CN116345706A - Nfc无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质 - Google Patents

Nfc无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例涉及近场通信技术领域，公开了一种NFC无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质。上述NFC无线充电方法包括：在供电设备与待充电设备建立NFC连接后，接收所述待充电设备发送的NFC无线充电请求；对所述待充电设备进行认证，得到认证结果；在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电，使得可以提高NFC无线充电的安全性和私密性。

Description

NFC无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质
技术领域
本申请实施例涉及近场通信技术领域，特别涉及一种NFC无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质。
背景技术
近场通信(Near Field Communication，NFC)，是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上，结合无线互连技术研发而成。使用了NFC技术的设备可以在短距离内进行通信，工作频率为13.56MHz，传输速率可为106、212、424和848kbit/s。
NFC标准官方组织NFC Forum于2020年5月6日宣布，新的无线充电规范(WirelessCharging Specification，WLC)已经获得批准，WLC为基于NFC的无线充电。但是当前的NFC无线充电技术，可能存在安全隐患。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种NFC无线充电方法、系统、电子设备和可读存储介质，使得可以提高NFC无线充电的安全性和私密性。
为至少实现上述目的，本申请实施例提供了一种NFC无线充电方法，应用于供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备，包括：在供电设备与待充电设备建立NFC连接后，接收所述待充电设备发送的NFC无线充电请求；对所述待充电设备进行认证，得到认证结果；在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种NFC无线充电方法，应用于待充电设备，包括：在待充电设备与供电设备建立NFC连接后，向所述供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备发送NFC无线充电请求，以供所述供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备对所述待充电设备进行认证，得到认证结果；在所述认证结果为认证通过的情况下，接收所述供电设备转化的电量；其中，所述供电设备将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种NFC无线充电系统，包括：供电设备和待充电设备；所述待充电设备，用于在与供电设备建立NFC连接后，向所述供电设备发送NFC无线充电请求；所述供电设备，用于在接收到所述NFC无线充电请求后，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，并在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种NFC无线充电系统，包括：供电设备、待充电设备和与所述供电设备通讯的认证设备；所述待充电设备，用于在与供电设备建立NFC连接后，向所述认证设备发送NFC无线充电请求；所述认证设备，用于在接收到所述NFC无线充电请求后，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，并在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行；在所述电子设备为认证设备的情况下，所述至少一个处理器能够执行上述应用于供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法；在所述电子设备为待充电设备的情况下，所述至少一个处理器能够执行上述应用于待充电设备的NFC无线充电方法。
为至少实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的NFC无线充电方法。
本申请实施例提供的NFC无线充电方法，在供电设备与待充电设备建立NFC连接后，供电设备或与供电设备通讯的接收待充电设备发送的NFC无线充电请求，对待充电设备进行认证，得到认证结果，在所述认证结果为认证通过的情况下，将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。本申请实施例中，在供电设备对待充电设备开始充电之前，供电设备或与供电设备通讯的认证设备对待充电设备进行了认证，在认证通过的情况下，供电设备才开始将自己的电量转化为待充电设备的电量，以为待充电设备充电，通过增加认证流程，有利于提高NFC无线充电的安全性和私密性。
附图说明
图1是本申请实施例中提到的应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的流程图；
图2是本申请实施例中提到的步骤102的一种实现方式的流程图；
图3是本申请实施例中提到的供电设备对待充电设备进行信任设置的显示界面的示意图；
图4是本申请实施例中提到的耗电量和充电量的显示界面的示意图；
图5是本申请实施例中提到的供电设备的模块示意图；
图6是本申请实施例中提到的一种NFC无线充电方法的流程示意图；
图7是本申请实施例中提到的另一种NFC无线充电方法的流程示意图；
图8是本申请实施例中提到的又一种NFC无线充电方法的流程示意图；
图9是本申请实施例中提到的应用于待充电设备的NFC无线充电方法的流程图；
图10是本申请实施例中提到的NFC无线充电系统的一种示意图；
图11是本申请实施例中提到的NFC无线充电系统的另一种示意图；
图12是本申请实施例中提到的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本申请的一个实施例中涉及一种NFC无线充电方法，应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备，其中，认证设备可以为服务器。供电设备和待充电设备均为具备NFC功能的设备。供电设备比如可以为智能手机、平板电脑等，待充电设备比如可以为智能手表、无线耳机、智能手环等。本实施例的应用场景为：供电设备对待充电设备进行NFC无线充电。其中，供电设备或与供电设备通讯的认证设备在对待充电设备认证通过后，将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，原理是利用天线形成磁场从而在待充电设备产生电能。本实施例中，NFC无线充电方法的流程图可以参阅图1，包括：
步骤101：在供电设备与待充电设备建立NFC连接后，接收待充电设备发送的NFC无线充电请求。
步骤102：对待充电设备进行认证，得到认证结果。
步骤103：在认证结果为认证通过的情况下，将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。
本实施例中，在供电设备对待充电设备开始充电之前，供电设备或与供电设备通讯的认证设备对待充电设备进行了认证，在认证通过的情况下，供电设备才开始将自己的电量转化为待充电设备的电量，以为待充电设备充电，通过增加认证流程，有利于提高NFC无线充电的安全性和私密性。
下面对本实施例的NFC无线充电方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
在步骤101中，供电设备与待充电设备建立NFC连接后，如果待充电设备确定当前电量低于预设的电量阈值，则待充电设备可以向供电设备或与供电设备通讯的认证设备发送NFC无线充电请求。其中，电量阈值可以根据实际需要进行设置，旨在表明待充电设备当前的电量为低电量，需要进行充电。其中，NFC无线充电请求可以为无线充电能力信息(Wireless Charging Capability，WLC_CAP)，WLC_CAP由NFC连接建立后待充电设备提供，代表待充电设备具备NFC无线充电接收能力，此后可以开展认证流程。待充电设备可以理解为无线充电监听设备(Wireless Charging Listener device，WLC-L)，WLC_CAP被WLC-L提供，以证明该WLC-L具备NFC无线充电接收能力。
在步骤102中，供电设备或与供电设备通讯的认证设备对待充电设备进行认证，得到认证结果。其中，对待充电设备进行认证可以理解为：判断待充电设备是否为其信任的设备，确保供电行为是在用户认可的条件下进行。比如，供电设备或与供电设备通讯的认证设备可以预先对其信任的设备进行信任设置，供电设备可以预先存储其受信任设备，从而在对待充电设备进行认证时，判断该待充电设备是否为其预存的受信任设备，如果是，则确定认证结果为认证通过，否则确定认证结果为认证不通过。
在步骤103中，在认证结果为认证通过的情况下，供电设备开始对待充电设备进行NFC无线充电，将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。当NFC无线充电方法应用于供电设备时，供电设备在确定认证通过时，可以直接将其本身的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。当NFC无线充电方法应用于认证设备时，认证设备在确定认证通过时，可以向供电设备发送充电指令，以指示供电设备将其本身的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。
在认证不通过的情况下，表明该待充电设备不是供电设备所信任的设备，供电设备可以禁止对待充电设备进行NFC无线充电，以保证NFC无线充电的安全性和私密性。
在一个实施例中，认证设备为服务器，当待充电设备检测到当前电量低于预设电量时，可以向服务器发起NFC无线充电请求，服务器接收到该NFC无线充电请求后，对该待充电设备进行认证，并在认证通过后，向与待充电设备建立NFC连接的供电设备发送充电指令，以使得供电设备将其本身的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。
在一个实施例中，步骤102中对待充电设备进行认证，得到认证结果的实现方式可以包括：将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备对目标信息进行加密生成验证信息；接收待充电设备回复的验证信息；对验证信息进行解密，得到解密后的数据；根据解密后的数据，对待充电设备进行认证，得到认证结果。其中，如果解密后的数据与目标信息相同，可以确定认证通过，否则认为认证不通过。目标信息可以预设的字符串，也可以为生成的随机数。本实施例中对目标信息进行加密的方式可以为对称加密或非对称加密。然而，本实施例对目标信息的具体内容，以及加密的方式不作具体限定。
在一个实施例中，将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备对目标信息进行加密生成验证信息，包括：将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备利用密钥对目标信息进行加密生成验证信息。对验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：根据密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。
在一个实施例中，将目标信息发送给所述待充电设备，以供待充电设备利用密钥对目标信息进行加密生成验证信息，包括：将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备利用密钥和充电次数对目标信息进行加密生成验证信息；其中，充电次数为待充电设备被供电设备充电的充电次数。根据密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：获取对待充电设备的充电次数，并根据获取的充电次数和密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。
在一个实施例中，密钥包括第一密钥和第二密钥；将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备利用密钥和充电次数对目标信息进行加密生成验证信息，包括：将目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备利用第一密钥和初始向量对目标信息进行加密生成验证信息；其中，初始向量通过利用第二密钥对充电次数加密得到。根据获取的充电次数和密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：根据获取的充电次数、第一密钥和第二密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。
在一个实施例中，步骤102中对待充电设备进行认证，得到认证结果的实现方式可以包括：对目标信息进行加密，将加密后的目标信息发送给待充电设备，以供待充电设备对加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据，接收待充电设备回复的解密后的数据，根据解密后的数据，对待充电设备进行认证，得到认证结果。其中，如果解密后的数据与目标信息相同，可以确定认证通过，否则认为认证不通过。目标信息可以预设的字符串，也可以为生成的随机数。本实施例中对目标信息进行加密的方式可以为对称加密或非对称加密。
在一个实施例中，对目标信息进行加密，包括：根据密钥对目标信息进行加密；其中，待充电设备利用密钥对加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
在一个实施例中，根据密钥对目标信息进行加密，包括：根据密钥和对待充电设备的充电次数对目标信息进行加密；其中，待充电设备利用密钥和充电次数对加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
在一个实施例中，密钥包括第一密钥和第二密钥；根据密钥和对待充电设备的充电次数，对目标信息进行加密，包括：根据第一密钥和初始向量对目标信息进行加密；其中，初始向量通过利用第二密钥对充电次数加密得到，待充电设备利用充电次数、第一密钥和第二密钥对加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
在一个实施例中，供电设备和所述待充电设备可以具有相同的密钥，目标信息为供电设备生成的随机数，NFC无线充电方法应用于供电设备。步骤102中对待充电设备进行认证，得到认证结果的实现方式可以参阅图2，包括：
步骤1021：生成随机数，并将生成的随机数发送给待充电设备，以供待充电设备利用密钥对随机数进行加密生成验证信息。
步骤1022：接收待充电设备回复的验证信息。
步骤1023：根据密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。
步骤1024：根据解密后的数据，对待充电设备进行认证，得到认证结果。
本实施例中，通过生成随机数，认证双方通过对随机数进行加密，以及对加密得到的验证信息解密的方式，完成NFC无线充电前的认证。生成随机数以及于该随机数相关的加解密的方式安全性较高，有利于提高认证的安全性，从而提高NFC无线充电的安全性。
在步骤1021中，供电设备可以采用预设算法生成随机数challenge，预设算法可以根据实际需要进行设置，比如可以选择XorShift算法，然而本实施例中对生成随机数的算法并不做具体限定，在具体实现中，可以根据实际需要选择。供电设备生成随机数challenge后可以基于其与待充电设备建立的NFC连接，将生成的随机数challenge发送给待充电设备。待充电设备收到随机数challenge后，可以根据预设的加密算法采用密钥对随机数challenge进行加密，生成验证信息。其中，预设的加密算法可以根据实际需要进行选择，比如可以选择高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)中的密码分组链接模式(Cipher Block Chaining，CBC)。然而，本实施例中对加密算法并不做具体限定。待充电设备生成验证信息后，可以将该验证信息发送给供电设备，以使供电设备对该验证信息进行验证。
在步骤1023中，供电设备根据密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。其中，供电设备解密采用的密钥与待充电设备加密采用的密钥相同。可以理解的是，如果解密成功，得到的解密后的数据应该为随机数challenge，如果解密失败，得到的解密后的数据与随机数challenge并不相同。
在步骤1024中，如果解密后的数据与供电设备生成的随机数challenge相同，则确定认证结果为认证通过，如果解密后的数据与供电设备生成的随机数challenge不同，则确定认证结果为认证不通过。在具体实现中，供电设备认证通过或认证不通过后，可以向待充电设备回复认证通过或认证不通过的消息。
在一个实施例中，密钥预先存入所述供电设备和所述待充电设备中，即供电设备和待充电设备中相同的密钥可以预先写在供电设备和待充电设备中，方便了后续在进行加密或解密时可以直接获取写在供电设备或待充电设备中的密钥，而无需与服务器进行过交互。
在一个实施例中，供电设备和待充电设备中相同的密钥可以为在供电设备和待充电设备建立NFC连接后，双方从服务器上获取的密钥。比如，密钥为待充电设备发送NFC无线充电请求后，供电设备与待充电设备在服务器上协商生成的密钥。本实施例中，在需要使用密钥时，可以直接从服务器获取，供电设备与待充电设备内部可以无需存储密钥，有利于节省供电设备与待充电设备的存储空间。而且，通常服务器被攻击的难度较大，因此密钥被盗取的难度较大，有利于进一步加强认证流程的安全性和可靠性。
在一个实施例中，服务器中可以存储同一供电设备与不同待充电设备之间协商的密钥，以及不同供电设备与同一待充电设备之间协商的密钥，使得可以满足同一供电设备与不同待充电设备之间以及不同供电设备与同一待充电设备之间的认证需求，从而提高同一供电设备与不同待充电设备之间以及不同供电设备与同一待充电设备之间的NFC无线充电的安全性和私密性。
在一个实施例中，密钥每隔预设时间轮换一次。其中，预设时间可以根据实际需要进行设置，比如可以设置为30秒，然而本实施例对此不作具体限定。通过每隔一段时间更新一次密钥，有利于提高密钥被破解的难度，提高认证的安全性和私密性。具体地，这里的密钥轮换机制可以依靠密钥派生算法(Key Derivation Function，KDF)得到，算法中有一个Context(上下文)字段，该字段可以赋值为生成密钥的时间或者待充电设备的ID等。
在一个实施例中，在供电设备和待充电设备上均安装有密钥生成应用，待充电设备发起NFC无线充电请求时，待充电设备和供电设备在服务器上进行协商生成相同密钥，密钥可以30S进行轮换，由供电设备和待充电设备中的密钥生成应用进行保存。
在一个实施例中，待充电设备利用密钥和充电次数对随机数进行加密生成验证信息，所述充电次数为待充电设备被供电设备充电的充电次数，步骤1023中根据密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：获取对待充电设备的充电次数，根据获取的充电次数和密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。本实施例中，待充电设备在对随机数进行加密时，结合密钥和充电次数，供电设备在对验证信息进行解密时，也结合密钥和充电次数，充电次数通常只有供电设备和待充电设备可以准确获取，因此有利于进一步提高加解密过程中的安全性，从而提高认证过程的安全性。
在一个实施例中，供电设备和待充电设备内均设置有计数器，供电设备内的计数器用于记录供电设备对待充电设备充电的充电次数，待充电设备内的计数器用于记录待充电设备被供电设备充电的充电次数。供电设备获取对待充电设备的充电次数，包括：从供电设备内的计数器中获取对待充电设备的充电次数。待充电设备对随机数进行加密时，可以从待充电设备内的计数器获取被供电设备充电的充电次数。可以理解的是，供电设备记录的对一个待充电设备的充电次数应该与这一个待充电设备记录的被该供电设备充电的充电次数相同，也就是说，除了供电设备和待充电设备之外的其他设备都难以获取到其内部分别记录的充电次数，充电次数由供电设备和待充电设备各自保存，有利于降低充电次数被盗取的风险，从而可以提高加解密过程中的安全性，以提高认证过程的安全性。
在一个实施例中，供电设备对待充电设备完成一次充电后，可以在服务器上更新该供电设备对待充电设备的充电次数。供电设备和待充电设备在需要采用充电次数进行加解密时，可以从服务器上获取充电次数，使得供电设备和待充电设备内部无需设置计数器以记录充电次数。
在一个实施例中，密钥包括第一密钥和第二密钥，待充电设备利用第一密钥和初始向量对随机数进行加密生成验证信息，初始向量通过利用第二密钥对充电次数加密得到；根据获取的充电次数和密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：根据获取的充电次数、第一密钥和第二密钥对验证信息进行解密，得到解密后的数据。本实施例中，包括两个密钥，一个密钥用于对随机数challenge进行加密，另一个密钥用于对充电次数加密得到初始向量IV，有利于进一步提高加解密过程中的安全性，从而提高认证过程的安全性。
其中，待充电设备可以采用AES-CBC算法对随机数进行加密生成验证信息，AES-CBC算法需要使用第一密钥和初始向量IV，初始向量IV的获取方式可以为：采用第二密钥对充电次数加密得到，然而在具体实现中初始向量IV的获取方式并不以此为限，比如可以直接将未加密过的充电次数作为初始向量IV。
在一个实施例中，在对待充电设备进行认证，得到认证结果之前，还包括：将待充电设备设置为受信任设备；将密钥和对待充电设备的充电次数发送给受信任设备。本实施例中，待充电设备中可以无需存储密钥也无需设置计数器以记录充电次数，当供电设备将该待充电设备设置为受信任设备后，供电设备直接将密钥和充电次数发送给待充电设备，使得待充电设备后续可以根据该密钥和充电次数对随机数进行加密以生成验证信息。
比如，供电设备贴近待充电设备，以获取待充电设备的用户身份证明(UserIdentification，UID)和设备信息等，从而根据该待充电设备的UID和设备信息对待充电设备进行信任设置。参阅图3，图3为供电设备对待充电设备进行信任设置的显示界面的示意图。图3中，受信任设备为受信任的NFC设备，可以看出供电设备将设备1、2、3均加入信任列表，即设备1、2、3均为供电设备的受信任设备。在具体实现中，根据实际需要也可以将受信任设备从信任列表中移除，以取消对该设备的信任。供电设备可以将密钥和充电次数通过NFC进场通信发送给作为受信任设备的待充电设备，使得受信任的待充电设备可以直接根据接收的密钥和充电次数对随机数加密。
在一个实施例中，在待充电设备为蓝牙设备的情况下，该蓝牙设备比如可以为蓝牙耳机，步骤102中对待充电设备进行认证，得到认证结果，包括：获取待充电设备的蓝牙地址；将获取的蓝牙地址与目标设备的蓝牙地址进行比较，确定待充电设备是否为目标设备；其中，目标设备为供电设备检测到的电量低于预设阈值的蓝牙设备；在待充电设备为目标设备的情况下，确定对待充电设备的认证结果为认证通过。其中，预设阈值可以根据实际需要设置，旨在表明目标设备的电量较低。本实施例中，通过对蓝牙地址的比较，有利于在待充电设备电量低的情况下，自动对该待充电设备开始充电。
比如，供电设备为手机、待充电设备为蓝牙耳机，手机在确定用户正在使用的蓝牙耳机电量低于预设阈值时，在屏幕上显示提示信息，以提示用户是否需要打开NFC充电功能。该提示信息可以为“即将打开NFC充电功能，请将蓝牙设备放置手机NFC天线位置，如通过请点击确认，不需要请点击取消”。如果检测到用户点击确认，手机可以监听蓝牙耳机发送的NFC无线充电请求，手机在收到蓝牙耳机发送的NFC无线充电请求后，可以获取蓝牙耳机的蓝牙地址，将获取的蓝牙地址与电量低于预设阈值的蓝牙耳机的蓝牙地址进行比较，查看是否相等。如果相等，说明发送NFC无线充电请求的待充电设备即蓝牙耳机为电量低于预设阈值的蓝牙耳机，从而确定对蓝牙耳机的认证通过。
在一个实施例中，在步骤103将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电之后，还包括：监控供电设备的耗电量和待充电设备的充电量，并对耗电量和充电量进行显示。本实施例中，通过对供电设备的耗电量和待充电设备的充电量进行显示，方便了用户随时查看。比如，耗电量和充电量的显示界面的示意图可以参阅图4，图4中设备1为正在被充电的待充电设备。图4中当前耗电可以理解为供电设备的耗电量。当前电量和初始电量的差值可以理解为待充电设备的充电量。
在一个实施例中，供电设备的模块示意图可以参阅图5，包括：充电模块201、认证模块202、密钥模块203、电量监控模块204、设置模块205、监听模块206。
充电模块201，用于将本设备即供电设备的电量转化为对端设备即待充电设备的电量，原理是利用天线形成磁场从而在对端设备产生电能。
认证模块202，用于认证对端设备，即对待充电设备进行认证，得到认证结果，确保供电行为是在用户认可的条件下进行，认证方式包括利用算法对数据进行解密比较等。
密钥模块203，用于生成及保存相关密钥，此密钥需要供电设备和待充电设备保持同步。具体地，供电设备在收到WLC_CAP指令后开启认证流程，生成随机数challenge，发送给待充电设备。密钥模块203可以生成两个密钥，一个密钥用于对随机数challenge进行加密，另一个密钥用于对充电次数加密得到初始向量IV。待充电设备利用AES-CBC算法、密钥1对随机数challenge进行加密，其中AES-CBC算法需要的初始向量IV可以由数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)算法、密钥2对充电次数进行加密得到。AES-CBC算法的前N-1轮由4个不同的变换组成：字节代替、行移位、列混淆和轮密钥加。最后一轮仅包含三个变换，而在第一轮前面有一个起始的单变换(轮密钥加)，可以视为0轮。本实施例中，充电次数可以由服务器端保存，也可以由供电设备和待充电设备分别在本地保存。在具体实现中，待充电设备中也可以包括密钥模块。
电量监控模块204，用于监控供电设备耗电及收集对端设备的电量百分比，计算转化效率，屏幕上同步显示相关信息。电量监控模块204主要负责两个任务，其一为对自身耗电的监控，其二为待充电设备的电量监控。对自身耗电的监控可以依靠框架侧上报得到，待充电设备的电量监控可以依靠无线充电监听控制指令WLCL_CTL(WLC Listen Control)指令得到。
待充电设备可以向供电设备发送WLCL_CTL，WLCL_CTL的Byte 3的含义为BATTERY_LEVEL，待充电设备可以依靠WLCL_CTL通知供电设备当前自身的电量百分比。
设置模块205，用于显示相关需要进行信任设置的设备并可对其进行信任设置，受信任的设备能够通过认证模块的认证。
监听模块206，用于监听待充电设备发送的关键信息如NFC无线充电请求的WLC_CAP消息等。具体地，这里的关键信息包括但不限于无线充电能力信息WLC_CAP、无线充电轮询信息请求WLCP_INFO、无线充电监听控制指令WLCL_CTL等。
在一个实施例中，NFC无线充电方法的流程示意图可以参阅图6，包括：
步骤301：在供电设备和待充电设备上安装密钥生成应用，供电设备和待充电设备在服务器上进行协商生成相同密钥，密钥30S进行轮换，由密钥模块进行保存。
步骤302：监听模块收到待充电设备发来的WLC_CAP消息。
其中，WLC_CAP消息由NFC连接建立后待充电设备提供，代表待充电设备具备NFC无线充电接收能力，此后可以开展认证流程。
步骤303：认证模块生成随机数challenge，并将随机数challenge发送给待充电设备。
步骤304：监听模块收到待充电设备回复的验证信息。
其中，待充电设备收到的challenge后，利用密钥和充电次数对challenge进行对称加密(如采用AES-CBC算法)得到，加密采用的密钥与供电设备的密钥模块中保存的密钥一致。
步骤305：认证模块根据内置计数器记录的充电次数和密钥对验证信息进行解密，查看解密后的数据。
步骤306：认证模块判断解密后的数据是否与challenge相等；如果相等，则执行步骤307，否则执行步骤310。
步骤307：对待充电设备发送的WLC_CAP进行回复并进行相关消息交互。
步骤308：充电模块开始为待充电设备充电。
步骤309：电量监控模块监控耗电流并收集待充电设备电量，在屏幕上显示相关信息。
其中，如果待充电设备支持的话，可以进一步计算出充电效率。
步骤310：将认证不通过的结果在屏幕上显示，并通知待充电设备。
步骤311：充电结束，计数器加1。
其中，计数器加1即，供电设备对待充电设备的充电次数加1。
本实施例中，在需要使用密钥时，可以直接从服务器获取供供电设备与待充电设备内部可以无需存储密钥，有利于节省供电设备与待充电设备的存储空间。而且，通常服务器被攻击的难度较大，因此密钥被盗取的难度较大，有利于进一步加强认证流程的安全性和可靠性。通过每隔一段时间更新一次密钥，有利于提高密钥被破解的难度，提高认证的安全性和私密性，从而提高NFC无线充电的安全性和私密性。
在一个实施例中，NFC无线充电方法的流程示意图可以参阅图7，包括：
步骤401：供电设备贴近待充电设备，获取待充电设备的UID和设备信息等，在设置模块上进行显示。
步骤402：接收用户在设置模块中对贴近供电设备的设备进行的信任设置。
步骤403：将密钥模块生成的密钥和充电次数通过NFC进场通信发送给受信任的待充电设备。
步骤404：监听模块收到待充电设备发来的WLC_CAP消息。
步骤405：认证模块生成随机数challenge，并将随机数challenge发送给待充电设备。
步骤406：监听模块收到待充电设备回复的验证信息。
步骤407：认证模块根据内置计数器记录的充电次数和密钥对验证信息进行解密，查看解密后的数据。
步骤408：认证模块判断解密后的数据是否与challenge相等；如果相等，则执行步骤409，否则执行步骤413。
步骤409：对待充电设备发送的WLC_CAP进行回复并进行相关消息交互。
步骤410：充电模块开始为待充电设备充电。
步骤411：电量监控模块监控耗电流并收集待充电设备电量，在屏幕上显示相关信息。
步骤412：将认证不通过的结果在屏幕上显示，并通知待充电设备。
步骤413：充电结束，计数器加1。
本实施例中，在提高NFC无线充电的安全性和私密性的同时无需借助服务器，待充电设备和供电设备双方交互即可完成认证流程。待充电设备中可以无需存储密钥也无需设置计数器以记录充电次数，当供电设备将该待充电设备设置为受信任设备后，供电设备直接将密钥和充电次数发送给待充电设备，使得待充电设备后续可以根据该密钥和充电次数对随机数进行加密以生成验证信息。
在一个实施例中，NFC无线充电方法的流程示意图可以参阅图8，包括：
步骤501：监听模块发现用户正在使用的蓝牙设备的电量低于预设阈值，在屏幕上显示提示信息。
其中，提示信息可以为“即将打开NFC充电功能，请将设备放置手机NFC天线位置，如通过请点击确认，不需要请点击取消”。
步骤502：判断是否接收到用户的确认消息；如果是，则执行步骤503，否则该流程结束。
步骤503：监听模块收到待充电设备发来的WLC_CAP消息。
步骤504：认证模块通过NFC近场通信与待充电设备进行交互，获取待充电设备的蓝牙地址。
步骤505：认证模块将获取的蓝牙地址与电量低于预设阈值的蓝牙设备的蓝牙地址进行比较，得到比较结果。
步骤506：认证模块判断比较结果是否为相等；如果是，则执行步骤508，否则执行步骤
步骤507：对待充电设备发送的WLC_CAP进行回复并进行相关消息交互。
步骤508：充电模块开始为待充电设备充电。
步骤509：电量监控模块监控耗电流并收集待充电设备电量，在屏幕上显示相关信息。
步骤510：将认证不通过的结果在屏幕上显示，并通知待充电设备。
步骤511：充电结束，计数器加1。
本实施例中，通过对蓝牙地址的比较，有利于在待充电设备电量低的情况下，自动触发对该待充电设备开始充电的流程，在使得可以提高NFC无线充电的安全性和私密性的同时提高用户的使用体验。
需要说明的是，本申请实施例中的上述各示例均为为方便理解进行的举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定。
本申请实施例还提供了一种NFC无线充电方法，应用于待充电设备，该NFC无线充电方法的流程图可以参阅图9，包括：
步骤601：在待充电设备与供电设备建立NFC连接后，向供电设备或与供电设备通讯的认证设备发送NFC无线充电请求，以供供电设备或与供电设备通讯的认证设备对待充电设备进行认证，得到认证结果；
步骤602：在认证结果为认证通过的情况下，接收供电设备转化的电量；其中，供电设备将供电设备的电量转化为待充电设备的电量，以对待充电设备充电。
由于本实施例与上述应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的实施例相互对应，因此实施例可与上述应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的实施例互相配合实施。上述应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在上述应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的实施例中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述应用于供电设备或与供电设备通讯的认证设备的NFC无线充电方法的实施例中。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本申请实施例还提供了一种NFC无线充电系统，参阅图10，包括：认证设备700、供电设备701、待充电设备702。其中，认证设备700可以为服务器，服务器与供电设备701通讯。
待充电设备702，用于在与供电设备701建立NFC连接后，向认证设备700发送NFC无线充电请求。认证设备700，用于在接收到NFC无线充电请求后，对待充电设备702进行认证，得到认证结果，并在认证结果为认证通过的情况下，将供电设备701的电量转化为待充电设备702的电量，以对待充电设备702充电。
在一个实施例中，NFC无线充电系统的示意图可以参阅图11，包括：供电设备801、待充电设备802。待充电设备802，用于在与供电设备801建立NFC连接后，向供电设备801发送NFC无线充电请求；供电设备801，用于在接收到NFC无线充电请求后，对待充电设备802进行认证，得到认证结果，并在认证结果为认证通过的情况下，将供电设备801的电量转化为待充电设备802的电量，以对待充电设备802充电。
不难发现，实施例为与上述NFC无线充电方法的实施例相对应的系统实施例，本实施例可与上述NFC无线充电方法的实施例互相配合实施。上述NFC无线充电方法的实施例中提到的相关技术细节和技术效果在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述NFC无线充电方法的实施例中。
本申请实施例还提供了一种电子设备，如图12所示，包括至少一个处理器901；以及，与至少一个处理器901通信连接的存储器902；其中，存储器902存储有可被至少一个处理器901执行的指令，指令被至少一个处理器901执行。在电子设备为认证设备的情况下，至少一个处理器901能够执行上述方法实施例中的应用于认证设备的NFC无线充电方法。在电子设备为待充电设备的情况下，至少一个处理器901能够执行上述方法实施例中的应用于待充电设备的NFC无线充电方法。
其中，存储器902和处理器901采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器901和存储器902的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器901处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器901。
处理器901负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器902可以被用于存储处理器901在执行操作时所使用的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种NFC无线充电方法，其特征在于，应用于供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备，包括：
在供电设备与待充电设备建立NFC连接后，接收所述待充电设备发送的NFC无线充电请求；
对所述待充电设备进行认证，得到认证结果；
在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
2.根据权利要求1所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，包括：
将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备对所述目标信息进行加密生成验证信息；
接收所述待充电设备回复的所述验证信息，并对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据；
根据所述解密后的数据，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果。
3.根据权利要求1所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，包括：
对目标信息进行加密，将加密后的目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备对所述加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据；
接收所述待充电设备回复的所述解密后的数据；
根据所述解密后的数据，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果。
4.根据权利要求2所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备对所述目标信息进行加密生成验证信息，包括：
将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备利用密钥对所述目标信息进行加密生成验证信息；
所述对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：
根据所述密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据。
5.根据权利要求4所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备利用密钥对所述目标信息进行加密生成验证信息，包括：
将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备利用密钥和充电次数对所述目标信息进行加密生成验证信息；其中，所述充电次数为所述待充电设备被所述供电设备充电的充电次数；
所述根据所述密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：
获取对所述待充电设备的充电次数，并根据获取的充电次数和所述密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据。
6.根据权利要求5所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述密钥包括第一密钥和第二密钥；
所述将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备利用密钥和充电次数对所述目标信息进行加密生成验证信息，包括：
将目标信息发送给所述待充电设备，以供所述待充电设备利用所述第一密钥和初始向量对所述目标信息进行加密生成验证信息；其中，所述初始向量通过利用所述第二密钥对所述充电次数加密得到；
所述根据获取的充电次数和所述密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据，包括：
根据获取的充电次数、所述第一密钥和所述第二密钥对所述验证信息进行解密，得到解密后的数据。
7.根据权利要求3所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述对目标信息进行加密，包括：
根据密钥对所述目标信息进行加密；其中，所述待充电设备利用所述密钥对所述加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
8.根据权利要求7所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述根据密钥对所述目标信息进行加密，包括：
根据密钥和对所述待充电设备的充电次数对所述目标信息进行加密；其中，所述待充电设备利用所述密钥和所述充电次数对所述加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
9.根据权利要求8所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述密钥包括第一密钥和第二密钥；
所述根据密钥和对所述待充电设备的充电次数，对所述目标信息进行加密，包括：
根据所述第一密钥和初始向量对所述目标信息进行加密；其中，所述初始向量通过利用所述第二密钥对所述充电次数加密得到，所述待充电设备利用所述充电次数、所述第一密钥和所述第二密钥对所述加密后的目标信息进行解密生成解密后的数据。
10.根据权利要求4至9任一项所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述密钥预先存入所述供电设备和所述待充电设备中；或者，
所述密钥为所述待充电设备发送NFC无线充电请求后，所述供电设备与所述待充电设备在服务器上协商生成的密钥。
11.根据权利要求5或8所述的NFC无线充电方法，其特征在于，所述供电设备和所述待充电设备内均设置有计数器，所述供电设备内的计数器用于记录所述供电设备对所述待充电设备充电的充电次数，所述待充电设备内的计数器用于记录所述待充电设备被所述供电设备充电的充电次数，所述获取对所述待充电设备的充电次数，包括：
从所述供电设备内的计数器中获取对所述待充电设备的充电次数。
12.根据权利要求5或8所述的NFC无线充电方法，其特征在于，在所述对所述待充电设备进行认证，得到认证结果之前，还包括：
将所述待充电设备设置为受信任设备；
将所述密钥和对所述待充电设备的充电次数发送给所述受信任设备。
13.根据权利要求1所述的NFC无线充电方法，其特征在于，在所述待充电设备为蓝牙设备的情况下，所述对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，包括：
获取所述待充电设备的蓝牙地址；
将获取的蓝牙地址与目标设备的蓝牙地址进行比较，确定所述待充电设备是否为所述目标设备；其中，所述目标设备为所述供电设备检测到的电量低于预设阈值的蓝牙设备；
在所述待充电设备为所述目标设备的情况下，确定对所述待充电设备的认证结果为认证通过。
14.根据权利要求1至9任一项所述的所述的NFC无线充电方法，其特征在于，在所述将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电之后，还包括：
监控所述供电设备的耗电量和所述待充电设备的充电量，并对所述耗电量和所述充电量进行显示。
15.一种NFC无线充电方法，其特征在于，应用于待充电设备，包括：
在待充电设备与供电设备建立NFC连接后，向所述供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备发送NFC无线充电请求，以供所述供电设备或与所述供电设备通讯的认证设备对所述待充电设备进行认证，得到认证结果；
在所述认证结果为认证通过的情况下，接收所述供电设备转化的电量；其中，所述供电设备将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
16.一种NFC无线充电系统，其特征在于，包括：供电设备和待充电设备；
所述待充电设备，用于在与供电设备建立NFC连接后，向所述供电设备发送NFC无线充电请求；
所述供电设备，用于在接收到所述NFC无线充电请求后，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，并在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
17.一种NFC无线充电系统，其特征在于，包括：供电设备、待充电设备和与所述供电设备通讯的认证设备；
所述待充电设备，用于在与供电设备建立NFC连接后，向所述认证设备发送NFC无线充电请求；
所述认证设备，用于在接收到所述NFC无线充电请求后，对所述待充电设备进行认证，得到认证结果，并在所述认证结果为认证通过的情况下，将所述供电设备的电量转化为所述待充电设备的电量，以对所述待充电设备充电。
18.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行；
在所述电子设备为认证设备的情况下，所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至14中任一所述的NFC无线充电方法；
在所述电子设备为待充电设备的情况下，所述至少一个处理器能够执行如权利要求15所述的NFC无线充电方法。
19.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至14中任一所述的NFC无线充电方法，或者实现权利要求15所述的NFC无线充电方法。
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