CN108446081B - 耗材芯片、耗材、耗材通信方法 - Google Patents

耗材芯片、耗材、耗材通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及打印机耗材技术领域，尤其涉及耗材芯片、耗材、耗材通信方法。耗材芯片不验证所述成像设备读请求中的成像设备校验码而直接执行所述读请求，使得耗材芯片能够不受所述成像设备的认证机制的限制而及时的响应所述成像设备的读请求，从而提高了耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度，扩大了耗材芯片对于不同类型成像设备的兼容性，并且具有一定的容错能力。

Description

耗材芯片、耗材、耗材通信方法
技术领域
本发明涉及打印机耗材技术领域，尤其涉及耗材芯片、耗材、耗材通信方法。
背景技术
耗材安装在成像设备上时，需要通过成像设备的上机认证、以及成像操作过程中的认证才能够被允许被使用。为了通过成像设备的认证，耗材需要按照成像设备的认证机制对成像设备进行反馈响应，如果耗材没有在成像设备预期的时间内反馈给成像设备其预期的结果，则会导致耗材无法在该成像设备上使用。不同品牌的成像设备或者同一品牌不同类型的成像设备可能具有不同的认证机制，例如不同的预期反馈时间或者不同的预期反馈结果。
发明内容
本发明提供了一种具有较高稳定性、兼容通用性、容错性的耗材芯片。该耗材芯片包括：
通信电路，接收成像设备的读请求；
存储电路，存储耗材信息以及耗材会话密钥；
其中，所述读请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码，所述耗材会话密钥与所述成像设备会话密钥相关；
耗材芯片不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求。
上述技术方案中，耗材芯片不验证所述成像设备读请求中的成像设备校验码而直接执行所述读请求，使得耗材芯片能够不受所述成像设备的认证机制的限制而及时的响应所述成像设备的读请求，从而提高了耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度，扩大了耗材芯片对于不同类型成像设备的兼容性，并且具有一定的容错能力。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不从所述读请求中获取所述成像设备校验码。节省了耗材芯片从接收到的所述读请求中提取有用信息花费的时间，提高了耗材芯片对于成像设备读请求的反馈速度。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不基于所述读请求和所述耗材会话密钥计算耗材验证码。耗材芯片不需要计算所述耗材验证码，简化了耗材芯片对于所述成像设备读请求的响应流程，提高了耗材芯片对于成像设备读请求的反馈速度，并且避免了由于耗材芯片端计算出错导致耗材无法通过成像设备验证的情况。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不比较所述耗材验证码和所述读请求中的成像设备校验码。耗材芯片不需要比较所述耗材验证码和成像设备校验码，简化了耗材芯片对于所述成像设备读请求的响应流程，提高了耗材芯片对于成像设备读请求的反馈速度，并且避免了由于耗材芯片端比较运算出错导致耗材无法通过成像设备验证的情况。
作为优选，本申请所要求保护的耗材芯片还可以包括：逻辑电路，基于所述耗材会话密钥计算耗材校验码；耗材芯片通过提供包括所述耗材校验码的响应来执行所述读请求。所述耗材芯片对所述成像设备读请求的响应包括了供所述成像设备认证的所述耗材校验码，保留了成像设备端的认证过程，使得本申请的耗材芯片在达到本申请所声明的技术效果的同时，还能够保证成像设备的通信安全。
作为优选，所述通信电路，接收成像设备的写请求；所述写请求，包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码；所述逻辑电路，基于所述写请求和所述耗材会话密钥计算耗材验证码；耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的所述成像设备校验码匹配而执行所述写请求；耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。所述耗材芯片对所述成像设备写请求中的成像设备校验码进行验证，使得本申请的耗材芯片在达到本申请所声明的技术效果的同时，还能够保证耗材芯片的写安全。
本发明还提供一种耗材，其特征在于，包括：
耗材芯片，存储耗材信息以及耗材会话密钥；
通信链路，当耗材安装在成像设备上时将所述耗材芯片与所述成像设备通信连接；
所述耗材芯片通过所述通信链路接收所述成像设备的读请求；
其中，所述读请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码，所述成像设备会话密钥与所述耗材会话密钥相关；
耗材芯片不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求。
同样的，上述技术方案中的耗材芯片不验证所述成像设备读请求中的成像设备校验码而直接执行所述读请求，使得耗材芯片能够不受所述成像设备的认证机制的限制而及时的响应所述成像设备的读请求，从而提高了耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度，扩大了耗材芯片对于不同类型成像设备的兼容性，并且具有一定的容错能力。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不从所述读请求中获取所述成像设备校验码。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不基于所述耗材会话密钥计算耗材验证码。
作为优选，不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不比较所述耗材验证码和所述读请求中的成像设备校验码。
作为优选，所述耗材芯片通过提供包括基于所述耗材会话密钥生成的耗材校验码的响应来执行所述读请求。
作为优选，所述耗材芯片通过所述通信链路接收所述成像设备的写请求；
其中，所述写请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码；
所述耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码匹配而执行所述写请求，所述耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。
本发明还提供一种耗材通信方法，其特征在于，包括：
步骤Sa-1，接收来自成像设备的读请求，所述读请求包括基于成像设备会话密钥生成的成像设备校验码；
步骤Sa-2，不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求；
其中，所述成像设备会话密钥与耗材会话密钥相关。
上述技术方案中，耗材芯片不验证所述成像设备读请求中的成像设备校验码而直接执行所述读请求，使得耗材芯片能够不受所述成像设备的认证机制的限制而及时的响应所述成像设备的读请求，从而提高了耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度，扩大了耗材芯片对于不同类型成像设备的兼容性，并且具有一定的容错能力。
进一步地，所述步骤Sa-2中：通过提供包括基于所述耗材会话密钥生成的耗材校验码的响应来执行所述读请求。
进一步地，步骤Sb-1，接收来自成像设备的写请求，所述写请求包括基于成像设备会话密钥生成的成像设备校验码；步骤Sb-2，基于耗材会话密钥生成耗材验证码；步骤Sb-3，响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码匹配而执行所述写请求，响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。
附图说明
图1本发明的耗材针对成像设备读请求的通信方法流程图。
图2本发明的耗材针对成像设备写请求的通信方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都收到专利法的保护。
现有的成像系统包括成像设备和能够安装在成像设备中的耗材。成像设备包括成像设备存储电路和成像设备逻辑电路，成像设备存储电路包括非易失性存储器和易失性存储器，非易失性存储器中存储成像设备的会话密钥标识符，成像设备逻辑电路基于所述会话密钥标识符生成用于对耗材进行认证的成像设备会话密钥，并将生成的成像设备会话密钥存储在易失性存储器中。
耗材为能够安装在成像设备中为成像设备提供成像材料，并且在成像材料耗尽以后可更换。例如，喷墨盒或者带有喷墨和打印头组件的喷墨盒，墨粉盒，供墨盒等。耗材包括耗材芯片和通信链路，通信链路用于在耗材安装在成像设备上时将耗材芯片与成像设备通信连接，使得安装在成像设备中的耗材的耗材芯片能够与成像设备通信。具体的，本实施例中的耗材芯片包括通信电路、存储电路以及逻辑电路，存储电路包括易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器中存储耗材信息以及耗材会话密钥标识符；其中，耗材信息包括耗材的型号、类型、墨量以及耗材的序列号等信息。耗材的逻辑电路基于会话密钥标识符生成用于耗材和成像设备之间通信认证的耗材会话密钥。
成像设备对安装在其中的耗材进行认证的流程包括：
一．建立会话密钥
耗材安装在成像设备上以后通过其通信链路使得其耗材芯片与成像设备的相通信。成像设备在检测到耗材的安装以后，向耗材芯片发送会话密钥标识符请求。耗材芯片通过其通信电路接收来自成像设备的会话密钥标识符请求，发送存储在非易失性存储器中的会话密钥标识符至成像设备以响应成像设备的绘会话密钥标识符请求，并且基于该会话密钥标识符计算用于通信认证的耗材会话密钥，将生成的耗材会话密钥存储在其易失性存储器中。成像设备接收到耗材芯片的响应以后，基于来自耗材芯片的会话密钥标识符生成成像设备会话密钥并且存储在其易失性存储器中。基于相同的会话密钥标识符生成的耗材会话密钥和成像设备会话密钥匹配，并被应用于后续成像设备与耗材之间的通信认证。
一个实施例中，耗材的易失性存储器中存储有多个会话密钥标识符，耗材芯片响应于成像设备的会话密钥标识符请求，选择存储在其中的一个会话密钥标识符提供给成像设备，基于其选择的会话密钥标识符生成用于成像设备和耗材之间通信认证的耗材会话密钥，将生成的耗材会话密钥存储在易失性存储器中。耗材基于由耗材芯片选择的而不是计算生成的会话密钥标识符确定用于通信认证的会话密钥。避免了会话密钥标识符的计算过程，从而提高了耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度并且不易出错。优选的，耗材芯片响应于成像设备的会话密钥标识符请求，选择非易失性存储器中的未使用过的会话密钥标识符提供给成像设备。又或者耗材芯片顺序选择存储在非易失性存储器中的多个会话密钥标识符提供给成像设备，来使得耗材用于响应成像设备的每个会话密钥标识符请求的会话密钥标识符都不同，更加的安全。会话密钥标识符的数量可以在存储数量范围尽可能的多，最好存储大于耗材与成像设备的通信次数数量（耗材中的成像材料是有限的，耗材与成像设备的通信次数也是有限的）的会话密钥标识符，从而来保证耗材用于响应成像设备的每个会话密钥标识符请求的会话密钥标识符都不同。如果非易失性存储器中能够存储的会话密钥标识符数量小于耗材与程序设备的通信次数，也可以在存储的会话密钥标识符用尽以后进行复位操作，对存储在易失性存储器中的会话密钥标识符进行更新，来保证耗材用于响应成像设备的每个会话密钥标识符请求的会话密钥标识符都不同。
二.耗材和成像设备之间的通信认证
在耗材和成像设备之间建立会话密钥以后，成像设备向耗材发送读请求以获取存储在耗材芯片中的耗材信息，成像设备向耗材发送写请求以修改存储在耗材芯片中的耗材信息。
A．成像设备的读请求响应过程
成像设备使用成像设备会话密钥和适当的密码算法来计算用于读请求的成像设备校验码。读请求中的成像设备校验码是针对该读请求的命令和命令参数计算的。例如，基于该读请求的命令和命令参数，采用合适的加密算法来计算生产成像设备校验码。不同品牌的成像设备或者同一品牌不同类型的成像设备的成像设备校验码的加密方法不同。图1为耗材针对成像设备的读请求的通信方法流程图，在步骤Sa-1处，安装到成像设备中耗材接收到来自成像设备的读请求。
步骤Sa-2处，为了使得耗材芯片能够不受所述成像设备的认证机制的限制而及时的响应所述成像设备的读请求，提高耗材芯片对于成像设备读请求的响应速度，扩大耗材芯片对于不同类型成像设备的兼容性并且具有一定的容错能力。本实施例中的耗材接收到成像设备的读请求以后，耗材芯片不验证成像设备读请求中的成像设备校验码而直接执行该读请求。在一个实施例中，不验证成像设备读请求中的成像设备校验码是指耗材芯片在接收到来自成像设备的读请求以后，仅仅提取该读请求中的读请求的命令参数，而不从该读请求中获取该读请求中的成像设备校验码，直接根据该读请求的命令参数对该读请求进行响应。在另一实施例中，不验证成像设备读请求中的成像设备校验码是指耗材芯片在接收到来自成像设备的读请求以后，提取该读请求中读请求的命令参数以及成像设备校验码，但是并不存储该成像设备校验码，耗材芯片的逻辑电路也不执行基于该读请求和耗材会话密钥计算耗材验证码，直接根据该读请求的命令参数对该读请求进行响应。在另一实施例中，不验证成像设备读请求中的成像设备校验码是指耗材芯片在接收到来自成像设备的读请求以后，提取该读请求中读请求的命令参数以及成像设备校验码，将该成像设备校验码存储在非易失性存储器中。耗材芯片的逻辑电路基于该读请求和耗材会话密钥计算耗材验证码，但是并不存储该耗材验证码，而是根据该读请求的命令参数对该读请求进行响应。
耗材芯片执行读请求的操作包括根据读请求参数在存储电路中查询成像设备需要读取的耗材信息，并将该耗材信息发送至成像设备来响应成像设备的读请求。耗材芯片通过提供包括基于耗材会话密钥生成的耗材校验码的响应来执行所述读请求。耗材的读请求响应中的耗材校验码是针对该读请求响应的命令和命令参数计算的。例如，基于该读请求响应的命令和命令参数，采用合适的加密算法来计算生产耗材校验码。本实施例中，耗材芯片的逻辑电路基于耗材会话密钥计算针对读请求响应命令和命令参数的耗材校验码，并将包括该耗材校验码的响应发送至成像设备。
成像设备接收到耗材的读请求响应以后，成像设备提取该读请求响应中的读请求响应的命令和命令参数、以及包括在该读请求响应中的耗材校验码，并存储该耗材校验码。成像设备的逻辑电路基于该读请求响应和成像设备会话密钥计算并存储成像设备验证码。成像设备的逻辑电路比较该读请求中的耗材校验码和计算出的成像设备验证码是否匹配来对耗材芯片的读请求响应进行认证。两者匹配，耗材通过成像设备认证，成像设备提取读请求响应中的耗材信息继续下一步的操作；两者不匹配，耗材未通过成像设备认证，成像设备报错。其中成像设备报错的操作包括：成像设备不提取读请求响应中的耗材信息，停止当前的成像设备操作，删除存储在成像设备的易失性存储单元中的成像设备会话密钥。耗材芯片对成像设备读请求响应包括了供成像设备认证的所述耗材校验码，保留了成像设备端的认证过程，使得本申请的耗材芯片在达到本申请所声明的技术效果的同时，还能够保证成像设备的通信安全。
B．成像设备的写请求
成像设备使用成像设备会话密钥和适当的密码算法来计算用于写请求的成像设备校验码。写请求中的成像设备校验码是针对该写请求的命令和命令参数计算的。例如，基于该写请求的命令和命令参数，采用合适的加密算法来计算生产成像设备校验码。不同品牌的成像设备或者同一品牌不同类型的成像设备的成像设备校验码的加密方法不同。图2为耗材针对成像设备的写请求的通信方法流程图，在步骤Sb-1处，安装到成像设备中耗材接收到来自成像设备的写请求。
为了保证耗材芯片的写安全，防止耗材芯片内存储的耗材信息被恶意第三方篡改。
在步骤Sb-2处，耗材芯片对所述成像设备写请求中的成像设备校验码进行验证。本实施例中的耗材接收到成像设备的写请求以后，耗材芯片提取该写请求中的写请求的命令参数和成像设备校验码，存储该成像设备校验码，将该成像设备校验码存储在非易失性存储器中。耗材芯片的逻辑电路基于该写请求和耗材会话密钥计算针对该写请求的耗材验证码并存储该耗材验证码。耗材的逻辑电路比较该写请求中的成像设备校验码和计算出的耗材验证码是否匹配来对成像设备的写请求响应进行认证。两者匹配，成像设备通过耗材认证，耗材提取写请求中的命令参数，执行该写请求；两者不匹配，成像设备未通过耗材认证，耗材拒绝该读请求。其中拒绝该读请求包括不执行该读请求并且删除存储在耗材的易失性存储单元中的耗材会话密钥。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (15)

1.一种耗材芯片，其特征在于，包括：
通信电路，接收成像设备的读请求；
存储电路，存储耗材信息以及耗材会话密钥；
其中，所述读请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码，所述耗材会话密钥与所述成像设备会话密钥相关；
耗材芯片不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求。
2.根据权利要求1所述的一种耗材芯片，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不从所述读请求中获取所述成像设备校验码。
3.根据权利要求1所述的一种耗材芯片，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不基于所述读请求和所述耗材会话密钥计算耗材验证码。
4.根据权利要求3所述的一种耗材芯片，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不比较所述耗材验证码和所述读请求中的成像设备校验码。
5.根据权利要求1所述的一种耗材芯片，其特征在于，还包括：
逻辑电路，基于所述耗材会话密钥计算耗材校验码；
耗材芯片通过提供包括所述耗材校验码的响应来执行所述读请求。
6.根据权利要求5所述的一种耗材芯片，其特征在于：
所述通信电路，接收成像设备的写请求；
所述写请求，包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码；
所述逻辑电路，基于所述写请求和所述耗材会话密钥计算耗材验证码；耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的所述成像设备校验码匹配而执行所述写请求；耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。
7.一种耗材，其特征在于，包括：
耗材芯片，存储耗材信息以及耗材会话密钥；
通信链路，当耗材安装在成像设备上时将所述耗材芯片与所述成像设备通信连接；
所述耗材芯片通过所述通信链路接收所述成像设备的读请求；
其中，所述读请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码，所述成像设备会话密钥与所述耗材会话密钥相关；
所述耗材芯片不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求。
8.根据权利要求7所述的一种耗材，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不从所述读请求中获取所述成像设备校验码。
9.根据权利要求7所述的一种耗材，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不基于所述耗材会话密钥计算耗材验证码。
10.根据权利要求9所述的一种耗材，其特征在于：
不验证所述读请求中的成像设备校验码，包括不比较所述耗材验证码和所述读请求中的成像设备校验码。
11.根据权利要求7所述的一种耗材，其特征在于：
所述耗材芯片通过提供包括基于所述耗材会话密钥生成的耗材校验码的响应来执行所述读请求。
12.根据权利要求11所述的一种耗材，其特征在于：
所述耗材芯片通过所述通信链路接收所述成像设备的写请求；
其中，所述写请求包括使用成像设备会话密钥计算的成像设备校验码；
所述耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码匹配而执行所述写请求，所述耗材芯片响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。
13.一种耗材通信方法，其特征在于，包括：
步骤Sa-1，接收来自成像设备的读请求，所述读请求包括基于成像设备会话密钥生成的成像设备校验码；
步骤Sa-2，不验证所述读请求中的成像设备校验码即执行所述读请求；
其中，所述成像设备会话密钥与耗材会话密钥相关。
14.根据权利要求13所述的一种耗材通信方法，其特征在于，所述步骤Sa-2中：
通过提供包括基于所述耗材会话密钥生成的耗材校验码的响应来执行所述读请求。
15.根据权利要求14所述的一种耗材通信方法，其特征在于，还包括：
步骤Sb-1，接收来自成像设备的写请求，所述写请求包括基于成像设备会话密钥生成的成像设备校验码；
步骤Sb-2，基于耗材会话密钥生成耗材验证码；
步骤Sb-3，响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码匹配而执行所述写请求，响应于所述耗材验证码与所述写请求中的成像设备校验码不匹配而拒绝所述写请求。
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