CN112258720A - 一种基于区块链的门禁系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于区块链的门禁系统及其控制方法，门禁系统包括：区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码；处理器，用于识别第二二维码与各第一二维码，通过零知识证明算法对用户进行身份验证，并将验证结果发送至控制器；控制器，用于基于验证结果，发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作，解决了现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。

Description

一种基于区块链的门禁系统及其控制方法
技术领域
本申请涉及门禁系统技术领域，尤其涉及一种基于区块链的门禁系统及其控制方法。
背景技术
现有的门禁系统通过将实时采集的用户信息与门禁系统数据库中已注册的用户信息进行比对，比对通过时开启门禁。现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种基于区块链的门禁系统及其控制方法，用于解决现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于区块链的门禁系统，包括：
区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；
所述区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；
所述信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的所述人脸或指纹信息，通过所述零知识证明算法生成第二二维码；
所述处理器，用于识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证，并将验证结果发送至所述控制器；
所述控制器，用于基于所述验证结果，发送相应的控制指令至所述电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作。
可选的，还包括：电源模块；
所述电源模块，用于给门禁系统供电。
可选的，所述区块链数据库包括多个区块链节点；
所述区块链节点，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码。
可选的，所述控制器具体用于：
当所述验证结果为验证通过时，发送开锁指令至所述电磁锁，使得所述电磁锁打开。
可选的，还包括：报警器；
所述控制器，还用于当所述验证结果为验证不通过时，发送报警指令至所述报警器，使得所述报警器进行报警。
本申请第二方面提供了一种基于区块链的门禁系统控制方法，应用于第一方面任一种所述的基于区块链的门禁系统，包括：
基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第一二维码，并将所有所述第一二维码存储至区块链数据库；
获取信息采集模块实时采集的用户的人脸或指纹信息，并基于采集的所述人脸或指纹信息，通过所述零知识证明算法生成第二二维码；
在处理器识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证后，通过所述处理器将验证结果发送至控制器；
基于所述验证结果，通过所述控制器发送相应的控制指令至电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作。
可选的，所述基于所述验证结果，通过所述控制器发送相应的控制指令至电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作，包括：
当所述验证结果为验证通过时，通过所述控制器发送开锁指令至电磁锁，使得所述电磁锁打开。
可选的，所述在处理器识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证后，通过所述处理器将验证结果发送至控制器之后，还包括：
当所述验证结果为验证不通过时，通过所述控制器发送报警指令至报警器，使得所述报警器进行报警。
可选的，还包括：
在启动门禁系统后，对所述门禁系统进行初始化。
可选的，所述将所有所述第一二维码存储至区块链数据库，包括：
将所有所述第一二维码存储至区块链数据库的区块链节点。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种基于区块链的门禁系统，包括：区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码；处理器，用于识别第二二维码与各第一二维码，通过零知识证明算法对用户进行身份验证，并将验证结果发送至控制器；控制器，用于基于验证结果，发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作。
本申请中，通过零知识证明算法将已注册用户的人脸或指纹信息生成二维码并存储在去中心化的区块链数据库中，可以避免由于一台服务器被攻击而导致用户的人脸或指纹信息泄露的风险，本申请没有直接将用户的人脸或指纹信息存在区块链数据库中，即使区块链某一节点被攻击时，也不会泄露用户的人脸或指纹信息，从而保障了用户信息的安全性；并且本申请在进行用户信息验证时，通过零知识证明算法将用户的人脸或指纹信息转化为二维码，通过二维码进行用户身份验证，并非直接将用户的人脸或指纹信息与数据库中的人脸或指纹进行比对，可以保证不泄露用户的个人信息，进一步保障用户数据的安全性，从而解决了现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于区块链的门禁系统的一个结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于区块链的门禁系统控制方法的一个流程示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种基于区块链的门禁系统及其控制方法，用于解决现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种基于区块链的门禁系统的一个实施例，包括：
区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；
区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；
信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码；
处理器，用于识别第二二维码与各第一二维码，通过零知识证明算法对用户进行身份验证，并将验证结果发送至控制器；
控制器，用于基于验证结果，发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作。
由于现有的门禁系统中用户信息数据均存在中心化的服务器中，当服务器受到攻击，门禁系统很容易失效，用户信息也容易被泄露，安全性不高。为了解决该问题，将已注册用户的人脸或指纹信息存储在去中心化的区块链数据库中，可以避免一个节点挂掉或者被攻击而导致整个门禁系统失效的风险，但是当区块链数据库中某一节点被攻击时，该节点上的用户信息很可能被泄露，为了避免用户信息泄露的风险，本申请实施例中通过零知识证明算法，将已注册用户的人脸或指纹信息转换为第一二维码，并将转换后的二维码存储在区块链数据库中，即区块链数据库存储的是每个已注册用户的第一二维码，这样即使区块链某一节点被攻击，泄露的是该节点上的第一二维码，并没有泄露用户个人数据，从而保障了用户信息的安全性。
信息采集模块实时采集用户的人脸或指纹信息，基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码，信息采集模块将该用户的第二二维码发送给处理器。处理器在接收到该第二二维码后，识别该第二二维码，进行相应的解析，并访问区块链数据库，识别区块链数据库中的各个第一二维码，对各个第一二维码进行解析，处理器通过零知识证明算法，根据第二二维码的解析结果与各个第一二维码的解析结果进行匹配，以对用户进行身份验证，得到验证结果，并将验证结果发送给控制器。
控制器接收到验证结果后，根据验证结果发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作，其中，电磁锁用于控制门禁系统的开启或关闭。
本申请实施例中，通过零知识证明算法将已注册用户的人脸或指纹信息生成二维码并存储在去中心化的区块链数据库中，可以避免由于一台服务器被攻击而导致用户的人脸或指纹信息泄露的风险，本申请没有直接将用户的人脸或指纹信息存在区块链数据库中，即使区块链某一节点被攻击时，也不会泄露用户的人脸或指纹信息，从而保障了用户信息的安全性；并且本申请在进行用户信息验证时，通过零知识证明算法将用户的人脸或指纹信息转化为二维码，通过二维码进行用户身份验证，并非直接将用户的人脸或指纹信息与数据库中的人脸或指纹进行比对，可以保证不泄露用户的个人信息，进一步保障用户数据的安全性，从而解决了现有的门禁系统在服务器被攻击时，容易陷入瘫痪，造成用户信息泄露的技术问题。
以上为本申请提供的一种基于区块链的门禁系统的一个实施例，以下为本申请提供的一种基于区块链的门禁系统的另一个实施例。
本申请提供的一种基于区块链的门禁系统的另一个实施例，包括：
区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；
区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；
信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码；
处理器，用于识别第二二维码与各第一二维码，通过零知识证明算法对用户进行身份验证，并将验证结果发送至控制器；
控制器，用于基于验证结果，发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作。
作为进一步地改进，本申请实施例中的基于区块链的门禁系统还包括：电源模块；
电源模块，用于给门禁系统供电。
电压模块可以给门禁系统的各个模块进行供电。
作为进一步地改进，区块链数据库包括多个区块链节点；
区块链节点，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码。
作为进一步地改进，控制器具体用于：
当验证结果为验证通过时，发送开锁指令至电磁锁，使得电磁锁打开。
当验证结果为验证不通过时，电磁锁不动作。
值进一步地改进，本申请实施例中的基于区块链的门禁系统还包括：报警器；
控制器，还用于当验证结果为验证不通过时，发送报警指令至报警器，使得报警器进行报警。
以上为本申请提供的一种基于区块链的门禁系统的一个实施例，以下为本申请提供的一种基于区块链的门禁系统控制方法的一个实施例。
为了便于理解，请参阅图2，本申请提供的一种基于区块链的门禁系统控制方法的一个实施例，应用于前述实施例中的基于区块链的门禁系统，包括：
步骤201、基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第一二维码，并将所有第一二维码存储至区块链数据库。
由于现有的门禁系统中用户信息数据均存在中心化的服务器中，当服务器受到攻击，门禁系统很容易失效，用户信息也容易被泄露，安全性不高。为了解决该问题，将已注册用户的人脸或指纹信息存储在去中心化的区块链数据库中，可以避免一个节点挂掉或者被攻击而导致整个门禁系统失效的风险，但是当区块链数据库中某一节点被攻击时，该节点上的用户信息很可能被泄露，为了避免用户信息泄露的风险，本申请实施例中通过零知识证明算法，将已注册用户的人脸或指纹信息转换为第一二维码，并将转换后的二维码存储在区块链数据库中，即区块链数据库存储的是每个已注册用户的第一二维码，这样即使区块链某一节点被攻击，泄露的是该节点上的第一二维码，并没有泄露用户个人数据，从而保障了用户信息的安全性。
进一步，区块链数据库包含多个区块链节点，将转换后的各个第一二维码存储在区块链数据库的各个区块链节点上。
步骤202、获取信息采集模块实时采集的用户的人脸或指纹信息，并基于采集的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第二二维码。
在采集模块采集到用户的人脸或指纹信息时，通过零知识证明算法，将用户的人脸或指纹信息转化为第二二维码。具体的，在采集模块采集到用户的人脸或指纹图像后，可以先提取人脸或指纹图像的特征信息(关键点特征、纹理特征等)；然后通过零知识证明算法可以将用户的特征信息转换为哈希码，再对哈希码进行加密，编码为第二二维码。相应的，区块链数据库中的第一二维码通过同样的方式对已注册用户的人脸或指纹图像进行处理得到。
步骤203、在处理器识别第二二维码与各第一二维码，通过零知识证明算法对用户进行身份验证后，通过处理器将验证结果发送至控制器。
处理器解析第二二维码得到对应的哈希码，解析各个第一二维码，得到各个第一二维码对应的哈希码，然后将第二二维码的哈希码与各个第一二维码的哈希码进行匹配，以对用户进行身份验证，当匹配到一致的哈希码时，验证通过，当匹配不到一致的哈希码时，验证不通过。最后，处理器将验证结果发送给控制器。
步骤204、基于验证结果，通过控制器发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作。
控制器根据验证结果发送相应的控制指令至电磁锁，使得电磁锁执行控制指令对应的动作。
进一步，当验证结果为验证通过时，通过控制器发送开锁指令至电磁锁，使得电磁锁打开。
进一步，当验证结果为验证不通过时，通过控制器发送报警指令至报警器，使得报警器进行报警。
进一步，在启动门禁系统后，对门禁系统进行初始化。具体的，门禁系统上电后，首先对门禁系统进行初始化，并为各任务分配内存；系统启动后，对各个模块进行初始化操作，并检测各个模块是否正常工作；初始化通过后，启动各项任务线程，包括区块链数据交互线程、信息采集线程和电磁锁控制线程等。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的门禁系统，其特征在于，包括：区块链数据库、信息采集模块、处理器、控制器和电磁锁；
所述区块链数据库，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码；
所述信息采集模块，用于实时采集用户的人脸或指纹信息，并基于采集的所述人脸或指纹信息，通过所述零知识证明算法生成第二二维码；
所述处理器，用于识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证，并将验证结果发送至所述控制器；
所述控制器，用于基于所述验证结果，发送相应的控制指令至所述电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的门禁系统，其特征在于，还包括：电源模块；
所述电源模块，用于给门禁系统供电。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的门禁系统，其特征在于，所述区块链数据库包括多个区块链节点；
所述区块链节点，用于存储基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成的第一二维码。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的门禁系统，其特征在于，所述控制器具体用于：
当所述验证结果为验证通过时，发送开锁指令至所述电磁锁，使得所述电磁锁打开。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的门禁系统，其特征在于，还包括：报警器；
所述控制器，还用于当所述验证结果为验证不通过时，发送报警指令至所述报警器，使得所述报警器进行报警。
6.一种基于区块链的门禁系统控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的基于区块链的门禁系统，包括：
基于已注册用户的人脸或指纹信息，通过零知识证明算法生成第一二维码，并将所有所述第一二维码存储至区块链数据库；
获取信息采集模块实时采集的用户的人脸或指纹信息，并基于采集的所述人脸或指纹信息，通过所述零知识证明算法生成第二二维码；
在处理器识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证后，通过所述处理器将验证结果发送至控制器；
基于所述验证结果，通过所述控制器发送相应的控制指令至电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的门禁系统控制方法，其特征在于，所述基于所述验证结果，通过所述控制器发送相应的控制指令至电磁锁，使得所述电磁锁执行所述控制指令对应的动作，包括：
当所述验证结果为验证通过时，通过所述控制器发送开锁指令至电磁锁，使得所述电磁锁打开。
8.根据权利要求6所述的基于区块链的门禁系统控制方法，其特征在于，所述在处理器识别所述第二二维码与各所述第一二维码，通过零知识证明算法对所述用户进行身份验证后，通过所述处理器将验证结果发送至控制器之后，还包括：
当所述验证结果为验证不通过时，通过所述控制器发送报警指令至报警器，使得所述报警器进行报警。
9.根据权利要求6所述的基于区块链的门禁系统控制方法，其特征在于，还包括：
在启动门禁系统后，对所述门禁系统进行初始化。
10.根据权利要求6所述的基于区块链的门禁系统控制方法，其特征在于，所述将所有所述第一二维码存储至区块链数据库，包括：
将所有所述第一二维码存储至区块链数据库的区块链节点。
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