CN111127710A - 一种智能锁安全离线开锁密码生成方法 - Google Patents

一种智能锁安全离线开锁密码生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能锁安全离线开锁密码生成方法,包括:智能锁生成临时密码种子;智能锁将临时密码种子传输至APP;APP用密码种子结合当前时间进行哈希运算,得到哈希信息摘要,再对信息摘要进行开锁位数求余即得开锁临时密码;智能锁对临时密码进行对比后开门。本发明通过近场通信的方式使APP和智能锁连接,APP和智能锁通过非对称DH的方式交换数据,同时传输过程通过管理员密码生成临时加密密钥,自行计算临时密码的方式,服务器不保存任何敏感信息,不计算开门密钥,减少服务器负担,提高密码使用的安全性,且智能锁与APP不需要保持WIFI长连接,减少通信等模块的功耗,降低成本。

Description

一种智能锁安全离线开锁密码生成方法
技术领域
本发明涉及密码开锁技术领域,尤其涉及的是一种智能锁安全离线开锁密码生成方法。
背景技术
现有技术中,智能锁开锁方法主要有以下三种方法:
1、通过本地菜单设置固定临时密码给客人使用。
2、通过WIFI长连接,APP通过服务器向智能锁申请临时开锁密码,这样每次使用的时候通过APP发送指令等信息到服务器,智能锁生成开锁密码返回给APP,APP将开锁密码分享给客人。
3、智能锁和服务器平常保持断开状态,使用的时候APP连接服务器,申请临时开锁密码,服务器将开锁密码返回给APP,用户再智能锁端输入密码的时候连接服务器,将密码发送给服务器验证或者将临时密码下发给智能锁对比,验证通过则开门。
以上三种方法分别存在三个问题:
1、每次使用前都需要设置,使用不方便,如果不重新设置可能会涉及到临时密码泄露造成安全问题。
2、通过WIFI长连接的方式方法保持WIFI等通信模块常开造成功耗高,电池使用时间缩短,降低用户体验。
3、由于智能锁没有保持连接状态,在用户唤醒锁的时候连接服务器存在连接时间不确定的因素,验证时间长会影响用户体验,而且密码生成算法存储于服务器中,如果服务器被劫持容易造成安全问题,同时如果用户数量特别巨大的情况下对服务器计算能力要求很高,增加公司成本。
因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种智能锁安全离线开锁密码生成方法,能保证智能锁开锁的安全性,开锁过程有良好的使用体验,开锁设备的功耗非常低,节约成本。
本发明的技术方案如下:一种智能锁安全离线开锁密码生成方法,包括如下步骤:
S1、唤醒智能锁,检测APP与智能锁同网络后,启用同网络通信连接智能锁;
S2、智能锁生成临时密码种子;
S3、智能锁将临时密码种子通过点对点交换传输至APP;
S4、APP用密码种子结合当前时间进行哈希运算,得到哈希信息摘要,再对信息摘要进行开锁位数求余即得开锁临时密码;
S5、将临时密码输入至智能锁上;
S6、智能锁对临时密码进行对比后开门。
采用上述技术方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S1中,智能锁与APP通过近场通信同网络。
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S2中,还包括如下步骤:
S201、在APP中输入管理员密码;
S202、进入密码种子生成菜单;
S203、定时器开始以微秒单位计时;
S204、智能锁与APP网络信息交换;
S205、在APP上手动输入智能锁发送的随即数;
S206、计时器停止计时,读取定时器数据T1并存储;
S207、智能锁获取T1、本地MCU生成的128位随机数Random以及读取本地MCU的唯一SN号;
S208、智能锁将得到的T1、SN号以及128位随即数Random一起组合得到密码种子P,P=T1+SN+Random。
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S3中,智能锁与APP采用非对称DH的方式进行点对点交换传输参数。
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S3中,还包括如下步骤:
S301、APP扫码智能锁序列号;
S302、服务器关联APP标识和智能锁序列号;
S303、设置WIFI SSID和密码;
S304、智能锁通过服务器连接APP;
S305、智能锁发送4位随机数;
S306、在智能锁上输入4位随机数验证;
S307、智能锁发送内网IP到APP;
S308、利用管理密码生成种子密钥;
S309、APP与智能锁通过内网通信申请临时密码种子;
S310、服务器利用密钥加密临时密码种子发送至APP。
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S4中,开锁临时密码计算公式为:P开锁=hash(P+T当前)MOD10n
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S6中,还包括如下步骤:
S601、智能锁检测临时密码是否为用户密码;
S602、所述S601中,检测为是,则直接进行用户密码开门流程;
S603、所述S601中,检测为否,则检测输入的位数是否正确;
S604、所述S603中,检测为是,则计算需要验证的时间点,检测为否,则需要重新输入临时密码;
S605、所述S604中,计算需要验证的时间点后,再逐点计算各时间点是否匹配;
S606、检测计算结果和输入密码是否匹配;
S607、所述S606中,检测为是,则进行临时密码开门,检测为否则需重新输入临时密码,重复S601~S607。
采用上述各个方案,所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法中,所述S604中,时间点计算为:根据时间计数步长t和当前时间T当前及临时密码有效期TOA得到TN=[T当前]t-Nt,其中,[T当前]t为对当前时间T进行时间步长t取整数,N为
Figure BDA0002326153810000041
采用上述各个技术方案,本发明通过近场通信的方式使APP和智能锁连接,APP和智能锁通过非对称DH的方式交换数据,同时传输过程通过管理员密码生成临时加密密钥,自行计算临时密码的方式,服务器不保存任何敏感信息,不计算开门密钥,减少服务器负担,提高密码使用的安全性,且智能锁与APP不需要保持WIFI长连接,减少通信等模块的功耗,降低成本。
附图说明
图1为本发明的整体步骤流程示意图;
图2为本发明的S2详细步骤示意图;
图3为本发明的S3详细步骤示意图;
图4为本发明的S6详细步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。
如图1,本实施例提供了一种智能锁安全离线开锁密码生成方法,利用本地近场通信的方式交换临时密码因子,减少通信风险,用户通过APP菜单进入生成临时开锁密码分享给客人或朋友,在锁上手动输入开锁密码,智能锁通过计算对比开锁密码开门。
具体包括如下步骤:
S1、唤醒智能锁,检测APP与智能锁同网络后,启用同网络通信连接智能锁。
S2、智能锁生成临时密码种子。
S3、智能锁将临时密码种子通过点对点交换传输至APP。
S4、APP用密码种子结合当前时间进行哈希运算,得到哈希信息摘要,再对信息摘要进行开锁位数求余即得开锁临时密码。
S5、将临时密码输入至智能锁上。
S6、智能锁对临时密码进行对比后开门。
优选的,所述S1中,智能锁与APP通过近场通信同网络。利用近场通信的方式解决了高功耗问题,不需要WiFi长连接,以免造成通信的高功耗,延长智能锁的使用时间。
优选的,如图2,所述S2中,还包括如下步骤:
S201、在APP中输入管理员密码。
S202、进入密码种子生成菜单。
S203、定时器开始以微秒单位计时。
S204、智能锁与APP网络信息交换。
S205、在APP上手动输入智能锁发送的随即数。
S206、计时器停止计时,读取定时器数据T1并存储。
S207、智能锁获取T1、本地MCU生成的128位随机数Random以及读取本地MCU的唯一SN号。
S208、智能锁将得到的T1、SN号以及128位随即数Random一起组合得到密码种子P,P=T1+SN+Random。
在上述步骤中,主要为智能锁生成临时密码种子,输入管理员密码开始微秒单位计时,到智能锁收到4位按键输入的智能锁通过网络发送到APP的随机数停止计时,将得到的定时器值与本地MCU的唯一SN号以及通过MCU获取128位真随机数一起组合得到密码种子。即:P=T1+SN+Random,由于每个人操作时间,网络延迟等等参数不一致,T1具备比较确信的随机数特征,另外在正常情况下随机数生成器也比较可靠,保证密码种子P可靠的随机特性
优选的,所述S3中,智能锁与APP采用非对称DH的方式进行点对点交换传输参数。如图3,所述S3中,具体还包括如下步骤:
S301、APP扫码智能锁序列号。
S302、服务器关联APP标识和智能锁序列号。
S303、设置WIFI SSID和密码。
S304、智能锁通过服务器连接APP。
S305、智能锁发送4位随机数。
S306、在智能锁上输入4位随机数验证。
S307、智能锁发送内网IP到APP。
S308、利用管理密码生成种子密钥。
S309、APP与智能锁通过内网通信申请临时密码种子。
S310、服务器利用密钥加密临时密码种子发送至APP。
上述密码种子交换过程采用本地点对点交换策略,由于密码种子参数的不可预测性和采用非对称DH的方式传输参数,可以确保种子参数的安全。
优选的,所述S4中,开锁临时密码计算公式为:P开锁=hash(P+T当前)MOD10n。生成此开锁临时密码后即可将其分享给客人或朋友在门上使用,在智能锁上输入开锁临时密码即可,等待智能锁对比密码正确后即可开门。
优选的,如图4,所述S6中,具体还包括如下步骤:
S601、智能锁检测临时密码是否为用户密码。
S602、所述S601中,检测为是,则直接进行用户密码开门流程。
S603、所述S601中,检测为否,则检测输入的位数是否正确。
S604、所述S603中,检测为是,则计算需要验证的时间点,检测为否,则需要重新输入临时密码。
S605、所述S604中,计算需要验证的时间点后,再逐点计算各时间点是否匹配。
S606、检测计算结果和输入密码是否匹配。
S607、所述S606中,检测为是,则进行临时密码开门,检测为否则需重新输入临时密码,重复S601~S607。
优选的,所述S604中,时间点计算为:根据时间计数步长t和当前时间T当前及临时密码有效期TOA得到TN=[T当前]t-Nt,其中,[T当前]t为对当前时间T进行时间步长t取整数,N为
Figure BDA0002326153810000071
智能锁比对临时密码的过程中,锁端收到键盘输入的密码后,首先检查是否有正确的用户密码,如果有正确的用户密码执行正常开门流程,如果没有正确的用户密码,检查密码位数是否为设定位数,位数正确则根据设置的密码有效期和时间精度计算出需要计算的时间点,然后取出临时密码种子和当前时间附近的时间点一起采用和APP相同算法进行运算,如果在所计算的时间点内匹配则密码有效,否则提示用户密码过期或者无效。
当然,上述实施例中,密码种子参数不限于wifi本地传输,也包括通过蓝牙、NFC、线材直连等方式得到种子参数,其APP客户端也不限于种子参数加时间的哈希运算,其包括在APP输入智能锁和APP双方已知的密码、数据等参数一起生成开锁密码。
采用上述各个技术方案,本发明通过近场通信的方式使APP和智能锁连接,APP和智能锁通过非对称DH的方式交换数据,同时传输过程通过管理员密码生成临时加密密钥,自行计算临时密码的方式,服务器不保存任何敏感信息,不计算开门密钥,减少服务器负担,提高密码使用的安全性,且智能锁与APP不需要保持WIFI长连接,减少通信等模块的功耗,降低成本。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、唤醒智能锁,检测APP与智能锁同网络后,启用同网络通信连接智能锁;
S2、智能锁生成临时密码种子;
S3、智能锁将临时密码种子通过点对点交换传输至APP;
S4、APP用密码种子结合当前时间进行哈希运算,得到哈希信息摘要,再对信息摘要进行开锁位数求余即得开锁临时密码;
S5、将临时密码输入至智能锁上;
S6、智能锁对临时密码进行对比后开门。
2.根据权利要求1所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S1中,智能锁与APP通过近场通信同网络。
3.根据权利要求2所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S2中,还包括如下步骤:
S201、在APP中输入管理员密码;
S202、进入密码种子生成菜单;
S203、定时器开始以微秒单位计时;
S204、智能锁与APP网络信息交换;
S205、在APP上手动输入智能锁发送的随即数;
S206、计时器停止计时,读取定时器数据T1并存储;
S207、智能锁获取T1、本地MCU生成的128位随机数Random以及读取本地MCU的唯一SN号;
S208、智能锁将得到的T1、SN号以及128位随即数Random一起组合得到密码种子P,P=T1+SN+Random。
4.根据权利要求3所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S3中,智能锁与APP采用非对称DH的方式进行点对点交换传输参数。
5.根据权利要求4所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S3中,还包括如下步骤:
S301、APP扫码智能锁序列号;
S302、服务器关联APP标识和智能锁序列号;
S303、设置WIFI SSID和密码;
S304、智能锁通过服务器连接APP;
S305、智能锁发送4位随机数;
S306、在智能锁上输入4位随机数验证;
S307、智能锁发送内网IP到APP;
S308、利用管理密码生成种子密钥;
S309、APP与智能锁通过内网通信申请临时密码种子;
S310、服务器利用密钥加密临时密码种子发送至APP。
6.根据权利要求5所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S4中,开锁临时密码计算公式为:P开锁=hash(P+T当前)MOD10n
7.根据权利要求6所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S6中,还包括如下步骤:
S601、智能锁检测临时密码是否为用户密码;
S602、所述S601中,检测为是,则直接进行用户密码开门流程;
S603、所述S601中,检测为否,则检测输入的位数是否正确;
S604、所述S603中,检测为是,则计算需要验证的时间点,检测为否,则需要重新输入临时密码;
S605、所述S604中,计算需要验证的时间点后,再逐点计算各时间点是否匹配;
S606、检测计算结果和输入密码是否匹配;
S607、所述S606中,检测为是,则进行临时密码开门,检测为否则需重新输入临时密码,重复S601~S607。
8.根据权利要求7所述的智能锁安全离线开锁密码生成方法,其特征在于,所述S604中,时间点计算为:根据时间计数步长t和当前时间T当前及临时密码有效期TOA得到TN=[T当前]t-Nt,其中,[T当前]t为对当前时间T进行时间步长t取整数,N为
Figure FDA0002326153800000031
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