CN114884669A - 一种可信的安全装置 - Google Patents

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Abstract

本公开揭示了可信的安全装置，包括：主控模块、人机交互模块、加密模块、以太网模块、供电模块、陀螺仪模块和电控吸盘，以及报警模块；其中，所述电控吸盘，用于使得所述安全装置吸附在被安全装置保护的对象上；所述主控模块，用于使得所述安全装置与区块链服务器建立关联；所述主控模块，还用于监测电控吸盘的吸力是否异常或者供电是否异常，如异常，则触发报警模块；所述陀螺仪模块，监测安全装置的移动速度并将其作为第二信息记录在加密模块中；并且，当安全装置移动速度大于第一阈值，例如1m/s时，将导致主控模块锁死安全装置以及触发报警模块。由此，本公开将可信的安保能力赋予了众多传统储物柜或者其他安保对象。

Description

一种可信的安全装置
技术领域
本公开属于安保领域，特别涉及一种基于可信的安全装置。
背景技术
金融领域或其他敏感物品的保存领域，往往使用保险柜。但是保险柜主要存在：过于沉重，且即使被盗也容易被破坏。而更加广泛的储物柜领域，则相比保险柜的成本更低。
问题在于，传统的储物柜不具备任何信息化和可追溯能力，如何在不改造其的情况下，利用外部装置即可进行可信的监测并防止其遗失。如何利用最新的信息技术进一步改善传统储物柜的安全性，始终是低成本物品保管方面亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本公开揭示了一种可信的安全装置，包括：
主控模块、人机交互模块、加密模块、以太网模块、供电模块、陀螺仪模块和电控吸盘，以及报警模块；其中，
所述电控吸盘，用于使得所述安全装置吸附在被安全装置保护的对象上；
所述供电模块经由主控模块为安全装置的其余模块供电；
所述主控模块，用于根据一加密算法生成公钥和私钥，并将公钥和私钥保存到加密模块中；
所述主控模块，还用于通过以太网模块和保存所述公钥和私钥的加密模块，与所述安全装置外部的CA认证服务器建立通信，以便CA认证服务器为安全装置颁发数字证书；其中，所述数字证书被保存到加密模块中；
所述主控模块，还用于通过以太网模块和保存所述公钥、私钥和数字证书的加密模块，与所述安全装置外部的区块链服务器建立通信，并将用户对人机交互模块的访问作为第一信息发送区块链服务器，以便区块链服务器将第一信息记录到区块链账本；
所述主控模块，还用于监测电控吸盘的吸力是否异常或者供电是否异常，如异常，则触发报警模块；
所述陀螺仪模块，监测安全装置的移动速度并将其作为第二信息记录在加密模块中；
并且，当安全装置移动速度大于第一阈值，例如1m/s时，将导致主控模块锁死安全装置以及触发报警模块。
优选的，
所述人机交互模块包括生物特征识别单元。
优选的，
所述人机交互模块包括如下任一或其组合：指纹识别单元、虹膜识别单元。
优选的，
所述信息还被保存到所述加密模块。
优选的，
所述加密算法包括国密算法，例如SM2算法。
优选的，
所述第二信息经由主控模块、加密模块和以太网模块，被安全装置外部的区块链服务器记录到区块链账本。
优选的，
所述安全装置通过如下方法启动区块链注册流程：
S100、主控模块检查加密模块是否有公钥、私钥和数字证书，如果没有则进行区块链注册；
S200、主控模块按照所述加密算法生成安全装置的公钥、私钥并保存；
S300、主控模块计算安全装置的唯一编码和公钥的中间哈希值，然后将中间哈希值用私钥签名；
S400、主控模块将所述安全装置的唯一编码、公钥和签名经由以太网模块发给安全装置外部的CA认证服务器；
S500、安全装置外部的CA认证服务器，利用收到的公钥解密所述签名得到第一哈希值，然后根据所述唯一编码和公钥计算哈希值得到第二哈希值，如果第一哈希值等于第二哈希值则验证签名通过，并且，
CA认证服务器生成数字证书，并计算证书的哈希值，然后将证书的哈希值用CA认证服务器的私钥签名以得到证书的签名；
CA认证服务器返回数字证书和证书的签名、以及CA认证服务器的公钥；
S600、主控模块利用CA认证服务器的公钥解密证书的签名得到第三哈希值，以及：通过计算数字证书的哈希值得到第四哈希值，如果第三哈希值等于第四哈希值，则说明数字证书有效；
S700、主控模块将有效的数字证书保存到加密模块中。
优选的，
如下任一编码作为所述安全装置的唯一编码：主控模块的唯一编码、加密模块的唯一编码、人机交互模块的唯一编码、以太网模块的唯一编码。
优选的，
当安全装置的人机交互模块通过指纹单元或虹膜单元检测到用户的生物特征信息时，按如下方法进行用户信息的上链：
S10、提取当前访问安全装置的用户的生物特征信息；
S20、根据生物特征信息和时间，计算当前用户的哈希值；
S30、利用安全装置的私钥，对当前用户的哈希值进行签名；
S40、将生物特征信息、时间和签名上链；
S50、安全装置外部的区块链服务器验签通过后，将所述生物特征信息、时间记入账本。
通过上述方案，本公开显著提高了传统储物柜等产品在使用过程中的安全性和可信性。
具体实施方式
为了使本领域技术人员理解本公开所披露的技术方案，下面将结合实施例，对各个实施例的技术方案进行描述，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开所采用的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖且不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、或方法、或系统、或产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在一个实施例中，本公开揭示了一种可信的安全装置，包括：
主控模块、人机交互模块、加密模块、以太网模块、供电模块、陀螺仪模块和电控吸盘，以及报警模块；其中，
所述电控吸盘，用于使得所述安全装置吸附在被安全装置保护的对象上；
所述供电模块经由主控模块为安全装置的其余模块供电；
所述主控模块，用于根据一加密算法生成公钥和私钥，并将公钥和私钥保存到加密模块中；
所述主控模块，还用于通过以太网模块和保存所述公钥和私钥的加密模块，与所述安全装置外部的CA认证服务器建立通信，以便CA认证服务器为安全装置颁发数字证书；其中，所述数字证书被保存到加密模块中；
所述主控模块，还用于通过以太网模块和保存所述公钥、私钥和数字证书的加密模块，与所述安全装置外部的区块链服务器建立通信，并将用户对人机交互模块的访问作为第一信息发送区块链服务器，以便区块链服务器将第一信息记录到区块链账本；
所述主控模块，还用于监测电控吸盘的吸力是否异常或者供电是否异常，如异常，则触发报警模块；
所述陀螺仪模块，监测安全装置的移动速度并将其作为第二信息记录在加密模块中；
并且，当安全装置移动速度大于第一阈值，例如1m/s时，将导致主控模块锁死安全装置以及触发报警模块。
由此，通过上述实施例，本公开实现了一种将区块链技术与电控吸盘以及传统储物柜结合的方案，从而经由区块链技术提高了储物柜的安全程度和可信程度。这意味着，该设备的任何操作和使用痕迹，后续可以经由区块链进一步核实其使用状况。此外，由于其中的加密模块存储了证书，因此使得该安全装置能够被用于其他多种安全交互的场合。考虑到所述安全装置是与链关联的，因此，本实施例实现了一种安全、可靠的基于区块链的安全装置。
需要说明的是，本公开所称的安全装置并不限于吸附于具有可触摸属性的物品的、家用或商用保险柜，也包括：传统储物柜，甚至还包括一切可被电控吸盘吸附的物品。特别是，当电控吸盘进一步小型化和迷你化之后，将能够非常便捷的使其吸附于任何希望安保的对象，并防止对象被非法移动。当报警模块工作时，其可以通过以太网模块发送报警信号至报警平台。
在另一个实施例中，
供电模块，用于将市电交流电转化为直流电(例如将220V交流电转化为3.3V直流电)，为安全装置系统供电；当外部供电中断时，自动切换到内部电池或UPS供电。能够理解，当为小型化的安全装置时，供电模块自身可以实现为电池。
在另一个实施例中，
所述安全装置能够被任何安全装置的外部系统或外部接口通过以太网模块连接到人机交互模块，并以此管理安全装置。例如当所述外部接口为各种Web Service的对应接口时，该安全装置可以经由所述人机交互模块的可信和安全操作，用于各种Web Service，从而大幅度提高安全装置的安全性，并有效管控其用户与人机交互模块在交互时的信息，这些信息包括：生物特征识别信息、用户ID信息等。为了进一步加强此种情形下的安全性，此时，此种管理可以仅限于某些低级别风险的管理，却不能访问安全装置中保存的物品或信息。一般的，此时不允许远程设置哪些用户可以移动、拆卸安全装置。典型的，此种远程的管理，可以是用于远程诊断安全装置等。
能够理解，这有助于对不同人员进行分级管理，无论什么类型的用户，都通过人机交互模块来与安全装置进行交互，只不过：远程的交互，只能进行某些低级别风险的管理。
在另一个实施例中，
所述人机交互模块包括生物特征识别单元。
在另一个实施例中，
所述人机交互模块包括如下任一或其组合：指纹识别单元、虹膜识别单元。
在另一个实施例中，
所述信息还被保存到所述加密模块。
在另一个实施例中，
所述加密算法包括国密算法，例如SM2算法。
能够理解，除了SM2算法，还可以是其他国密算法(例如SM3，SM4)或任何其他算法等等；
进一步的，所述第二信息还可以进一步上链以增强安全性和可信性以及可追溯性。在另一个实施例中，
所述第二信息经由主控模块、加密模块和以太网模块，被安全装置外部的区块链服务器记录到区块链账本。
在另一个实施例中，
所述安全装置通过如下方法启动区块链注册流程：
S100、主控模块检查加密模块是否有公钥、私钥和数字证书，如果没有则进行区块链注册；
S200、主控模块按照所述加密算法生成安全装置的公钥、私钥并保存；
S300、主控模块计算安全装置的唯一编码和公钥的中间哈希值，然后将中间哈希值用私钥签名；
S400、主控模块将所述安全装置的唯一编码、公钥和签名经由以太网模块发给安全装置外部的CA认证服务器；
S500、安全装置外部的CA认证服务器，利用收到的公钥解密所述签名得到第一哈希值，然后根据所述唯一编码和公钥计算哈希值得到第二哈希值，如果第一哈希值等于第二哈希值则验证签名通过，并且，
CA认证服务器生成数字证书，并计算证书的哈希值，然后将证书的哈希值用CA认证服务器的私钥签名以得到证书的签名；
CA认证服务器返回数字证书和证书的签名、以及CA认证服务器的公钥；
S600、主控模块利用CA认证服务器的公钥解密证书的签名得到第三哈希值，以及：通过计算数字证书的哈希值得到第四哈希值，如果第三哈希值等于第四哈希值，则说明数字证书有效；
S700、主控模块将有效的数字证书保存到加密模块中。
在另一个实施例中，
如下任一编码作为所述安全装置的唯一编码：主控模块的唯一编码、加密模块的唯一编码、人机交互模块的唯一编码、以太网模块的唯一编码。
在另一个实施例中，
当安全装置的人机交互模块通过指纹单元或虹膜单元检测到用户的生物特征信息时，按如下方法进行用户信息的上链：
S10、提取当前访问安全装置的用户的生物特征信息；
S20、根据生物特征信息和时间，计算当前用户的哈希值；
S30、利用安全装置的私钥，对当前用户的哈希值进行签名；
S40、将生物特征信息、时间和签名上链；
S50、安全装置外部的区块链服务器验签通过后，将所述生物特征信息、时间记入账本。
能够理解，用户的生物特征信息或者其生物特征信息被映射为另外的加密信息或者被映射为用户ID，可以事先存储在加密模块中，也可以存储在区块链上。那么，当从人机交互模块提取的生物特征信息匹配加密模块或区块链上预先存储的生物特征信息，或者所述另外的加密信息或者ID时，而这符合白名单用户时，所述安全装置则允许通过电控吸盘进行拆装和移动，以及允许移动安全装置所吸附的对象。
在另外的实施例中，
如果涉及到用户ID，上述步骤S20还可以进一步根据生物特征信息和时间以及用户ID，计算当前用户的哈希值；或者，上述步骤S20被替代为：根据时间以及用户ID，计算当前用户的哈希值。
能够理解，前者由于根据生物特征信息和时间以及用户ID计算哈希值，更加安全，而后者根据时间以及用户ID计算哈希值则牺牲部分安全性。
本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作、模块、单元并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的安全装置，当其为保存数字信息的存储器时，可实现为对应的功能单元、处理器乃至系统，其中所述系统的各部分既可以位于一个地方，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，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。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为智能手机、个人数字助理、可穿戴设备、笔记本电脑、平板电脑)执行本公开的各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(R0M，Read-0nly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，且不限于USB、蓝牙或音频等不同的接口或传输方式。
以上所述，以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：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公开的各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种可信的安全装置，包括：
主控模块、人机交互模块、加密模块、以太网模块、供电模块、陀螺仪模块和电控吸盘，以及报警模块；其中，
所述电控吸盘，用于使得所述安全装置吸附在被安全装置保护的对象上；
所述主控模块，用于使得所述安全装置与区块链服务器建立关联；
所述主控模块，还用于监测电控吸盘的吸力是否异常或者供电是否异常，如异常，则触发报警模块；
所述陀螺仪模块，监测安全装置的移动速度并将其作为第二信息记录在加密模块中；
并且，当安全装置移动速度大于第一阈值，将导致主控模块锁死安全装置以及触发报警模块。
2.如权利要求1所述的安全装置，其中，优选的，
所述人机交互模块包括生物特征识别单元。
3.如权利要求2所述的安全装置，其中，
所述人机交互模块包括如下任一或其组合：指纹识别单元、虹膜识别单元。
4.如权利要求1所述的安全装置，其中，
所述信息还被保存到所述加密模块。
5.如权利要求1所述的安全装置，其中，
所述加密算法包括国密算法。
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