CN110047181B - 一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法 - Google Patents

一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能锁技术领域，且公开了一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，包括远程Zigbee协调器，所述Zigbee协调器每十秒生成一个秘钥并将动态秘钥加密后通过无线传输发送给位于智能门锁内部的Zigbee节点进行数据解密，进而传递给智能门锁控制模块；该基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，Zigbee每十秒更新一次动态密钥，并下发至Zigbee节点更新使用；Zigbee协调器的动态密钥加密，采用时间种子生成的动态密钥，能够将数据经过动态密钥与3DES加密方式加密，可以极大地阻断嗅探重放破解。

Description

一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法
技术领域
本发明涉及智能锁技术领域，具体为一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法。
背景技术
ZigBee是目前IoT设备中最常见的通信协议之一；自2004年诞生以来，ZigBee迅速普及，已经成为在自动化或短距离无线控制场景中最常用的协议之一。ZigBee具备一些附加功能，比如低功耗、原生支持网状网络以及低带宽占用率等，这些优点进一步推动了这项新技术的普及；到目前为止，Zigbee采用AES加密，声称安全系数非常高的加密方式。
在现有的物联网应用中，攻击者嗅探通信传输中的敏感信息，也是可以夺取关键基础设施的控制权；攻击者可利用嗅探工具获取当前Zigbee网络的信道、接口、个数等数据，然后用Attify ZigBee重新组包，进行重放攻击，便可模拟用户发出一样的控制信息；此攻击手段在智能门锁的控制上非常致命，容易遭到不法分子的效仿破解开门，而导致严重后果。
于是，有鉴于此，针对现有的技术及缺失予以研究改良，提供一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，按时间动态密钥和3DES的加密方式，大大提高了智能门锁控制的安全性等优点，解决了在物联网应用中，攻击者嗅探通信传输中的敏感信息，进而控制智能门锁的开启的问题。
（二）技术方案
为实现上述按时间动态密钥和3DES的加密方式，大大提高了智能门锁控制的安全性等目的，本发明提供如下技术方案：一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，包括远程Zigbee协调器，所述Zigbee协调器每十秒生成一个秘钥并将动态秘钥加密后通过无线传输发送给位于智能门锁内部的Zigbee节点进行数据解密，进而传递给智能门锁控制模块；
其中，上述智能门锁控制模块接收解密后的密码并对比密码的正确性，当上述请求智能门锁动作的密码正确时即执行相应的动作。
优选的，所述Zigbee协调器每隔十秒通过当前RTC时间的时、分、秒之和即A，与随机生成0-255的数字进行B异或运算，得出一个字节的密钥，再循环八次，得出8字节的动态密钥，并发送至智能门锁内部的Zigbee节点。
优选的，所述Zigbee协调器生成控制信息时，通过对控制信息动态密钥加密，再到DES密钥解密，最后动态密钥加密，将密文通过无线方式发送到Zigbee节点。
优选的，所述Zigbee节点接收到密文之后，通过对密文动态密钥解密，再到DES密钥加密，最后到动态密钥解密，得到的明文控制数据对智能门锁进行相应操作。
优选的，所述智能门锁控制模块中设置有标志寄存器，用于标识智能门锁是否接收到密码，当所述标志寄存器中存储的数据表示所述智能门锁没有接收到开锁密码时则智能门锁拒绝接受请求开锁时接收到的密码。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，具备以下有益效果：
1、该基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，采用按时间动态密钥和3DES的加密方式，解决数据嗅探重放常用的破解手段，从而大大提高了智能门锁控制的安全性。
2、该基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，Zigbee每十秒更新一次动态密钥，并下发至Zigbee节点更新使用；Zigbee协调器的动态密钥加密，采用时间种子生成的动态密钥，能够将数据经过动态密钥与3DES加密方式加密，可以极大地阻断嗅探重放破解。
附图说明
图1为本发明Zigbee的门锁安全控制总流程图；
图2为本发明时间种子生成动态密钥模块；
图3为本发明动态密钥3DES加密模块。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，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。
请参阅图1-3，一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，包括远程Zigbee协调器，Zigbee协调器每十秒生成一个秘钥并将动态秘钥加密后通过无线传输发送给位于智能门锁内部的Zigbee节点进行数据解密，进而传递给智能门锁控制模块；
Zigbee协调器每隔十秒通过当前RTC时间的时、分、秒之和即A，与随机生成0-255的数字进行B异或运算，得出一个字节的密钥，再循环八次，得出8字节的动态密钥，并发送至智能门锁内部的Zigbee节点；
Zigbee协调器生成控制信息时，通过对控制信息动态密钥加密，再到DES密钥解密，最后动态密钥加密，将密文通过无线方式发送到Zigbee节点；Zigbee节点接收到密文之后，通过对密文动态密钥解密，再到DES密钥加密，最后到动态密钥解密，得到的明文控制数据对智能门锁进行相应操作。
其中，上述智能门锁控制模块接收解密后的密码并对比密码的正确性，当上述请求智能门锁动作的密码正确时即执行相应的动作。
智能门锁控制模块中设置有标志寄存器，用于标识智能门锁是否接收到密码，当标志寄存器中存储的数据表示智能门锁没有接收到开锁密码时则智能门锁拒绝接受请求开锁时接收到的密码。
本发明通过Zigbee协调器每隔十秒通过当前RTC时间的时、分、秒之和，与随机生成0~255的数字进行异或运算，得出一个字节的密钥，再循环八次，得出8字节的动态密钥，并发送至智能门锁端的Zigbee节点。
当Zigbee协调器下发控制信息时，通过对控制信息动态密钥加密，再到DES密钥解密，最后动态密钥加密，将密文通过无线方式发送到Zigbee节点；同样的，Zigbee节点接收到密文之后，通过对密文动态密钥解密，再到DES密钥加密，最后到动态密钥解密，得到的明文控制数据对智能门锁进行相应操作。
其中，DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。
其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；
Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；
Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。
DES算法工作模式：如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。
在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据；这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于Zigbee的智能门锁安全控制方法，包括远程Zigbee协调器，其特征在于，所述Zigbee协调器每十秒生成一个秘钥并将动态秘钥加密后通过无线传输发送给位于智能门锁内部的Zigbee节点进行数据解密，进而传递给智能门锁控制模块；
其中，智能门锁控制模块接收解密后的密码并对比密码的正确性，当上述请求智能门锁动作的密码正确时即执行相应的动作；
所述Zigbee协调器每隔十秒通过当前RTC时间的时、分、秒之和即A，与随机生成0-255的数字进行B异或运算，得出一个字节的密钥，再循环八次，得出8字节的动态密钥，并发送至智能门锁内部的Zigbee节点，所述Zigbee节点接收到密文之后，通过对密文动态密钥解密，再到DES密钥加密，最后到动态密钥解密，得到的明文控制数据对智能门锁进行相应操作；
所述Zigbee协调器生成控制信息时，通过对控制信息动态密钥加密，再到DES密钥解密，最后动态密钥加密，将密文通过无线方式发送到Zigbee节点，同样的，Zigbee节点接收到密文之后，通过对密文动态密钥解密，再到DES密钥加密，最后到动态密钥解密，得到的明文控制数据对智能门锁进行相应操作；
所述智能门锁控制模块接收解密后的密码并对比密码的正确性，当上述请求智能门锁动作的密码正确时即执行相应的动作，所述智能门锁控制模块中设置有标志寄存器，用于标识智能门锁是否接收到密码，当标志寄存器中存储的数据表示智能门锁没有接收到开锁密码时则智能门锁拒绝接受请求开锁时接收到的密码；
其中，DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode，Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥，Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据，Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密，DES算法工作模式：当Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式作为DES的输出结果；当Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式作为DES的输出结果；
在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。
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