CN109561413A - 一种ble设备的蓝牙认证授权方法及授权系统 - Google Patents

一种ble设备的蓝牙认证授权方法及授权系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种BLE设备的蓝牙认证授权方法及授权系统，所述方法包括如下步骤：步骤1：移动终端向后台系统发送用户登录请求命令，后台系统根据用户名向移动终端发送用户名下的用户ID，移动终端接收并保存用户ID，移动终端还将用户ID计算出相应的MD5值；步骤2：移动终端建立与BLE设备的临时连接，建立临时连接后，向BLE设备发送MD5值，并发送绑定请求；步骤3：BLE设备将MD5值保存在BLE设备本地，并等待用户的操作。本发明通过mac地址与MD5值的绑定，无需输入密码，又保证了数据的安全。

Description

一种BLE设备的蓝牙认证授权方法及授权系统
技术领域
本发明涉及蓝牙安全技术领域，具体是一种BLE设备的蓝牙认证授权方法及授权系统。
背景技术
很多蓝牙低功耗(BLE)设备都可以通过手机APP建立连接，通过APP读取到BLE设备的数据，而为了增强用户体验，有很多BLE设备对应的APP会加入用户系统。例如，当某用户在手机A通过APP绑定BLE设备之后，切换到另一手机B需再次使用该APP登录同一个账号，以使得手机B与该BLE设备建立连接，由于在手机B上使用的APP没有保存人和的用户信息，所以在手机B与BLE设备建立连接的过程中，涉及到BLE设备的蓝牙认证授权的管理。根据BLE4.0的协议，BLE设备在配对的时候可以要求输入密码或不输入密码进行配对，这两种方案都有各自的缺点。如果采用密码输入的方式，则用户体验差，且在出厂的时候需要给每个设备设置一个不同的初始密码，增加了生产成本；而采用无需密码输入的方式，则会带来安全隐患，设备可能会被别人连接上并窃取隐私数据。针对这一BLE设备连接到安全问题同时支持用户切换手机之后还可以直接连接上一台手机绑定过的设备的问题，虽然现有的一些方案用随机数作为密码来作为连接，当将这些随机数与用户关联起来，并不方便，因此需要一种新的BLE设备的蓝牙认证授权方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种BLE设备的蓝牙认证授权方法，其能够解决BLE设备连接到安全问题同时支持用户切换手机之后还可以直接连接上一台手机绑定过的设备的问题；
本发明的目的之二提供一种BLE设备的蓝牙认证授权系统，其能够解决BLE设备连接到安全问题同时支持用户切换手机之后还可以直接连接上一台手机绑定过的设备的问题。
实现本发明的目的之一的技术方案为：一种BLE设备的蓝牙认证授权方法，包括如下步骤：
步骤1：移动终端向后台系统发送用户登录请求命令，用户登录请求命令至少包括用户名和密码，后台系统验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则继续处理：
后台系统根据用户名向移动终端发送与所述用户名关联的用户ID，移动终端接收并保存用户ID，移动终端还将用户ID计算出相应的MD5值；
步骤2：移动终端向BLE设备发送建立连接请求，以建立与BLE设备的临时连接，建立临时连接后，移动终端向BLE设备发送MD5值，并发送绑定请求；
步骤3：BLE设备将MD5值保存在BLE设备本地，当接收到来自移动终端发送的允许绑定命令，则向移动终端开放BLE设备的数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的完整连接，并将MD5值与BLE设备的mac地址一起发送给移动终端，移动终端完成MD5值与BLE设备的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统；当接收到来自移动终端发送的不允许绑定命令，则断开移动终端与BLE设备的临时连接接。
进一步地，执行完所述步骤3后，当用户再次连接同一BLE设备时，移动终端经过后台系统登录成功后，移动终端直接将MD5值发送给BLE设备，BLE设备比对BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值一致，则BLE设备直接打开数据读取和设置功能，并向移动终端返回“连接成功”信息，从而完成移动终端与BLE设备的连接，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端的连接。
进一步地，所述步骤3中，还包括移动终端将BLE设备的mac地址发送给后台系统，后台系统判断mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定。
进一步地，所述步骤1中，移动终端采用加密算法保存用户ID。
进一步地，所述加密算法为RSA加密算法。
实现本发明的目的之二的技术方案为：一种BLE设备的蓝牙认证授权系统，包括后台系统、移动终端和BLE设备，
所述移动终端，用于向后台系统发送用户登录请求命令，用户登录请求命令至少包括用户名和密码，向后台系统验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则继续处理：
向后台系统根据用户名向移动终端发送与所述用户名关联的用户ID，移动终端接收并保存用户ID，移动终端还将用户ID计算出相应的MD5值；
移动终端向BLE设备发送建立连接请求，以建立与BLE设备的临时连接，建立临时连接后，移动终端向BLE设备发送MD5值，并发送绑定请求；BLE设备将MD5值保存在BLE设备本地，当接收到来自移动终端发送的允许绑定命令，则向移动终端开放BLE设备的数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的完整连接，并将MD5值与BLE设备的mac地址一起发送给移动终端，移动终端完成MD5值与BLE设备的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统；当接收到来自移动终端发送的不允许绑定命令，则断开移动终端与BLE设备的临时连接。
进一步地，当移动终端再次连接同一BLE设备时，移动终端经过后台系统登录成功后，移动终端直接将MD5值发送给BLE设备，BLE设备比对BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值一致，则BLE设备直接打开数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的连接，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端的连接。
进一步地，还包括移动终端将BLE设备的mac地址发送给后台系统，后台系统判断mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定。
进一步地，所述移动终端采用加密算法保存用户ID。
进一步地，所述加密算法为RSA加密算法
本发明的有益效果为：本发明通过后台系统将唯一的用户ID发送给移动终端，并通过计算出对应用户ID的MD5值及将MD5值发送给BLE设备，并建立BLE设备的mac地址与MD5值建立绑定关系，既无需在蓝牙连接时输入密码的，避免了输入密码的麻烦，提高用户体验，又保证了数据的安全。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的流程图；
图2为本发明的授权系统的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种BLE设备的蓝牙认证授权方法，包括如下步骤：
步骤1：装有APP的手机上或其他带有APP的移动终端102向后台系统101发送用户登录请求命令，后台系统101负责用户和BLE设备103的管理，登录请求命令包括用户名和密码，后台系统101验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端102登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则执行后续的处理：
用户登录成功后，后台系统101根据该用户名向移动终端102发送与所述用户名关联的用户ID，该用户名下只有唯一的用户ID，移动终端102保存用户ID，移动终端102还将用户ID计算出相应的MD5值，移动终端102采用RSA加密算法或其他任何现有的加密算法来保存用户ID；
后台系统101给用户分配的用户ID采用UUID生成，以保证用户ID是唯一的且一个用户名下只有一个用户ID,而移动终端102与后台系统101采用https与移动终端102通信，可防止https中间人攻击，对网络传输的参数进行RSA签名校验，防止用户ID在传输过程中被篡改；
步骤2：移动终端102向BLE设备103发送建立连接请求，以建立与BLE设备103的临时连接，将所述用户ID计算出的MD5值发送给BLE设备103，并发送绑定请求，这里的临时连接是指移动终端102建立了与BLE设备103的连接但还不能对BLE设备103进行数据读取和设置，是一种不完整的连接，由于MD5值的计算是不可逆的，可有效防止用户ID信息的泄露，避免了移动终端102直接向BLE设备103发送用户ID，使得BLE设备103不会保存用户ID信息，从而进一步保证了用户ID信息的安全；
步骤3：当BLE设备103与移动终端102建立了临时连接并接收到移动终端102发送的绑定请求后，BLE设备103接收到MD5值并将MD5值保存在BLE设备103本地，并等待用户的操作：如果用户允许绑定，则开启数据读取和设置功能，并向移动终端102返回“连接成功”信息，从而完成移动终端102与BLE设备103的完整连接，完整连接是指移动终端102可以读取并设置BLE设备103的数据，并将MD5值与BLE设备103的mac地址一起发送给移动终端102，移动终端102完成MD5值与BLE设备103的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统101；如果用户不允许绑定，则断开BLE设备103与移动终端102的临时连接；
本步骤，还包括移动终端102将BLE设备103的mac地址与MD5值发送给后台系统101，后台系统101判断该mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定；
经过步骤1-步骤3的处理后，建立了用户ID与BLE设备103的绑定关系，从而通过用户ID将后台系统101、移动终端102和BLE设备103关联起来，在移动终端102向BLE设备103发送用户ID是通过发送MD5值实现的，移动终端将绑定信息发送给后台系统101也是通过MD5值发送的；
步骤4：当移动终端102再次连接同一BLE设备103时，即用同一个用户名进行登录并连接同一BLE设备103时，移动终端102经过后台系统101登录成功后，移动终端102直接将MD5值发送给BLE设备103，BLE设备103比对BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值，如果BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值一致，则BLE设备103直接打开数据读取和设置功能，并向移动终端102返回“连接成功”信息，如果BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端102的连接，从而保证连接的安全性。
通过后台系统101将唯一的用户ID发送给移动终端102，并建立BLE设备103的mac地址与MD5值建立绑定关系，既避免了蓝牙连接时输入密码的麻烦，又保证了数据的安全。
如图2所示，本发明还涉及一种BLE设备的蓝牙认证授权系统100，包括后台系统101、移动终端102和BLE设备103，
所述移动终端102，用于向后台系统101发送用户登录请求命令，用户登录请求命令至少包括用户名和密码，向后台系统101验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端102登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则继续处理：
后台系统101根据用户名向移动终端102发送与所述用户名关联的用户ID，移动终端102接收并保存用户ID，移动终端102还将用户ID计算出相应的MD5值；
移动终端102向BLE设备103发送建立连接请求，以建立与BLE设备103的临时连接，建立临时连接后，移动终端102向BLE设备103发送MD5值，并发送绑定请求；BLE设备103将MD5值保存在BLE设备103本地，当接收到来自移动终端102发送的允许绑定命令，则向移动终端102开放BLE设备103的数据读取和设置功能，从而完成移动终端102与BLE设备103的完整连接，并将MD5值与BLE设备103的mac地址一起发送给移动终端102，移动终端102完成MD5值与BLE设备103的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统101；当接收到来自移动终端102发送的不允许绑定命令，则断开移动终端102与BLE设备103的临时连接。
进一步地，当移动终端102再次连接同一BLE设备103时，移动终端102经过后台系统101登录成功后，移动终端102直接将MD5值发送给BLE设备103，BLE设备103比对BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值，如果BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值一致，则BLE设备103直接打开数据读取和设置功能，从而完成移动终端102与BLE设备103的连接，如果BLE设备103本地存储的MD5值与移动终端102发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端102的连接。
进一步地，还包括移动终端102将BLE设备103的mac地址发送给后台系统101，后台系统101判断mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定。
进一步地，所述移动终端102采用加密算法保存用户ID。
进一步地，所述加密算法为RSA加密算法。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BLE设备的蓝牙认证授权方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：移动终端向后台系统发送用户登录请求命令，用户登录请求命令至少包括用户名和密码，后台系统验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则继续处理：
后台系统根据用户名向移动终端发送与所述用户名关联的用户ID，移动终端接收并保存用户ID，移动终端还将用户ID计算出相应的MD5值；
步骤2：移动终端向BLE设备发送建立连接请求，以建立与BLE设备的临时连接，建立临时连接后，移动终端向BLE设备发送MD5值，并发送绑定请求；
步骤3：BLE设备将MD5值保存在BLE设备本地，当接收到来自移动终端发送的允许绑定命令，则向移动终端开放BLE设备的数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的完整连接，并将MD5值与BLE设备的mac地址一起发送给移动终端，移动终端完成MD5值与BLE设备的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统；当接收到来自移动终端发送的不允许绑定命令，则断开移动终端与BLE设备的临时连接。
2.根据权利要求1所述的BLE设备的蓝牙认证授权方法，其特征在于：执行完所述步骤3后，当移动终端再次连接同一BLE设备时，移动终端经过后台系统登录成功后，移动终端直接将MD5值发送给BLE设备，BLE设备比对BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值一致，则BLE设备直接打开数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的连接，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端的连接。
3.根据权利要求1所述的BLE设备的蓝牙认证授权方法，其特征在于：所述步骤3中，还包括移动终端将BLE设备的mac地址发送给后台系统，后台系统判断mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定。
4.根据权利要求1所述的BLE设备的蓝牙认证授权方法，其特征在于：所述步骤1中，移动终端采用加密算法保存用户ID。
5.根据权利要求4所述的BLE设备的蓝牙认证授权方法，其特征在于：所述加密算法为RSA加密算法。
6.一种BLE设备的蓝牙认证授权系统，包括后台系统、移动终端和BLE设备，其特征在于：
所述移动终端，用于向后台系统发送用户登录请求命令，用户登录请求命令至少包括用户名和密码，向后台系统验证用户名和密码是否正确，如果用户名和密码不正确，则拒绝移动终端登录请求并结束处理，如果用户名和密码正确，则继续处理：
向后台系统根据用户名向移动终端发送与所述用户名关联的用户ID，移动终端接收并保存用户ID，移动终端还将用户ID计算出相应的MD5值；
移动终端向BLE设备发送建立连接请求，以建立与BLE设备的临时连接，建立临时连接后，移动终端向BLE设备发送MD5值，并发送绑定请求；BLE设备将MD5值保存在BLE设备本地，当接收到来自移动终端发送的允许绑定命令，则向移动终端开放BLE设备的数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的完整连接，并将MD5值与BLE设备的mac地址一起发送给移动终端，移动终端完成MD5值与BLE设备的mac地址的绑定，并将绑定信息发送给后台系统；当接收到来自移动终端发送的不允许绑定命令，则断开移动终端与BLE设备的临时连接。
7.根据权利要求6所述的蓝牙认证授权系统，其特征在于：当移动终端再次连接同一BLE设备时，移动终端经过后台系统登录成功后，移动终端直接将MD5值发送给BLE设备，BLE设备比对BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值一致，则BLE设备直接打开数据读取和设置功能，从而完成移动终端与BLE设备的连接，如果BLE设备本地存储的MD5值与移动终端发送的MD5值不一致，则直接断开与移动终端的连接。
8.根据权利要求6所述的蓝牙认证授权系统，其特征在于：还包括移动终端将BLE设备的mac地址发送给后台系统，后台系统判断mac地址是否有被其他用户绑定，如果mac地址有被其他用户绑定，则解除mac地址与其他用户的绑定。
9.根据权利要求6所述的BLE设备的蓝牙认证授权系统，其特征在于：所述移动终端采用加密算法保存用户ID。
10.根据权利要求9所述的BLE设备的蓝牙认证授权系统，其特征在于：所述加密算法为RSA加密算法。
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