專利名稱：基于導(dǎo)光信號的加密、解密方法和裝置的制作方法
基于導(dǎo)光信號的加密、解密方法和裝置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于導(dǎo)光信號的加密、解密方法和裝置。背景技術(shù)：
光通信包括非可見光通信和可見光通信，常見的非可見光通信如紅外線通信，紅外線通信是利用紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號后輸出。 常見的可見光通信是一種在LED技術(shù)上發(fā)展起來的新興的、短距離高速無線光通信技術(shù)。 可見光通信的基本原理就是利用LED比熒光燈和白熾燈切換速度快的特點(diǎn)，通過LED光源的高頻率閃爍來進(jìn)行通信，有光代表1，無光代表0，發(fā)出高速的光信號，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換而獲得 目息?，F(xiàn)有技術(shù)中，光通信技術(shù)因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)不易被干擾和捕獲，光通信設(shè)備制作簡單且不宜損壞或消磁，可以用來制作無線光加密鑰匙。與微波技術(shù)相比，無線光通信有相當(dāng)豐富的頻譜資源，這是一般微波通信和無線通信無法比擬的；同時可見光通信可以適用任何通信協(xié)議、適用于任何環(huán)境；在安全性方面，其相比傳統(tǒng)的磁性材料，無需擔(dān)心消磁問題，更不必?fù)?dān)心通信內(nèi)容被人竊??；無線光通信的設(shè)備架設(shè)靈活便捷，且成本低廉，適合大規(guī)模普及應(yīng)用。
但是目前原始數(shù)據(jù)以光信號的形式傳輸?shù)倪^程中并沒有進(jìn)行加密，而是直接將信號調(diào)制到光信號上進(jìn)行傳輸，或者發(fā)射端與接收端只采用固定的不隨時間變化的加密信號 (如偽碼信號)進(jìn)行加密，如果使用高速攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，就可以復(fù)制出同樣頻閃的光信號， 由于接收端解碼所用的偽碼信號是固定的，所以復(fù)制的光信號也可以被接收端識別并進(jìn)行正確解密，從而使加密失去意義，因此存在安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是避免復(fù)制的光信號也可以被接收端識別并進(jìn)行正確解密，從而使加密失去意義。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于導(dǎo)光信號的加密方法，所述方法包括
采用變化的偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密；
將加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號合并，獲得擾碼信號。
可選的，所述變化的偽碼信號是隨本地時間的變化而連續(xù)變化的偽碼信號；或者，
隨預(yù)設(shè)的單位時間進(jìn)行變化的偽碼信號。
可選的，所述變化的偽碼信號是隨發(fā)射信號的預(yù)設(shè)次數(shù)而變化的偽碼信號。
可選的，所述變化的偽碼信號是信號的頻率根據(jù)預(yù)設(shè)條件而變化的偽碼信號。
可選的，所述預(yù)設(shè)的條件是信號的頻率根據(jù)晶振信息的變化進(jìn)行頻率變化；或者，
信號的頻率根據(jù)本地時鐘信息的變化進(jìn)行頻率變化。
可選的，所述采用變化的偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密，具體包括
將原始信號和導(dǎo)光信號分別與當(dāng)前時段的偽碼信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算和/或算術(shù)運(yùn)笪ο
可選的，所述邏輯運(yùn)算包括異或運(yùn)算、同或運(yùn)算、或者與非運(yùn)算。
可選的，所述算術(shù)運(yùn)算包括加法、減法、乘法、或者除法運(yùn)算。
可選的，所述方法還包括
采用MD5加密算法、RSA加密算法、DES加密算法、或者AES加密算法對所述擾碼信號進(jìn)行加密。
可選的，所述方法之前還包括
從外部接收原始信號。
可選的，所述原始信號是可見光信號、紅外信號、遠(yuǎn)紅外信號、或者紫外信號。
可選的，所述原始信號是表征ID信息的數(shù)字信號；或者，表征生物特征信息的數(shù)字信號。
可選的，所述原始信號為基帶數(shù)據(jù)信號。
可選的，所述方法還包括
以光信號的形式發(fā)送所述擾碼信號。
可選的，所述以可見光信號的形式發(fā)送所述擾碼信號之前，還包括
對所述擾碼信號進(jìn)行調(diào)制。
可選的，所述原始信號的頻率與所述導(dǎo)光信號的頻率相同或者存在整數(shù)倍關(guān)系。
可選的，所述原始信號與所述導(dǎo)光信號的起止相位相同。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于導(dǎo)光信號的解密方法， 所述方法包括
將擾碼信號分解為加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號；
對所述加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，若解擾后的導(dǎo)光信號與當(dāng)前狀態(tài)對應(yīng)的偽碼信號相同，則采用所述偽碼信號對加密的原始信號進(jìn)行解密。
可選的，對所述加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，具體包括
對所述加密的導(dǎo)光信號與預(yù)設(shè)的導(dǎo)光信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算；和/或算術(shù)運(yùn)算。
可選的，所述方法之前還包括
采用MD5解密、RSA解密算法、DES解密算法、或者AES解密算法對所述擾碼信號進(jìn)行解擾。
可選的，所述偽碼信號是變化的偽碼信號。
可選的，所述方法之前，還包括
接收以光信號形式表征的加擾信號。
可選的，所述接收以光信號形式表征的加擾信號之后，還包括
對所述加擾信號進(jìn)行解調(diào)。
可選的，所述方法還包括
對解密后的原始信號進(jìn)行判定，若合法，控制與其連接的功能單元動作。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于導(dǎo)光信號的加密裝置，所述加密裝置包括第一偽碼發(fā)生器，用于輸出變化的偽碼信號；導(dǎo)光信號發(fā)生器,用于輸出導(dǎo)光 信號；編碼器，用于采用所述偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密，將加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號合并，獲得擾碼信號。可選的，所述加密裝置還包括與所述編碼器連接、用于對所述擾碼信號進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器?？蛇x的，所述加密裝置還包括與所述編碼器連接的獲取單元，用于從外部獲取原始信號?？蛇x的，所述獲取單元是光電傳感器、紅外線傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器、或者紫外傳感器?？蛇x的，所述加密裝置還包括發(fā)射單元，用于發(fā)射所述擾碼信號?？蛇x的，所述發(fā)射單元是LED、紅外發(fā)光二極管、遠(yuǎn)紅外發(fā)光二極管、或者紫外發(fā)光
二極管?？蛇x的，所述加密裝置可集成在手機(jī)、MP3、或者PSP等電子設(shè)備中。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于導(dǎo)光信號的解密裝置，所述解密裝置包括分解單元，用于將擾碼信號分解為加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號；第二偽碼發(fā)生器，用于輸出變化的偽碼信號；偽碼判決器，用于對加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，判定解擾后的信號與所述偽碼信號是否相同，若相同發(fā)送譯碼指令；譯碼器，用于接收到譯碼指令時，采用解擾后的信號對加密的原始信號進(jìn)行解密?？蛇x的，所述解密裝置還包括與所述分解單元連接，用于對所述擾碼信號進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器?？蛇x的，所述解密裝置還包括與所述分解單元連接的接收單元，用于接收光信號。可選的，所述接收單元是光電傳感器、紅外線傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器、或者紫外傳感器?？蛇x的，所述加密裝置還包括原始信號判決器，用于將解密的原始信號與預(yù)置的原始信號進(jìn)行比對，判定接收的原始信號的合法性?？蛇x的，所述解密裝置可集成在手機(jī)、MP3、或者PSP等電子設(shè)備上、也可以是獨(dú)立存在的裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)發(fā)射端和接收端之間所傳輸?shù)男盘柌⒉皇窃紨?shù)據(jù)信號，而是加密后的擾碼信號，并且該擾碼信號變化的，因此不易被破解，從而提高了信號傳輸?shù)陌踩浴?br> 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1，實(shí)施例一提供的基于導(dǎo)光信號的加密和解密方法流程圖；圖2，實(shí)施例二提供的基于導(dǎo)光信號的加密和解密方法流程圖；圖3，實(shí)施例三提供的基于導(dǎo)光信號的加密和解密系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4，實(shí)施例四提供的基于導(dǎo)光信號的加密和解密系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。首先，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面對本發(fā)明的技術(shù)方案作簡要介紹本發(fā)明提供了一種在信號傳輸過程中，發(fā)射端對原始信號進(jìn)行加密，接收端對加密后的信號進(jìn)行解密，還原出原始信號的方法。這種方法中發(fā)射端和接收端所采用偽碼信號是不斷變化的，通過本發(fā)明所描述的同步方法，可以使接收端識別加密所用的偽碼信號， 使得解密所用的偽碼信號能夠跟發(fā)射端的偽碼信號保持一致，從而能夠正確解密。實(shí)施例I、參見圖I，是本發(fā)明實(shí)施例一提供的基于導(dǎo)光信號的加密和加密方法流程圖，該方法包括SlOl :在當(dāng)前時段，發(fā)射端與接收端連接。S102 :接收端調(diào)整接收端狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)與所述發(fā)射端狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)同步。通過SlOl和S102實(shí)現(xiàn)發(fā)射端與接收端的握手。S103:發(fā)射端將原始信號和導(dǎo)光信號分別與當(dāng)前時段的偽碼信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算，獲得加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號。在具體的實(shí)施過程中，還可以對發(fā)射端將原始信號和導(dǎo)光信號分別與當(dāng)前時段的偽碼信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，或者同時進(jìn)行邏輯、算術(shù)混合運(yùn)算，如采用邏輯運(yùn)算中的異或運(yùn)算、同或運(yùn)算、以及與非運(yùn)算中的任意一種運(yùn)算方式，與算術(shù)運(yùn)算中的加法、減法、乘法、以及除法運(yùn)算中的任意一種運(yùn)算方式進(jìn)行混合運(yùn)算。偽碼信號是變化的偽碼信號，可以是隨本地時間的變化而連續(xù)變化的偽碼信號；或者隨預(yù)設(shè)的單位時間進(jìn)行變化的偽碼信號。也可以是隨發(fā)射信號的預(yù)設(shè)次數(shù)而變化的偽碼信號。還可以是信號的頻率根據(jù)預(yù)設(shè)條件而變化的偽碼信號，例如偽碼信號的頻率根據(jù)晶振信息的變化進(jìn)行頻率變化；或者，偽碼信號的頻率根據(jù)本地時鐘信息的變化進(jìn)行頻率變化。原始信號、導(dǎo)光信號以及偽碼信號之間的頻率相同或者存在整數(shù)倍關(guān)系；和/或起止相位相同。原始信號可以是從外部獲取的信號，如表征ID信息的數(shù)字信號、表征生物特征信息的數(shù)字信號等數(shù)字信號；也可以是可見光信號、紅外信號、遠(yuǎn)紅外信號、或者紫外信號等光信號；還可以使基帶數(shù)據(jù)信號。導(dǎo)光信號則是由導(dǎo)光信號發(fā)生器產(chǎn)生，加擾前是一組全“I” 二進(jìn)制數(shù)字。例如，在Tl時間，假設(shè)發(fā)射端 I 的信號為 0000000000000000000000000000011011111111111111111111111111111111，共 64 位，其前 32 位為其原始信號，即 00000000000000000000000000000110 ;后32位是全I(xiàn)的導(dǎo)光信號。在Tl單位時間內(nèi)偽碼發(fā)生器的狀態(tài)為狀態(tài)1，假設(shè)為11101001110100111010001001001101，則其邏輯運(yùn)算，如異或的過程如表I所
示
權(quán)利要求
1.一種基于導(dǎo)光信號的加密方法，其特征在于，所述方法包括 采用變化的偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密； 將加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號合并，獲得擾碼信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述變化的偽碼信號是隨本地時間的變化而連續(xù)變化的偽碼信號；或者， 隨預(yù)設(shè)的單位時間進(jìn)行變化的偽碼信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述變化的偽碼信號是隨發(fā)射信號的預(yù)設(shè)次數(shù)而變化的偽碼信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述變化的偽碼信號是信號的頻率根據(jù)預(yù)設(shè)條件而變化的偽碼信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加密方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的條件是信號的頻率根據(jù)晶振信息的變化進(jìn)行頻率變化；或者， 信號的頻率根據(jù)本地時鐘信息的變化進(jìn)行頻率變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述采用變化的偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密，具體包括 將原始信號和導(dǎo)光信號分別與當(dāng)前時段的偽碼信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算和/或算術(shù)運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加密方法，其特征在于，所述邏輯運(yùn)算包括異或運(yùn)算、同或運(yùn)算、或者與非運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加密方法，其特征在于，所述算術(shù)運(yùn)算包括加法、減法、乘法、或者除法運(yùn)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述方法還包括 采用MD5加密算法、RSA加密算法、DES加密算法、或者AES加密算法對所述擾碼信號進(jìn)行加密。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述方法之前還包括 從外部接收原始信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加密方法，其特征在于，所述原始信號為可見光信號、紅外信號、遠(yuǎn)紅外信號、或者紫外信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加密方法，其特征在于，所述原始信號為表征ID信息的數(shù)字信號；或者，表征生物特征信息的數(shù)字信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述原始信號為基帶數(shù)據(jù)信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述方法還包括 以光信號的形式發(fā)送所述擾碼信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的加密方法，其特征在于，所述以可見光信號的形式發(fā)送所述擾碼信號之前，還包括 對所述擾碼信號進(jìn)行調(diào)制。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述原始信號的頻率與所述導(dǎo)光信號的頻率相同或者存在整數(shù)倍關(guān)系。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加密方法，其特征在于，所述原始信號與所述導(dǎo)光信號的起止相位相同。
18.一種基于導(dǎo)光信號的解密方法，其特征在于，所述方法包括 將擾碼信號分解為加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號； 對所述加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，若解擾后的導(dǎo)光信號與當(dāng)前狀態(tài)對應(yīng)的偽碼信號相同，則采用所述偽碼信號對加密的原始信號進(jìn)行解密。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的解密方法，其特征在于，對所述加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，具體包括 對所述加密的導(dǎo)光信號與預(yù)設(shè)的導(dǎo)光信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算；和/或算術(shù)運(yùn)算。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的解密方法，其特征在于，所述方法之前還包括 采用MD5解密、RSA解密算法、DES解密算法、或者AES解密算法對所述擾碼信號進(jìn)行解擾。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的解密方法，其特征在于，所述偽碼信號是變化的偽碼信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的解密方法，其特征在于，所述方法之前，還包括 接收以光信號形式表征的加擾信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的解密方法，其特征在于，所述接收以光信號形式表征的加擾信號之后，還包括 對所述加擾信號進(jìn)行解調(diào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的解密方法，其特征在于，所述方法還包括 對解密后的原始信號進(jìn)行判定，若合法，控制與其連接的功能單元動作。
25.一種基于導(dǎo)光信號的加密裝置，其特征在于，所述加密裝置包括 第一偽碼發(fā)生器，用于輸出變化的偽碼信號； 導(dǎo)光信號發(fā)生器，用于輸出導(dǎo)光信號； 編碼器，用于采用所述偽碼信號分別對原始信號和導(dǎo)光信號進(jìn)行加密，將加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號合并，獲得擾碼信號。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的加密裝置，其特征在于，所述加密裝置還包括與所述編碼器連接、用于對所述擾碼信號進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的加密裝置，其特征在于，所述加密裝置還包括與所述編碼器連接的獲取單元，用于從外部獲取原始信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的加密裝置，其特征在于，所述獲取單元是光電傳感器、紅外線傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器、或者紫外傳感器。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的加密裝置，其特征在于，所述加密裝置還包括發(fā)射單元，用于發(fā)射所述擾碼信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的加密裝置，其特征在于，所述發(fā)射單元是LED、紅外發(fā)光二極管、遠(yuǎn)紅外發(fā)光二極管、或者紫外發(fā)光二極管。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至30任意一項(xiàng)所述的加密裝置，其特征在于，所述加密裝置可集成在手機(jī)、MP3、或者PSP等電子設(shè)備上、也可以是獨(dú)立存在的裝置。
32.一種基于導(dǎo)光信號的解密裝置，其特征在于，所述解密裝置包括 分解單元，用于將擾碼信號分解為加密的原始信號和加密的導(dǎo)光信號； 第二偽碼發(fā)生器，用于輸出變化的偽碼信號； 偽碼判決器，用于對加密的導(dǎo)光信號進(jìn)行解擾，判定解擾后的信號與所述偽碼信號是否相同，若相同發(fā)送譯碼指令； 譯碼器，用于接收到譯碼指令時，采用解擾后的信號對加密的原始信號進(jìn)行解密。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的解密裝置，其特征在于，所述解密裝置還包括 與所述分解單元連接，用于對所述擾碼信號進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的解密裝置，其特征在于，所述解密裝置還包括 與所述分解單元連接的接收單元，用于接收光信號。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的解密裝置，其特征在于，所述接收單元是光電傳感器、紅外線傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器、或者紫外傳感器。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的解密裝置，其特征在于，所述加密裝置還包括 原始信號判決器，用于將解密的原始信號與預(yù)置的原始信號進(jìn)行比對，判定接收的原始信號的合法性。
37.根據(jù)權(quán)利要求32至36任意一項(xiàng)所述的解密裝置，其特征在于，手機(jī)、MP3、MP4、PSP等移動電子設(shè)備上、或者是獨(dú)立存在的裝置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于導(dǎo)光信號的加密、解密方法和裝置，發(fā)射端采用變化的偽碼信號對原始信號和導(dǎo)光信號加密，編碼后得到擾碼信號；接收端利用解擾后的導(dǎo)光信號判定當(dāng)前狀態(tài)對應(yīng)偽碼信號是否準(zhǔn)確，若準(zhǔn)確，采用當(dāng)前狀態(tài)對應(yīng)偽碼信號對加密的原始信號解密。由于發(fā)射端和接收端之間傳輸?shù)男盘柺亲兓臄_碼信號，不易破解，從而信號傳輸?shù)陌踩浴?br> 文檔編號H04L9/00GK102983961SQ201210462170
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者劉若鵬, 欒琳, 肖光錦 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司