CN108510626B - 一种动态密码门禁管理方法及其管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明的动态密码门禁管理方法，采用动态密码设计，服务端与进、出大门门禁处的动态密码控制器相配合，二者同步加密算法、根密钥以及加密要素；本发明的动态密码门禁管理方法用的管理系统，包括服务端、动态密码控制器和电控锁。本发明整体简单高效、逻辑性强，智能化程度更高，与现有的磁卡、指纹等门禁管理方式不同，本发明创新的引入了动态密码管理方式，改变了磁卡式、指纹式的固定密码且长期使用模式，让门禁管理实现了对指定的人，在指定的时间内，进出指定地点大门且密码只能使用一次的新功能。

Description

一种动态密码门禁管理方法及其管理系统

技术领域

本发明属于办公信息化管理技术领域，更具体地说，涉及一种动态密码门禁管理方法及其管理系统。

背景技术

随着现代高科技的蓬勃发展，智能化办公管理已经走进了人们的社会生活，一座座智能化办公公租大厦拔地而起，适应信息的时代需要，作为跨世纪使用的建筑，必须在功能上满足当前和未来发展的需求，成为文化和经济发展的基地。

感应式IC卡出入管理控制系统，具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能，它主要方便内部员工出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的保安，从而为用户提供一个高效和具备经济效益的工作环境。

门禁系统作为一项先进的高科技技术防范和管理手段，已经广泛应用于科研、工业、博物馆、酒店、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有安全性、便捷性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。在现代化住宅小区、写字楼等建筑或者建筑群内，门禁系统为每一位用户都设定个人识别密码，用户需凭借个人识别密码才能够通过门禁系统，因此门禁系统是保障建筑内用户的生命及财产安全的重要设施。随着工业4.0以及智能化迅速的发展，物联网技术通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，成为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。在物联网系统迅速发展时，用户对门禁锁具的智能化管理要求也越来越高。因此，如何结合采用门禁系统实现集中式门禁管理，进一步地，如何结合采用门禁系统对智能化办公管理作出优化，是需要改进的问题。

然而，现有的门禁管理方法和管理系统普遍不能对用户进行授权管理，尤其在办公门禁系统中，对用户的权限管理更加困难。在办公大厦门禁中，访客由于开启门禁的次数不高并且往往是在短时间内使用门禁，所以对于访客的管理比对用户的管理更难。现有的门禁系统目前大多数针对访客还只能采用人工登记的方式进行管理，不仅效率低下，管理成本高，更重要的是，该方式难以对访客的身份进行核实，易于伪造身份，如伪装成快递员、修理工、送外卖等不易核实身份的人群。另外，现有的门禁管理系统都采用磁卡、指纹等方式，长期使用下来也会存在诸多缺陷，例如不能规定指定的人，在指定的时间内，进出指定的地点大门；而且现有的传统门禁管理方式还不能规定门禁进出密码智能使用一次的有效时段性，这样就会造成非办公人员趁机混入，并且磁卡、指纹等方式延时性长，导致考勤也存在延时性，智能化程度有待进一步提高。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种动态密码门禁管理系统，与现有的磁卡、指纹等门禁管理方式不同，本发明创新的引入了动态密码管理方式，改变了磁卡式、指纹式的固定密码且长期使用模式，让门禁管理实现了对指定的人，在指定的时间内，进出指定地点大门且密码只能使用一次的新功能。当使用手机作为动态密码传输开锁方式时，可以实现对进门、出门和在指定WIFI环境中的时间统计等考勤管理功能。

本发明所采用的技术方案是：

提供一种动态密码门禁管理方法，包括以下步骤：

S1：服务端初始化；

S2：将服务端与动态密码控制器同步加密算法、根密钥以及加密要素；

S3：服务端发送开锁请求给动态密码控制器，动态密码控制器判断开锁请求是否在预设的时段参数内：若不满足，则在服务端进行审核，同时转入步骤S4；否则，若满足，则转入步骤S5；

S4：若步骤S3的审核不通过，则开锁请求未通过；否则，若步骤S3的审核通过，则开锁请求通过，同时转入步骤S5；

S5：服务端生成动态密码，并通过发送端将动态密码发送至动态密码控制器，动态密码控制器的接收端接收动态密码并激活解密程序，动态密码控制器进行解密：若解密不正确，则拒绝开锁；否则，若解密正确，则开锁。

优选的，步骤S5中，服务端的发送端和动态密码控制器的接收端同时运行加密算法，加密算法对两端共知的参数实施各自运算并分别得出运算结果A、B，比对结果A、B，若运算结果A、B不同，则解密不正确，拒绝开锁并不予以通过；若运算结果A、B相同，则解密正确，开锁并予以通过。

优选的，加密算法包括时段参数，通过预设给定时段参数的运算结果一个有效性时段，动态密码生成后在预设的时段参数内一次性使用有效。

优选的，加密算法采用具有不可逆性的国密SM2、SM3、SM4算法，服务端通过通讯模块与动态密码控制器实现网络通讯，服务端的发送端得出的运算结果A通过通讯模块与动态密码控制器的接收端得出的运算结果B之间进行网络通讯。

优选的，开锁的同时在服务端的考勤管理程序上记录考勤信息，根据服务端的通讯模块，对开锁环境中的信息进行记录，实现在岗、离岗的自动考勤记录。

本发明还提供了一种动态密码门禁管理方法用的管理系统，管理系统包括服务端、动态密码控制器和电控锁，服务端和动态密码控制器之间实现空间通讯，动态密码控制器与电控锁相连；

服务端包括管理软件和数据库，管理软件包括加密算法程序，管理软件与数据库相连；

动态密码控制器包括动态密码控制装置，动态密码控制装置包括中央处理单元、存储单元、动态密码算法程序、时钟模块，具体为MCU中央处理器、FLASH存储器、动态密码算法程序、时钟IC。

优选的，服务端的加密算法程序与动态密码控制器的动态密码算法程序对同一共知参数运行一种相同的加密算法。

优选的，动态密码控制装置还包括有线传输模块或无线传输模块，无线传输模块包括蓝牙模块和WiFi模块。

优选的，动态密码控制器还包括电源控制装置、变压装置以及电源模块，电源控制装置包括变电、变压装置和电控锁连接装置。

优选的，管理软件还包括考勤管理程序。

对比现有技术中的磁卡、指纹等固定密码的门禁系统及管理方法，本发明采用的加密技术，可以提高密码本身安全性，可以有效提高密码在公用通讯环境下的安全性。服务端与进、出大门门禁处的动态密码控制器相配合，二者同步加密算法、根密钥以及加密要素，通过加密算法的预设时段参数使得服务端的开锁请求具有一个时效性，进而使得动态密码控制器在有效时段内记忆了曾经使用过的密码，并对当前计算得出的密码进行查询，遇到相同的则拒绝通过，从而，使得动态密码具有了一次性有效的性能，此技术具有在一个可以设定不同时间段内有效且只能使用一次的特点，具有保密性更好及安全性更高的效果；本发明与采用一方生成密码，另一方识别这个密码或反编译这个密码的单项加密技术不同，本发明采用在服务端和控制器端两边各自进行加密算法，比对各自得出的密码是否相同的技术；本发明的服务端虽然暴露在公共环境中，但控制器安装在用户内部没有暴露在公共环境中，防止了外界对加密一方的外力篡改。

本发明将门禁信息和考勤信息，通过APP客户端的请求与服务端的管理，建立了信息共享平台。有权人在平台上可以共享门禁与考勤信息，以便及时的实施管理。由于APP将申请开锁人使用的通讯工具，指定WIFI或非指定WIFI或移动网络连同开锁人信息上传到了服务端，服务端可对开锁人进行识别也可对开锁人的网络环境进行识别，进而识别开锁申请人身份和做出申请是的所在位置。

本发明改变了门禁或指纹等固定密码门禁系统信息集中在指定管理人的相对狭窄和固定的信息流状态。本发明通过移动APP的引入，可以实现门禁信息的多部门多人员的即使分享，可以实现门禁信息的网络化共享，为管理的及时性提供了技术方案基础。本发明还将访客与受访人之间建立起点对点的信息交换平台，可以不再依赖前台、门卫等的转达，提高了办公效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明方法的流程框图；

图2是实施例中管理系统的电路原理图；

图3是实施例中动态密码控制器的结构示意图；

图4是实施例中WIFI开锁的流程示意图；

图5是实施例中蓝牙开锁的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种动态密码门禁管理方法，包括以下步骤：

步骤S1：管理员在服务端上对日常进、出大门的人员进行注册，经过注册的人员下载并使用服务端的管理软件，并将服务端的管理软件初始化；

步骤S2：所有经过注册的人员，将服务端的管理软件与动态密码控制器同步加密算法、根密钥以及加密要素，加密要素包括时间、地点、人员等参数；

步骤S3：所有经过注册和同步的人员，登录服务端的管理软件并使用其中的开锁命令，然后服务端通过通讯模块与动态密码控制器实现网络通讯：服务端发送开锁请求给动态密码控制器，动态密码控制器判断开锁请求是否在预设的时段参数内：若不满足，则管理员进行审核，同时转入步骤S4；否则，若满足，则转入步骤S5；

步骤S4：若步骤S3的审核不通过，则开锁请求未通过；否则，若步骤S3的审核通过，则开锁请求通过，同时转入步骤S5；

步骤S5：服务端生成动态密码，并通过发送端将动态密码发送至动态密码控制器，动态密码控制器的接收端接收动态密码并激活解密程序，动态密码控制器进行解密：若解密不正确，则拒绝开锁；否则，若解密正确，则开锁。

步骤S5中，服务端的发送端和动态密码控制器的接收端同时运行加密算法，加密算法对两端共知的参数实施各自运算并分别得出运算结果A、B，若运算结果A、B不同，则解密不正确，拒绝开锁并不予以通过；若运算结果A、B相同，则解密正确，开锁并予以通过。加密算法包括时段参数，通过预设给定时段参数的运算结果一个有效性时段，这个有效性时段可以根据每个人使用的不同情况设定为30min或60min或120min或者更长，动态密码控制器在共知的预设时段规则内进行运算并得出每个时段的多个结果，动态密码控制器只有在比对到与服务端相同的运算结果时才会解锁通过，由于有了共知的时段设置，动态密码控制器在有效时段内记忆了曾经使用过的密码，并对当前计算得出的密码进行查询，遇到相同的则拒绝通过，从而，使得密码具有了一次性有效的性能，进、出大门的人员在该预设的时段参数内一次性使用动态密码有效。

加密算法采用具有不可逆性的国密SM2、SM3、SM4算法，服务端与动态密码控制器通过通讯模块进行网络通讯，服务端的发送端得出的运算结果A通过通讯模块与动态密码控制器的接收端得出的运算结果B之间进行网络通讯，有效的防止了动态密码被截获破解的可能性，大大提升了云端通讯传输密码本身的安全性。

动态密码开锁的同时在服务端的考勤管理程序上记录考勤信息，根据服务端的通讯模块，对申请开锁人使用的通讯工具，指定WIFI或非指定WIFI或移动网络连同开锁人信息上传到服务端，服务端可对开锁人进行识别也可对开锁人的网络环境以及使用时间进行识别，进而识别开锁申请人身份和做出申请时的所在位置以及时间，实现在岗、离岗的自动考勤记录，在门禁管理的同时还能进行智能考勤，方便高效，出错率低。

实施例2

如图2，一种动态密码门禁管理系统，包括服务端、动态密码控制器和电控锁，服务端和动态密码控制器之间实现网络通讯，动态密码控制器与电控锁相连，服务端包括管理软件和数据库，管理软件与数据库相连。在本实施例中，服务端设置在移动终端上，管理软件为APP，APP包括开锁程序、加密算法程序和考勤管理程序，数据库可以集成于移动终端上，也可以是云端数据库，用于对数据的存储。

如图3，动态密码控制器包括动态密码控制装置、电源控制装置、变压装置以及电源模块，动态密码控制装置包括MCU中央处理器、FLASH存储器、动态密码算法程序、时钟IC，动态密码算法程序、FLASH存储器、时钟IC分别与MCU中央处理器连接，动态密码算法程序将加密运算后的结果传输给MCU中央处理器；FLASH存储器与动态密码算法程序连接，用于存储动态密码算法程序所需的加密数据，时钟IC与动态密码算法程序连接，用于对时间进行校对并传输给动态密码算法程序；动态密码控制装置还包括有线传输模块或无线传输模块，无线传输模块包括蓝牙模块和WiFi模块；电源控制装置包括变电、变压装置和电控锁连接装置，电源控制装置具体可为一种电源板，电源模块包括备用电源和交流电源，电控锁连接装置与电控锁相连，电源控制装置的变电、变压装置通过对电流、电压的控制以适用于各种不同电压要求的电控锁。

提供一种应用场景为办公楼，员工在移动终端上下载并注册APP，管理员将服务端的管理软件与动态密码控制器信息初始化，同步加密算法、根密钥以及加密要素，加密要素包括时间、地点、人员等参数，动态密码控制器端的这些信息存储在FLASH存储器上。

如图4所示是WiFi开锁的流程示意图，当员工进入办公区域，在指定WiFi覆盖的区域，通过移动终端连接上指定的WiFi，打开手机上的APP，并登录个人账号，点击“开锁”命令，开锁指令发送到加密算法程序上，加密算法程序对开锁指令进行加密运算得到开锁动态密码，加密算法程序将开锁动态密码发送给动态密码控制器，时钟IC用于对时间的校准，以判断接收开锁动态密码的时间是否在预设时段内，若不是则将结果反馈到服务端，由管理员审核是否通过开锁请求；若在预设时段内，加密算法程序和动态密码控制器的动态密码算法程序分别对开锁动态密码进行加密运算，得到A、B两个结果，MCU中央处理器对A、B两个结果进行比对，A、B两个结果相同时则通过，动态密码控制器发送开锁电信号给电控锁，开锁成功。

动态密码控制器的变压装置具体可为一种变压器，将220V交流电转换成供动态密码控制器使用的12V的直流电，并设置有12V备用电源以保证断电情况下门禁系统能够正常使用；还设置有电控锁连接装置，可以通过此装置与电控锁连接，此装置可以是无线通讯模块，实现动态密码控制器对电控锁进行开锁信息的传递；也可以使用是有线通讯模块，采用电连接的方式进行开锁信息的传递，还可以实现对电控锁供电功能。

采用的电控锁可以为电插锁或电磁锁或其它各类通过电控制的锁具，动态密码控制器的变电装置与变压装置通过变压可以实现与任意的电控锁相连，可选择性多样，整体局限性小，整体局限性小，能够灵活地实现各种安全区域的出入控制，特别适用于各种安全性要求较高的地域，包括办公楼、公寓、银行、医院及政府办公部门等，具有很高的市场应用价值。

实施例3

与实施例2不同的是，当WiFi出现故障或断电情况下导致WiFi不能正常使用的情况下，也可以通过蓝牙进行通讯，电控锁内置备用电源，以供电控锁蓝牙功能的正常使用。如图5所示是蓝牙开锁的流程示意图，蓝牙开锁的具体步骤如下：移动设备手机使用移动网络通信在开锁程序上发起开锁请求；加密算法程序接收到开锁请求进行认证并加密运算生成动态密码；加密算法程序发送动态密码给开锁程序；开锁程序得到加密算法程序发来开锁动态密码后通过蓝牙发给动态密码控制器；动态密码控制器进行认证和加密运算，生成的动态密码与开锁程序发来的进行比对；比对结果相同则向电控锁发送开锁电信号。

实施例4

与实施例2不同的是，服务端也可以设置在固定终端上，比如在大门位置固定设置一个设备，员工只需在此设备上登录个人账号，点击开锁命令，即可通过服务端与动态密码控制器设置的有线传输模块进行有线传输动态密码。

实施例5

如实施例2，提供的一种应用场景为办公楼，当员工进入办公区域，打开手机上的APP，并登录个人账号，点击“开锁”命令，手机APP通过WiFi与动态密码控制器实现通讯功能，向动态密码控制器发送一个动态密码并进行解锁，若动态密码控制器端和手机APP端动态密码算法门禁管理程序通过解密算法得到的数值一致，则解锁成功，否则不成功；通过加密算法植入的时间、地点以及人员等要素，根据手机的WiFi等网络通讯功能，对申请开锁人使用的通讯工具，指定WIFI或非指定WIFI或移动网络连同开锁人信息上传到服务端，服务端可对开锁人进行识别也可对开锁人的网络环境以及使用时间进行识别，进而识别开锁申请人身份和做出申请时的所在位置以及时间，以此在考勤管理程序中实现对员工上下班的考勤记录，统计员工进出门的时间以及次数。

当员工在非上班时段需要进入公司，比如周末，也可以向管理员端申请，管理员通过修改加密要素的时段限制，员工在周末即可通过动态密码解锁进入公司，使得开锁更方便、快捷、安全。

实施例6

对临时访客可以采取扫描二维码临时注册APP的方式，向拜访人发出进门请求，在得到管理员的授权，拜访人账号具有开锁权限，在APP端发送开锁命令，加密算法程序则产生动态密码并发送给动态密码控制器，动态密码控制器进行核对后给电控锁电信号，电控锁开启，访客进入，访客与受访人之间建立起点对点的信息交换平台，可以不再依赖前台、门卫等的转达，提高了办公效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种动态密码门禁管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：服务端初始化；其中服务端包括管理软件和数据库，所述服务端和动态密码控制器之间通过网络通讯，所述动态密码控制器与电控锁相连，所述管理软件包括加密算法程序，所述管理软件与所述数据库相连；服务端初始化具体包括管理员在服务端对人员进行注册，经过注册的人员下载并使用服务端的管理软件，并将服务端的管理软件初始化；

S2：将服务端的管理软件与动态密码控制器同步加密算法、根密钥以及加密要素，所述加密要素包括时间、地点、人员；

S3：经过注册和同步的人员，登录服务端的管理软件并使用其中的开锁命令，然后服务端通过通讯模块与动态密码控制器实现网络通讯，所述服务端发送开锁请求给所述动态密码控制器，所述动态密码控制器判断所述开锁请求是否在预设的时段参数内：若不满足，则在服务端进行审核，同时转入步骤S4；否则，若满足，则转入步骤S5；

S4：若所述步骤S3的审核不通过，则所述开锁请求未通过；否则，若所述步骤S3的审核通过，则所述开锁请求通过，同时转入步骤S5；

S5：所述服务端生成动态密码，并通过发送端将动态密码发送至所述动态密码控制器，所述动态密码控制器的接收端接收动态密码并激活解密程序，所述动态密码控制器进行解密：若解密不正确，则拒绝开锁；否则，若解密正确，则开锁；

所述步骤S5中，所述服务端的发送端和所述动态密码控制器的接收端同时运行所述加密算法，所述加密算法对两端共知的参数实施各自运算并分别得出运算结果A、B，比对结果A、B，若运算结果A、B不同，则解密不正确，拒绝开锁并不予以通过；若运算结果A、B相同，则解密正确，开锁并予以通过；

加密算法包括时段参数，通过预设给定时段参数的运算结果一个有效性时段，所述动态密码生成后在预设的时段参数内一次性使用有效；动态密码控制器在共知的预设时段规则内进行运算并得出每个时段的多个结果，动态密码控制器只有在比对到与服务端相同的运算结果时才会解锁通过；

服务端的发送端得出的运算结果A通过通讯模块与动态密码控制器的接收端得出的运算结果B之间进行网络通讯。

2.根据权利要求1所述的一种动态密码门禁管理方法，其特征在于：所述加密算法采用具有不可逆性的国密算法，所述服务端通过通讯模块与所述动态密码控制器实现网络通讯。

3.根据权利要求1所述的一种动态密码门禁管理方法，其特征在于：开锁的同时在所述服务端的考勤管理程序上记录考勤信息，根据所述服务端的通讯功能，对开锁环境中的信息进行记录，实现在岗、离岗的自动考勤记录。

4.一种动态密码门禁管理方法用的管理系统，其特征在于：

应用到权利要求1~3任一项所述的动态密码门禁管理方法，所述管理系统包括服务端、动态密码控制器和电控锁，所述服务端和所述动态密码控制器之间通过网络通讯，所述动态密码控制器与所述电控锁相连；

所述服务端包括管理软件和数据库，所述管理软件包括加密算法程序，所述管理软件与所述数据库相连；

所述动态密码控制器包括动态密码控制装置，所述动态密码控制装置包括中央处理单元、存储单元、动态密码算法程序、时钟模块；

所述服务端的所述加密算法程序与所述动态密码控制器的所述动态密码算法程序同时对同一共知参数运行一种相同的加密算法。

5.根据权利要求4所述的一种动态密码门禁管理方法用的管理系统，其特征在于：所述动态密码控制装置还包括有线传输模块或无线传输模块，所述无线传输模块包括蓝牙模块和WiFi模块。

6.根据权利要求4所述的一种动态密码门禁管理方法用的管理系统，其特征在于：所述动态密码控制器还包括电源控制装置、变压装置以及电源模块，所述电源控制装置包括变电、变压装置和电控锁连接装置。

7.根据权利要求4所述的一种动态密码门禁管理方法用的管理系统，其特征在于：所述管理软件还包括考勤管理程序。

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