TWI633800B

TWI633800B - 手持通訊裝置之裝置配對與資料傳輸之方法

Info

Publication number: TWI633800B
Application number: TW105123551A
Authority: TW
Inventors: 簡志霖; 吳祖進
Original assignee: 大宏數創意股份有限公司
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2018-08-21
Also published as: TW201804856A

Abstract

一種裝置配對與資料傳輸之方法，適用於一手持通訊裝置，包括下列步驟：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；於感應到上述第一裝置時，經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一無線識別資訊以及一第一公開金鑰並取得上述第一裝置所對應之一第二無線識別資訊以及一第二公開金鑰；以及經由一無線通訊協定，依據上述第一公開金鑰、上述第二公開金鑰、上述第一無線識別資訊、以及上述第二無線識別資訊進行一配對，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密無線連線。

Description

手持通訊裝置之裝置配對與資料傳輸之方法

本發明主要關於裝置配對與資料傳輸技術，特別係關於手持通訊裝置之裝置配對與資料傳輸之方法。

近年來，可攜式裝置，例如行動或手持式裝置，已經變成技術愈來愈先進並且具多功能性。舉例來說，行動裝置可接收電子郵件訊息、具有一個先進的電話簿管理應用程式、允許多媒體播放以及具有各種其他功能。由於這些具有多功能的裝置所帶來的便利性，使得這些裝置在生活中不可或缺。

在一些手持式裝置中，例如智慧型手機(smart phone)、個人數位助理(PDA)、平板電腦(Tablet PC)或超便攜電腦(UMPC,Ultra Mobile PC)等，都配置有一個可以直接觸控的觸控式顯示裝置(touch screen)，以當作主要的輸入裝置。手持式裝置的使用者可以藉由觸碰觸控式顯示裝置上所顯示的選項對手持式裝置下達命令，以執行或控制該選項所代表的功能來直覺地執行手持式裝置的各項操作。舉例來說，使用者可以開啟特定的應用程式(application，簡稱app)來與特定的聯絡人進行語音通話或傳送特定資料。

然而，隨著使用者的使用習慣以及使用需求的改變，不同電子裝置間的資料例如多媒體檔案、訊息等的分享也變為電子裝置不可或缺的功能之一。近年來短距傳輸應用逐漸廣泛，可允許使用者透過很多無線傳輸技術例如無線網路、藍芽(Bluetooth)、紅外線(Infrared)、Zigbee等等傳輸技術來進行資料傳輸。然而，雖然這些技術方便實現，但仍有其不盡完善之處。舉例來說，透過短距傳輸的資料容易被有心人士側錄監聽或容易被病毒或木馬等惡意程式竄改，造成使用上的不安全性。因此，需要一種能夠避免這些個人資料或操作的內容被旁人盜取且能夠於兩裝置之間執行任一操作時，確實保護傳送的資料的正確性的方法與系統。

本發明之一實施例提供了一種裝置配對與資料傳輸之方法，適用於一手持通訊裝置，包括下列步驟：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；於感應到上述第一裝置時，經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一無線識別資訊以及一第一公開金鑰並取得上述第一裝置之一第二無線識別資訊以及一第二公開金鑰；以及經由一無線通訊協定，依據上述第一公開金鑰、上述第二公開金鑰、上述第一無線識別資訊、以及上述第二無線識別資訊進行一配對，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密無線連線。

本發明之另一實施例提供了一種裝置配對與資料傳輸之方法，適用於一手持通訊裝置，包括下列步驟：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一公開金鑰以及一第一雲端服務帳戶的資訊並取得上述第一裝置所對應之一第二公開金鑰以及一第二雲端服務帳戶的資訊；以及透過上述第一雲端服務帳戶的資訊以及上述第二雲端服務帳戶的資訊，於上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間建立一網路連線並依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰對上述網路連線加密，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密通訊通道。

關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之手持通訊裝置及其相關之方法做些許的更動與潤飾而得到。

100‧‧‧無螢幕式手持通訊裝置

110‧‧‧無線通訊單元

120‧‧‧按鍵組

121-122‧‧‧快捷鍵

124‧‧‧指紋辨識按鍵

130‧‧‧處理器

140‧‧‧儲存裝置

142‧‧‧安全儲存區

1100‧‧‧通訊系統

1110、1120‧‧‧通訊裝置

1111、1121‧‧‧無線識別資訊

1112、1122‧‧‧公開金鑰

1113、1123‧‧‧私有金鑰

S1202~S1208‧‧‧步驟

1400‧‧‧通訊系統

1410、1420‧‧‧通訊裝置

1411、1421‧‧‧無線識別資訊

1412、1422‧‧‧公開金鑰

1413、1423‧‧‧私有金鑰

1414、1424‧‧‧雲端帳戶資訊

1430‧‧‧雲端伺服器

1440‧‧‧網路

S1502~S1508‧‧‧步驟

第1圖係顯示根據本發明一實施例之通訊系統之示意圖。

第2圖係根據本發明一實施例所述之無螢幕式手持通訊裝置之功能區塊示意圖。

第3圖係根據本發明一實施例所述之裝置配對與資料傳輸方法之流程圖。

第4圖係顯示根據本發明另一實施例之通訊系統之示意圖。

第5圖係根據本發明另一實施例所述之裝置配對與資料傳輸方法之流程圖。

本章節所敘述的是實施本發明之最佳方式，目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，應理解下列實施例可經由軟體、硬體、韌體、或上述任意組合來實現。

本發明實施例提供一種基於近場通訊(NFC)的裝置配對與資料傳輸方法，以建立兩裝置之間的加密通訊通道與連線，確保後續的較長距離的無線網路上所傳輸的資料或操作的內容不會被竊聽、攔截或惡意竄改與確保資料的正確性並且能夠執行任何需要資料安全保護的指定的加密操作，例如撥打需加密的電話VoIP(Voice over Internet Protocol，又稱IP電話)等。

第1圖顯示本發明一實施例之通訊系統1100之示意圖。如第1圖所示，通訊系統1100可至少包括通訊裝置1110(以下簡稱裝置1110)與通訊裝置1120(以下簡稱裝置1120)。其中，裝置1110與裝置1120可透過連接網路例如無線網路耦接且可進行近場通訊。具體來說，裝置1110與裝置1120至少一無線通訊單元(未繪示)，其具有對應的射頻(未繪示)，該射頻可為近場通訊(Near Field Communication，NFC)技術所使用之13.56兆赫(MHz)，可用以於裝置1110與裝置1120之間進行近場通訊。舉例來說，當裝置1110包括一近場通訊模組，則裝置1120也需具有對應的近場通訊模組，以便彼此感應並分別透過彼此的近場通訊模組建立近場通訊連線。於一些實施例中，該射頻可更包括無線保真(Wireless-Fidelity，WiFi)技術所使用之2.4吉赫(GHz)、或5吉赫，或藍芽(Bluetooth)技術所使用之2.402~2.480吉赫，可用以於裝置1110與裝置1120之間進行無線通訊。舉例來說，當裝置1110包括一近場通訊模組以及一藍芽模組時，則裝置1120也需具有對應的近場通訊模組以及一藍芽模組，以便彼此感應並分別透過彼此的近場通訊模組建立近場通訊連線及/或透過彼此的藍芽模組建立藍芽連線。

於一些實施例中，裝置1110與裝置1120可均為無螢幕式的手持通訊裝置。無螢幕式之手持通訊裝置係指此手持通訊裝置係為未配備有任何顯示螢幕例如：液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)等可用以提供視覺性的顯示功能的通訊裝置，因此無法如同一般通訊裝置例如行動電話或智慧型手機等可透過觸控螢幕顯示與設定所需的資料，需要其他的設定與操作方法。

參見第2圖，第2圖係根據本發明一實施例所述之無螢幕式之手持通訊裝置100之功能區塊示意圖。如第2圖所示，無螢幕式之手持通訊裝置100(簡稱手持通訊裝置100)至少包括無線通訊單元110、按鍵組120、處理器130、以及儲存裝置140。無線通訊單元110係用以提供無線的網路連接功能，如前述的無線網路連接。具體來說，無線通訊單元110可包括射頻(Radio Frequency，RF)單元(未繪示)與基頻(Baseband)單元(未繪示)，基頻單元可包括多個硬體裝置以執行基頻訊號處理，包括類比轉數位之轉換/數位轉類比之轉換、增益(gain)調整、調變與解調變、以及編碼/解碼等，而射頻單元可接收射頻無線訊號，並將射頻無線訊號轉換為基頻訊號以交由基頻單元進一步處理、或自基頻單元接收基頻訊號，並將基頻訊號轉換為射頻無線訊號以進行傳送。射頻單元亦可包括多個硬體裝置以執行上述射頻轉換，舉例來說，射頻單元可包括混頻器(mixer)以將基頻訊號乘上無線通訊射頻中之震盪載波，其中該射頻可為近場通訊(Near Field Communication，NFC)技術所使用之13.56兆赫(MHz)、無線保真(Wireless-Fidelity，WiFi)技術所使用之2.4吉赫(GHz)、或5吉赫，或藍芽(Bluetooth)技術所使用之2.402~2.480吉赫，或端視所使用的無線技術而定。於一些實施例中，手持通訊裝置100可透過無線通訊單元110連接至一伺服器，用以與伺服器進行資料的傳送與接收。舉例來說，手持通訊裝置100可透過無線通訊單元110來傳送請求給手持通訊裝置1120(例如：一行動裝置)或伺服器(例如：雲端伺服器)以及接收來自手持通訊裝置1120或伺服器的資料。

鍵盤組120可包括複數實體多功能按鍵，例如：一或多個快捷鍵121與122及指紋辨識按鍵124等，用以供使用者進行各種預先定義的輸入與功能選擇。例如：每一快捷鍵可具有一對應的預設電話號碼及/或其他組態資料，其細節與設置方式將說明於下。

指紋辨識按鍵(Fingerprint button)124可用以作為身分認證。具體來說，手持通訊裝置100的一或多個合法使用者可先透過其指紋輸入區輸入其指紋資料作為識別資料，之後，處理器130便可利用識別資料來進行前述身分確認程序，並且只有當使用者的指紋資料與識別資料相符時才表示通過前述身分確認程序，之後才允許進行手持通訊裝置100的各項操作。

可理解的是，第2圖中鍵盤組120的按鍵數量與種類僅係用以輔助說明，本發明並不限於此。更多或更少的按鍵數量與種類也適用於本發明。例如，於一些實施例中，鍵盤組120也可不包括指紋辨識按鍵124或包括其他用以解鎖的特定硬體元件等等。

處理器130可為通用處理器(CPU)、微處理器(Micro-Control Unit，MCU)、或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用以提供資料處理及運算之功能。處理器130可從儲存裝置140中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制無線通訊單元110、按鍵組120與處理器130之運作、來取得使用者所按下的按鍵資訊，來執行本發明所述之裝置配對與資料傳輸方法，包括：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；於感應到上述第一裝置時，經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一無線識別資訊並取得上述第一裝置之一第二無線識別資訊；經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一公開金鑰並取得上述第一裝置之一第二公開金鑰；以及經由無線通訊協定，依據上述第一公開金鑰、上述第二公開金鑰、上述第一無線識別資訊、以及上述第二無線識別資訊進行一配對，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密無線連線。

儲存裝置140可為非揮發性儲存媒體(例如：唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、磁帶、硬碟、光碟等)、揮發性儲存媒體(例如：隨機存取記憶體(Radom Access Memory，RAM))、或兩者之任意組合，用以儲存資料，例如指令集、程式碼以及對應於按鍵的多組預設資料等。儲存裝置140可更包括一安全儲存區(Secure storage)142，其可設置於儲存裝置140的一特定區域，該特定區域為無法被外界所隨意讀取的區域，只有當特定的作業系統(OS)被啟動時才能對其進行存取，因此可避免遭到未認證使用者的不當存取。也就是說，一般操作時，不會顯示安全儲存區142的儲存空間給使用者，必須由事先認證過的作業系統開啟時才會顯示此顯示安全儲存區142的儲存空間並允許進行存取。安全儲存區142可用以儲存使用者較重要或需要安全性的資料，例如：金鑰等等。於一些實施例中，安全儲存區142也可為獨立於儲存裝置140的儲存媒體。

雖未繪示，手持通訊裝置100還可進一步包括其他功能單元，例如：電源供應單元(如：電池等)，且本發明不在此限。

於一些實施例中，裝置1120可更包括有線通訊單元(未繪示)，使其可透過有線網路連接至網際網路(Internet)或架設於網際網路上的一雲端伺服器。有線的網路連接可包括：乙太網(Ethernet)、非對稱性數位用戶端迴路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)、或光纖(cable)網路等。於一些實施例中，裝置1120可為具有使用者介面的裝置，例如：可為行動電話、智慧型手機(smartphone)、數位個人助理(PDA)等等裝置。裝置1110可無線地連接至裝置1120，使得裝置1120可以從遠端配置、監視和/或控制裝置1110。

於另一些實施例中，裝置1110可為無螢幕式的手持通訊裝置(例如：第2圖所示的手持通訊裝置100)，而裝置1120可為具有使用者介面與螢幕的手持通訊裝置，例如：可為行動電話、智慧型手機(smartphone)、數位個人助理(PDA)等等裝置。舉例來說，裝置1110可為一無螢幕式手持通訊裝置，而裝置1120可為一行動裝置，但本發明並不限於此。

裝置1110至少包括一無線識別資訊1111、公開金鑰1112以及私有金鑰1113。其中，無線識別資訊1111可為裝置1110對應的專屬無線識別碼，例如：裝置1110對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼等等，可用以供其他裝置識別裝置1110。

類似地，裝置1120至少包括一無線識別資訊1121、公開金鑰1122以及私有金鑰1123。其中，無線識別資訊1111可為裝置1120對應的專屬無線識別碼，例如：裝置1120對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼等等，可用以供其他裝置識別裝置1120。公開金鑰1112、1122與私有金鑰1113、1123的產生與使用方式請參見以下第3圖的說明。

第3圖係根據本發明一實施例所述之裝置配對與資料傳輸方法之流程圖。請同時參照第2圖與第3圖。在此實施例中，所述裝置配對與傳輸方法係適用於一手持通訊裝置(例如：裝置1110)，用以於手持通訊裝置1110以及手持通訊裝置1120(即：第一裝置)之間進行裝置配對並建立彼此之間的無線連線。特別是，手持通訊裝置1110與手持行動裝置1120均具有近場通訊能力與無線通訊能力，因而可透過近場通訊以及無線通訊協定如藍芽或WIFI等彼此通訊。其中，手持通訊裝置1110具有無線識別資訊1111、第一公開金鑰1112以及私有金鑰 1113，手持通訊裝置1120具有無線識別資訊1121、公開金鑰1122以及私有金鑰1123。於一實施例中，私有金鑰1113以及私有金鑰1123係可分別儲存在手持通訊裝置1110與手持通訊裝置1120的特定硬體上，以保護其不會被隨意取得。於此實施例中，假設裝置1110具有第2圖所示的硬體架構，例如：至少包括無線通訊單元110、按鍵組120、處理器130、以及儲存裝置140等，其細節不在此贅述。舉例來說，當裝置1110為如前述第2圖所示的手持通訊裝置100時，所述之裝置配對與資料傳輸方法可由處理器130來執行，私有金鑰1113可儲存在安全儲存區142中，而無線識別資訊1111與第一公開金鑰1112則可儲存於儲存裝置140的安全儲存區142以外的其他位置中。

首先，裝置1110於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到裝置1120(步驟S1202)。明確來說，當使用者欲透過裝置1110來請求與裝置1120進行裝置配對時，使用者將裝置1110靠近於裝置1120的一定距離內，使裝置1110的處理器可經由無線通訊單元感應到裝置1120。裝置1110係靠近於裝置1120的一定距離內(例如：以一NFC通訊模組來說靠近約5公分以內)或輕輕觸碰裝置1120，使兩裝置可互相感應與偵測。舉例而言，所謂互相感應與偵測代表，除了裝置1110能感應與偵測裝置1120是否靠近或觸碰外，裝置1120亦可偵測裝置1110以藉此判斷是否有任何裝置靠近或觸碰，而當裝置1110感應到裝置1120時，便自動啟動本案之裝置配對程序。可理解的是，裝置1110可感應到裝置1120係表示裝置1120必須處於可感應的狀態，因此，本案中裝置1110與裝置1120需處於解鎖狀態下以確保兩者可彼此互相感應。

因此，可選地，當裝置1110的處理器經由無線通訊單元偵測並感應到裝置1120之後，處理器會先判斷通訊裝置1110是否處於一解鎖狀態下。舉例來說，裝置1110可具有一解鎖狀態資料，其中解鎖狀態資料包括一解鎖狀態(unlock)以及一鎖住狀態(lock)，分別用以表示裝置1110係處於解鎖狀態或鎖住狀態，因此其處理器可依據此解鎖狀態資料來判斷裝置1110是否處於解鎖狀態下。也就是說，當解鎖狀態資料表示為解鎖狀態時，處理器便可判定裝置1110係處於解鎖狀態下。相反地，當解鎖狀態資料表示為鎖住狀態時，處理器便可判定裝置1110並非處於解鎖狀態下。於一些實施例中，處理器可相應一使用者操作來設定此解鎖狀態資料，例如：當偵測到使用者執行一指定的解鎖操作時，處理器可將解鎖狀態資料設定為解鎖狀態。指定的解鎖操作可包括，但不限於，手勢、密碼、指紋辨識或特定按鍵輸入等等。

當判定裝置1110並非處於解鎖狀態下時，表示可能是誤觸或者被盜用等不正常操作，基於安全性考量，於是結束配對程序。也就是說，配對程序只在解鎖狀態下可以開啟，而解鎖狀態需經由特定的使用者操作例如指紋辨識等才可設定，因此可避免誤觸或者被盜用等不正常操作啟動本案之配對程序。

當判定裝置1110處於解鎖狀態下時，處理器啟動配對程序，經由近場通訊，讓裝置1120取得無線識別資訊1111(例如：手持通訊裝置100對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼)及其公開金鑰1112並且同時經由近場通訊，取得裝置1120的無線識別資訊1121(例如：裝置1120對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼)及其公開金鑰1122(步驟S1204)。也就是說，裝置1110與裝置1120於感應到彼此存在時，同時交換彼此的無線識別資訊與公開金鑰，其中所交換的無線識別資訊可用於建立裝置1110與裝置1120之間的無線連線，所交換的公開金鑰可稍後用於建立裝置1110與裝置1120之間的一加密通訊通道。當取得裝置1120的無線識別資訊1121以及公開金鑰1122之後，裝置1110可產生並儲存相應裝置1120的配對資訊並將手持通訊裝置1120設為一信任裝置或已驗證裝置。其中，裝置1120的配對資訊至少包括無線識別資訊1121以及公開金鑰1122，因此之後，裝置1110可根據裝置1120的配對資訊來判斷裝置1120是否為先前已配對的信任裝置或已驗證裝置。

之後，當裝置1110與裝置1120想要透過例如藍芽或WIFI等進行一無線通訊時，裝置1110的處理器經由無線通訊協定，依據無線識別資訊1111以及無線識別資訊1121進行一配對以建立一無線連線，並於配對成功後，利用公開金鑰1112以及公開金鑰1122建立兩裝置之間之一加密通訊通道(步驟S1206)，再利用此加密通道於裝置1110與裝置1120之間執行指定的加密操作(步驟S1208)。舉例來說，加密操作包括裝置設定、加密文件傳輸等操作，但本發明並不限於此。

於一些實施例中，利用公開金鑰1112以及公開金鑰1122建立兩裝置之間之一加密通訊通道係先依據公開金鑰1112(第一公開金鑰)以及公開金鑰1122(第二公開金鑰)，產生一通訊金鑰，再利用此通訊金鑰對所有的資料封包加密，以建立該加密通訊通道。明確來說，於步驟S1206中，裝置1110可利用步驟S1204所取得的無線識別資訊1121來經由無線通訊協定例如藍芽或WIFI等通訊協定與裝置1120進行配對並且於配對成功之後，建立無線連線。由於裝置1120為已驗證裝置，裝置1110的處理器便可由所儲存的配對資訊中得到公開金鑰1122，再利用本身的公開金鑰1112與公開金鑰1122來產生一通訊金鑰(session key)，並利用此通訊金鑰來加密，透過無線連線例如藍芽或WIFI等傳遞此通訊金鑰至裝置1120，並利用此通訊金鑰來加密所有通訊內容，以便建立裝置1110與裝置1120之間的加密通訊通道。於一實施例中，通訊金鑰可為對稱式加密金鑰例如AES金鑰。AES是對稱加密算法，加密和解密使用相同的通訊金鑰。舉例來說，於一實施例中，用來協商一通訊金鑰的加密協定可以類似於SSL協定，其方法為兩邊交換其自己的亂數(random number)，並使用另一邊的公開金鑰來簽署訊息摘要(message digest)，並且資料傳輸的兩裝置可以透過這兩個亂數計算出通訊金鑰。於另一實施例中，通訊金鑰是由其中一裝置(例如：裝置1110)所產生，並且使用另一裝置(例如：裝置1120)的公開金鑰來加密，並傳送到另一邊。因此，一旦通訊金鑰產生後，通訊通道可透過通訊金鑰被保護且該通訊金鑰可提供一個點對點的保護。

於一些實施例中，通訊通道透過通訊金鑰被保護且該通訊金鑰提供一個點對點的保護的具體實施方式係可透過資料傳輸時採用公開金鑰/私有金鑰的非對稱加密算法(RSA) 來實現。其中，RSA係藉由使用公開金鑰加密法(public-key cryptography)的數學演算法來提供安全服務，使用公開金鑰加密法可產生一對具有數學關連性的加密金鑰對，亦即「私有金鑰」(private key或secret key)與「公開金鑰」(public key)，其中私有金鑰屬於獨一無二且僅對應於一使用者的保密資料。若其中一組金鑰係用來加密資訊，則只有與該金鑰相關的另一組對應金鑰可用以對資訊進行解密。此外，即使其他使用者取得其中一組金鑰，仍無法輕易計算出此金鑰所對應的另一組金鑰。因此，透過公開金鑰的加密可達成機密地傳輸資訊的目的。可理解的是，由公開金鑰加密的資料，只有相應的私有金鑰可進行解密。

舉例來說，發送者(例如：裝置1110)可使用接收者(例如：裝置1120)的公開金鑰1122對欲傳送的訊息加密，之後再由接收者使用自己專屬的私有金鑰1123來解密該訊息。其中，發送者只可於配對時直接向接收者索取其公開金鑰，因此，相較於其他未經由本案之裝置配對程序的裝置，由於沒有接受者的私有金鑰，因此無法從中間攔截並解出通訊金鑰，也無法對加密的訊息進行解密，因而可提供具資料保護能力的加密通訊通道，進而可透過所建立的加密通訊通道提供指定加密操作，例如裝置設定、加密文件傳輸等操作。經由此加密通訊通道，也可防止資料被竊聽、攔截或惡意竄改。舉例來說，參見第1圖與第2圖，當裝置1110為無螢幕式手持通訊裝置100且裝置1120為具有一手機應用程式的行動裝置時，行動裝置的使用者可利用此加密通訊通道來透過無線連線例如BT/WIFI連線等與手持通訊裝置100進行無線通訊並且透過手機應用程式提供的使用者介面設定與管理無螢幕式手持通訊裝置100，例如：可將第一快捷鍵121設為與第一聯絡人的通話功能，因此，使用者可透過裝置1120的螢幕來對未設置有螢幕的手持通訊裝置100進行各項設定，並經由所建立加密通訊通道確保資料的安全性與正確性。

於一些實施例中，進行配對的兩裝置可分別耦接於一雲端伺服器並且具有對應的雲端服務帳戶資訊，兩裝置可於配對時或配對成功後交換彼此的雲端服務帳戶資訊。藉此，即使兩裝置均不具螢幕，兩裝置仍可藉由另一裝置的帳戶資訊，透過所交換的資訊或雲端伺服器來建立網路連線。由於每個裝置已經於配對過程中取得另一裝置的公開密鑰，兩裝置可以據此於稍後透過網際網路來設定/產生一通訊金鑰，並且利用此通訊金鑰來建立加密通訊通道，進而執行如加密電話、視訊電話、加密文件傳輸等等加密操作。具體來說，當欲配對的兩裝置分別具有一第一雲端服務帳戶以及一第二雲端服務帳戶時，則欲配對的裝置於感應到另一第一裝置時，可更進一步經由近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一雲端服務帳戶的資訊並取得第一裝置的第二雲端服務帳戶的資訊，之後，透過第一雲端服務帳戶的資訊以及第二雲端服務帳戶的資訊，於兩裝置之間建立一網路連線並依據先前取得的兩裝置的第一公開金鑰以及第二公開金鑰建立通訊金鑰對該網路連線上的資料封包加密，以建立加密通訊通道。

第4圖顯示本發明一實施例之通訊系統1400之示意圖。如第4圖所示，通訊系統1400可至少包括通訊裝置1410(以下簡稱裝置1410)與通訊裝置1420(以下簡稱裝置1420)。其中，裝置1410與裝置1420可透過連接網路例如無線網路耦接且可進行近場通訊。具體來說，裝置1410與裝置1420至少一無線通訊單元(未繪示)，其具有對應的射頻(未繪示)，該射頻可為近場通訊(Near Field Communication，NFC)技術所使用之13.56兆赫(MHz)，可用以於裝置1410與裝置1420之間進行近場通訊。舉例來說，當裝置1410包括一近場通訊模組，則裝置1420也需具有對應的近場通訊模組，以便彼此感應並分別透過彼此的近場通訊模組建立近場通訊連線。於一些實施例中，該射頻可更包括無線保真(Wireless-Fidelity，WiFi)技術所使用之2.4吉赫(GHz)、或5吉赫，或藍芽(Bluetooth)技術所使用之2.402~2.480吉赫，可用以於裝置1410與裝置1420之間進行無線通訊。舉例來說，當裝置1410包括一近場通訊模組以及一藍芽模組時，則裝置1420也需具有對應的近場通訊模組以及一藍芽模組，以便彼此感應並分別透過彼此的近場通訊模組建立近場通訊連線及/或透過彼此的藍芽模組建立藍芽連線。於此實施例中，裝置1410與裝置1420均為無螢幕式的手持通訊裝置，例如前述第2圖所示的手持通訊裝置100，但本發明並不限於此。舉例來說，於另一些實施例中，裝置1410或裝置1420中之其中一者可為無螢幕式的手持通訊裝置(例如：第2圖所示的手持通訊裝置100)，或者裝置1410以及裝置1420可為具有使用者介面與螢幕的手持通訊裝置，例如：可為行動電話、智慧型手機(smartphone)、數位個人助理(PDA)等等裝置。舉例來說，裝置1410可為如第2圖所示的無螢幕式手持通訊裝置100，而裝置1420可為一行動裝置，但本發明並不限於此。

具體來說，裝置1410與裝置1420可個別透過其無線通訊單元連接至網路1440，用以與其他裝置或雲端伺服器1430進行資料的傳送與接收。舉例來說，裝置1410可透過無線通訊單元與網路1440直接傳送請求給裝置1420或透過雲端伺服器1430傳送請求給裝置1420，以及接收來自裝置1420或雲端伺服器1430的資料。類似地，裝置1420可透過無線通訊單元與網路1440直接傳送請求給裝置1410或透過雲端伺服器1430傳送請求給裝置1420傳送請求給裝置1410以及接收來自裝置1410或雲端伺服器1430的資料。其中，雲端伺服器1430用以管理多個雲端服務及其對應的雲端帳戶，例如：裝置1410所對應的雲端帳戶A以及裝置1420所對應的雲端帳戶B等等。

裝置1410至少包括一無線識別資訊1411、公開金鑰1412、私有金鑰1413以及雲端帳戶A的相關資訊1414。其中，無線識別資訊1411可為裝置1410對應的專屬無線識別碼，例如：裝置1410對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼等等，可用以供其他裝置識別裝置1410。雲端帳戶A的資訊1414可用以連結至雲端伺服器1430的雲端帳戶A，以便裝置1410經由雲端帳戶A向雲端伺服器1430要求對應的雲端服務。

類似地，裝置1420至少包括一無線識別資訊1421、公開金鑰1422以及私有金鑰1423。其中，無線識別資訊1421可為裝置1420對應的專屬無線識別碼，例如：裝置1420對應的MAC位址、SSID或其他專屬識別碼等等，可用以供其他裝置識別裝置1420。雲端帳戶B的資訊1424可用以連結至雲端伺服器1430的雲端帳戶B，以便裝置1420可經由雲端帳戶B向雲端伺服器1430要求對應的雲端服務。公開金鑰1412、1422與私有金鑰1413、1423的產生與使用方式請參見以下第5圖的說明。

第5圖係根據本發明另一實施例所述之裝置配對與資料傳輸方法之流程圖。請同時參照第2圖、第4圖與第5圖。在此實施例中，所述裝置配對與傳輸方法係適用於一手持通訊裝置(例如：裝置1410)，用以於裝置1410以及裝置1420(即：第一裝置)之間進行裝置配對並建立彼此之間的無線連線。特別是，裝置1410與裝置1420均具有近場通訊能力，因而可透過近場通訊方式交換彼此的資訊。其中，裝置1410具有無線識別資訊1411、公開金鑰1412、私有金鑰1413以及雲端帳戶A的資訊1414，裝置1420具有無線識別資訊1421、公開金鑰1422、私有金鑰1123以及雲端帳戶B的資訊1424。於一實施例中，私有金鑰1413以及私有金鑰1423係可分別儲存在裝置1410與裝置1420的特定硬體上，以保護其不會被隨意取得。於此實施例中，假設裝置1410與裝置1420為如前述第2圖所示的無螢幕式手持通訊裝置100，因此可具有第2圖所示的硬體架構，例如：至少包括無線通訊單元110、按鍵組120、處理器130、以及儲存裝置140等，其細節不在此贅述。舉例來說，當裝置1410為如前述第2圖所示的手持通訊裝置100時，所述之裝置配對與資料傳輸方法可由處理器130來執行，私有金鑰1413可儲存在安全儲存區142中，而無線識別資訊1411、公開金鑰1412以及雲端帳戶A的資訊1414則可儲存於儲存裝置140的安全儲存區142 以外的其他位置中。

首先，裝置1410於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到裝置1420(步驟S1502)。明確來說，當裝置1410的使用者欲請求與裝置1420進行裝置配對時，裝置1410的使用者將裝置1410靠近於裝置1420的一定距離內(例如：以一NFC通訊模組來說靠近約5公分以內)或輕輕觸碰裝置1420，使兩裝置可互相感應與偵測，使裝置1410的處理器可經由無線通訊單元感應到裝置1420，並且於判定為解鎖狀態時啟動本案之裝置配對程序。具體的感應以及解鎖狀態判斷方式類似於前述步驟S1202，其細節在此省略。

接著，裝置1410經由前述近場通訊，讓裝置1420取得其公開金鑰1412與其對應的雲端帳戶A的資訊1414並自裝置1420取得裝置1420的公開金鑰1422與其對應的雲端帳戶B的資訊1424(步驟S1504)。也就是說，裝置1410與裝置1420交換彼此的公開金鑰與雲端帳戶資訊，所交換的公開金鑰與雲端帳戶資訊可稍後用於建立裝置1410與裝置1420之間的一加密通訊通道。

當取得裝置1420的公開金鑰1422以及雲端帳戶B的資訊1424之後，裝置1410可建立兩裝置之間的配對資訊。明確來說，裝置1410所建立的配對資訊中至少包括公開金鑰1422以及雲端帳戶B的資訊1424，裝置1420所建立的配對資訊中至少包括公開金鑰1412以及雲端帳戶A的資訊1414。

之後，當裝置1410想要與裝置1420透過網路例如網際網路連線進行點對點傳輸時，由於裝置1420與裝置1410已先前配對成功，裝置1410可依據雲端帳戶A的資訊1414以及雲端帳戶B的資訊1424來透過雲端伺服器1430與裝置1420建立一網路連線並且依據公開金鑰1412以及公開金鑰1422產生一通訊金鑰(步驟S1506)。於此步驟中，裝置1410可先利用雲端帳戶A的資訊1414與雲端伺服器1430建立雲端連線，再利用與裝置1420的配對資訊中所包含的雲端帳戶B的資訊1424來向雲端伺服器1430發出與裝置1420進行點對點傳輸的請求。當雲端伺服器1430接收到裝置1410的請求之後，可根據請求中所包含的雲端帳戶B的資訊1424得知裝置1410是要與裝置1420建立網路連線，因此雲端伺服器1430可將此請求轉送至裝置1420。當裝置1420接收到該請求並同意進行連線時，便可與裝置1410建立網路連線，並於此網路連線建立之後直接與裝置1410進行點對點傳輸。另外，可利用公開金鑰1412以及公開金鑰1422來產生此網路連線所對應的通訊金鑰。舉例來說，於一實施例中，裝置1410可由所儲存的配對資訊中得到公開金鑰1422，再利用本身的公開金鑰1412與公開金鑰1422來產生一通訊金鑰。於另一實施例中，裝置1410可與裝置1420利用加密協定例如前述之類似於SSL協定的方式來利用公開金鑰1412與公開金鑰1422協商出該通訊金鑰。

當產生通訊金鑰之後，可透過所建立的網路連線來傳遞此通訊金鑰，利用此通訊金鑰來對此網路連線進行加密，以建立裝置1410與裝置1420之間的一加密通訊通道，並透過加密通訊通道，於裝置1410與裝置1420之間執行一指定的加密操作(步驟S1508)。其中，步驟S1506與S1508係類似於第3圖的步驟S1206與S1208，故其細節在此省略。舉例來說，加密操作包括加密電話、視訊電話、加密文件傳輸、透過點擊快捷鍵於網際網路上安全地交換文件等加密操作，但本發明並不限於此。舉例來說，裝置1410可利用產生的通訊金鑰以及裝置1420的公開金鑰1422對通訊金鑰加密後傳輸到裝置1420，之後再由裝置1420使用自己專屬的私有金鑰1423來解密該通訊金鑰，因此可於裝置1410與裝置1420之間建立一加密通訊通道。

於一些實施例中，當裝置1410更包括一快捷鍵(例如：第2圖所示的快捷鍵121)時，裝置1410可於與裝置1420(第裝置)配對成功之後產生一配對資訊，並將與裝置1420的配對資訊指定至此快捷鍵，其中與裝置1420的配對資訊至少包括裝置1420的公開金鑰1422及其雲端帳戶資訊(即：雲端帳戶B的資訊1424)。由於快捷鍵(例如：快捷鍵121)已經具有與裝置1420的配對資訊，因此之後裝置1410便可透過此快捷鍵，利用前述方法，建立與裝置1420的加密通訊通道，以進行後續的各項操作。

於另一些實施例中，當裝置1410包括多個快捷鍵(例如：第2圖所示的快捷鍵121-122)時，裝置1410可分別與多個裝置進行配對，並於配對成功後將與各裝置的配對資訊分別指定至其中一快捷鍵。具體來說，假設裝置1410可分別與裝置1420(第一裝置)以及另一第二裝置(例如：另一行動裝置)(未繪示)進行配對，交換前述各項資訊，並於配對成功，將與裝置1420的配對資訊指定至快捷鍵中的一第一快捷鍵(例如：快捷鍵121)以及將與第二裝置的配對資訊指定至快捷鍵中的一第二快捷鍵(例如：快捷鍵122)，其中裝置1420之配對資訊至少包括公開金鑰1422以及雲端帳戶B的資訊1424，而第二裝置之配對資訊至少包括相應第二裝置之一第三公開金鑰以及一雲端帳戶C的資訊。類似地，由於快捷鍵121與122分別具有與裝置1420與第二裝置的配對資訊，因此之後裝置1410的使用者便可透過快捷鍵121與122，利用前述方法，分別建立與裝置1420或該第二裝置的加密通訊通道，以利用建立的加密通訊通道來執行指定的加密操作。舉例來說，當快捷鍵121被按下時，裝置1410可與裝置1420的使用者進行加密文件傳輸，而當快捷鍵122被按下時，裝置1410可與第二裝置的使用者進行前述的加密VoIP網路通話。

因此，依據本案之手持通訊裝置之裝置配對與資料傳輸之方法及其相關系統，可於兩裝置進行近場通訊(NFC)時交換所需的配對與公開金鑰資訊，藉此建立兩裝置之間的加密通訊通道與連線，確保後續通訊過程中所傳輸的資料或操作的內容不會被竊聽、攔截或惡意竄改與確保資料的正確性並且能夠執行任何需要資料安全保護的指定的加密操作，進一步有效提升使用者的使用體驗。

本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。本發明之方法與裝置也可以以程式碼型態透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理器實作時，程式碼結合處理器提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。

需注意的是，申請專利範圍中所使用之序數「第一」、「第二」等等並非表示其所描述之元件之間存在任何時間先後次序、優先等級之差別、或其它關係上之先後次序，而是用以區別具有相同名稱之不同元件。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種裝置配對與資料傳輸之方法，適用於一手持通訊裝置，包括下列步驟：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；於感應到上述第一裝置時，經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一無線識別資訊以及一第一公開金鑰並取得上述第一裝置所對應之一第二無線識別資訊以及一第二公開金鑰；以及經由上述近場通訊之外的一無線通訊協定，依據上述第一公開金鑰、上述第二公開金鑰、上述第一無線識別資訊、以及上述第二無線識別資訊進行一配對，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密無線連線。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，更包括：依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰，產生一通訊金鑰(session key)；以及利用上述通訊金鑰加密，以建立上述加密通訊通道。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，其中上述手持通訊裝置更包括一快捷鍵，並且上述方法更包括：將與上述第一裝置之一配對資訊指定至上述快捷鍵，其中上述配對資訊至少包括上述第二無線識別資訊以及上述第二公開金鑰。
如申請專利範圍第3項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，更包括：透過上述快捷鍵，建立與上述第一裝置之上述加密通訊通道並利用上述加密通訊通道執行一加密操作。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，其中上述手持通訊裝置更包括複數快捷鍵，並且上述方法更包括：將與上述第一裝置之一配對資訊指定至上述快捷鍵中之一第一快捷鍵，其中上述第一裝置之上述配對資訊至少包括上述第二無線識別資訊以及上述第二公開金鑰；以及將與一第二裝置之一配對資訊指定至上述快捷鍵中之一第二快捷鍵，其中上述第二裝置之上述配對資訊至少包括相應上述第二裝置之一第三無線識別資訊以及一第三公開金鑰。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，更包括：於感應到上述第一裝置時，經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一雲端服務帳戶的資訊並取得上述第一裝置之一第二雲端服務帳戶的資訊；以及透過上述第一雲端服務帳戶的資訊以及上述第二雲端服務帳戶的資訊，於上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間建立一網路連線並依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰對上述網路連線加密，以建立上述加密通訊通道。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，其中上述手持通訊裝置與上述第一裝置係為無螢幕式之手持通訊裝置。
如申請專利範圍第1項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，其中上述手持通訊裝置係一無螢幕式之手持通訊裝置，上述第一裝置係為具有一螢幕之一行動裝置。
一種裝置配對與資料傳輸之方法，適用於一手持通訊裝置，包括下列步驟：於一解鎖狀態，經由一近場通訊，感應到一第一裝置；經由上述近場通訊，讓上述第一裝置取得一第一公開金鑰以及一第一雲端服務帳戶的資訊並取得上述第一裝置所對應之一第二公開金鑰以及一第二雲端服務帳戶的資訊；以及透過上述第一雲端服務帳戶的資訊以及上述第二雲端服務帳戶的資訊，於上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間建立一網路連線並依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰對上述網路連線加密，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之一加密通訊通道。
如申請專利範圍第9項所述之裝置配對與資料傳輸之方法，其中上述依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰對上述網路連線加密，以建立上述手持通訊裝置以及上述第一裝置之間之上述加密通訊通道之步驟更包括：依據上述第一公開金鑰以及上述第二公開金鑰，產生一通訊金鑰；以及利用上述通訊金鑰對上述網路連線加密，以建立上述加密通訊通道。