CN109041263A - 一种TBox蓝牙连接方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种TBox蓝牙连接方法和装置，包括：蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，握手应答包括TBox的SN码；蓝牙客户端根据握手应答生成第二通信密钥，并将第二通信密钥发送至云端，云端接收到第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至蓝牙客户端；蓝牙客户端将密文发送至TBox，TBox通过第一通信密钥解密密文得到第二通信密钥；蓝牙客户端通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至TBox；TBox通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。

Description

一种TBox蓝牙连接方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种TBox蓝牙连接方法和装置。
背景技术
近年来，传统网络布线的通讯方式越来越不能满足人们对数据传输的需要，各种无线传输技术发展迅速。汽车工业同样有无线通讯的需求，而由于红外技术、802.11、HomeRF等无线通讯技术均有一定的局限性，并不适合在汽车工业中应用。蓝牙技术作为一种短距离无线网络连接技术在各行各业都有较为广泛的应用，在汽车行业蓝牙技术凭借其优势更是有广阔的应用前景。
TBox(Telematics Box，远程信息处理器)是当今互联汽车车载系统中一个非常重要的部件，其主要功能是实现汽车与TSP(Telematics Service Provider，Telematics服务提供商)的互联。通常TSP部署智能T服务的策略，与远端车辆TBox进行交互，配合车辆BCM/ECU完成用户T服务的请求。通常的使用场景是：拥有车辆的合法用户可以使用注册的手机APP与TSP互联，TSP可以根据登陆的手机APP用户搜寻到绑定车辆的TBox；用户在手机APP发起远程控制车辆的请求，如远程关闭车辆中控锁以及关闭车辆车窗等，TSP将用户控制车辆的请求发送给车辆的Tbox，车辆的TBox收到该请求通过CAN总线发送车辆控制命令到BCM，最后BCM完成用户发起的远程控制车辆的请求。
目前车载端设备与蓝牙客户端连接时，通常需要在配对时输入预先设置的配对秘钥(6位随机数)保证连接的安全性及身份认证，但是针对于TBox这种无HMI显示的终端，很难通过这种方法进行身份认证，且无法满足安全性的要求。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种TBox蓝牙连接方法和装置。
根据本发明的第一个方面，提供一种TBox蓝牙连接方法，包括：
蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；
所述蓝牙客户端通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；所述TBox通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
作为优选的，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
作为优选的，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答前，还包括：
蓝牙客户端在云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书。
作为优选的，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，具体包括：
蓝牙客户端主动发起配对任务，通过Just work模式与所述TBox进行配对；
配对完成后，蓝牙客户端向通过蓝牙协议发送明文握手消息至所述TBox，所述TBox收到所述明文握手消息后，向所述蓝牙客户端回复握手应答信息。
作为优选的，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥后，还包括：
解密完成后，向所述蓝牙客户端发送应答。
作为优选的，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接，具体包括：
若判断获知解密后得到正确的SN码，则认证通过，通过第二通信密钥连接所述蓝牙客户端；
若判断获知解密后未得到正确的SN码，则认证未通过，主动断开连接。
根据本发明的第二个方面，提供一种TBox，所述TBox根据受到的明文握手消息，向蓝牙客户端发送包含SN码的握手应答；以供蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述TBox接收所述密文，并通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；接收所述蓝牙客户端过第二通信密钥加密SN码后得到的SN码密文，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
作为优选的，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
根据本发明的第三个方面，提供一种蓝牙客户端，其特征在于，所述蓝牙客户端用于向通过蓝牙协议发送明文握手消息至所述TBox，接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
所述蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，接收所述云端发送的通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密后的密文；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，并通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；以供所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
作为优选的，蓝牙客户端还用于云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书。
本发明提出一种TBox蓝牙连接方法和装置，利用云端、蓝牙客户端和TBox组成的安全连接，在蓝牙连接过程中保证蓝牙客户端和TBox能够安全地进行身份认证及秘钥交换，从而解决蓝牙客户端和TBox进行蓝牙连接时的安全认证。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为根据本发明实施例的TBox蓝牙连接方法示意图；
图2为根据本发明实施例的认证过程示意图；
图3为根据本发明实施例的秘钥管理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
目前车载端设备与蓝牙客户端连接时，通过扫描附近的蓝牙设备，选择想要连接的蓝牙设备，通常通过配对时输入预先设置的配对秘钥(6位随机数)保证连接的安全性及身份认证，进行配对连接等操作。这种方法对于带有HMI的车载终端来说可以保证连接的安全性，但是针对于TBox这种无HMI显示的终端，很难通过这种方法保证。并且从安全角度考虑，每次连接都应该动态的进行身份认证，也就是要求每次连接时动态生成认证秘钥。显然，传统的蓝牙连接方式很难保证以上安全要求。
为了解决上述缺陷，本发明实施例提供了一种TBox蓝牙连接方法，包括：
蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；
所述蓝牙客户端通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；所述TBox通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
在本实施例中，结合TBox连接云端的特性，形成云端、蓝牙客户端和TBox安全网络，蓝牙连接时进行动态身份认证，从而保证每次连接的安全性。通过蓝牙客户端、云端和TBox形成的安全连接，动态进行秘钥交换，保证每次蓝牙连接的安全性。并且对于终端用户来说减少认证的繁琐操作，提高用户的便利性。
在上述实施例的基础上，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
在本实施例中，1.TBox在出厂之前会通过产线工具从云端获取第一通信秘钥(Key_A)，并烧录到TBox中，Key_A即作为云端与TBox身份认证的秘钥。
在上述各实施例的基础上，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答前，还包括：
蓝牙客户端在云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书。在本实施例中，如图3所示，通过密钥管理进行证书发布，其中密钥管理系统包括证书系统，用于发布私钥和公钥，分别发布至云端和蓝牙客户端。
在本实施例中，如图2所示，用户使用蓝牙客户端之前，必须保证已注册，也就是要求用户注册相关信息到云端，保证身份的唯一性。用户在注册到云端时，云端会通过自身的证书管理系统向客户端颁发证书，客户端与云端后续的通信方式通过此证书进行安全认证。用户注册蓝牙客户端之后，就可以正常登陆，并且通过蓝牙客户端查找TBox设备进行配对。
作为优选的，蓝牙客户端还用于云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书，在本实施例中，云端颁发的证书是预先设置到APP里面，蓝牙客户端通过APP进行登录注册。
在上述各实施例的基础上，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，具体包括：
蓝牙客户端主动发起配对任务，通过Just work模式与所述TBox进行配对；
配对完成后，蓝牙客户端向通过蓝牙协议发送明文握手消息至所述TBox，所述TBox收到所述明文握手消息后，向所述蓝牙客户端回复握手应答信息。
在本实施例中，具体的，蓝牙客户端与TBox通过Just work模式配对，即，不需要输入任何秘钥，客户端主动发起连接即可配对。配对完成之后，蓝牙客户端通过蓝牙协议(SPP或GATT)发送明文握手消息给TBox，TBox收到之后回复应答(应答中包含已公开信息，比如TBox的SN等)。蓝牙客户端收到握手应答之后，即可生成与TBox通信的第二通信秘钥(Key_B)，并且通过与云端的安全连接，发送此秘钥到云端。蓝牙客户端和TBox进行配对时选择Just work模式。即，主动发起连接即可配对，用户看不到配对过程。
云端接受到Key_B之后，通过相关算法(比如AES128)，并且使用Key_A对Key_B进行加密。生成密文之后发送给蓝牙客户端。蓝牙客户端接收到密文后透传给TBox，TBox接受到密文之后，通过相同的算法(比如AES128)，并使用Key_A对密文进行解密得到Key_B。解密完成之后给蓝牙客户端发送应答。
在上述各实施例的基础上，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥后，还包括：
解密完成后，向所述蓝牙客户端发送应答。
在本实施例中，为了能够保证TBox能够通过第二通信密钥进行SN码解密，蓝牙客户端接收到密文后透传给TBox，TBox接受到密文之后，通过相同的算法(比如AES128)，并使用Key_A对密文进行解密得到Key_B。解密完成之后给蓝牙客户端发送应答。
在上述各实施例的基础上，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接，具体包括：
若判断获知解密后得到正确的SN码，则认证通过，通过第二通信密钥连接所述蓝牙客户端；双方开始进行数据或命令通信，在通信过程中可以使用密钥(私钥或密钥)进行加密或签名。
若判断获知解密后未得到正确的SN码，则认证未通过，主动断开连接。
根据本发明的第二个方面，提供一种BoxTBox，所述TBox根据受到的明文握手消息，向蓝牙客户端发送包含SN码的握手应答；以供蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述TBox接收所述密文，并通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；接收所述蓝牙客户端过第二通信密钥加密SN码后得到的SN码密文，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
在本实施例中，执行主体为TBox端，结合TBox连接云端的特性，形成云端、蓝牙客户端和TBox安全网络，蓝牙连接时进行动态身份认证，从而保证每次连接的安全性。通过蓝牙客户端、云端和TBox形成的安全连接，动态进行秘钥交换，保证每次蓝牙连接的安全性。并且对于终端用户来说减少认证的繁琐操作，提高用户的便利性。
在上述实施例的基础上，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
具体的，蓝牙客户端与TBox通过Just work模式配对，即，不需要输入任何秘钥，客户端主动发起连接即可配对。配对完成之后，蓝牙客户端通过蓝牙协议(SPP或GATT)发送明文握手消息给TBox，TBox收到之后回复应答(应答中包含已公开信息，比如TBox的SN等)。蓝牙客户端收到握手应答之后，即可生成与TBox通信的第二通信秘钥(Key_B)，并且通过与云端的安全连接，发送此秘钥到云端。蓝牙客户端和TBox进行配对时选择Just work模式。即，主动发起连接即可配对，用户看不到配对过程。
云端接受到Key_B之后，通过相关算法(比如AES128)，并且使用Key_A对Key_B进行加密。生成密文之后发送给蓝牙客户端。蓝牙客户端接收到密文后透传给TBox，TBox接受到密文之后，通过相同的算法(比如AES128)，并使用Key_A对密文进行解密得到Key_B。解密完成之后给蓝牙客户端发送应答。
根据本发明的第三个方面，提供一种蓝牙客户端，执行主体为蓝牙客户端，所述蓝牙客户端用于向通过蓝牙协议发送明文握手消息至所述TBox，接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
所述蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，接收所述云端发送的通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密后的密文；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，并通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；以供所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
具体的，蓝牙客户端与TBox通过Just work模式配对，即，不需要输入任何秘钥，客户端主动发起连接即可配对。配对完成之后，蓝牙客户端通过蓝牙协议(SPP或GATT)发送明文握手消息给TBox，TBox收到之后回复应答(应答中包含已公开信息，比如TBox的SN等)。蓝牙客户端收到握手应答之后，即可生成与TBox通信的第二通信秘钥(Key_B)，并且通过与云端的安全连接，发送此秘钥到云端。蓝牙客户端和TBox进行配对时选择Just work模式。即，主动发起连接即可配对，用户看不到配对过程。
云端接受到Key_B之后，通过相关算法(比如AES128)，并且使用Key_A对Key_B进行加密。生成密文之后发送给蓝牙客户端。蓝牙客户端接收到密文后透传给TBox，TBox接受到密文之后，通过相同的算法(比如AES128)，并使用Key_A对密文进行解密得到Key_B。解密完成之后给蓝牙客户端发送应答。
综上所述，本发明提出一种TBox蓝牙连接方法和装置，利用云端、蓝牙客户端和TBox组成的安全连接，在蓝牙连接过程中保证蓝牙客户端和TBox能够安全地进行身份认证及秘钥交换，从而解决蓝牙客户端和TBox进行蓝牙连接时的安全认证。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种TBox蓝牙连接方法，其特征在于，包括：
蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；
所述蓝牙客户端通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；所述TBox通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
2.根据权利要求1所述的TBox蓝牙连接方法，其特征在于，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
3.根据权利要求1所述的TBox蓝牙连接方法，其特征在于，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答前，还包括：
蓝牙客户端在云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书。
4.根据权利要求1所述的TBox蓝牙连接方法，其特征在于，蓝牙客户端接收所述TBox的握手应答，具体包括：
蓝牙客户端主动发起配对任务，通过Just work模式与所述TBox进行配对；
配对完成后，蓝牙客户端向通过蓝牙协议发送明文握手消息至所述TBox，所述TBox收到所述明文握手消息后，向所述蓝牙客户端回复握手应答信息。
5.根据权利要求1所述的TBox蓝牙连接方法，其特征在于，所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥后，还包括：
解密完成后，向所述蓝牙客户端发送应答。
6.根据权利要求1所述的TBox蓝牙连接方法，其特征在于，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接，具体包括：
若判断获知解密后得到正确的SN码，则认证通过，通过第二通信密钥连接所述蓝牙客户端；
若判断获知解密后未得到正确的SN码，则认证未通过，主动断开连接。
7.一种TBox，其特征在于，所述TBox根据受到的明文握手消息，向蓝牙客户端发送包含SN码的握手应答；以供蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，云端接收到所述第二通信密钥后，通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密，生成密文后发送至所述蓝牙客户端；
所述TBox接收所述密文，并通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥；接收所述蓝牙客户端过第二通信密钥加密SN码后得到的SN码密文，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
8.根据权利要求7所述的TBox，其特征在于，所述TBox中预先烧录有与所述云端进行认证的第一通信密钥。
9.一种蓝牙客户端，其特征在于，所述蓝牙客户端用于向通过蓝牙协议发送明文握手消息至TBox，接收所述TBox的握手应答，所述握手应答包括所述TBox的SN码；
所述蓝牙客户端根据所述握手应答生成第二通信密钥，并将所述第二通信密钥发送至云端，接收所述云端发送的通过第一通信密钥对所述第二通信密钥进行加密后的密文；
所述蓝牙客户端将所述密文发送至所述TBox，并通过第二通信密钥加密所述SN码，得到SN码密文，并将所述SN码密文发送至所述TBox；以供所述TBox通过第一通信密钥解密所述密文得到第二通信密钥，通过第二通信密钥对所述SN码密文进行解密，根据解密后得到的SN码是否正确，判断是否与蓝牙客户端通信连接。
10.根据权利要求9所述的蓝牙客户端，其特征在于，蓝牙客户端还用于云端进行注册，将蓝牙客户端的用户信息注册到云端，并获取云端颁发的认证证书。
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