CN109039651A

CN109039651A - 一种位置信息的传输方法、传输装置及卫星定位系统

Info

Publication number: CN109039651A
Application number: CN201810903667.0A
Authority: CN
Inventors: 翟斌; 牛洁
Original assignee: Shenzhen Yunhai Internet Of Things Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yunhai Internet Of Things Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2038-08-09
Also published as: CN109039651B

Abstract

本申请公开了一种位置信息的传输方法、传输装置及卫星定位系统，用户终端将采集到的位置信息利用私钥对根据位置信息生成的摘要进行签名，然后将签名和位置信息进行加密上报给数据接收服务器，避免位置信息在上报的过程中被篡改或泄露，提高了位置信息传输的安全性。

Description

一种位置信息的传输方法、传输装置及卫星定位系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种位置信息的传输方法、传输装置及卫星定位系统。

背景技术

在目前的采用卫星定位用户终端的方法为：用户终端通过接收卫星信号，然后根据卫星信号进行处理得到位置信息，用户终端将位置信息上报给监控终端，监控终端根据位置信息实时的跟踪用户终端的位置，用户终端上采用明文的方式向定位服务器上报位置信息，位置信息的在传输过程中可能会出现篡改或泄露，影响定位的准确性和安全性，如何防止用户终端上报的位置信息被篡改或泄露是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种一种位置信息的传输方法、传输装置及卫星定位系统，通过对位置信息进行加密和签名，避免位置信息被篡改或泄露。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种位置信息的传输方法，包括：

用户终端接收来自密钥服务器的私钥；用户终端获取私钥对应的公钥；用户终端获取采集到的位置信息，用户终端使用摘要算法生成位置信息对应的摘要；用户终端根据私钥对摘要进行签名得到数字签名，用户终端根据公钥对数字签名和位置信息进行加密得到密文；用户终端通过蜂窝数据网络将密文发送给数据接收服务器。

根据以上的描述，用户终端将采集到的位置信息进行签名和加密，避免位置信息在上报的过程中被篡改或泄露，提高了位置信息传输的安全性。

在一种可能的设计中，用户终端接收来自密钥服务器的私钥，还包括：

用户终端接收来自密钥服务器的密钥生命周期；其中，所述密钥生命周期表示所述私钥和公钥的有效时长。其中，在所述私钥和公钥的过期后，所述用户终端向密钥服务器请求新的私钥，以及向数字证书服务器申请新的公钥。

在一种可能的设计中，用户终端获取所述私钥对应的公钥包括：

用户终端根据私钥的身份标识向数字证书服务器申请对应的数字证书；

用户终端在数字证书中获取预所述私钥对应的公钥。

在一种可能的设计中，数字证书还包括摘要算法和加密算法的类型标识。

在一种可能的设计中，位置信息包括经纬度坐标、时间、日期和定位系统类型标识中的一种或多种。定位系统类型表示表示定位系统的类型，定位系统包括北斗卫星定位系统、全球卫星定位系统、伽利略卫星定位系统和格洛纳斯卫星定位系统中的任意一种。

第二方面，本申请提供了一种位置信息的传输装置，包括：

收发单元，用于接收来自密钥服务器的私钥；

所述处理单元，用于获取所述私钥对应的公钥；

所述处理单元，还用于采集位置信息；

所述处理单元，还用于使用摘要算法生成所述位置信息对应的摘要；

所述处理单元，还用于根据所述私钥对所述摘要进行签名得到数字签名；

所述处理单元，还用于根据所述公钥对所述数字签名和所述位置信息进行加密得到密文；

所述收发单元，还用于通过蜂窝数据网络将所述密文发送给数据接收服务器。

在一种可能的设计中，所述收发单元，还用于：

接收来自密钥服务器的所述私钥和公钥的生命周期，其中，所述生命周期表示所述私钥和所述公钥的有效时长。

在一种可能的设计中，所述用户终端获取所述私钥对应的公钥包括：

所述用户终端根据所述私钥的身份标识向数字证书服务器申请对应的数字证书；

所述用户终端在所述数字证书中获取与所述私钥对应的公钥。

第三方面，本申请提供了一种卫星定位系统，包括：

用户终端、密钥服务器、数据接收服务器；

其中，所述用户终端，用于接收来自所述密钥服务器的私钥；获取所述私钥对应的公钥；采集位置信息；使用摘要算法生成所述位置信息对应的摘要；根据所述私钥对所述摘要进行签名得到数字签名；根据所述公钥对所述数字签名和所述位置信息进行加密得到密文；通过蜂窝数据网络将所述密文发送给数据接收服务器；

所述数据接收服务器，用于接收来自所述密钥服务器的所述私钥；获取所述私钥对应的所述公钥；接收来自所述用户终端发送的密文；利用所述私钥对所述密文进行解密得到位置信息和数字签名；根据根据所述摘要算法生成所述位置信息的第一摘要；根据所述公钥对所述数字签名进行解签名得到第二摘要；在所述第一摘要和所述第二摘要相同的情况下，确定所述位置信息未被篡改；将所述位置信息和所述用户终端的标识写入到数据库中。

在一种可能的设计中，卫星定位系统还包括：数据监控服务器和监控终端；

其中，所述数据监控服务器，用于接收来自所述监控终端的定位查询请求；所述定位查询请求携带所述用户终端的标识；从所述数据库中读取所述用户终端的标识关联的定位信息；将所述定位信息导入到电子地图中；将所述电子地图的用户界面和所述用户界面中的定位标识发送给所述监控终端；

所述监控终端，用于向所述数据监控服务器发送所述定位查询请求；接收和显示来自所述数据监控服务器发送的所述电子地图的用户界面和所述用户界面中的定位标识。定位标识表示用户终端在电子地图中的当前位置。数据监控数据监控服务器可以向监控终端发送Web页面或图片，电子地图的用户界面采用Web界面或图片的方式在监控终端进行显示。

本申请又一方面提供了一种装置，可以实现上述第一方面的位置信息的传输方法。例如所述装置可以是芯片(如基带芯片，或通信芯片等)或者终端设备。可以通过软件、硬件、或者通过硬件执行相应的软件实现上述方法。

在一种可能的实现方式中，所述装置的结构中包括处理器、存储器；所述处理器被配置为支持所述装置执行上述通信方法中相应的功能。存储器用于与处理器耦合，其保存所述装置必要的程序(指令)和/或数据。可选的，所述通信装置还可以包括通信接口用于支持所述装置与其他网元之间的通信。

在另一种可能的实现方式中，所述装置，可以包括执行上述方法中相应动作的单元模块。

在又一种可能的实现方式中，包括处理器和收发装置，所述处理器与所述收发装置耦合，所述处理器用于执行计算机程序或指令，以控制所述收发装置进行信息的接收和发送；当所述处理器执行所述计算机程序或指令时，所述处理器还用于实现上述方法。其中，所述收发装置可以为收发器、收发电路或输入输出接口。当所述通信装置为芯片时，所述收发装置为收发电路或输入输出接口。

当所述装置为芯片时，发送单元可以是输出单元，比如输出电路或者通信接口；接收单元可以是输入单元，比如输入电路或者通信接口。当所述通信装置为网络设备时，发送单元可以是发射器或发射机；接收单元可以是接收器或接收机。

本申请又一方面提供了一种装置，该装置包括：存储器和处理器；其中，所述存储器中存储一组程序代码，且所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行各方面所述的方法。

本申请的又一方面提了供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

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是本发明实施例提供的一种卫星定位系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种位置信息的传输方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种位置信息的传输装置的另一结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种位置信息的传输装置的另一结构示意图。

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描述。

图1为本发明实施例涉及的一种卫星定位系统的结构示意图，所述卫星定位系统包括用户终端、数据接收服务器、密钥服务器、数字证书服务器、数据监控服务器和监控终端。在本实施例中，用户终端的数量可以是一个或多个，监控终端的数量也可以是一个或多个。图1中的各个服务器的数量可以是一个或多个，服务器的部署方式可以是分布式部署，部署在不同的多个节点构成一个逻辑上的服务器。需要说明的是，图1中各设备的数量和形态仅为举例说明，并非对本发明实施例构成限定。

本申请中的用户终端是一种具有无线通信功能的设备，可以是具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。在不同的网络中终端设备可以叫做不同的名称，例如：用户设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personaldigital assistant，PDA)、5G网络或未来演进网络中的终端设备等。

其中，用户终端，用于接收来自密钥服务器的私钥；获取私钥对应的公钥；采集位置信息；使用摘要算法生成位置信息对应的摘要；根据私钥对摘要进行签名得到数字签名；根据公钥对数字签名和位置信息进行加密得到密文；通过蜂窝数据网络将密文发送给数据接收服务器；

其中，密钥服务器，用于为用户终端和数据接收服务器分发私钥。

其中，数据证书服务器，用于向用户终端和数据接收服务器分发数字证书，数字证书中包括公钥、加密算法类型标识和签名算法类型标识。

其中，数据接收服务器，用于接收来自密钥服务器的私钥；获取私钥对应的公钥；接收来自用户终端发送的密文；利用私钥对密文进行解密得到位置信息和数字签名；根据根据摘要算法生成位置信息的第一摘要；根据公钥对数字签名进行解签名得到第二摘要；在第一摘要和第二摘要相同的情况下，确定位置信息未被篡改；将位置信息和用户终端的标识写入到数据库中。

其中，数据监控服务器，用于接收来自监控终端的定位查询请求；定位查询请求携带用户终端的标识；从数据库中读取用户终端的标识关联的定位信息；将定位信息导入到电子地图中；将电子地图的用户界面和用户界面中的定位标识发送给监控终端；

其中，卫星定位系统还包括监控终端，用于向数据监控服务器发送定位查询请求；接收和显示来自数据监控服务器发送的电子地图的用户界面和用户界面中的定位标识。定位标识表示用户终端在电子地图中的当前位置。数据监控服务器可以向监控终端发送Web页面或图片，电子地图的用户界面采用Web界面或图片的方式在监控终端进行显示。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种位置信息的传输方法的流程示意图，在本发明实施例中，所述方法包括：

S201、密钥服务器向用户终端发送私钥，用户终端接收来自密钥服务器的私钥。

具体的，密钥服务器可以在接收到用户终端发送的分配使用的请求后，向用户终端和数据接收服务器发送私钥。也可以是周期性的向用户终端和数据接收服务器发送私钥，发送私钥的周期本发明实施例不作限制。

其中，私钥和公钥是成对生成的，简称密钥对，密钥对设置有生命周期，即私钥和公钥在生命周期内才是有效的，否则密钥对是失效的，用户终端或数据接收服务器需要重新向密钥服务器请求新的私钥，以及向数字证书服务器请求新的数字证书。例如：密钥服务器向用户终端和数据接收服务器发送私钥的同时还发送私钥的生命周期。

S202、用户终端采集位置信息。

具体的，用户终端通过内置或外接的卫星定位模块采集位置信息，卫星定位模块包括但不限于北斗卫星定位模块(BDS)、伽利略卫星定位模块(GALILEO)、格洛纳斯卫星定位模块(GLONASS)和全球卫星定位模块(GPS)。位置信息包括但不限于经纬度坐标、时间、日期、卫星定位模块类型标识。卫星定位模块类型标识用于表示卫星定位模块的类型。例如：标识为“0”表示终端设备采用北斗卫星定位模块采集位置信息，标识为“1”表示采用全球卫星定位模块采集位置信息。

S203、用户终端获取私钥对应的公钥。

具体的，私钥和公钥是成对生成的，简称密钥对，用户终端获取私钥对应的公钥的方法可以是：用户终端预存储或预配置有数字证书，数字证书中存储有分发的私钥对应的公钥，用户终端在本地检索私钥对应的公钥；或者，用户终端根据当前使用的私钥的标识向数字证书服务器请求对应的数字证书，数字证书中包括私钥对应的公钥。

其中，数字证书中还包括摘要算法类型标识和加密算法类型标识，例如：摘要算法包括MD5算法和SHA-1算法，加密算法包括RSA算法。

S204、用户终端使用摘要算法生成位置信息对应的摘要。

S205、用户终端根据私钥对摘要进行签名得到数字签名。

S206、根据公钥对位置信息和数字签名进行加密得到密文。

S207、用户终端向数据接收服务器发送密文，数据接收服务器接收来自用户终端的密文。

具体的，密文在传输过程中可能发生泄漏或篡改。

S208、密钥服务器向数据接收服务器发送私钥，数据接收服务器接收来自密钥服务器的私钥。

具体的，密钥服务器向数据接收服务器发送的使用和S201中向用户终端发送的私钥是相同的，数据接收服务器可以主动向密钥服务器请求私钥，或者密钥服务器周期性向密钥服务器发送私钥。

S209、数据接收服务器获取私钥对应的公钥。

具体的，私钥和公钥是成对生成的，简称密钥对，数据接收服务器获取私钥对应的公钥的方法可以是：数据接收服务器预存储或预配置有数字证书，数字证书中存储有分发的私钥对应的公钥，数据接收服务器在本地检索私钥对应的公钥；或者，数据接收服务器根据当前使用的私钥的标识向数字证书服务器请求对应的数字证书，数字证书中包括私钥对应的公钥。

S210、数据接收服务器利用私钥对密文进行解密得到位置信息和数字签名。

其中，该私钥是密钥服务器分发的私钥。

S211、根据摘要算法得到位置信息的第一摘要。

其中，该摘要算法的类型和S204中的摘要算法的类型相同。

S211、根据公钥对数字签名进行解签名得到第二摘要。

S212、在第一摘要和第二摘要相同的情况下，将位置信息写入到数据库中。

具体的，在第一摘要和第二摘要相同的情况下，表明位置信息没有发生篡改；否则表明位置信息发生篡改。在位置信息没有发生篡改的情况下，将位置信息写入数据库中。

在本发明实施例中，用户终端将采集到的位置信息进行签名和加密，避免位置信息在上报的过程中被篡改或泄露，提高了位置信息传输的安全性。

上述图2详细阐述了本申请实施例的一种位置信息的传输方法。

请参见图3，图3是本发明实施例提供的一种位置信息的传输装置的结构示意图，该装置3可以包括处理单元301和收发单元302。

收发单元302，用于接收来自密钥服务器的私钥。

处理单元301，用于获取所述私钥对应的公钥。

处理单元301，还用于采集位置信息。

处理单元301，还用于使用摘要算法生成所述位置信息对应的摘要。

处理单元301，还用于根据所述私钥对所述摘要进行签名得到数字签名。

处理单元301，还用于根据所述公钥对所述数字签名和所述位置信息进行加密得到密文。

收发单元301，还用于通过蜂窝数据网络将所述密文发送给数据接收服务器。

可选的，收发单元302，还用于：

可选的，处理单元301获取所述私钥对应的公钥包括：

根据所述私钥的身份标识向数字证书服务器申请对应的数字证书；

在所述数字证书中获取与所述私钥对应的公钥。

所述装置3可以为用户终端，所述装置3也可以为实现相关功能的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，专用集成芯片，系统芯片(system on chip，SoC)，中央处理器(central processor unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，数字信号处理电路，微控制器(micro controller unit，MCU)，还可以采用可编程控制器(programmable logic device，PLD)或其他集成芯片。

本发明实施例和图2的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果也相同，具体过程可参照图2的方法实施例的描述，此处不再赘述。

图4为本发明实施例提供的一种位置信息的传输装置结构示意图，以下简称装置4，装置4可以集成于前述的用户终端，如图4所示，该装置包括：存储器402、处理器401、发射器404以及接收器403。

存储器402可以是独立的物理单元，与处理器401、发射器404以及接收器403可以通过总线连接。存储器402、处理器401、发射器404以及接收器401也可以集成在一起，通过硬件实现等。

存储器402用于存储实现以上方法实施例，或者装置实施例各个模块的程序，处理器901调用该程序，执行以上方法实施例的操作。

可选地，当上述实施例的位置信息的传输方法中的部分或全部通过软件实现时，装置也可以只包括处理器。用于存储程序的存储器位于装置之外，处理器通过电路/电线与存储器连接，用于读取并执行存储器中存储的程序。

处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。

处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。

存储器可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

上述实施例中，发送单元或发射器执行上述各个方法实施例发送的步骤，接收单元或接收器执行上述各个方法实施例接收的步骤，其它步骤由其他模块或处理器执行。发送单元和接收单元可以组成收发单元，接收器和发射器可以组成收发器。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序用于执行上述实施例提供的位置信息的传输方法。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的位置信息的传输方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims

1.一种位置信息的传输方法，其特征在于，包括：

用户终端接收来自密钥服务器的私钥；

所述用户终端获取所述私钥对应的公钥；

所述用户终端采集位置信息；

所述用户终端使用摘要算法生成所述位置信息对应的摘要；

所述用户终端根据所述私钥对所述摘要进行签名得到数字签名；

所述用户终端根据所述公钥对所述数字签名和所述位置信息进行加密得到密文；

所述用户终端通过蜂窝数据网络将所述密文发送给数据接收服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端接收来自密钥服务器的私钥和公钥，还包括：

所述用户终端接收来自密钥服务器的所述私钥和公钥的生命周期，其中，所述生命周期表示所述私钥和所述公钥的有效时长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端获取所述私钥对应的公钥包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字证书还包括摘要算法和加密算法的类型标识。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括经纬度坐标、时间、日期、定位系统类型标识中的一种或多种。

6.一种位置信息的传输装置，其特征在于，包括：

收发单元，用于接收来自密钥服务器的私钥；

所述处理单元，用于获取所述私钥对应的公钥；

所述处理单元，还用于采集位置信息；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述收发单元，还用于：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理单元获取所述私钥对应的公钥包括：

所根据所述私钥的身份标识向数字证书服务器申请对应的数字证书；

在所述数字证书中获取与所述私钥对应的公钥。

9.一种卫星定位系统，其特征在于，包括：用户终端、密钥服务器、数据接收服务器；

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：数据监控服务器和监控终端；

所述监控终端，用于向所述数据监控服务器发送所述定位查询请求；接收和显示来自所述数据监控服务器发送的所述电子地图的用户界面和所述用户界面中的定位标识。