一種基于數(shù)字簽名的二維碼電子鑰匙實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能鎖技術(shù)領(lǐng)域，涉及將使用者的身份信息加工成二維碼電子鑰匙并 利用數(shù)字簽名技術(shù)保證其來(lái)源的可靠性和利用有效性字段的對(duì)比實(shí)現(xiàn)臨時(shí)鑰匙的一次有 效的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二維碼是用某幾種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面分布的黑白相間的圖形記 錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息，可以存儲(chǔ)一定量的文字?jǐn)?shù)字圖像內(nèi)容。
[0003] 數(shù)字簽名是利用公鑰加密領(lǐng)域技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行密碼變換，并附加在數(shù)據(jù)單元 上，通過(guò)解密附加數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)單元的來(lái)源和完整性。數(shù)字簽名具有身份認(rèn)證、加密數(shù) 據(jù)保護(hù)和簽名抗否認(rèn)的作用。
[0004] 電子鑰匙使用一段有序的信息載體作為鑰匙，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行授權(quán)，使得智能鎖能 夠識(shí)別并做出響應(yīng)。信息載體可以以數(shù)字、指紋、聲紋、圖片等形式存在。
[0005] 由于傳統(tǒng)鑰匙攜帶很不方便，且容易發(fā)生遺失或者被盜等情況。而對(duì)于現(xiàn)有的電 子鑰匙，在某些需要其他人員臨時(shí)使用鑰匙的情況下，由于其需要先對(duì)信息進(jìn)行授權(quán)后方 能開啟對(duì)應(yīng)的智能鎖，且作為信息的載體指紋、聲紋等不容易提取借出，其他如密碼、圖片 等方式的載體借出后又不容易回收，或者不方便更改，現(xiàn)存的電子鑰匙無(wú)法安全有效的應(yīng) 對(duì)以上情況。需要一種能夠方便攜帶和傳遞，且能夠限制鑰匙借出后的使用次數(shù)的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服以上提到的電子鑰匙的缺陷和不足，提出了利用 數(shù)字簽名技術(shù)對(duì)使用個(gè)體身份信息和附加的有效標(biāo)志信息進(jìn)行簽名，并生成賬戶對(duì)應(yīng)智能 鎖的二維碼電子鑰匙，供給未授權(quán)個(gè)體臨時(shí)使用，由于能夠控制臨時(shí)生成鑰匙的有效性，使 得能夠更為簡(jiǎn)單方便的使用二維碼電子鑰匙。
[0007] 本發(fā)明的下技術(shù)方案是：在用戶迀入或入住時(shí)通過(guò)可信的第三方密鑰分配機(jī)構(gòu)對(duì) 用戶賬戶分配數(shù)字簽名算法使用的私鑰和公鑰，私鑰存儲(chǔ)于用戶賬戶軟件中，手機(jī)賬戶使 用該私鑰對(duì)用戶信息進(jìn)行散列化，簽名，加密，編碼等操作生成用戶使用的二維碼，對(duì)應(yīng)公 鑰被儲(chǔ)存入賬戶當(dāng)前對(duì)應(yīng)的智能鎖存儲(chǔ)單元中。
[0008] 在需要借用鑰匙的情況下，通過(guò)用戶賬戶生成臨時(shí)二維碼電子鑰匙，利用私鑰對(duì) 輸入的使用者信息以及選擇的有效標(biāo)志等進(jìn)行散列化，簽名，加密，編碼等操作，得到可使 用的臨時(shí)二維碼電子鑰匙。
[0009] 當(dāng)使用該二維碼鑰匙時(shí)，智能鎖掃描移動(dòng)設(shè)備上的二維碼，解密并讀取其中信息， 使用該智能鎖存儲(chǔ)單元中的公鑰對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行認(rèn)證運(yùn)算，確認(rèn)該電子鑰匙是否來(lái)源于用 戶，確認(rèn)來(lái)源有效后通過(guò)字段識(shí)別是否是臨時(shí)鑰匙，對(duì)臨時(shí)鑰匙還需要比對(duì)其中所攜帶的 有效時(shí)間信息和有效標(biāo)志，確認(rèn)鑰匙有效后，才能打開該鎖，并將使用者信息存入進(jìn)出記錄 中。
[0010] 在用戶迀出或退房等情況時(shí)，通過(guò)樓宇控制系統(tǒng)對(duì)對(duì)應(yīng)房間的二維碼智能鎖做重 置操作，等待新用戶。
[0011] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比具有的有益效果：使用了數(shù)字簽名技術(shù)，利用住戶賬戶唯 一擁有的私鑰/公鑰，通過(guò)數(shù)字簽名對(duì)使用者信息進(jìn)行簽名。由于數(shù)字簽名所具有的身份 認(rèn)證和扛否認(rèn)性，保證鑰匙來(lái)源的唯一性和真實(shí)性。由于賬戶軟件和二維碼存儲(chǔ)單元中有 效標(biāo)志能夠一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)二維碼鑰匙僅能夠一次有效，達(dá)到了系統(tǒng)所需要的安全 性和靈活性。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1 :賬戶初始化和用戶長(zhǎng)期電子鑰匙的產(chǎn)生示意圖
[0013] 圖2 :臨時(shí)電子鑰匙的生成和確認(rèn)不意圖
[0014] 圖3 :用戶電子鑰匙生成流程圖
[0015] 圖4:臨時(shí)電子鑰匙的生成流程圖
[0016] 圖5 :二維碼電子鑰匙驗(yàn)證流程圖
[0017] 具體實(shí)施方法
[0018] 根據(jù)【附圖說(shuō)明】電子鑰匙的生成和識(shí)別方案。
[0019] -、系統(tǒng)的初始化和用戶電子鑰匙的生成，參見圖1和圖3。
[0020] 通過(guò)可信的第三方密鑰分配機(jī)構(gòu)PKG對(duì)用戶賬戶分配數(shù)字簽名所使用的密鑰對(duì) (Xi，yi)，私鑰Xi在移動(dòng)設(shè)備中用戶賬戶軟件中存儲(chǔ)。當(dāng)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂、前臺(tái)辦理入住、 住房交接或者其他確認(rèn)用戶對(duì)該房間擁有使用權(quán)的情況時(shí)，通過(guò)樓宇管理系統(tǒng)進(jìn)行登記， 將用戶身份信息分別存入對(duì)應(yīng)的智能鎖存儲(chǔ)單元，并通過(guò)系統(tǒng)尋找該賬戶的公鑰 yi存入對(duì) 應(yīng)房間智能鎖存儲(chǔ)單元。
[0021] 在用戶賬戶軟件接受到所分配的私鑰時(shí)，軟件自動(dòng)對(duì)鑰匙生成標(biāo)志列表做初始化 操作，根據(jù)用戶賬戶的個(gè)人信息，并設(shè)定鑰匙類型為用戶長(zhǎng)期鑰匙，形成鑰匙信息，利用接 受到的私鑰yi進(jìn)行數(shù)字簽名運(yùn)算得到數(shù)字簽名，按系統(tǒng)要求的通信協(xié)議連接后，加密并進(jìn) 行二維碼編碼，得到用戶長(zhǎng)期使用的二維碼電子鑰匙，顯示在用戶的移動(dòng)設(shè)備上并保存。
[0022] 智能鎖存儲(chǔ)單應(yīng)包含的內(nèi)容：
[0023] a.樓宇管理系統(tǒng)中該智能鎖對(duì)應(yīng)的ID;
[0024]b.通過(guò)樓宇管理系統(tǒng)下載的對(duì)應(yīng)的用戶公鑰yi，對(duì)于多用戶系統(tǒng)需要按用戶賬戶 信息建立索引，需要存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的多個(gè)用戶的公鑰y/-yn;
[0025]c.對(duì)應(yīng)智能鎖的用戶使用記錄地址，當(dāng)用戶使用二維碼電子鑰匙解鎖時(shí)，按照該 地址信息，將智能鎖提取的用戶賬戶信息、使用者身份信息、解鎖的時(shí)間信息等存儲(chǔ)入樓宇 管理系統(tǒng)的用戶使用記錄中。
[0026] d.對(duì)應(yīng)用戶賬戶的臨時(shí)鑰匙的使用標(biāo)志列表，可以為有序序列要求和賬戶軟件中 的臨時(shí)鑰匙生成標(biāo)志位個(gè)數(shù)相同，且能呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，方便對(duì)標(biāo)志位進(jìn)行增補(bǔ)的操作，在 多用戶條件下，需要對(duì)每個(gè)用戶都相應(yīng)的分配一個(gè)標(biāo)志列表。
[0027] 二、臨時(shí)二維碼電子鑰匙的生成，參見圖2和圖4。
[0028] 1)用戶在賬戶軟件中輸入臨時(shí)使用人的信息，或者使用軟件讀取聯(lián)系人信息等方 式，錄入臨時(shí)使用人的信息，對(duì)于權(quán)限分級(jí)的賬戶軟件還需要用戶根據(jù)所生成臨時(shí)鑰匙需 要的權(quán)限設(shè)定鑰匙類型。賬戶軟件根據(jù)使用人的信息和鑰匙類型，以及用戶賬戶的信息，得 到所需的鑰匙信息
[0029] 鑰匙信息包含的信息：
[0030] ID:賬戶編號(hào)字段，標(biāo)注了電子鑰匙對(duì)應(yīng)賬戶編號(hào)。
[0031]type:電子鑰匙類型字段，可由一位或者多位二進(jìn)制位表示使用者的類型，僅由一 位二進(jìn)制書表示時(shí)，type= 0表示為用戶的長(zhǎng)期鑰匙，type= 1表示為使用者的臨時(shí)鑰匙。 當(dāng)選擇多位二進(jìn)制數(shù)時(shí)，可以用type的不同，來(lái)對(duì)不同權(quán)限的臨時(shí)鑰匙進(jìn)行劃分。
[0032] message:信息字段，包含了鑰匙使用者的詳細(xì)身份信息，可以為臨時(shí)使用人的身 份證號(hào)，或者姓名、電話等信息，用于后臺(tái)記錄房間出入的人員信息。
[0033