CN111047849B - 一种联网遥控密码模块及安全遥控系统 - Google Patents
一种联网遥控密码模块及安全遥控系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种联网遥控密码模块及安全遥控系统,密码模块为嵌入式设备,包括应用接口、存储区、嵌入式处理器和闪存,所述存储区内存有设备ID和以设备ID为参数,通过嵌入式处理器进行密码算法生成的公私钥对。安全遥控系统,包括控制端和受控端,所述控制端和受控端均设有密码模块和通信模块,所述控制端和受控端通过通信模块进行联网通信。本发明无论是在钥匙的无线发射范围内,还是通过互联网/物联网进行远程遥控,均可以实现安全控制。
Description
技术领域
本发明涉及遥控领域,具体涉及一种联网遥控密码模块及基于该密码模块的安全遥控系统和方法。
背景技术
针对当前车/船控制及未来车联网的应用普及,人们对车辆的控制不仅仅局限于通过车辆钥匙,还需要通过手机、电脑等方式,对车/船进行远程甚至异地控制。
现有的遥控钥匙的控制原理是:遥控钥匙发出微弱的无线信号,由汽车天线接收该无线信号,经遥控模块识别信号代码,再由该系统的执行器(电动机或电磁线圈)执行启、闭锁的动作。遥控钥匙中常用安全方式的是滚动密码,及采用数个预置密码,通过算法计算形成结果,并将结果与预存在汽车电脑中的密码进行比较。此种遥控模块控制的特点是:1、只在车辆的遥控钥匙中进行控制(包括人性化的人机界面);2、采用有限无线距离传输;3、密码方法简单容易破解。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷,本发明的第一发明目的是提供一种联网遥控密码模块,可以实现无论是钥匙的无线发射范围内,还是通过互联网/物联网进行远程遥控控制,均可以实现安全控制,抵御黑客、无良行为的入侵和攻击。
实现本一个发明目的的技术方案是:一种联网遥控密码模块,包括密码模块,为嵌入式设备,包括应用接口、存储区、嵌入式处理器和闪存,所述存储区内存有设备ID和以设备ID为参数,通过嵌入式处理器进行密码算法生成的公私钥对。
作为本发明的进一步改进,所述联网遥控密码模块还包括通信模块,用于密码模块之间的联网通信。
作为本发明的进一步改进,所述密码模块包括主控端密码模块、副控端密码模块和受控端密码模块,所述主控端密码模块的存储区中设有或预设副控端密码模块的公钥,所述被控端密码模块的存储区设有所述主控端密码模块的公钥;所述副控端密码模块公钥通过所述主控端密码模块发送给所述被控端密码模块,添加入所述被控端密码模块的存储区。
本发明的第二发明目的是提供一种基于联网遥控密码模块的安全遥控系统,在安全可控的情况下进行交互控制。
一种基于联网遥控密码模块的安全遥控系统,包括控制端和受控端,所述控制端和受控端均设有密码模块和通信模块,所述密码模块,为嵌入式设备,包括应用接口、存储区、嵌入式处理器和闪存,所述存储区内存有设备ID和以设备ID为参数,通过嵌入式处理器进行密码算法生成的公私钥对;所述控制端和受控端通过通信模块进行联网通信。
作为本发明的进一步改进,所述控制端包括主控端和副控端,所述主控端密码模块的存储区中设有或预设副控端密码模块的公钥,所述被控端密码模块的存储区设有所述主控端密码模块的公钥;所述副控端密码模块公钥通过所述主控端密码模块发送给所述被控端密码模块,添加入所述被控端密码模块的存储区。
本发明的密码模块采用标识密码算法,将不同设备中的具有至少一个唯一性代表的数据作为生成公私钥对的参数,生成出一对公私钥对,使得该公私钥对具有唯一性,也可以通过算法反推计算确定出其唯一性代表的数据。使得这些公私钥对成为不可伪造或仿冒的、具有唯一特征性的可靠数据。
作为本发明的进一步改进,主控端向被控端密码模块添加副控端的步骤如下:
步骤100 主控端获取副控端密码模块的公钥,并和已预先设置存储的副控端密码模块的公钥进行比对,验证其真实性;
步骤101未通过重复步骤100,验证通过进入步骤102;
步骤102主控端对副控端的公钥进行哈希计算,得到副控端公钥哈希值;
步骤103主控端与受控端协商出本次通信的对称密钥A;
步骤104主控端对副控端的公钥和哈希值用主控端的私钥进行签名,再用密钥A进行加密;
步骤105主控端将用密钥A加密后的数据发送给受控端;
步骤106受控端接收数据;
步骤107受控端对用密钥A加密后的数据进行解密;
步骤108受控端用主控端的公钥对副控端的公钥和副控端公钥哈希值数据进行验签,确认是主控端发来的真实数据,然后再对副控端的公钥计算哈希值,和收到的副控端公钥哈希值进行比对,确认数据是否被篡改;
步骤109 如果数据真实可信,则将副控端的公钥写入可信控制列表;
步骤110 否则,放弃。
作为本发明的进一步改进,所述控制端密码模块对被控端密码模块进行命令操作时,执行下列步骤:
步骤200 控制端密码模块向被控端密码模块操作指令;
步骤202 控制端密码模块和被控端密码模块协商出对称密钥A;
步骤204 控制端对指令或数据用密钥A加密;
步骤206 控制端对加密数据进行签名,并用受控端公钥加密形成数据B;
步骤208 控制端向受控端发送数据B;
步骤210被控端密码模块收到数据流后,将数据B用自己的私钥进行解密,并验证控制端的签名,再用密钥A解密数据;
步骤212 如果上步骤验证的身份及数据可信,进入下一步骤,否则丢弃收到的数据;
步骤214 受控端执行指令;
步骤216 向控制端返回指令执行成功标志。
所述被控端密码模块向控制端密码模块发送申请通信时,执行下列步骤:
步骤300 被控端密码模块向控制端密码模块发起申请;
步骤302 被控端密码模块将自己的ID、公钥和时间信息用自己的私钥签名,并用控制端的公钥加密后发送;
步骤304控制端对接收的数据用自己的私钥进行解密,并用被控端的公钥验证其签名;
步骤306 如果上步骤验证的身份及数据可信,进入下一步骤,否则丢弃收到的数据;
步骤308 对被控端的公钥,用公钥计算方法推导出被控端的ID;
步骤310 将推导出的被控端的ID和发送来的ID进行比对验证;
步骤312 比对验证成功,则接受申请,否则,丢弃收到的数据。
使用上述方法进行遥控,可以实现无论是钥匙的无线发射范围内,还是通过互联网/物联网进行远程遥控控制,均可以实现安全控制,抵御黑客、无良行为的入侵和攻击,又可以在车/船的使用过程中,对互联网/物联网的相关可信设备进行访问。通过在安全可控的情况下进行交互,确保车/船联网与控制的安全。
本发明的优势具体在于:
A、采用带密钥自毁功能的密码芯片,私钥不可获取;
B、密钥长度长达256bit(32个字符);
C、身份识别与验证具有最高安全性;
D、数据在无线/网络传输过程中全程加密,无法破解;
E、密钥与自身所在的设备(如遥控钥匙、手机/电脑密码模块、汽车电脑模块)中的主要芯片的电子序列号形成唯一的对应关系,无法复制;
F、针对数据加密的密钥的产生,本方法均采用密钥协商的方式,以确保一次一密。
附图说明
图1为本发明实施例1联网遥控密码模块的结构框图;
图2为本发明实施例2联网遥控安全系统的结构框图;
图3为本发明实施例3主控端向被控端密码模块添加副控端的流程;
图4为本发明实施例4主控设备遥控被控设备的流程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1所示,一种联网遥控密码模块,包括密码模块,密码模块为嵌入式设备,包括应用接口、存储区、嵌入式处理器和闪存。存储区内存有设备ID和以设备ID为参数,通过嵌入式处理器进行密码算法生成的公私钥对,过程为:抽取车钥匙、手机/电脑的密码模块中某一个或几个芯片的ID号作为参数,生成与其对应的一对标识密码公私钥,生成与其对应的一对标识密码公私钥,密钥长度为256bit,存储于车钥匙、手机/电脑中所配置的密码模块的密码芯片中,使得该对公私钥的私钥处于任何行为都无法获取的环境中,车/船所携带的主控电脑板中集成密码模块。密码模块采用具有密钥自毁功能的芯片。
实施例2
如图2所示,控制端密码模块设置于作为控制端的车钥匙、手机/电脑中,受控端密码模块设置于作为受控端的车/船的控制板中,密码模块还包括通信模块,控制端和受控端通过通信模块进行联网通信,形成基于联网遥控密码模块的安全遥控系统。
控制端密码模块包括主控端密码模块和副控端密码模块,主控端密码模块的存储区中设有或预设副控端密码模块的公钥,被控端密码模块的存储区设有主控端密码模块的公钥;副控端密码模块公钥通过主控端密码模块发送给被控端密码模块,添加入被控端密码模块的存储区。
如图3所示,主控端向被控端密码模块添加副控端的步骤如下:
步骤100 主控端获取副控端密码模块的公钥,并和已预先设置存储的副控端密码模块的公钥进行比对,验证其真实性;
步骤101未通过重复步骤100,验证通过进入步骤102;
步骤102主控端对副控端的公钥进行哈希计算,得到副控端公钥哈希值;
步骤103主控端与受控端协商出本次通信的对称密钥A;
步骤104主控端对副控端的公钥和哈希值用主控端的私钥进行签名,再用密钥A进行加密;
步骤105主控端将用密钥A加密后的数据通过无线/互联网发送给受控端;
步骤106受控端接收数据;
步骤107受控端对用密钥A加密后的数据进行解密;
步骤108受控端用主控端的公钥对副控端的公钥和副控端公钥哈希值数据进行验签,确认是主控端发来的真实数据,然后再对副控端的公钥计算哈希值,和收到的副控端公钥哈希值进行比对,确认数据是否被篡改;
步骤109 确认数据是否真实可信;
步骤110 如果数据真实可信,则将副控端的公钥写入可信控制列表;复制一份可信控制列表放入存储的沙箱区中进行备份,该区设定防改写操作和开启异常报警,以确保备份数据的安全性;否则,放弃。
如图4所示,控制端密码模块对被控端密码模块进行命令操作时,执行下列步骤:
步骤200 控制端密码模块通过无线/互联网向被控端密码模块操作指令;
步骤202 控制端密码模块和被控端密码模块协商出对称密钥A;
步骤204 控制端对指令或数据用密钥A加密;
步骤206 控制端对加密数据进行签名,并用受控端公钥加密形成数据B;
步骤208 控制端向受控端发送数据B;
步骤210被控端密码模块收到数据流后,将数据B用自己的私钥进行解密,并验证控制端的签名,再用密钥A解密数据;
步骤212 如果上步骤验证的身份及数据可信,进入下一步骤,否则丢弃收到的数据;
步骤214 受控端执行指令;
步骤216 向控制端返回指令执行成功标志。
如图5所示,被控端密码模块向控制端密码模块发送申请通信时,执行下列步骤:
步骤300 被控端密码模块通过无线/互联网向控制端密码模块发起申请;
步骤302 被控端密码模块将自己的ID、公钥和时间信息用自己的私钥签名,并用控制端的公钥加密后发送;
步骤304控制端对接收的数据用自己的私钥进行解密,并用被控端的公钥验证其签名;
步骤306 如果上步骤验证的身份及数据可信,进入下一步骤,否则丢弃收到的数据;
步骤308 对被控端的公钥,用公钥计算方法推导出被控端的ID;
步骤310 将推导出的被控端的ID和发送来的ID进行比对验证;
步骤312 比对验证成功,则接受申请,否则,丢弃收到的数据。
Claims (4)
1.一种基于联网遥控密码模块的安全遥控系统,包括控制端和受控端,其特征是,所述控制端和受控端均设有密码模块和通信模块,所述密码模块,为嵌入式设备,包括应用接口、存储区、嵌入式处理器和闪存,所述存储区内存有设备ID和以设备ID为参数,通过嵌入式处理器进行密码算法生成的公私钥对;所述控制端和受控端通过通信模块进行联网通信;所述控制端包括主控端和副控端,所述主控端密码模块的存储区中设有或预设副控端密码模块的公钥,所述受控端密码模块的存储区设有所述主控端密码模块的公钥;所述副控端密码模块公钥通过所述主控端密码模块发送给所述受控端密码模块,添加入所述受控端密码模块的存储区。
2.根据权利要求1所示的安全遥控系统,其特征是,所述主控端向受控端密码模块添加副控端的步骤如下:
步骤100 主控端获取副控端密码模块的公钥,并和已预先设置存储的副控端密码模块的公钥进行比对,验证其真实性;
步骤101未通过重复步骤100,验证通过进入步骤102;
步骤102主控端对副控端的公钥进行哈希计算,得到副控端公钥哈希值;
步骤103主控端与受控端协商出本次通信的对称密钥A;
步骤104主控端对副控端的公钥和哈希值用主控端的私钥进行签名,再用密钥A进行加密;
步骤105主控端将用密钥A加密后的数据发送给受控端;
步骤106受控端接收数据;
步骤107受控端对用密钥A加密后的数据进行解密;
步骤108受控端用主控端的公钥对副控端的公钥和副控端公钥哈希值数据进行验签,确认是主控端发来的真实数据,然后再对副控端的公钥计算哈希值,和收到的副控端公钥哈希值进行比对,确认数据是否被篡改;
步骤109 如果数据真实可信,则将副控端的公钥写入可信控制列表;
步骤110 否则,放弃。
3.根据权利要求1所示的安全遥控系统,其特征是,所述控制端密码模块对受控端密码模块进行命令操作时,执行下列步骤:
步骤200 控制端密码模块向受控端密码模块操作指令;
步骤202 控制端密码模块和受控端密码模块协商出对称密钥A;
步骤204 控制端对指令或数据用密钥A加密;
步骤206 控制端对加密数据进行签名,并用受控端公钥加密形成数据B;
步骤208 控制端向受控端发送数据B;
步骤210受控端密码模块收到数据流后,将数据B用自己的私钥进行解密,并验证控制端的签名,再用密钥A解密数据;
步骤212 如果上步骤验证的身份及数据可信,进入下一步骤,否则丢弃收到的数据;
步骤214 受控端执行指令;
步骤216 向控制端返回指令执行成功标志。
4.根据权利要求1所示的安全遥控系统,其特征是,所述受控端密码模块向控制端密码模块发送申请通信时,执行下列步骤:
步骤300 受控端密码模块向控制端密码模块发起申请;
步骤302 受控端密码模块将自己的ID、公钥和时间信息用自己的私钥签名,并用控制端的公钥加密后发送;
步骤304控制端对接收的数据用自己的私钥进行解密,并用受控端的公钥验证其签名;
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步骤308 对受控端的公钥,用公钥计算方法推导出受控端的ID;
步骤310 将推导出的受控端的ID和发送来的ID进行比对验证;
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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