專利名稱：一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)及其認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防盜電子鎖，具體涉及一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)及其認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子鎖的發(fā)展也日新月異，相繼出現(xiàn)過(guò)各種各樣的電子鎖，比如數(shù)碼鎖、指紋鎖、IC卡鎖、生物鎖、動(dòng)態(tài)口令密碼鎖。電子密碼鎖通過(guò)鍵盤或其它方式輸入密碼，通過(guò)主控單元控制機(jī)械開關(guān)的開啟和閉合，完成開鎖和閉鎖。其具有以下優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單；主控單元通過(guò)增加外圍電路，可實(shí)現(xiàn)暴力進(jìn)入報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警等多種實(shí)用功能。中國(guó)在先發(fā)明申請(qǐng)“具有自動(dòng)生成密碼功能的電子鎖及其控制方法”，申請(qǐng)?zhí)枴?01110159168.3”，其專利密碼是事先批量生產(chǎn)并存儲(chǔ)于EEPROM內(nèi)的，具有一定的安全隱患；另一個(gè)中國(guó)在先發(fā)明申請(qǐng)“基于動(dòng)態(tài)密碼的電子鎖系統(tǒng)及論證方法”，申請(qǐng)?zhí)枴?01110264483.2”，該專利基于時(shí)間，由于電子鎖和令牌都是基于時(shí)間產(chǎn)生動(dòng)態(tài)口令，因而長(zhǎng)時(shí)間處于運(yùn)行狀態(tài)，令牌壽命很有限，并且基于時(shí)間的產(chǎn)生電路相對(duì)復(fù)雜得多。但是，這些現(xiàn)有的電子密碼鎖存在以下幾方面問(wèn)題:1、密碼單一，容易被竊??；2、動(dòng)態(tài)令牌基于時(shí)間，長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，受電池電量影響，壽命很有限；3、動(dòng)態(tài)令牌和電子鎖本身沒有密碼保護(hù)功能，安全性有待提高且易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是，如何提供一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)及其認(rèn)證方法，能提升系統(tǒng)安全性和使用壽命并且方便使用。本發(fā)明的上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題這樣解決:構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，其特征在于，使用一個(gè)電子鎖和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干口令牌，包括以下步驟:電子鎖按設(shè)備序列號(hào)對(duì)各個(gè)口令牌的使用次數(shù)分別進(jìn)行累計(jì)并保存在電子鎖內(nèi)；每個(gè)口令牌對(duì)自身使用次數(shù)進(jìn)行累計(jì)并保存在自身內(nèi)部；在口令牌端，基于自身設(shè)備序列號(hào)和使用次數(shù)累計(jì)按一定規(guī)則計(jì)算生成動(dòng)態(tài)密碼并顯示給用戶；在電子鎖端，基于正在使用的口令牌對(duì)應(yīng)設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集，并接收用戶輸入的密碼:若用戶輸入的密碼在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，包括但不限制于以下二種實(shí)現(xiàn)方案:㈠一次輸入方案:所述用戶輸入的密碼包括設(shè)備序列號(hào)部分和動(dòng)態(tài)密碼部分，該認(rèn)證方法在電子鎖端，接收用戶輸入的密碼并提取其中的設(shè)備序列號(hào)部分，再基于被提取的設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列 號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集:若用戶輸入的密碼中動(dòng)態(tài)密碼部分在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。(二)二次輸入方案:該認(rèn)證方法在電子鎖端，事前接收用戶輸入的設(shè)備序列號(hào)，再基于該設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集，并再次接收用戶輸入的密碼:若用戶輸入的密碼在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。進(jìn)一步，按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，在電子鎖端和口令牌端，生成動(dòng)態(tài)密碼的一定規(guī)則還基于密鑰；所述密鑰內(nèi)置于電子鎖端和口令牌端。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，在電子鎖端和口令牌端，生成動(dòng)態(tài)密碼的一定規(guī)則是完全相同的，是指基于密鑰的商密算法。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，該認(rèn)證方法還包括:口令牌開機(jī)或復(fù)位后，接收用戶輸入密碼，若與使用密碼一致則允許使用，否則提示錯(cuò)誤、關(guān)機(jī)或不允許使用。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，電子鎖端，使用次數(shù)累計(jì)對(duì)應(yīng)的允許誤差范圍是O、±3、±5或±10之內(nèi)，進(jìn)一步:I)誤差范圍可以設(shè)置；2)次數(shù)累計(jì)在一定權(quán)限內(nèi)可以讀取并更改。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，在電子鎖端和令牌端，使用次數(shù)累計(jì)的初值包括但不限制于由用戶輸入得到，或者按自定義規(guī)則產(chǎn)生。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，所述動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)還包括備用鑰匙，所述電子鎖具有低壓檢測(cè)功能，電壓低于設(shè)定值時(shí)，才允許使用所述備用鑰匙開鎖。本發(fā)明的上述另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題這樣解決:構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，其特征在于，由一個(gè)電子鎖和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干口令牌組成，其中:電子鎖，包括鎖控制模塊及其電連接的鎖顯示模塊、鎖動(dòng)態(tài)密碼生成模塊、鎖輸入模塊和用于按設(shè)備序列號(hào)分別累計(jì)各口令牌使用次數(shù)的總開鎖事件發(fā)生模塊；口令牌，包括令牌控制模塊及其電連接的令牌顯示模塊、令牌動(dòng)態(tài)密碼生成模塊、令牌輸入模塊和用于累計(jì)本口令牌使用次數(shù)的子開鎖事件發(fā)生模塊。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，所述鎖輸入模塊是鎖鍵盤。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，所述鍵盤包括但不限制于觸摸類或?qū)嶓w鍵盤。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，電子鎖和令牌的次數(shù)累計(jì)、序列號(hào)以及密鑰的存儲(chǔ)載體都是易失性存儲(chǔ)器，掉電即失效。按照本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，還包括與所述電子鎖配套的備用鑰匙，用于所述電子鎖電壓低于設(shè)定值時(shí)，所述電子鎖才允許使用該備用鑰匙開鎖。本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)及其認(rèn)證方法，較現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):1、使用壽命長(zhǎng)；2、可設(shè)置開機(jī)使用密碼，增強(qiáng)安全性；

3、產(chǎn)生電路相對(duì)簡(jiǎn)單。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:圖1是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例中電子鎖的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是與圖1所示電子鎖配套的動(dòng)態(tài)口令牌的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是應(yīng)用于圖1-2所示本發(fā)明的動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例中開鎖認(rèn)證控制程序流程示意圖。
具體實(shí)施方式
首先，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法的核心:1、動(dòng)態(tài)密碼是一組由隨機(jī)數(shù)字或字符組成的字符串，位數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)定；2、動(dòng)態(tài)密碼生成模塊是對(duì)設(shè)備編碼A、開鎖事件累計(jì)數(shù)B和密鑰C進(jìn)行運(yùn)算生成動(dòng)態(tài)密碼F(A，B，C)；3、函數(shù)F (A, B, C)是雜湊算法，包括但不限制于HA哈希算法、SM3、SM4或其它商密算法；4、動(dòng)態(tài)密碼具有一定時(shí)效性。第二，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例電子鎖系統(tǒng)的核心:1、口令牌和電子鎖都具有鍵盤，不用的時(shí)候可以關(guān)掉；2、電子鎖的鍵盤啟動(dòng)可以設(shè)置普通密碼，如果位數(shù)不對(duì)超過(guò)N次，只能M小時(shí)以后再試，N、M為自然數(shù)，都可設(shè)定；3、口令牌的鍵盤啟動(dòng)可以設(shè)置普通密碼，如果位數(shù)不對(duì)超過(guò)N次，只能M小時(shí)以后再試，N、M為自然數(shù)，都可設(shè)定。下面，具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn):如圖1-2所示，本發(fā)明提供基于開鎖事件產(chǎn)生密碼的電子鎖系統(tǒng)，其包括電子鎖和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干動(dòng)態(tài)口令牌。所述口令牌2包括令牌控制模塊24及其電連接的令牌顯示模塊25、令牌動(dòng)態(tài)密碼生成模塊22、令牌鍵盤23和用于累計(jì)本口令牌使用次數(shù)的子開鎖事件發(fā)生模塊21，內(nèi)置令牌電源模塊26。所述電子鎖I包括鎖控制模塊14及其電連接的鎖顯示模塊15、鎖動(dòng)態(tài)密碼生成模塊12、鎖鍵盤13和用于按設(shè)備序列號(hào)分別累計(jì)各口令牌使用次數(shù)的總開鎖事件發(fā)生模塊11，內(nèi)置鎖電源模塊16。所述電子鎖和令牌動(dòng)態(tài)密碼生成模塊是基于開鎖事件(開鎖次數(shù)累計(jì))、設(shè)備序列號(hào)以及密鑰產(chǎn)生動(dòng)態(tài)密碼；所述的動(dòng)態(tài)密碼有一定時(shí)效性；所述設(shè)備序列號(hào)用于區(qū)分不同的口令牌；所述開鎖事件采用次數(shù)累計(jì)值區(qū)分不同時(shí)刻輸入的同一事件；所述次數(shù)累計(jì)值產(chǎn)生方法:I)按自定義算法，批量隨機(jī)產(chǎn)生，且與口令牌的值一致；2)由用戶在一定權(quán)限下自行查詢、設(shè)定；
3)每次累計(jì)可以±1或±3等。所述次數(shù)累計(jì)值產(chǎn)生要求對(duì)應(yīng)口令牌的設(shè)備序列號(hào)，以識(shí)別不同的口令牌。所述令牌顯示模塊用于顯示密碼生成模塊生成的動(dòng)態(tài)密碼。所述鎖控制模塊用于對(duì)比電子鎖的密碼生成模塊和口令牌的密碼生成模塊產(chǎn)生的口令是否一致，一致時(shí)使電子鎖開啟。所述鎖和令牌顯示模塊包括但不限制于液晶(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器。所述鎖和令牌電源模塊包括但不限制于紐扣電池、鋰電池或電陽(yáng)能電池及其控制電路。如圖3所示，本發(fā)明的開鎖交互控制流程包括以下步驟:輸入鎖使用密碼(可不設(shè))，打開電子鎖輸入模塊；輸入令牌使用密碼(可不設(shè))，打開動(dòng)態(tài)口令牌；電子鎖上輸入令牌序列號(hào)，電子鎖基于令牌序列號(hào)、對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)及密鑰進(jìn)行雜湊運(yùn)算，得到動(dòng)態(tài)密碼；動(dòng)態(tài)口令牌按動(dòng)態(tài)密碼產(chǎn)生鍵，同樣基于令牌序列號(hào)、使用次數(shù)累計(jì)及密鑰進(jìn)行雜湊運(yùn)算，得到動(dòng)態(tài)密碼，并將動(dòng)態(tài)密碼顯示于顯示模塊上；

用戶將該動(dòng)態(tài)密碼在電子鎖的輸入端上輸入；電子鎖的控制模塊對(duì)比用戶輸入的動(dòng)態(tài)密碼與其自身產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)密碼是否一致；若一致，電子鎖開啟；若不一致，則不開啟，且當(dāng)不一致次數(shù)達(dá)到用戶先前設(shè)計(jì)值后，發(fā)出警報(bào)。當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及流程所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍為內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)認(rèn)證方法，其特征在于，使用一個(gè)電子鎖和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干口令牌，包括以下步驟: 電子鎖按設(shè)備序列號(hào)對(duì)各個(gè)口令牌的使用次數(shù)分別進(jìn)行累計(jì)并保存在電子鎖內(nèi)； 每個(gè)口令牌對(duì)自身使用次數(shù)進(jìn)行累計(jì)并保存在自身內(nèi)部； 在口令牌端，基于自身設(shè)備序列號(hào)和使用次數(shù)累計(jì)按一定規(guī)則計(jì)算生成動(dòng)態(tài)密碼并顯示給用戶； 在電子鎖端，基于正在使用的口令牌對(duì)應(yīng)設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集，并接收用戶輸入的密碼:若用戶輸入的密碼在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)證方法，其特征在于，所述用戶輸入的密碼包括設(shè)備序列號(hào)部分和動(dòng)態(tài)密碼部分，該認(rèn)證方法在電子鎖端，接收用戶輸入的密碼并提取該密碼中的設(shè)備序列號(hào)部分，再基于被提取的設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集:若用戶輸入的密碼中動(dòng)態(tài)密碼部分在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述認(rèn)證方法，其特征在于，該認(rèn)證方法在電子鎖端，事前接收用戶輸入的設(shè)備序列號(hào)，再基于該設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集，并再次接收用戶輸入的密碼:若用戶輸入的密碼在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述認(rèn)證方法，其特征在于，在電子鎖端和口令牌端，生成動(dòng)態(tài)密碼的一定規(guī)則還基于密鑰；所述密鑰內(nèi)置于電子鎖端和口令牌端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述認(rèn)證方法，其特征在于，在電子鎖端和口令牌端，生成動(dòng)態(tài)密碼的一定規(guī)則是完全相同的，是指基于密鑰的商密算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述認(rèn)證方法，其特征在于，該認(rèn)證方法還包括:口令牌開機(jī)或復(fù)位后，接收用戶輸入密碼，若與使用密碼一致則允許使用，否則提示錯(cuò)誤、關(guān)機(jī)或不允許使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述認(rèn)證方法，其特征在于，電子鎖端，使用次數(shù)累計(jì)對(duì)應(yīng)的允許誤差范圍是O、±3、±5或±10之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述認(rèn)證方法，其特征在于，在電子鎖端和令牌端，使用次數(shù)累計(jì)的初值由用戶輸入得到，或者按自定義規(guī)則產(chǎn)生。
9.一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，其特征在于，主要由一個(gè)電子鎖和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干口令牌組成，其中: 電子鎖(I)，包括鎖控制模塊(14)及其電連接的鎖顯示模塊(15)、鎖動(dòng)態(tài)密碼生成模塊(11)、鎖輸入模塊和用于按設(shè)備序列號(hào)分別累計(jì)各口令牌使用次數(shù)的總開鎖事件發(fā)生模塊(12)； 口令牌(2)，包括令牌控制模塊(24)及其電連接的令牌顯示模塊(25)、令牌動(dòng)態(tài)密碼生成模塊(21)、令牌輸入模塊和用于累計(jì)本口令牌使用次數(shù)的子開鎖事件發(fā)生模塊(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述電子鎖配套的備用鑰匙，用于所述電子鎖電壓低于設(shè)定值時(shí)，所述電子鎖才允許使用該備用鑰匙開鎖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)密碼電子鎖系統(tǒng)及其認(rèn)證方法，系統(tǒng)由一個(gè)電子鎖(1)和設(shè)置各自不同設(shè)備序列號(hào)的若干口令牌(2)組成，認(rèn)證方法包括電子鎖按設(shè)備序列號(hào)對(duì)各個(gè)口令牌的使用次數(shù)分別進(jìn)行累計(jì)并保存；每個(gè)口令牌對(duì)自身使用次數(shù)進(jìn)行累計(jì)并保存；在口令牌端，基于自身設(shè)備序列號(hào)和使用次數(shù)累計(jì)按一定規(guī)則計(jì)算生成動(dòng)態(tài)密碼并顯示；在電子鎖端，基于正在使用的口令牌對(duì)應(yīng)設(shè)備序列號(hào)和該設(shè)備序列號(hào)對(duì)應(yīng)使用次數(shù)累計(jì)的允許誤差范圍，按與口令牌端相同規(guī)則計(jì)算生成可選動(dòng)態(tài)密碼集，并接收用戶輸入密碼若用戶輸入密碼在可選動(dòng)態(tài)密碼集中，則執(zhí)行開鎖指令，否則開鎖失敗。這種系統(tǒng)及其方法，無(wú)須時(shí)間基準(zhǔn)，能提高使用壽命和安全并簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G07C9/00GK103218865SQ201310134480
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者孫添平 申請(qǐng)人:孫添平