遍，人类生活方式不断得到改善。
目前大多数共享设备的使用，主要通过两种方式：
a.固定密码方式，设备终端带有固定密码的密码锁，用户通过手机向服务器发出租用申请，服务器将设备密码发送到用户手机，用户将密码输入到设备终端，打开机械锁，使用相应设备。这种方法存在的弊端是，由于设备终端的密码是固定密码，用户使用一次后，可以将该设备的密码存储，免费重复使用设备，给公司造成巨大经济损失。
b.动态密码方式，设备终端带有动态密码锁，用户通过手机向服务器发出租用申请，服务器读取设备终端的动态密码，并将该密码发送到用户手机，用户将密码输入到设备终端，打开机械锁使用相应设备。该方法有效避免了固定密码锁方式中，用户根据已得到密码，免费重复使用设备的问题。但是，实际使用中，为扩大用户量，提高用户体验，设备终端需布置在众多区域，这些位置实际环境复杂，设备终端的联网状况不稳定，难免出现设备终端无法及时将动态密码发送到服务器的问题，造成设备无法使用，影响用户体验。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中，设备终端与服务器需一直保持联网，当设备终端由于某些因素断网或信号较差时，无法验证动态密码的问题，提供了一种设备终端与服务器无需联网的基于跳频技术的同步密码生成及验证系统及其应用。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，该系统包括设备终端、客户终端以及服务器，
所述设备终端包括基于跳频技术的设备密码生成模块，设备存储模块，设备计时模块，密码认证模块，密码输入模块，机械锁模块，以及包含设备信息的识别标记，所述设备计时模块用于记录当前时间数据，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述设备存储模块用于存储设备信息、动态密码以及时间因子信息；
所述服务器包括基于跳频技术的服务器密码生成模块，验证模块，服务器计时模块，服务器存储模块以及通讯模块，所述通讯模块用于与客户终端通讯，所述服务器计时模块用于记录当前时间数据，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述服务器存储模块用于存储时间因子信息以及客户终端发送到服务器的设备信息；
设备密码生成模块读取设备存储模块中的时间因子然后生成索引因子，并在索引库中得到对应的系数密钥，设备密码生成模块同时读取设备存储模块中的设备信息，并将设备信息设备和系数密钥经过加密运算产生密文，然后，设备密码生成模块将密文进行规格化生成当前时间下的唯一动态密码，并将该动态密码存储到设备存储模块；
客户终端通过识别标记采集到设备信息，并将设备信息发送到服务器，服务器存储模块将收到的设备信息存储，并读取服务器计时模块时间信息，生成当前时刻的时间因子，服务器密码生成模块根据设备信息与当前时刻的时间因子，利用跳频技术原理生成与设备终端动态密码相同的同步密码，并将该密码发动到客户终端，在客户终端收到服务器发来的密码后，将密码输入到设备终端，设备终端密码认证模块对客户输入密码进行认证，若密码正确，则提示客户密码输入正确，并打开机械锁；若密码错误，则提示客户密码输入错误，并提示重新输入密码。
进一步地，每个设备终端均具有唯一的设备ID号码，所述设备信息是指设备ID号码信息。
进一步地，所述识别标记采用二维码，通过客户终端扫描设备终端的二维码，获取设备信息。
进一步地，所述设备存储模块包括信息存储模块与密码存储模块，所述信息存储模块用于存储设备信息以及时间因子信息，所述密码存储模块用于存储设备密码生成模块生成的动态密码。
进一步地，所述设备计时模块、服务器计时模块记录的当前时间数据，具体到年、月、日、时、分，使所述设备计时模块、服务器计时模块的时间因子每经过一分钟进行一次更新。
进一步地，所述设备存储模块能存储n组密码，n≥3，生成最新一组密码的同时，删除最早一组密码，每过n分钟，密码存储器中所有密码均进行一次更新；客户终端获取密码后，在设备终端密码输入模块输入密码，设备终端密码认证模块将输入密码与存储模块中n组密码进行比对，若存在一致密码，则验证成功，保证在收到服务器发送的密码后，n分钟内输入密码都能认证成功。
进一步地，所述客户终端为客户手机终端。
一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统在共享领域的应用。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明的设备终端密码与服务器密码同步生成，服务器收到客户的租用请求后，直接将同步密码发送到客户手机，因此设备终端无需通过互联网发送密码信息到服务器。设备终端与服务器根据跳频技术原理同步生成密码，在设备终端与服务器无需联网的情况下，完成密码认证。设备在不能联网的情况下，本发明可以有效保证用户对共享设备的使用，用户体验更好。
附图说明
图1是本发明的系统整体框图；
图2是本发明中生成同步密码的流程图；
图3是本发明中服务器安全认证流程图。
具体实施方式
一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，该系统包括设备终端、客户终端以及服务器，
所述设备终端包括基于跳频技术的设备密码生成模块，设备存储模块，设备计时模块，密码认证模块，密码输入模块，机械锁模块，以及包含设备信息的识别标记，所述设备计时模块用于记录当前时间数据，具体到年、月、日、时、分，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述设备存储模块用于存储设备信息、动态密码以及时间因子信息。本实施例中，每个设备终端均具有唯一的设备ID号码，所述设备信息是指设备ID号码信息；所述识别标记采用二维码，通过客户终端扫描设备终端的二维码，获取设备信息；所述设备存储模块包括信息存储模块与密码存储模块，所述信息存储模块用于存储设备信息以及时间因子信息，所述密码存储模块用于存储设备密码生成模块生成的动态密码。
所述服务器包括基于跳频技术的服务器密码生成模块，验证模块，服务器计时模块，服务器存储模块以及通讯模块，所述通讯模块用于与客户终端通讯，所述服务器计时模块用于记录当前时间数据，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述服务器存储模块用于存储时间因子信息以及客户终端发送到服务器的设备信息；
设备密码生成模块读取设备存储模块中的时间因子然后生成索引因子，并在索引库中得到对应的系数密钥，设备密码生成模块同时读取设备存储模块中的设备信息，并将设备信息设备和系数密钥经过加密运算产生密文，然后，设备密码生成模块将密文进行规格化生成当前时间下的唯一动态密码，并将该动态密码存储到设备存储模块；
客户终端通过识别标记采集到设备信息，并将设备信息发送到服务器(发起租用请求)，服务器存储模块将收到的设备信息存储，并读取服务器计时模块时间信息，生成当前时刻的时间因子，服务器密码生成模块根据设备信息与当前时刻的时间因子，利用跳频技术原理生成与设备终端动态密码相同的同步密码，并将该密码发动到客户终端，在客户终端收到服务器发来的密码后，将密码输入到设备终端，设备终端密码认证模块对客户输入密码进行认证，若密码正确，则提示客户密码输入正确，并打开机械锁；若密码错误，机械锁无动作，提示客户密码输入错误，并提示重新输入密码。
客户终端可以采用手机、平板或其他移动通信设备。本实施例中，客户终端采用客户手机终端。
时间每经过一分钟，时间因子进行一次更新。本实施例中，密码存储模块总共保留10组密码，密码编号1-10。第10个密码生成后，时间每经过一分钟，密码1从密码存储模块中删除，密码2-10编号依次变为密码1-9，最新生成的密码编号为10。(时间每经过一分钟，更新一个密码，每经过十分钟，密码存储器中所有密码都更新了一遍。)
本实施例中，设备终端可以在一个固定的时间周期内(本实施例中为10分钟)，保存多个动态密码，客户通过手机终端获取相应密码后，在设备终端输入密码，设备终端密码验证模块将输入密码与存储模块中10个密码进行比对，若存在一致密码，则验证成功。保证客户在收到服务器发送的密码后，十分钟内输入密码都能认证成功。
一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统在共享领域的应用。所述设备终端可为共享单车、共享雨伞、共享充电宝、共享载物车、共享直饮水等共享经济模式中的共享设备。
一种基于蓝牙4.0的移动电源租用自助服务系统，该系统包括设备终端、客户终端以及服务器，本实施例中，所述客户终端为手机终端。
所述设备终端包括主控管理模块、密码输入模块、显示模块、供电模块、移动电源模块以及包含设备信息的识别标记，所述设备终端的主控管理模块包括蓝牙模块、密码验证模块、机械锁控制模块、电量检测模块，所述移动电源模块包括若干移动电源以及对应的卡槽、机械锁，所述蓝牙模块用于与客户终端进行通讯，所述密码输入模块用于客户输入密码，所述密码验证模块用于客户输入密码时对密码的正确性进行验证，所述机械锁控制模块用于控制各移动电源的机械锁，所述供电模块用于给设备终端其他各个模块提供电源。显示模块用于在用户输入密码时，对数字的显示。以及对密码验证信息的显示，如“密码正确’‘密码错误’。
每个设备终端均具有唯一的设备ID号码，所述设备信息是指设备ID号码信息。所述识别标记采用二维码，通过客户终端扫描设备终端的二维码，获取设备信息。所述电量检测模块用于检测移动电源的电量，当用户输入正确密码后，电量最多的移动电源开锁。所述移动电源卡槽的底部设置有充电芯片，当移动电源放置在卡槽内时，充电芯片自动对移动电源进行充电，移动电源卡槽底部的机械锁将移动电源自动上锁。
所述移动电源租借包括以下步骤：
a.客户打开客户终端点击租借，自动启动客户终端的二维码扫描功能；
b.客户终端通过扫描设备终端的二维码采集到设备信息，并将设备信息发送到服务器(手机上的APP自动读取和上传这个信息)，向服务器发出租用请求；
c.服务器根据设备信息与时间信息，计算该设备终端动态密码，并将设备终端动态密码反馈到客户终端，设备终端与服务器具有相同的动态密码生成模块，用于保证设备终端与服务器生成相同的密码；
d.客户根据客户终端收到的密码，在设备终端输入密码；
e.设备终端对客户输入的密码进行验证，验证通过，则打开移动电源的机械锁，用户取走移动电源时，设备终端通过蓝牙，将租借信息发送到客户手机终端，并通过手机终端将租借信息发送至服务器，服务器开始计费；
所述移动电源归还包括以下步骤：
a.客户在租用结束后，打开客户终端点击归还，此时服务器收到客户归还请求，并将附近可用于归还的设备终端站点，推送到客户终端；
b.客户找到任一设备终端将移动电源放置在设备终端的空置卡槽内，机械锁自动将移动电源上锁，并开始充电；
c.设备终端将归还信息，通过蓝牙发送至客户终端，再通过客户终端发送到服务器(手机上的APP自动读取和上传这个信息)；
d.服务器停止计费，并将租用账单发送至客户终端；
e.客户支付租用费用，归还成功。
所述租借信息、归还信息指对应充电宝的身份认证信息。充电宝在归还到设备底座后，底座可以读取到被归还的充电宝的身份认证信息，并将该信息通过蓝牙发送至手机，手机发送至服务器，服务器才能知道，是哪个充电宝归还了，要把该充电宝停止计费。租借信息同理，服务器要清楚知道，哪个充电宝被借走了。
本专利申请的各种机械结构均可以采用现有技术当中结构，例如来电科技、街电科技申请了的与移动电源租赁相关的专利，申请号为201580000024.X、201580000022.0、201580000025.4、201510752295.2等。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，该系统包括设备终端、客户终端以及服务器，
所述设备终端包括基于跳频技术的设备密码生成模块，设备存储模块，设备计时模块，密码认证模块，密码输入模块，机械锁模块，以及包含设备信息的识别标记，所述设备计时模块用于记录当前时间数据，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述设备存储模块用于存储设备信息、动态密码以及时间因子信息；
所述服务器包括基于跳频技术的服务器密码生成模块，验证模块，服务器计时模块，服务器存储模块以及通讯模块，所述通讯模块用于与客户终端通讯，所述服务器计时模块用于记录当前时间数据，并生成相对应的唯一时间因子信息，所述服务器存储模块用于存储时间因子信息以及客户终端发送到服务器的设备信息；
设备密码生成模块读取设备存储模块中的时间因子然后生成索引因子，并在索引库中得到对应的系数密钥，设备密码生成模块同时读取设备存储模块中的设备信息，并将设备信息设备和系数密钥经过加密运算产生密文，然后，设备密码生成模块将密文进行规格化生成当前时间下的唯一动态密码，并将该动态密码存储到设备存储模块；
客户终端通过识别标记采集到设备信息，并将设备信息发送到服务器，服务器存储模块将收到的设备信息存储，并读取服务器计时模块时间信息，生成当前时刻的时间因子，服务器密码生成模块根据设备信息与当前时刻的时间因子，利用跳频技术原理生成与设备终端动态密码相同的同步密码，并将该密码发动到客户终端，在客户终端收到服务器发来的密码后，将密码输入到设备终端，设备终端密码认证模块对客户输入密码进行认证，若密码正确，则提示客户密码输入正确，并打开机械锁；若密码错误，则提示客户密码输入错误，并提示重新输入密码；
所述设备存储模块能存储n组密码，n≥3，生成最新一组密码的同时，删除最早一组密码，每过n分钟，密码存储器中所有密码均进行一次更新；客户终端获取密码后，在设备终端密码输入模块输入密码，设备终端密码认证模块将输入密码与存储模块中n组密码进行比对，若存在一致密码，则验证成功，保证在收到服务器发送的密码后，n分钟内输入密码都能认证成功。
2.根据权利要求1所述的一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，每个设备终端均具有唯一的设备ID号码，所述设备信息是指设备ID号码信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，所述识别标记采用二维码，通过客户终端扫描设备终端的二维码，获取设备信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，所述设备存储模块包括信息存储模块与密码存储模块，所述信息存储模块用于存储设备信息以及时间因子信息，所述密码存储模块用于存储设备密码生成模块生成的动态密码。
5.一种根据权利要求1所述的基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，所述设备计时模块、服务器计时模块记录的当前时间数据，具体到年、月、日、时、分，使所述设备计时模块、服务器计时模块的时间因子每经过一分钟进行一次更新。
6.一种根据权利要求1所述的基于跳频技术的同步密码生成及验证系统，其特征在于，所述客户终端为客户手机终端。
7.一种权利要求1至6任一所述的基于跳频技术的同步密码生成及验证系统在共享领域的应用。
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