CN112085874B - 一种安全无源签锁动态系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全无源签锁动态系统,包括签锁本体以及验证端,签锁本体内设置有签锁芯片,签锁芯片包括密钥生成模块、密钥写入模块以及RFID存储模块;密钥生成模块配置有密钥生成策略,密钥生成策略根据签锁芯片的UID生成第一动态密钥,密钥写入模块接收第一动态密钥并根据RFID数据生成动态RFID数据存储至RFID存储模块;通过这样设置,加入动态密钥因为动态密钥的随机性,所以即使获取到实际的RFID传输数据,也无法复制制作同样的锁签,达到不法的目的。
Description
技术领域
本发明涉及通讯系统,更具体地说,涉及一种安全无源签锁动态系统。
背景技术
电子签封是一种能够自锁、防开启,带条码、二维条码、RFID芯片的一次性塑壳式封印。每个封印都具有唯一的编码,包含供智能手持终端识别的条码或二维码、RFID芯片,以及供人眼识别的编码。电子签封采用非接触式自动识别技术,可以自动识别目标,获取相关数据,并能智能读写和通信转换,实现电脑软件管理。
目前存在一个问题,由于现有的验证单一导致系统的验证本身存在隐患,如果直接通过另一装置获取RFID数据,就可以复制该芯片,这样一来RFID芯片的安全性就无法保证;同时,现有签锁结构存在结构性的缺陷,导致其容易被开锁或硬打开。
发明内容
有鉴于此,本发明目的是提供一种安全无源签锁动态系统。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种安全无源签锁动态系统,包括签锁本体以及验证端,所述签锁本体内设置有签锁芯片,
所述签锁芯片包括密钥生成模块、密钥写入模块以及RFID存储模块;所述密钥生成模块配置有密钥生成策略,所述密钥生成策略根据签锁芯片的UID生成第一动态密钥,所述密钥写入模块接收所述第一动态密钥并根据RFID数据生成动态RFID数据存储至所述RFID存储模块;
所述验证端包括第一校验模块、第二校验模块以及结果输出模块,所述第一校验模块配置有第一验证策略,所述第一验证策略配置有第一验证条件,所述第一验证策略用于验证所述RFID数据中的第一动态密钥是否符合第一验证条件;第二验证策略配置有第二验证条件,所述第二验证策略用于验证所述RFID数据中的RFID内容与所述第一动态密钥的关联信息是否符合第二验证条件,所述结果输出模块用于输出验证结果信息,若未满足第一验证条件或第二验证条件时,所述验证结果信息为不通过,当同时满足第一验证条件和第二验证条件时,所述验证结果信息为通过。
进一步的,所述的密钥生成策略包括配置一随机数生成算法用于生成所述的第一动态密钥,所述的随机数生成算法包括获取时间因子、长度因子以及接口因子,所述时间因子反映实际时间对应的数据,所述长度因子反映UID的长度对应的数据,所述接口因子反映签锁芯片的接口类型对应的数据,所述随机数生成算法根据所述时间因子、长度因子以及接口因子生成所述的随机数。
进一步的,所述随机数生成算法包括混合运算子算法,所述混合运算子算法将时间因子、长度因子以及接口因子按预设的位数以间隔方式组合形成新的混合数据,根据所述混合数据对应的数值生成所述随机数。
进一步的,所述的密钥生成模块配置有计时器单元,所述计时器单元用于生成所述时间因子,所述的时间因子的位数设置为8位。
进一步的,所述的密钥生成模块设置有响应接收单元,所述响应接收单元连接于所述验证端,所述验证端通过所述响应接收单元向密钥生成模块发送第一生成信息,所述第一生成信息包括接口因子,所述接口因子的位数设置为32位。
进一步的,所述第一生成信息还包括时间因子,所述时间因子的位数设置为8位。
进一步的,所述第一验证条件包括预设的第一格式特征条件、第一长度特征条件以及第一校验值条件,所述的第一格式特征条件用于校验所述第一动态密钥的格式特征,所述第一长度特征条件用于校验所述第一动态密钥的长度,所述第一校验值条件用于校验所述第一动态密钥的校验值,所述第一动态密钥的校验值通过预设的第一校验算法计算获得。
进一步的,所述第二验证条件包括预设的第二校验值条件,所述第二校验值条件用于校验所述关联信息的校验值,所述关联信息的校验值通过预设的第二校验算法计算获得,所述的关联信息通过预设的关联逆策略获得,所述的关联逆策略与所述的密钥生成策略对应。
进一步的,所述签锁本体包括旋转组件、壳体、芯片主体、芯片连接片、铅封线和盖子,所述壳体上下贯通,且底部开口大于顶部开口,所述旋转组件穿入壳体的顶部开口,所述芯片主体固定安装于壳体的内腔下部,所述芯片连接片与芯片主体电性连接,所述铅封线与芯片连接片连接,且贯穿壳体延伸至外部,所述盖子封盖壳体的底部开口;所述铅封线由芯片天线和铅皮组成,铅皮完全包裹裸露在外的芯片天线;所述旋转组件包括旋把,所述旋把的底部固接有实心柱,所述实心柱的底部固接有圆板,所述实心柱上部圆周壁上固接有卡齿,所述实心柱的中部开设有通孔。
进一步的,所述壳体包括壳体主体,所述壳体主体的内腔后侧圆周壁上均匀固接有与旋转组件配合的防逆向齿,所述壳体主体的前侧圆周壁上开设有可被铅封线贯穿的缺口,所述壳体主体上开设有与通孔安装位置对齐的圆孔。
本发明技术效果主要体现在以下方面:通过这样设置,加入动态密钥因为动态密钥的随机性,所以即使获取到实际的RFID传输数据,也无法复制制作同样的锁签,达到不法的目的,多重验证策略、验证判断保证安全性和可靠性;签锁本体包括旋转组件、壳体、芯片主体、芯片连接片、铅封线和盖子,同时,依赖于各部件特殊的结构及连接关系大大提升签锁的安全性。
附图说明
图1为本发明系统架构原理图;
图2为本发明结构示意图;
图3为本发明整体主视结构示意图;
图4为本发明剖视结构示意图;
图5为本发明旋转组件结构示意图;
图6为本发明壳体结构示意图。
附图标记:
A1、签锁芯片;A2、密钥生成模块;A3、密钥写入模块;A4、RFID存储模块;B1、第一校验模块;B2、第二校验模块;B3、结果输出模块;1、旋转组件;101、旋把;102、实心柱;103、圆板;104、卡齿;105、通孔;2、壳体;21、壳体主体;22、防逆向齿;23、缺口;24、圆孔;3、芯片主体;4、芯片连接片;5、铅封线;6、盖子。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详述,以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
一种安全无源签锁动态系统,包括签锁本体以及验证端,所述签锁本体内设置有签锁芯片A1,
所述签锁芯片A1包括密钥生成模块A2、密钥写入模块A3以及RFID存储模块A4;所述密钥生成模块A2配置有密钥生成策略,所述密钥生成策略根据签锁芯片A1的UID生成第一动态密钥,所述密钥写入模块A3接收所述第一动态密钥并根据RFID数据生成动态RFID数据存储至所述RFID存储模块A4;所述的密钥生成模块A2配置有计时器单元,所述计时器单元用于生成所述时间因子,所述的时间因子的位数设置为8位。所述的密钥生成模块A2设置有响应接收单元,所述响应接收单元连接于所述验证端,所述验证端通过所述响应接收单元向密钥生成模块A2发送第一生成信息,所述第一生成信息包括接口因子,所述接口因子的位数设置为32位。所述第一生成信息还包括时间因子,所述时间因子的位数设置为8位。首先是关于动态密钥的生成,动态密钥通过加密算法生成,关键在于动态密钥的随机性,而保证数据被读取时不会出现安全问题,而动态密钥的随机性通过设计计时器实现,具体设置为通过时间校准,进一步具体设置为验证端的校验模块通过同样的时间判断是否符合随机数条件,因为第一动态密钥所述的密钥生成策略包括配置一随机数生成算法用于生成所述的第一动态密钥,在另一个实施例中,所述的随机数生成算法包括获取时间因子、长度因子以及接口因子,所述时间因子反映实际时间对应的数据,所述长度因子反映UID的长度对应的数据,所述接口因子反映签锁芯片A1的接口类型对应的数据,所述随机数生成算法根据所述时间因子、长度因子以及接口因子生成所述的随机数。而通过所述随机数生成算法包括混合运算子算法,所述混合运算子算法将时间因子、长度因子以及接口因子按预设的位数以间隔方式组合形成新的混合数据,根据所述混合数据对应的数值生成所述随机数。以时间因子为8位数据、接口因子为32位数据,长度因子为4位数据为例,时间因子每2位进行拆分,接口因子每8位拆分,长度因子每一位拆分,这样再将拆分后的数据以间隔的方式重新组合成新的数据作为随机数,而对应的混合运算子算法在验证端以解码算法对随机数进行解码,这样就能起到验证的效果,而对时间因子的验证可以具备一定的验证范围,以避免时间不一致的情形,而接口因子是作为校验的关键因素,包括接口类型以及该类型对应下的检验信息对应的数据。
所述验证端包括第一校验模块B1、第二校验模块B2以及结果输出模块B3,所述第一校验模块配置有第一验证策略,所述第一验证策略配置有第一验证条件,所述第一验证策略用于验证所述RFID数据中的第一动态密钥是否符合第一验证条件;第二验证策略配置有第二验证条件,所述第二验证策略用于验证所述RFID数据中的RFID内容与所述第一动态密钥的关联信息是否符合第二验证条件,所述结果输出模块B3用于输出验证结果信息,若未满足第一验证条件或第二验证条件时,所述验证结果信息为不通过,当同时满足第一验证条件和第二验证条件时,所述验证结果信息为通过。而本发明的核心还在于不仅设计随机数,还利用UID作为生成随机数的基础,在于第一验证策略进行是对第一动态密钥的验证,那么验证对应的因子是否符合条件,而对于第一动态密钥进行验证就可以判断是否属于对应的RFID数据,而因为第一动态密钥是根据UID生成的,所以还可以检验其与RFID的关联性,进行二次判断,保证安全性和可靠性。所述第一验证条件包括预设的第一格式特征条件、第一长度特征条件以及第一校验值条件,所述的第一格式特征条件用于校验所述第一动态密钥的格式特征,所述第一长度特征条件用于校验所述第一动态密钥的长度,所述第一校验值条件用于校验所述第一动态密钥的校验值,所述第一动态密钥的校验值通过预设的第一校验算法计算获得。具体通过对于格式特征、长度特征以及校验值特征进行验证,而格式特征,因为加密算法已知,所以加密算法产生的格式数据可以进行验证,而由于时间因子、长度因子、接口因子都是存在数据格式冗余的,所以进行验证格式特征可以得到验证结果,例如对时间因按位验证时不可能出现超过时间格式的数据,同样的长度特征就不做重复,而校验值的特征是提高校验效果的关键,因为校验效果是基于校验结果产生的,所以基于校验条件可以计算得到随机数对应的基准校验值,然后通过校验值的比对就可以起到对应的校验效果,而需要说明的是,时间因子可以采用对时间数据中分钟位的读取,一般情况下分钟位的数据在校验端和RFID芯片中相同,而不同时也再通过秒数得到对应的基准校验值,第二验证条件包括预设的第二校验值条件,所述第二校验值条件用于校验所述关联信息的校验值,所述关联信息的校验值通过预设的第二校验算法计算获得,所述的关联信息通过预设的关联逆策略获得,所述的关联逆策略与所述的密钥生成策略对应。
作为另一个涉及到安全性的关键因素,本发明还通过结构设计提高本发明的安全性,一种安全加密防剪无源封签锁技术方案:一种安全加密防剪无源封签锁,包括旋转组件1、壳体2、芯片主体3、芯片连接片4、铅封线5和盖子6,壳体2上下贯通,且底部开口大于顶部开口,旋转组件1穿入壳体2的顶部开口,芯片主体3固定安装于壳体2的内腔下部,芯片连接片4与芯片主体3电性连接,铅封线5与芯片连接片4连接,且贯穿壳体2延伸至外部,盖子6封盖壳体2的底部开口;芯片主体3为 NFC芯片。铅封线5由芯片天线和铅皮组成,铅皮完全包裹裸露在外的芯片天线。旋转组件1包括旋把101,旋把101的底部固接有实心柱102,实心柱102的底部固接有圆板103,实心柱102上部圆周壁上固接有卡齿104,实心柱102的中部开设有通孔105。壳体2包括壳体主体21,壳体主体21的内腔后侧圆周壁上均匀固接有与旋转组件1配合的防逆向齿22,壳体主体21的前侧圆周壁上开设有可被铅封线5贯穿的缺口23,壳体主体21上开设有与通孔105安装位置对齐的圆孔24。本实施例的一个具体应用为:本发明为一种安全加密防剪无源封签锁,具体工作原理:1. 芯片主体3(NFC芯片)需要闭合芯片天线(铜线)提供电磁波才能使用,将铅封线5做成NFC芯片的天线,剪断铅封线5后,可导致NFC芯片无法读取;2.将旋转组件1上通孔105的和壳体2上的圆孔24重合,铅封线穿过圆孔24到壳体另一端,使用旋把101旋转,即可实现铅封线限位;3. 旋转组件1上有卡齿104,壳体2上有与其对应的防逆向齿22,使其只能一个方向旋转,不可逆转;4. 旋转到位后,掰断旋把101,防止其他人再次旋转;5. 本发明为一次性产品,铅封线5剪断后无法再使用。
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种安全无源签锁动态系统,包括签锁本体以及验证端,所述签锁本体内设置有签锁芯片,其特征在于:
所述签锁芯片包括密钥生成模块、密钥写入模块以及RFID存储模块;所述密钥生成模块配置有密钥生成策略,所述密钥生成策略根据签锁芯片的UID生成第一动态密钥,所述密钥写入模块接收所述第一动态密钥并根据RFID数据生成动态RFID数据存储至所述RFID存储模块;
所述验证端包括第一校验模块、第二校验模块以及结果输出模块,所述第一校验模块配置有第一验证策略,所述第一验证策略配置有第一验证条件,所述第一验证策略用于验证所述RFID数据中的第一动态密钥是否符合第一验证条件;第二验证策略配置有第二验证条件,所述第二验证策略用于验证所述RFID数据中的RFID内容与所述第一动态密钥的关联信息是否符合第二验证条件,所述结果输出模块用于输出验证结果信息,若未满足第一验证条件或第二验证条件时,所述验证结果信息为不通过,当同时满足第一验证条件和第二验证条件时,所述验证结果信息为通过;
所述的密钥生成策略包括配置一随机数生成算法用于生成所述的第一动态密钥,所述的随机数生成算法包括获取时间因子、长度因子以及接口因子,所述时间因子反映实际时间对应的数据,所述长度因子反映UID的长度对应的数据,所述接口因子反映签锁芯片的接口类型对应的数据,所述随机数生成算法根据所述时间因子、长度因子以及接口因子生成所述的随机数;
所述第一验证条件包括预设的第一格式特征条件、第一长度特征条件以及第一校验值条件,所述的第一格式特征条件用于校验所述第一动态密钥的格式特征,所述第一长度特征条件用于校验所述第一动态密钥的长度,所述第一校验值条件用于校验所述第一动态密钥的校验值,所述第一动态密钥的校验值通过预设的第一校验算法计算获得;
所述第二验证条件包括预设的第二校验值条件,所述第二校验值条件用于校验所述关联信息的校验值,所述关联信息的校验值通过预设的第二校验算法计算获得,所述的关联信息通过预设的关联逆策略获得,所述的关联逆策略与所述的密钥生成策略对应。
2.如权利要求1所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述随机数生成算法包括混合运算子算法,所述混合运算子算法将时间因子、长度因子以及接口因子按预设的位数以间隔方式组合形成新的混合数据,根据所述混合数据对应的数值生成所述随机数。
3.如权利要求1所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述的密钥生成模块配置有计时器单元,所述计时器单元用于生成所述时间因子,所述的时间因子的位数设置为8位。
4.如权利要求1所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述的密钥生成模块设置有响应接收单元,所述响应接收单元连接于所述验证端,所述验证端通过所述响应接收单元向密钥生成模块发送第一生成信息,所述第一生成信息包括接口因子,所述接口因子的位数设置为32位。
5.如权利要求4所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述第一生成信息还包括时间因子,所述时间因子的位数设置为8位。
6.如权利要求1所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述签锁本体包括旋转组件、壳体、芯片主体、芯片连接片、铅封线和盖子,所述壳体上下贯通,且底部开口大于顶部开口,所述旋转组件穿入壳体的顶部开口,所述芯片主体固定安装于壳体的内腔下部,所述芯片连接片与芯片主体电性连接,所述铅封线与芯片连接片连接,且贯穿壳体延伸至外部,所述盖子封盖壳体的底部开口;所述铅封线由芯片天线和铅皮组成,铅皮完全包裹裸露在外的芯片天线;所述旋转组件包括旋把,所述旋把的底部固接有实心柱,所述实心柱的底部固接有圆板,所述实心柱上部圆周壁上固接有卡齿,所述实心柱的中部开设有通孔。
7.如权利要求6所述的一种安全无源签锁动态系统,其特征在于:所述壳体包括壳体主体,所述壳体主体的内腔后侧圆周壁上均匀固接有与旋转组件配合的防逆向齿,所述壳体主体的前侧圆周壁上开设有可被铅封线贯穿的缺口,所述壳体主体上开设有与通孔安装位置对齐的圆孔。
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