CN116319092A - 数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

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CN116319092A CN202310563087.2A CN202310563087A CN116319092A CN 116319092 A CN116319092 A CN 116319092A CN 202310563087 A CN202310563087 A CN 202310563087A CN 116319092 A CN116319092 A CN 116319092A
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Abstract

本发明公开了一种数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质，涉及数据加解密技术领域。集中器能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，电表能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。

Description

数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及数据加解密技术领域，特别涉及一种数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
电力用采系统包括：集中器和电表，该电表与集中器可以传输数据。为了确保数据传输的安全性，集中器与电表可以采用密钥对数据进行加密传输，且可以定期更新该密钥。
相关技术中，集中器可以向电表发送更新指令，并更新自身的密钥。电表接收到该更新指令后，可以更新密钥。
但是，集中器与电表无法同步更新密钥，因此会导致双方无法正常进行数据的加密传输。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够确保集中器与电表之间可以正常进行数据的加密传输的数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
一方面，提供了一种数据的加解密方法，应用于集中器；所述方法包括：
在所述集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据，所述第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻；
向所述电表发送所述第一加密数据，以使所述电表确定所述第一加密数据的接收时刻，若所述接收时刻早于所述第一密钥更新时刻，所述电表采用所述旧密钥解密所述第一加密数据。
另一方面，提供了一种数据的加解密方法，应用于电表；所述方法包括：
接收集中器发送的加密数据；
若所述加密数据的接收时刻早于所述电表的第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密所述加密数据；
其中，所述第一密钥更新时刻早于所述集中器的第一时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻，所述集中器在所述第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密。
又一方面，提供了一种数据的加解密装置，应用于集中器；所述装置包括：
加密模块，用于在所述集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据，所述第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻；
发送模块，用于向所述电表发送所述第一加密数据，以使所述电表确定所述第一加密数据的接收时刻，若所述接收时刻早于所述第一密钥更新时刻，所述电表采用所述旧密钥解密所述第一加密数据。
再一方面，提供了一种数据的加解密装置，应用于电表；所述装置包括：
接收模块，用于接收集中器发送的加密数据；
解密模块，用于若所述加密数据的接收时刻早于所述电表的第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密所述加密数据；
其中，所述第一密钥更新时刻早于所述集中器的第一时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻，所述集中器在所述第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密。
再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述方面所述的数据的加解密方法。
再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上述方面所述的数据的加解密方法。
再一方面，提供了一种数据的加解密系统，其特征在于，所述系统包括：集中器和电表；
其中，所述集中器包括如上述方面所述的集中器的数据的加解密装置；
所述电表包括如上述方面所述的应用于电表的数据的加解密装置。
本公开提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明提供了一种数据的加解密方法、装置、系统及计算机可读存储介质，集中器能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，电表能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种数据的加解密系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种数据的加解密方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的另一种数据的加解密方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种集中器与电表的工作时序图；
图5是本发明实施例提供的一种电表进行数据解密的方法流程图；
图6是本发明实施例提供的一种电表进行数据加密的方法流程图；
图7是本发明实施例提供的一种集中器进行数据解密的方法流程图；
图8是本发明实施例提供的一种数据的加解密装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的另一种数据的加解密装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的又一种数据的加解密装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的再一种数据的加解密装置的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种数据加解密设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种数据的加解密系统，参见图1，该系统包括：集中器100和电表200。其中，该集中器100可以包括第一通信模组，该电表200可以包括第二通信模组。该第一通信模组与第二通信模组建立有通信连接。
可以理解的是，在集中器100与电表200的通信网络中，集中器100可以为中央协调器（central coordinator，CCO）节点，即主节点。电表200可以为工作站（station，STA）节点，即子节点。相应的，第一通信模组也可以称为CCO通信模组，第二通信模组也可以称为STA通信模组。
本发明实施例提供了一种数据的加解密方法，该方法应用于数据的加解密系统，例如图1所示的系统。参见图2，该方法包括：
步骤101、集中器在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据。
其中，第一时刻集中器是针对该集中器与电表之间的传播时延设置的预设时刻。且第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻。即在电表的密钥更新前，集中器依然采用旧密钥进行数据加密。如此，可以确保电表在其密钥更新之前能够采用旧密钥成功解密集中器发送的加密数据。
该传播时延是指：集中器发送的数据传输至电表所需的时长，或者电表发送的数据传输至集中器所需的时长。即，该传播时延为集中器与电表之间进行数据传输所需的时长。
步骤102、集中器向电表发送第一加密数据。
集中器得到第一加密数据后，即可通过与电表之间的通信连接，向电表发送第一加密数据。
步骤103、电表若确定第一加密数据的接收时刻早于第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密第一加密数据。
电表接收到第一加密数据后，可以检测该第一加密数据的接收时刻是否早于第一密钥更新时刻。若电表确定该第一加密数据早于第一密钥更新时刻，则可以采用旧密钥对第一加密数据进行解密。
综上所述，本发明实施例提供了一种数据的加解密方法，集中器能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，电表能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。
图3是本发明实施例提供的另一种数据的加解密方法的流程图，该方法可以应用于数据的加解密系统，例如图1所示的系统。参见图3，该方法包括：
步骤201、集中器向电表发送更新指令。
在本发明实施例中，集中器可以周期性更新自身的密钥，且在更新密钥之前，集中器可以通过与电表之间的通信连接向电表发送更新指令。其中，该更新指令用于指示电表在当前时刻达到第一密钥更新时刻后更新电表的密钥。
该更新指令的发送时刻可以基于集中器更新自身密钥的第二密钥更新时刻确定。例如，集中器可以将早于第二密钥更新时刻，且与该第二密钥更新时刻间隔第二时长的时刻，确定为该更新指令的发送时刻。之后，集中器可以在当前时刻达到该发送时刻后，向电表发送更新指令。该第二时长可以是集中器预先存储的。例如，该第二时长可以为30分钟（min）。
可选的，该更新指令可以包括该第二时长。
在本发明实施例中，集中器在向电表发送更新指令之前，还可以广播新密钥，以供与集中器建立有通信连接的电表获取该新密钥。其中，该新密钥与旧密钥不同。
步骤202、集中器在更新指令的发送时长达到第二时长后，将集中器的密钥从旧密钥更新为新密钥。
集中器在发送更新指令后即可开始计时，并可以在计时时长达到第二时长后，将集中器的密钥从旧密钥更新为新密钥。由此可见，该计时时长达到第二时长后的时刻即为集中器的第二密钥更新时刻。
可选的，集中器可以在发送更新指令后开始正计时或倒计时。
步骤203、电表响应于更新指令，检测是否接收到新密钥。
在集中器广播新密钥的过程中，电表与集中器之间可能未建立通信连接，或电表与集中器之间的通信连接可能断开。如此，可能会导致电表在集中器广播新密钥的过程中未接收到新密钥。
基于此，电表接收到集中器发送更新指令后，可以响应于该更新指令，检测是否接收到新密钥。若电表未接收到新密钥，则可以执行步骤204。若电表接收到新密钥，则可以执行步骤205。
步骤204、电表向集中器请求新密钥。
若电表检测到未接收到集中器发送的新密钥，则可以主动向集中器请求新密钥。如，电表可以周期性向集中器发送密钥请求，集中器收到该密钥请求后，即可向电表下发新密钥。
由于更新指令用于指示电表在第一密钥更新时刻更新电表的密钥，且该第一密钥更新时刻与电表接收到更新指令的接收时刻之间间隔第二时长，因此可以为未接收到集中器广播的新密钥的电表预留一段时间去请求新密钥，从而可以确保电表的密钥的更新可靠性较高。
在本发明实施例中，若电表从集中器处请求到新密钥，则可以执行下述步骤205。若电表未从集中器处请求到新密钥，则可以继续执行步骤204，直至当前时刻达到第二时刻。其中，该第二时刻晚于集中器的第一时刻，该第一时刻晚于第一密钥更新时刻。且该第二时刻与第一密钥更新时刻之间可以间隔第三时长。
可以理解的是，在第一密钥更新时刻，电表向集中器请求的新密钥即为集中器当前的密钥。
还可以理解的是，若电表在第二时刻后还未请求到新密钥，则可以执行重启操作。电表执行重启操作后，可以向集中器发送身份认证请求。该身份认证请求可以包括：电表的媒体访问控制地址（media access control address，MAC）地址和身份证书。集中器接收到该身份认证请求后，即可基于该MAC地址与身份证书，对电表进行验证。若集中器确定电表通过验证，则可以与电表交互数据。
由于电表在第一密钥更新时刻后的一段时间内依然可以向集中器请求新密钥，因此可以避免电表在第一密钥更新时刻前未获得新密钥便重启的现象，从而可以确保电表与集中器之间的数据的传输效率较高。
步骤205、电表在当前时刻达到第一密钥更新时刻后，将电表的密钥从旧密钥更新为新密钥。
若电表接收到新密钥，则可以在当前时刻达到第一密钥更新时刻后将电表的密钥从旧密钥更新为新密钥。此后，电表的密钥即可与集中器的密钥保持一致。其中，第一密钥更新时刻为电表接收更新指令的接收时刻达到第二时长的时刻。即第一密钥更新时刻与该更新指令的接收时刻之间间隔第二时长。
可以理解的是，电表在接收到更新指令后，也可以开始计时，并可以在计时时长达到第二时长后（即在第一密钥更新时刻后），更新密钥。
还可以理解的是，对于更新指令未包括第二时长的情况，电表可以预先存储有该第二时长。
示例的，参见图4，电表在第一密钥更新时刻后，即可将旧密钥更新为新密钥。且从图4可以看出，该第一密钥更新时刻晚于集中器的第二密钥更新时刻。
步骤206、集中器在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据。
其中，第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，该第一密钥更新时刻晚于集中器的第二密钥更新时刻。且该第一时刻是针对该集中器与电表之间的传播时延设置的预设时刻。即在电表的密钥更新之前，集中器依然可以采用旧密钥进行数据加密。如此，可以确保在电表更新密钥前，能够采用旧密钥成功解密集中器发送的加密数据，从而确保集中器与电表之间能够进行正常的数据加密通信。
在本发明实施例中，集中器可以将前文所述的更新指令的发送时长达到第一时长时的时刻，确定为第一时刻。其中，该第一时长大于前文所述的传播时延与第二时长之和，如可以大于最大传播时延（即集中器与电表之间的最大传播时延）与第二时长之和。
可以理解的是，集中器可以预先存储有第一时长，或者可以预先存储第四时长。该第四时长为第一时长与第二时长的差值（即第一时刻与第二密钥更新时刻之间的间隔时长），且该第四时长大于该传播时延（如最大传播时延）。该第四时长可以为经验值，相应的，该第一时长可以为基于第四时长确定的经验值。如，该第四时长可以是10min。第一时长可以为40min。
对于集中器预先存储第四时长的场景，集中器可以在发送前文所述的更新指令后开始第一次计时，计时时长为第二时长。在第一次计时结束后，集中器可以开始第二次计时，计时时长为第四时长，并可以在计时结束时，确定该发送指令的发送时长达到第一时长。
步骤207、集中器向电表发送第一加密数据。
集中器得到第一加密数据后，即可通过与电表之间的通信连接，向电表发送第一加密数据。
步骤208、集中器在第一时刻后采用新密钥进行数据加密，得到第二加密数据。
由于第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此在电表获取到新密钥的情况下，在第一时刻时，集中器可以确定电表的密钥已经更新，电表即可采用新密钥进行数据解密。故而，集中器可以在第一时刻及第一时刻后采用新密钥进行数据加密，得到第二加密数据。
步骤209、集中器向电表发送第二加密数据。
集中器得到第二加密数据后，可以通过与电表之间的通信连接，向电表发送第二加密数据。
步骤210、电表解密接收到的加密数据。
电表接收到集中器发送的加密数据后，可以对接收到的加密数据进行解密。该加密数据可以为第一加密数据和第二加密数据中的一种。
在本发明实施例中，若加密数据的接收时刻早于电表的第一密钥更新时刻，则电表可以确定该加密数据是采用旧密钥加密得到的，继而可以直接采用旧密钥解密该加密数据。
若加密数据的接收时刻晚于或等于电表的第一密钥更新时刻，则电表可以确定该加密数据可能是采用旧密钥加密得到的，也可能是采用新密钥加密得到的，继而可以采用旧密钥或新密钥解密该加密数据。
对于接收时刻早晚于或等于该第一密钥更新时刻的任一加密数据，在一种可选的实现方式中，电表均可以先采用旧密钥对该加密数据进行解密，若解密失败，则采用新密钥对该加密数据进行解密。即电表可以依次采用旧密钥和新密钥对该加密数据进行解密。
在另一种可选的实现方式中，参见图5，电表对接收到的加密数据进行解密的过程可以包括：
步骤2101、电表检测接收到的加密数据的接收时刻是否晚于第二时刻。
其中，第二时刻晚于或等于集中器的第一时刻，即第二时刻晚于电表的第一密钥更新时刻。且该第二时刻与电表的第一密钥更新时刻之间可以间隔第三时长。该第三时长可以大于或等于第四时长的一半，且小于或等于该第四时长。
例如，该第三时长可以等于第四时长。如此，可以确保第二时刻与第一时刻之间的间隔时长可以大于前文所述的传播时延（如最大传播时延），继而可以确保集中器采用旧密钥加密得到的加密数据能够在第二时刻前传输至电表，以便电表可以采用旧密钥成功解密。
若电表确定该加密数据的接收时刻晚于第二时刻，则结合图4可以确定该加密数据是采用新密钥加密得到的，继而可以执行下述步骤2102。若电表确定该加密数据的接收时刻早于或等于第二时刻，则结合图4可以确定该加密数据可能是采用旧密钥加密得到的，也可能是采用新密钥加密得到的，继而可以执行下述步骤2103至步骤2106。
步骤2102、若在第二时刻前接收到新密钥，则采用新密钥解密接收到的加密数据。
电表在确定该加密数据的接收时刻晚于第二时刻后，若确定在第二时刻前接收到集中器下发的新密钥，则可以直接采用新密钥对加密数据进行解密，以得到解密数据。
可以理解的是，若电表在第二时刻前未接收新密钥，则可以执行重启操作。
步骤2103、采用旧密钥解密接收到的加密数据。
电表在确定该加密数据的接收时刻早于或等于第二时刻，则可以采用旧密钥对该加密数据进行解密，以得到解密数据。
步骤2104、若解密失败，则检测是否接收到新密钥。
可以理解的是，电表可能会因集中器繁忙、外部入侵等因素，在向集中器请求新密钥后，集中器不会为电表下发新密钥。因此，会导致在接收到该加密数据前，电表可能依然未请求到新密钥。基于此，在采用旧密钥对接收到的加密数据解密失败后，电表可以检测此时是否接收到新密钥。若电表接收到新密钥，则可以执行步骤2105。若电表未接收到新密钥，则可以执行步骤2106。
步骤2105、采用新密钥解密。
若电表在该加密数据的接收时刻之前接收到新密钥，则可以采用该新密钥对该加密数据进行解密。
由于集中器在第一时刻前会采用旧密钥进行数据加密，且电表在第二时刻前能够先采用旧密钥进行解密，在解密失败后才采用新密钥进行数据解密，因此可以确保对加密数据进行解密的效率较高。
步骤2106、丢弃加密数据。
若电表在该加密数据的接收时刻之前未接收到新密钥，则可以确定无法成功解密对该加密数据，继而可以丢弃该加密数据。
之后，电表检测当前时刻是否晚于或等于第二时刻。若电表确定当前时刻早于第二时刻，则可以执行步骤204。若电表确定当前时刻晚于或第二时刻，则可以执行重启操作。
根据上述步骤2101至步骤2106的描述可知，电表可以以第二时刻为参考，对接收时刻早于第二时刻的加密数据依次采用旧密钥和新密钥进行解密，对接收时刻晚于第二时刻的加密数据直接采用新密钥进行解密。如此，可以确保电表对加密数据进行解密的效率较高。
步骤211、电表在第一密钥更新时刻后，采用目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据。
其中，该目标密钥可以为旧密钥或新密钥。
参见图6，电表执行上述步骤211的过程可以包括：
步骤2111、在需要进行数据加密时，检测是否接收到新密钥。
在本发明实施例中，电表在需要进行数据加密时，可以检测是否接收到新密钥。若电表接收到新密钥，则可以执行步骤2112。若电表未接收到新密钥，则可以执行步骤2113。
可选的，电表可以在第一密钥更新时刻前未接收到新密钥的情况下，在需要进行数据加密时，检测是否接收到新密钥。
步骤2112、将新密钥确定为目标密钥，并采用该新密钥进行数据加密，得到第三加密数据。
若电表接收到新密钥，则可以直接将该新密钥确定为目标密钥，继而采用该新密钥进行数据加密，得到第三加密数据。
步骤2113、检测当前时刻是否晚于或晚于第二时刻。
若电表未接收到新密钥，则可以检测当前时刻是否晚于或等于第二时刻。若电表确定当前时刻早于第二时刻，则可以确定当前还可以请求新密钥，继而可以执行步骤2114。若电表确定当前时刻晚于或等于第二时刻，则执行步骤2115。
步骤2114、将旧密钥确定为目标密钥，并采用该旧密钥进行数据加密，得到第三加密数据。
若电表确定当前时刻早于第二时刻，则可以将旧密钥确定为目标密钥，并采用该旧密钥进行数据加密，得到第三加密数据。
步骤2115、执行重启操作。
若电表确定当前时刻晚于或等于第二时刻，则可以执行重启操作。
步骤212、电表向集中器发送第三加密数据。
电表得到第三加密数据后，即可通过与集中器之间的通信连接，向集中器发送第三加密数据。
步骤213、集中器解密第三加密数据。
集中器接收到第三加密数据后，即可对该第三加密数据进行解密。
在本发明实施例中，在一种可选的实现方式中，对于接收到的任一第三加密数据，集中器均可以依次采用新密钥和旧密钥对该第三加密数据进行解密。即集中器可以先采用新密钥对第三加密数据进行解密，在解密失败后，再采用旧密钥对该第三加密数据进行解密。
在另一种可选的实现方式中，参见图7，集中器对第三加密数据进行解密的过程可以包括：
步骤2131、检测第三加密数据的接收时刻是否早于第三时刻。
集中器可以检测第三加密数据的接收时刻是否早于第三时刻。若集中器确定该第三加密数据的接收时刻早于第三时刻，则结合图4可以确定该第三加密数据可能是采用旧密钥加密得到的，也可能是采用新密钥加密得到的，继而可以执行步骤2132。若集中器确定该第三加密数据的接收时刻晚于或等于第三时刻，则可以执行步骤2135。
其中，第三时刻晚于第二时刻，该第二时刻晚于电表的第一时刻。如，第三时刻与第二时刻之间的间隔时长，可以大于或等于集中器与电表之间的最大传播时延，例如该间隔时长可以为第四时长。
步骤2132、采用新密钥解密第三加密数据。
在本发明实施例中，若集中器确定该第三加密数据的接收时刻早于第三时刻，则可以确定第三加密数据可能是采用旧密钥加密得到的，也可能是采用新密钥加密得到的，继而可以先采用新密钥解密第三加密数据。
可以理解的是，集中器确定该第三加密数据的接收时刻早于或等于第三时刻后，还可以检测该接收时刻是否早于第一时刻。若集中器确定该接收时刻早于第一时刻，则可以确定该第三加密数据是采用旧密钥加密得到的，继而可以直接采用旧密钥对第三加密数据进行解密。若集中器确定该接收时刻晚于或等于第一时刻，则可以先采用新密钥解密该第三加密数据。
步骤2133、若采用新密钥解密失败，则采用旧密钥解密第三加密数据。
若电表采用新密钥无法成功解密第三加密数据，则可以确定该新密钥不是正确密钥，继而可以采用旧密钥解密第三加密数据。
步骤2134、若采用旧密钥解密失败，则向电表发送重启指令。
若集中器采用旧密钥和新密钥对第三加密数据均无法成功解密该第三加密数据，则可以确定电表运行异常，继而可以向电表发送重启指令。电表接收到该重启指令后，则可以响应于该重启指令，执行重启操作。
可以理解的是，集中器可以将该重启指令以明文的形式发送至电表。如此，可以确保电表执行重启操作的可靠性较高。
步骤2135、采用新密钥解密第三加密数据。
若集中器确定该第三加密数据的接收时刻晚于或等于第三时刻，则可以采用新密钥对第三加密数据进行解密。
可以理解的是，若集中器确定采用该新密钥无法成功解密该第三加密数据，则可以执行上述步骤2134。
根据上述步骤2131至步骤2135的描述可知，集中器可以以第三时刻为参考，对接收时刻早于第三时刻的加密数据依次采用新密钥和旧密钥进行解密，对接收时刻晚于第三时刻的加密数据可以直接采用新密钥进行解密。如此，可以确保集中器对加密数据进行解密的效率较高。
可以理解的是，本公开实施例提供的数据的加解密方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行删除。例如，步骤201至步骤205可以根据情况删除；或者，步骤208和步骤209可以根据情况删除；又或者，步骤211至步骤213也可以根据情况删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本公开的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种数据的加解密方法，集中器能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，电表能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。
本发明实施例提供了一种数据的加解密装置，应用于集中器，该装置可以用于执行上述方法实施例提供的应用于集中器的数据的加解密方法。参见图8，该装置300包括：
加密模块301，用于在集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据，第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，第一时刻是针对集中器与电表之间的传播时延设置的预设时刻。
发送模块302，用于向电表发送第一加密数据，以使电表确定第一加密数据的接收时刻，若该接收时刻早于第一密钥更新时刻，电表采用旧密钥解密第一加密数据。
可选的，该发送模块302还可以用于：
向电表发送更新指令，更新指令用于指示电表在当前时刻达到第一密钥更新时刻后更新电表的密钥。
参见图9，该装置300还可以包括：
确定模块303，用于将更新指令的发送时长达到第一时长时的时刻，确定为第一时刻；
其中，第一时长大于传播时延与第二时长之和，第二时长为第一密钥更新时刻与电表接收到更新指令的接收时刻之间的间隔时长。
参见图9，该装置300还可以包括：
更新模块304，用于在更新指令的发送时长达到第二时长后，将集中器的密钥从旧密钥更新为新密钥。
该加密模块301还可以用于：在第一时刻后，采用新密钥进行数据加密，得到第二加密数据。
该发送模块302还可以用于：向电表发送第二加密数据，第二加密数据用于供电表解密。
请继续参见图9，该装置300还可以包括：
接收模块305，用于接收电表发送的第三加密数据。
解密模块306，用于若第三加密数据的接收时刻晚于集中器的第二密钥更新时刻，且早于第三时刻，则采用新密钥解密第三加密数据；若采用新密钥解密失败，则采用旧密钥解密第三加密数据；
其中，第三时刻晚于第一时刻。
可选的，该发送模块302还可以用于：
若采用旧密钥解密失败，则向电表发送重启指令，重启指令用于指示电表重启。
可选的，该发送模块302可以用于：
将重启指令以明文的形式发送至电表。
可选的，该解密模块306还可以用于：
若第三加密数据的接收时刻晚于或等于第三时刻，则采用新密钥解密第三加密数据。
综上所述，本发明实施例提供了一种数据的加解密装置，该装置能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，电表能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。
图10是本发明实施例提供的又一种数据的加解密装置的结构示意图，该装置应用于电表，该装置可以用于执行上述方法实施例提供的应用于电表的数据的加解密方法。参见图10，该装置400包括：
接收模块401，用于接收集中器发送的加密数据。
解密模块402，用于若加密数据的接收时刻早于电表的第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密加密数据。
其中，第一密钥更新时刻早于集中器的第一时刻，第一时刻是针对集中器与电表之间的传播时延设置的预设时刻，集中器在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密。
可选的，该解密模块402还可以用于：
若加密数据的接收时刻晚于或等于第一密钥更新时刻，则采用旧密钥或新密钥解密加密数据。
可选的，该解密模块402可以用于：
若加密数据的接收时刻晚于第二时刻，且在第二时刻前接收到新密钥，则采用新密钥解密加密数据；
若加密数据的接收时刻早于或等于第二时刻，则采用旧密钥解密加密数据，若采用旧密钥解密失败，且接收到新密钥，则采用新密钥解密加密数据；
其中，第二时刻晚于第一时刻。
可选的，参见图11，该装置400还可以包括：
加密模块403，用于在第一密钥更新时刻后，采用目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据，其中，目标密钥为旧密钥或新密钥。
发送模块404，用于向集中器发送第三加密数据。
可选的，加密模块403可以用于：
若在数据加密前未接收到新密钥，且当前时刻早于或等于第二时刻，则将旧密钥作为目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据；
其中，第二时刻晚于第一时刻。
可选的，该接收模块401还可以用于：接收更新指令。
请继续参见图11，该装置400还可以包括：
请求模块405，用于响应于更新指令，若未接收到新密钥，则向集中器请求新密钥。
更新模块406，若接收到新密钥，则在当前时刻达到第一密钥更新时刻后，将电表的密钥从旧密钥更新为新密钥；其中，第一密钥更新时刻为更新指令的接收时长达到第二时长后的时刻。
综上所述，本发明实施例提供了一种数据的加解密装置，集中器能够在第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，该装置能够采用旧密钥对在第一密钥更新时刻前接收到加密数据进行解密。由于该第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，因此可以确保在电表的密钥与集中器的密钥未更换一致的过渡阶段，电表能够成功解密接收到的加密数据，从而可以确保集中器与电表之间能够正常进行数据的加密传输。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，能够实现上述方法实施例提供的应用于集中器的数据加解密方法，或者应用于电表的数据加解密方法。
本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例提供的应用于集中器的数据加解密方法，或者应用于电表的数据加解密方法。
本发明实施例提供了一种数据的加解密系统，参见图1，该系统包括：集中器100和电表200。其中，集中器包括上述装置实施例提供的应用于集中器的加解密装置，例如图8或图9所示的装置。该电表包括上述装置实施例提供的应用于电表的加解密装置，例如图10或图11所示的装置。
图12是本发明实施例提供的数据的加解密设备的结构框图。该数据的加密设备可以用于执行上述方法实施例提供的应用于集中器的数据的加解密方法，或者可以用于执行上述方法实施例提供的应用于电表的数据的加解密方法。
如图12所示，该设备500包括：处理器501和存储器503。其中，处理器501和存储器503相连，如通过总线502相连。可选地，该设备500还可以包括收发器504。需要说明的是，实际应用中收发器504不限于一个，该控制器500的结构并不构成对本发明实施例的限定。
处理器501可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。处理器501也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线502可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线502可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器503用于存储与本发明上述实施例提供的数据的加解密方法对应的计算机程序，该计算机程序由处理器501来控制执行。处理器501用于执行存储器503中存储的计算机程序，以实现前述方法实施例所示的内容。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (23)

1.一种数据的加解密方法，其特征在于，应用于集中器；所述方法包括：
在所述集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据，所述第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻；
向所述电表发送所述第一加密数据，以使所述电表确定所述第一加密数据的接收时刻，若所述接收时刻早于所述第一密钥更新时刻，所述电表采用所述旧密钥解密所述第一加密数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在所述集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据之前，所述方法还包括：
向所述电表发送更新指令，所述更新指令用于指示所述电表在当前时刻达到所述第一密钥更新时刻后更新所述电表的密钥；
将所述更新指令的发送时长达到第一时长时的时刻，确定为所述第一时刻；
其中，所述第一时长大于所述传播时延与第二时长之和，所述第二时长为所述第一密钥更新时刻与所述电表接收到所述更新指令的接收时刻之间的间隔时长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述更新指令的发送时长达到所述第二时长后，将所述集中器的密钥从所述旧密钥更新为新密钥；
在所述第一时刻后，采用所述新密钥进行数据加密，得到第二加密数据；
向所述电表发送所述第二加密数据，所述第二加密数据用于供所述电表解密。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述电表发送的第三加密数据；
若所述第三加密数据的接收时刻晚于所述集中器的第二密钥更新时刻，且早于第三时刻，则采用新密钥解密所述第三加密数据；
若采用所述新密钥解密失败，则采用所述旧密钥解密所述第三加密数据；
其中，所述第三时刻晚于所述第一时刻。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若采用所述旧密钥解密失败，则向所述电表发送重启指令，所述重启指令用于指示所述电表重启。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述向所述电表发送重启指令，包括：
将所述重启指令以明文的形式发送至所述电表。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第三加密数据的接收时刻晚于或等于所述第三时刻，则采用所述新密钥解密所述第三加密数据。
8.一种数据的加解密方法，其特征在于，应用于电表；所述方法包括：
接收集中器发送的加密数据；
若所述加密数据的接收时刻早于所述电表的第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密所述加密数据；
其中，所述第一密钥更新时刻早于所述集中器的第一时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻，所述集中器在所述第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述加密数据的接收时刻晚于或等于所述第一密钥更新时刻，则采用所述旧密钥或新密钥解密所述加密数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述采用所述旧密钥或新密钥解密所述加密数据，包括：
若所述加密数据的接收时刻晚于第二时刻，且在所述第二时刻前接收到所述新密钥，则采用所述新密钥解密所述加密数据；
若所述加密数据的接收时刻早于或等于所述第二时刻，则采用所述旧密钥解密所述加密数据，若采用所述旧密钥解密失败，且接收到所述新密钥，则采用所述新密钥解密所述加密数据；
其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
11.根据权利要求8至10任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一密钥更新时刻后，采用目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据；
向所述集中器发送所述第三加密数据；
其中，所述目标密钥为所述旧密钥或新密钥。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述采用目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据，包括：
若在数据加密前未接收到新密钥，且当前时刻早于或等于第二时刻，则将所述旧密钥作为目标密钥进行数据加密，得到第三加密数据；
其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
13.根据权利要求8至10任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收更新指令；
响应于所述更新指令，若未接收到新密钥，则向所述集中器请求所述新密钥；
若接收到所述新密钥，则在当前时刻达到所述第一密钥更新时刻后，将所述电表的密钥从所述旧密钥更新为所述新密钥；
其中，所述第一密钥更新时刻为所述更新指令的接收时长达到第二时长后的时刻。
14.一种数据的加解密装置，其特征在于，应用于集中器；所述装置包括：
加密模块，用于在所述集中器的第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密，得到第一加密数据，所述第一时刻晚于电表的第一密钥更新时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻；
发送模块，用于向所述电表发送所述第一加密数据，以使所述电表确定所述第一加密数据的接收时刻，若所述接收时刻早于所述第一密钥更新时刻，所述电表采用所述旧密钥解密所述第一加密数据。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述发送模块还用于：
向所述电表发送更新指令，所述更新指令用于指示所述电表在当前时刻达到所述第一密钥更新时刻后更新所述电表的密钥；
所述装置还包括：
确定模块，用于将所述更新指令的发送时长达到第一时长时的时刻，确定为所述第一时刻；
其中，所述第一时长大于所述传播时延与第二时长之和，所述第二时长为所述第一密钥更新时刻与所述电表接收到所述更新指令的接收时刻之间的间隔时长。
16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块，用于接收所述电表发送的第三加密数据；
解密模块，用于若所述第三加密数据的接收时刻晚于所述集中器的第二密钥更新时刻，且早于第三时刻，则采用新密钥解密所述第三加密数据；若采用所述新密钥解密失败，则采用所述旧密钥解密所述第三加密数据；
其中，所述第三时刻晚于所述第一时刻。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述发送模块还用于：
若采用所述旧密钥解密失败，则向所述电表发送重启指令，所述重启指令用于指示所述电表重启。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述发送模块用于：
将所述重启指令以明文的形式发送至所述电表。
19.一种数据的加解密装置，其特征在于，应用于电表；所述装置包括：
接收模块，用于接收集中器发送的加密数据；
解密模块，用于若所述加密数据的接收时刻早于所述电表的第一密钥更新时刻，则采用旧密钥解密所述加密数据；
其中，所述第一密钥更新时刻早于所述集中器的第一时刻，所述第一时刻是针对所述集中器与所述电表之间的传播时延设置的预设时刻，所述集中器在所述第一时刻之前采用旧密钥进行数据加密。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述解密模块还用于：
若所述加密数据的接收时刻晚于或等于所述第一密钥更新时刻，则采用所述旧密钥或新密钥解密所述加密数据。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述解密模块用于：
若所述加密数据的接收时刻晚于第二时刻，且在所述第二时刻前接收到所述新密钥，则采用所述新密钥解密所述加密数据；
若所述加密数据的接收时刻早于或等于所述第二时刻，则采用所述旧密钥解密所述加密数据，若采用所述旧密钥解密失败，且接收到所述新密钥，则采用所述新密钥解密所述加密数据；
其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至权利要求7任一所述的数据的加解密方法，或者实现如权利要求8至权利要求13中任一项所述的数据的加解密方法。
23.一种数据的加解密系统，其特征在于，所述系统包括：集中器和电表；
其中，所述集中器包括如权利要求14-18中任一所述的数据的加解密装置；
所述电表包括如权利要求19-21中任一所述的数据的加解密装置。
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