CN117221877A - 一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及近场通信数据安全技术领域，公开了一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法，包括：在NFC终端设置相应的识别程序；在接收到所述近场通信指令时，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密，所述数据信息包括NFC标识信息及数据内容；所述NFC终端通过内置的识别程序接收所述NFC标签的数据信息，并将所述数据信息上传至所述验证云端；所述验证云端对接收到的数据信息进行身份验证，当身份验证通过后对数据内容进行解密并将解密后的数据回传至所述NFC终端，否则，所述验证云端向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。本申请实现了高效安全的对数据进行加密，从而确保NFC数据传输时的安全性。

Description

一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法

技术领域

本申请涉及近场通信数据安全技术领域，具体是一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法。

背景技术

近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备(例如移动电话)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来的，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端(如手机等)实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

为了保障数据隐私安全，NFC的数据传输也需要对数据进行加密处理，在进行数据交互和共享时，将数据中的敏感信息如个人身份信息进行脱敏或匿名化处理要进行加密监管。

现有的一些加密解密算法，例如，对称加密算法需要在加密和解密过程中使用相同的密钥，一旦密钥泄露，加密数据就会被攻击者轻易获取；而非对称加密算法在加密过程中需要进行大量计算，如果密钥长度不够长，容易受到暴力破解攻击。此外，各种加密算法也面临着其他的安全问题，例如侧信道攻击、重放攻击、中间人攻击等。

因此，优化数据加密方式，是一种提高NFC数据传输安全的有益措施。

发明内容

本申请的目的在于提供一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法，以实现高效安全的对数据进行加密，从而确保NFC数据传输时的安全性。

为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：

一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法，该方法包括以下步骤：

在NFC终端设置相应的识别程序，所述识别程序配置为在靠近NFC标签时向所述NFC标签发送近场通信指令，并与所述NFC标签之间建立数据通信和传输数据，所述识别程序与验证云端数据连接；

在接收到所述近场通信指令时，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密，所述数据信息包括NFC标识信息及数据内容；

所述NFC终端通过内置的识别程序接收所述NFC标签的数据信息，并将所述数据信息上传至所述验证云端；

所述验证云端对接收到的数据信息进行身份验证，当身份验证通过后对数据内容进行解密并将解密后的数据回传至所述NFC终端，否则，所述验证云端向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。

在一种实施方式中，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密具体包括：

步骤1：获取NFC标签内的原始明文；

步骤2：对所述原始明文进行第一重加密处理获得密文一；

步骤3：对所述密文一进行第二重加密处理获得密文二。

在一种实施方式中，所述步骤2具体包括：

截取所述原始明文中的连续字符串，并将去除该字符串后的所述原始明文定义为中间明文；

采用哈希算法对截取的字符串进行处理，得到哈希值；

所述密文一为中间明文+哈希值。

在一种实施方式中，所述连续字符串的内容为自所述原始明文的第一个字符至第N个字符、自所述原始明文的第N个至最后一个字符或自所述原始明文的第n至第N个字符，截取后，将所述连续字符串中的第一个字符在所述原始明文中的位置生成位置排序值，并将所述位置排序值以固定长度的方式插入所述中间明文的末尾。

在一种实施方式中，在所述验证云端对数据内容解密后，将所述数据内容中哈希值对应的连续字符串基于所述位置排序值插入至所述数据内容的中间明文中的相应位置后形成所述解密后的数据。

在一种实施方式中，所述步骤2还包括：对产生的位置排序值进行同步加密。

在一种实施方式中，所述同步加密具体包括：

将所述位置排序值转换为二进制数据，得到位置明文；

将所述位置明文依次采用aes算法和des3算法进行双重加密，得到位置密文，所述位置密文为：

位置密文＝des(aes(位置明文,aeskey),des3key)；

其中，aeskey为所述aes算法的秘钥固定值，des3key为所述des3算法的秘钥固定值。

在一种实施方式中，所述步骤3具体包括：

基于装置公钥对所述密文一进行第二重加密获得所述密文二。

在一种实施方式中，所述的当身份验证通过后对数据内容进行解密具体包括：

基于所述NFC标签对数据信息进行加密的加密策略逆向计算对数据内容进行解密。

在一种实施方式中，当身份验证通过后对数据内容进行解密时，若解密失败，则向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。

有益效果：本申请的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，基于多重加密的方式对NFC中的数据信息进行加密，从而移动终端在靠近NFC标签进行进场通信时，确保数据的完整性和安全性，在移动终端接收到数据信息后，通过验证云端对数据信息进行身份识别，并在身份识别成功后再进行数据解密，从而避免对未知的具有潜在威胁的信息进行解密导致验证云端和移动终端读取该数据后被危险数据入侵，从而确保数据传输的安全性以及设备的网络安全性。

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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中应用于频射场数据的安全验证及传输方法的流程框图。

具体实施方式

下面将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。

在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参考图1所示的一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法，该方法包括以下步骤：

步骤S101-在NFC终端设置相应的识别程序，所述识别程序配置为在靠近NFC标签时向所述NFC标签发送近场通信指令，并与所述NFC标签之间建立数据通信和传输数据，所述识别程序与验证云端数据连接。NFC终端即为具有NFC功能的移动终端，识别程序可以是嵌入并绑定于移动终端上的NFC功能模块中的一段主动运行程序，在移动终端使用NFC功能模块进行进场通信并接受到NFC标签传输的数据时，该程序主动运行，并与验证云端进行通讯执行进一步地安全验证步骤。

步骤S102-在接收到所述近场通信指令时，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密，所述数据信息包括NFC标识信息及数据内容。加密策略是预设的绑定于NFC标签内的自动运行程序，其用于对数据信息进行加密处理。NFC标识信息用于对NFC标签进行统一管理，每个NFC标签对应的标识信息是唯一的，对于需要加密处理的数据通信而言，验证云端仅可以对具有可识别的NFC标识信息的NFC标签做信任处理，即能够对基于NFC标识信息识别到的NFC标签进行数据解密处理。

步骤S103-所述NFC终端通过内置的识别程序接收所述NFC标签的数据信息，并将所述数据信息上传至所述验证云端。验证云端是布置于网络云端的中继模块，其通过运营商后台管理和更新，主要用于对NFC标签的秘钥进行管理、更新，以及对加密后的数据内容进行解密。

步骤S104-所述验证云端对接收到的数据信息进行身份验证，即基于NFC标签对应的NFC标识信息进行识别，当识别成功时，则身份验证通过。当身份验证通过后对数据内容进行解密并将解密后的数据回传至所述NFC终端，否则，所述验证云端向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。后台管理端即为前述的运营商后台，其用于对旗下的NFC标签进行运营管理。

在本实施例中，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密具体包括：

步骤1：获取NFC标签内的原始明文(即前述的数据内容对应的明文内容)。

步骤2：对所述原始明文进行第一重加密处理获得密文一；

步骤3：对所述密文一进行第二重加密处理获得密文二。

具体来说，所述步骤2具体包括：

截取所述原始明文中的连续字符串，并将去除该字符串后的所述原始明文定义为中间明文；

采用哈希算法对截取的字符串进行处理，得到哈希值；

所述密文一为中间明文+哈希值。

其中，所述连续字符串的内容为自所述原始明文的第一个字符至第N个字符、自所述原始明文的第N个至最后一个字符或自所述原始明文的第n至第N个字符，截取后，将所述连续字符串中的第一个字符在所述原始明文中的位置生成位置排序值，并将所述位置排序值以固定长度的方式插入所述中间明文的末尾。例如，当位置排序值为1时，则该连续字符串的首位字符为中间明文的首位字符，该连续字符串的内容为自所述原始明文的第一个字符至第N个字符；当位置排序值为1000时，则该连续字符串的首位字符为中间明文的1000位字符，该连续字符串的内容为自所述原始明文的第1000个字符至第1000+m(字符串长度)个字符，或该连续字符串的内容为自所述原始明文的第1000个至最后一个字符。

在验证云端的身份识别验证通过后，首先读取该位置排序值，从而确认连续字符串的插入位置。在所述验证云端对数据内容解密后，将所述数据内容中哈希值对应的连续字符串基于所述位置排序值插入至所述数据内容的中间明文中的相应位置后形成所述解密后的数据。

为了进一步提高数据安全性，在本实施例中，所述步骤2还包括：对产生的位置排序值进行同步加密。可行的是，对于一些加密要求中等的应用场景下，该种同步加密的方式，可以是现有技术中的任意一种预设的字符变换方式从而模糊连续字符串的插入位置，进而使不了解该变换方式的机制无法准确获取连续字符串的插入位置使解密失败。特别地，在一些例如通过移动终端读取NFC数据获取视频数据的数据通信技术中，如果不能够将数据按照原视频内容对应的数据内容进行准确地拼接，那么，整个音视频文件将会遭到破坏，进而不需要担心音视频文件的泄漏。

作为本实施例的一种可行的实施方式，对于一些加密要求较高的应用场景下，所述同步加密具体包括：

将所述位置排序值转换为二进制数据，得到位置明文；

将所述位置明文依次采用aes算法和des3算法进行双重加密，得到位置密文，所述位置密文为：

位置密文＝des(aes(位置明文,aeskey),des3key)；

其中，aeskey为所述aes算法的秘钥固定值，des3key为所述des3算法的秘钥固定值。

可以理解的，aes算法和des3算法是对称加密算法，其优点是加解密速度快，通过aes算法和des3算法双重加密的方式，使位置排序值的解密速度较快且加密程度提高，虽然对称加密算法存在安全性不如非对称加密算法的劣势，但是，结合密文一获取的其他加密过程，能够使整个加密获取的密文一具有较高的加密程度，在没有相应的秘钥及加密策略时，很难对密文一进行解密。

在本实施例中，所述步骤3具体包括：

基于装置公钥对所述密文一进行第二重加密获得所述密文二。装置公钥的使用，可以理解为是为了对密文二设置一层烟雾弹，当非法破解该层装置公钥后，能够对破解者产生模糊概念，认为已经对加密后的数据实现了解密过程，从而为密文一进行掩护。并且，通过装置公钥的复杂化设置，也能够对密文二的加密程度进行提高，从而确保整个数据的安全性。

作为本实施例的一种优选地实施方式，当身份验证通过后对数据内容进行解密时，若解密失败，则向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。可以理解的，NFC标签对应的NFC标识信息的安全程度一般不会太高，因此，当采用与加密策略对应的解密策略进行解密而无法成功时，则可能是因为NFC标识信息被盗用而导致验证云端接收到一个欺诈信息，因此，及时地发出告警是对后台管理人员以及用户的有效提醒。

基于上述，验证云端对数据内容进行解密的步骤，具体为：基于所述NFC标签对数据信息进行加密的加密策略逆向计算对数据内容进行解密。可以理解的，上述的加密方式逆向运行即可完成对数据内容的解密，在此不做赘述。

本申请的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，基于多重加密的方式对NFC中的数据信息进行加密，从而移动终端在靠近NFC标签进行进场通信时，确保数据的完整性和安全性，在移动终端接收到数据信息后，通过验证云端对数据信息进行身份识别，并在身份识别成功后再进行数据解密，从而避免对未知的具有潜在威胁的信息进行解密导致验证云端和移动终端读取该数据后被危险数据入侵，从而确保数据传输的安全性以及设备的网络安全性。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在NFC终端设置相应的识别程序，所述识别程序配置为在靠近NFC标签时向所述NFC标签发送近场通信指令，并与所述NFC标签之间建立数据通信和传输数据，所述识别程序与验证云端数据连接；

在接收到所述近场通信指令时，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密，所述数据信息包括NFC标识信息及数据内容；

所述NFC终端通过内置的识别程序接收所述NFC标签的数据信息，并将所述数据信息上传至所述验证云端；

所述验证云端对接收到的数据信息进行身份验证，当身份验证通过后对数据内容进行解密并将解密后的数据回传至所述NFC终端，否则，所述验证云端向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。

2.根据权利要求1所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述NFC标签基于预设的加密策略对存储的数据信息进行加密具体包括：

步骤1：获取NFC标签内的原始明文；

步骤2：对所述原始明文进行第一重加密处理获得密文一；

步骤3：对所述密文一进行第二重加密处理获得密文二。

3.根据权利要求2所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

截取所述原始明文中的连续字符串，并将去除该字符串后的所述原始明文定义为中间明文；

采用哈希算法对截取的字符串进行处理，得到哈希值；

所述密文一为中间明文+哈希值。

4.根据权利要求3所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述连续字符串的内容为自所述原始明文的第一个字符至第N个字符、自所述原始明文的第N个至最后一个字符或自所述原始明文的第n至第N个字符，截取后，将所述连续字符串中的第一个字符在所述原始明文中的位置生成位置排序值，并将所述位置排序值以固定长度的方式插入所述中间明文的末尾。

5.根据权利要求4所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，在所述验证云端对数据内容解密后，将所述数据内容中哈希值对应的连续字符串基于所述位置排序值插入至所述数据内容的中间明文中的相应位置后形成所述解密后的数据。

6.根据权利要求4所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述步骤2还包括：对产生的位置排序值进行同步加密。

7.根据权利要求6所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述同步加密具体包括：

将所述位置排序值转换为二进制数据，得到位置明文；

将所述位置明文依次采用aes算法和des3算法进行双重加密，得到位置密文，所述位置密文为：

位置密文＝des(aes(位置明文,aeskey),des3key)；

其中，aeskey为所述aes算法的秘钥固定值，des3key为所述des3算法的秘钥固定值。

8.根据权利要求2所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

基于装置公钥对所述密文一进行第二重加密获得所述密文二。

9.根据权利要求1所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，所述的当身份验证通过后对数据内容进行解密具体包括：

基于所述NFC标签对数据信息进行加密的加密策略逆向计算对数据内容进行解密。

10.根据权利要求1所述的应用于频射场数据的安全验证及传输方法，其特征在于，当身份验证通过后对数据内容进行解密时，若解密失败，则向所述NFC终端或后台管理端发送非法通信的提示信息。