CN112118574B - 一种基于机器聊天的安全通信方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器聊天的安全通信方法及***，通过在用户与待通信的智能体之间建立安全通信秘钥，当用户与智能体建立聊天通信时，智能体随机从安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥发送给用户进行识别，当用户对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认用户为正确聊天对象，否则智能体结束与用户之间的通信，利用用户与智能体之间建立的安全通信秘钥作为聊天对象核实机制，不需要第三方安全认证，安全可靠，且智能体与用户之间的安全通信秘钥由用户初始设定，随机生成，不需要将安全通信秘钥进行传递通信，防止被窃取，在通信过程中可形成新的安全通信秘钥，可大大提高智能体的通信安全，可实现易用性、安全性的平衡，鲁棒性好。

Description

一种基于机器聊天的安全通信方法及***

技术领域

本发明属于智能体安全领域，具体涉及一种基于机器聊天的安全通信方法及***。

背景技术

随着人工智能和物联网的发展，人类可以和智能机器进行聊天及进行远程控制，给工业生产、家居生活带来了很多方便。通信的安全主要采用对称加密技术对内容加密，使用非对称加密的公钥、私钥技术对密码加密来予以保证，理论上公钥的分发和机器的控制权存在安全漏洞，即任何非法的智能体都可以生成一对公钥和私钥，并发出公钥冒充合法者，合法的机器也可能被非法的用户比如黑客或被暴力控制，导致通信过程非法，内容被窃取。虽然可以使用区块链技术进行公钥的确认，但有一定技术复杂度，普通用户不容易理解，因而信任度有限；也可以使用数字证书来确认公钥，但数字证书对于许多运算能力有限的嵌入式智能机器比较困难，并且操作方法复杂；也可以使用量子通信技术来确认公钥，但这种技术仍在研究发展之中，因此，以智能家居为例，虽然已出现多年，但并没有进入千家万户，除了功能、价格等原因之外，在许多应用领域，安全问题是影响物联网***大量普及的一个关键因素，因此，如何提高智能机器通讯使用安全，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器聊天的安全通信方法及***，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于机器聊天的安全通信方法，包括以下步骤：

步骤1)、在用户与待通信的智能体之间建立安全通信秘钥；

步骤2)、当用户与智能体建立聊天通信时，智能体随机从安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥发送给用户进行识别，当用户对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认用户为正确聊天对象，否则智能体结束与用户之间的通信。

进一步的，在智能体注册安装完成后，用户与智能体之间进行通信聊天，智能体将其与用户之间的通信聊天记录保存形成安全通信秘钥。

进一步的，智能体产生一个随机密码对其与用户之间的通信聊天记录进行AES加密并保存在自己的存储器中，并给每个聊天记录一个序号。

进一步的，对于智能体与智能体之间的通信，建立多个智能体之间的聊天机制，多个智能体之间的聊天记录保存加密后形成智能体与智能体之间的安全通信秘钥，智能体与智能体之间的安全通信秘钥数量达到设定值后，结束多个智能体之间的聊天。

进一步的，用户端向智能体发出公钥K，用户端有公钥K对应解密的私钥，智能体从自身存储的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，根据接收到的公钥K对提取的安全通信秘钥进行加密后发送给用户端，用户端根据自身的私钥对加密后的安全通信秘钥进行解密并回答，将安全通信秘钥对应的答案发送至智能体，智能体根据用户回答的问题，判断用户是否为正确聊天对象。

进一步的，当确定当前聊天用户为正确的聊天对象后，智能体与用户进行正常通信聊天交流，同时将正常通信聊天交流内容存储，更新智能体存储的安全通信秘钥，将已经答复过的安全通信密钥删除。

进一步的，当确定当前聊天用户为正确的聊天对象后，用户使用私钥对密码K1加密后发给智能体，智能体使用用户发送的公钥K对加密后的密码K1进行解密，用户和智能体通信内容均使用密码K1对聊天内容进行AES对称加密，再发到网上，再根据各自得到密码解密。

进一步的，如果智能体存储的安全通信秘钥少于安全设定阈值，智能体将不会建立聊天，需要对智能体进行初始注册设置。

进一步的，建立用户与服务器之间的安全通信秘钥以及智能体与服务器之间的安全通信秘钥，当用户与新智能体建立通信聊天时，用户与服务器之间进行安全认证，通过安全认证后，利用服务器与智能体之间的安全通信秘钥，服务器作为用户的担保，确认用户为可信任聊天对象，用户与新智能体建立联系，聊天过程中建立新的安全通信秘钥。

一种机器聊天的安全通信***，包括存储模块、计算机控制模块以及传输模块，存储模块用于存储用户与智能体、智能体与智能体之间的安全通信秘钥；计算机控制模块用于建立智能体与用户、智能体与智能体之间的通信，并从聊天接收方的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，通过传输模块发送给聊天发起方进行识别，当聊天发起方对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认聊天发起方为正确聊天对象，否则聊天接收方结束与聊天发起方之间的通信。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种基于机器聊天的安全通信方法，通过在用户与待通信的智能体之间建立安全通信秘钥，当用户与智能体建立聊天通信时，智能体随机从安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥发送给用户进行识别，当用户对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认用户为正确聊天对象，否则智能体结束与用户之间的通信，利用用户与智能体之间建立的安全通信秘钥作为聊天对象核实机制，不需要第三方安全认证，安全可靠，且智能体与用户之间的安全通信秘钥由用户初始设定，随机生成，不需要将安全通信秘钥进行传递通信，防止被窃取，在通信过程中可形成新的安全通信秘钥，可大大提高机器聊天的安全通信，可实现易用性、安全性的平衡，具有相对完整的安全体系，鲁棒性好，具有实用价值。

进一步的，在智能体注册安装完成后，用户与智能体之间进行通信聊天，智能体将其与用户之间的通信聊天记录保存形成安全通信秘钥，不需要专门设定安全通信秘钥，简单可靠。

进一步的，用户向智能体发出公钥K，用户有公钥K对应解密的私钥，智能体从自身存储的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，根据接收到的公钥K对提取的安全通信秘钥进行加密后发送给用户，用户根据自身的私钥对加密后的安全通信秘钥进行解密并回答，形成用户与智能体之间的通信安全，双层安全机制，安全可靠。

一种机器聊天的安全通信***，结构简单，安全可靠，适应未来人工智能和物联网的发展，***使用时间越长，聊天记录越多，安全性越高。

附图说明

图1为本发明实施例中通信结构示意图。

图2为本发明实施例中智能体的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

一种基于机器聊天的安全通信方法，包括以下步骤：

步骤1)、在用户与待通信的智能体之间建立安全通信秘钥；

具体的，当智能体安装完成后，用户打开聊天软件，连接服务器，注册及登录，智能体自动连接服务器，注册及登录，在聊天软件上进行通信聊天，智能体记录通信记录，作为安全通信秘钥；具体的，用户按下智能体上的物理按键C(即安全通信秘钥记录按钮)，点击设备图标进行聊天，话题不限，可以是体育、娱乐或其它话题，智能体随机主动转换各种话题；智能体产生一个随机密码对其与用户之间的通信聊天记录进行AES加密并保存在自己的存储器中，并给每个聊天记录一个序号。当通信记录数量达到设定值(本申请设定M个)以后，智能体提示聊天结束，用户松开设备身上的物理按键C，完成安全通信秘钥设定，安全通信秘钥即经AES加密并保存在自己的存储器中的聊天记录。

对于智能体与智能体之间的通信，建立多个智能体之间的聊天机制，多个智能体之间的聊天记录保存加密后形成智能体与智能体之间的安全通信秘钥，同样的，智能体与智能体之间的安全通信秘钥数量达到设定值(本申请设定M个)以后，结束多个智能体之间的聊天。

步骤2)、当用户与智能体建立聊天通信时，智能体随机从安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥发送给用户进行识别，当用户对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认用户为正确聊天对象，否则智能体结束与用户之间的通信。

具体的，用户端即聊天软件客户端向智能体(即需要建立聊天的聊天对象)发出公钥K，用户端有与公钥K对应的私钥，智能体从自身存储的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，根据接收到的公钥K对提取的安全通信秘钥进行加密后发送给用户，用户端使用私钥对加密后的安全通信秘钥进行解密显示，用户回答，用户端将安全通信秘钥对应的答案发送至智能体，智能体根据用户回答的问题，判断用户是否为正确聊天对象，若智能体接收到的回答与其保存的安全通信秘钥答案一致，则认为当前通信用户为正确聊天对象。

判断为正确的聊天对象后，智能体与用户进行正常通信聊天交流，同时将正常通信聊天交流内容存储，更新智能体存储的安全通信秘钥，将已经使用过的安全通信密钥删除。

判断为正确的聊天对象后，用户端使用私钥加密“密码K1”发给智能体，智能体使用用户端发送的公钥K解密，得到密码K1，此后用户和智能体通信内容均使用密码K1对聊天内容进行AES对称加密，再发到网上，再根据各自得到密码解密，提高聊天记录的安全性。

具体的：智能体随机提取安全通信秘钥(即智能体安装完成后设定的历史聊天)的N个记录(N<M)，进行N次提问，如：根据聊天记录，将聊天记录的连续内容的前序作为问题，后续作为答案，咨询用户，当时你说的是什么，或当时我说的是什么，如果N个问题回答正确，即完成身份确认。提问次数N可以根据需要确定。智能体同时将已使用过的安全通信密钥打上旧记录标记，以后不再就旧记录提问。如果智能体存储的安全通信秘钥少于安全设定阈值，智能体将不会建立聊天，用户需要到现场对智能体进行设定。平时用户可以时不时与智能体聊天，增加新鲜聊天记录的数量。智能体与智能体之间互相通信，智能体主动发起与用户通信时，由智能体生成公钥和私钥，将公钥发给对方，采用相同的加解密机制。智能体与智能体之间的通信采用相同加解密机制。

如图2所示，家中的各种智能体组成聊天群，形成“区块”，在群中互相聊天，各个智能体均自行产生一个随机密码将聊天记录形成安全通信秘钥，对安全通信秘钥进行AES加密并保存在自己的存储器中，用户可随机与任意智能体聊天，不同智能体之间也是如此。

实施例：当用户想要控制智能体A时，如果回答不了智能体A的问题，可以请智能体J为他担保，J＝1时，用户任选一台智能体，比如智能体B为他担保，用于先与智能体B私聊，与智能体B建立联系，回答智能体B的问题，如果通过，智能体B将信任机制传递给智能体A，告诉智能体A此用户是可靠的，从而形成区块安全。智能体A与智能体B之间通信，建立互相安全通信。J的值可以根据应用领域的安全级别需要设定，例如安全低级J＝1，一般民用，安全中级J＝2，用于企业，安全高级J＝3，用于军事，也可以根据设备的重要程度设定，例如普通级J＝1，机密级J＝2，绝密级J＝3。对于无需考虑安全的通信，可设J＝0，从而提高通信效率及***易用性。

通信安全也可以由服务器保障，通过上述方法认证由用户与服务器，智能体与服务器进行。智能体在出厂安装之前，与服务器建立安全通信秘钥，即将智能体与服务器建立聊天联系，使智能体与服务器双方都有设定数量的聊天记录。智能体出厂安装后，用户与智能体X聊天，由智能体X确认用户安全后，将安全信息传递至服务器，取得服务器的信任，然后用户与服务器聊天，当用户与服务器建立足够安全通信秘钥数量时，用户的身份就可以由服务器直接担保。服务器可是以一台或多台，可以为一个到多个区块提供安全服务。

采用超时确认机制，当用户与智能体，或者智能体之间聊天开始后，空闲超过一定时间TF，再聊天需要从头确认，TF的值根据需要设定。

如果智能体被黑客侵入或暴力劫持，由于黑客或劫匪不知道用户与智能体之间历史上的安全通信秘钥，用户被劫持与智能体聊天时，回答历史记录相关问题会发生错误或超时，智能体可以继续进行虚假聊天，同时向服务器报警，使非法访问者不易觉察，争取破案时间并保护合法的主人。

智能体之间的聊天可以不使用自然语言，而是每次均采用足够长度的随机字符串，并记录下来，自然语言提的问题有可能被猜到，但随机字符串理论上可以做到不可能被猜到。网络上非法的设备将无法冒充合法设备，除非进行物理上的暴力破解，读出程序和记录，再进行分析，花费时间至少以周记算，也只能取得局部信任，物理上的安全由监控等其它安全***保障。

智能体中的自然语言处理方法采用基于关键词搜索和网络爬虫，基于注意力机制的分析，基于神经网络的分析、基于知识图普的映射，基于语言动力学的理解等现有技术，由于***目的不是要进行准确的对话，因此使用相对简单的关键词搜索和网络爬虫就可以达到要求，即当用户提问题时，智能体基于常用词典和概率统计进行分词，将关键词发到网络，爬取到相关内容，或将整句发到搜索引擎，取得结果，然后智能体随机摘取一句或一段话来回答回题。采用本发明形成的区块信任机制，不设超级密码，服务器不存储智能体之间、人与智能体之间的聊天记录，从而保障***的全局安全。

相对于区块链和CA中心的安全保障方法，本发明更接近人类的***衡。本发明适应未来人工智能和物联网的发展，具有相对完整的安全体系，鲁棒性好，具有实用价值。

一种基于机器聊天的安全通信***，包括存储模块、计算机控制模块以及传输模块，存储模块用于存储用户与智能体、智能体与智能体之间的安全通信秘钥；计算机控制模块用于建立智能体与用户、智能体与智能体之间的通信，并从聊天接收方的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，通过传输模块发送给聊天发起方进行识别，当聊天发起方对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认聊天发起方为正确聊天对象，否则聊天接收方结束与聊天发起方之间的通信。

如图1所示，智能体和用户通过移动设备(手机、平板、笔记本)或台式电脑联接互联网，通过聊天软件进行通信，服务器作为中转站，提供登录、注册、信息记录转发服务。智能体可以是不同种类的机器设备。

智能体的硬件层包括CPU、RAM、ROM及通信模块，中间层为操作***，应用层为聊天软件，手机和PC中装的聊天软件具有图形界面进行人机交互，而机器设备中的聊天软件可以不需要界面。

智能体的硬件实例包括但不限于树莓派或Dspic/ARM单片机/51MCU+W5500网络模块，聊天软件可以使用C#、Delphi、Lazarus、QT或Python实现。

点对点(用户与智能体之间或者智能体与智能体之间)安全由通信双方自己保障，区块安全由区块内部互相保障，云安全由服务器保障。

Claims (6)

1.一种基于机器聊天的安全通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、在智能体注册安装完成后，用户与智能体之间进行通信聊天，智能体将其与用户之间的通信聊天记录保存形成安全通信秘钥；

步骤2)、当用户与智能体建立聊天通信时，用户按下智能体上的物理按键，智能体随机从安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥发送给用户进行识别，当用户对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认用户为正确聊天对象，否则智能体结束与用户之间的通信；具体的，将聊天记录的连续内容的前序作为问题，后续作为答案；用户端向智能体发出公钥K，用户端有公钥K对应解密的私钥，智能体从自身存储的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，根据接收到的公钥K对提取的安全通信秘钥进行加密后发送给用户端，用户端根据自身的私钥对加密后的安全通信秘钥进行解密并回答，将安全通信秘钥对应的答案发送至智能体，智能体根据用户回答的问题，判断用户是否为正确聊天对象，若智能体接收到的回答与其保存的安全通信秘钥答案一致，则认为当前通信用户为正确聊天对象，当确定当前聊天用户为正确的聊天对象后，智能体与用户进行正常通信聊天交流，同时将正常通信聊天交流内容存储，更新智能体存储的安全通信秘钥，将已经答复过的安全通信密钥删除；采用超时确认机制，当用户与智能体，或者智能体之间聊天开始后，空闲超过一定时间TF，再聊天需要从头确认；当用户与智能体聊天时，回答历史记录相关问题会发生错误或超时，智能体继续进行虚假聊天，同时向服务器报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器聊天的安全通信方法，其特征在于，智能体产生一个随机密码对其与用户之间的通信聊天记录进行AES加密并保存在自己的存储器中，并给每个聊天记录一个序号。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器聊天的安全通信方法，其特征在于，对于智能体与智能体之间的通信，建立多个智能体之间的聊天机制，多个智能体之间的聊天记录保存加密后形成智能体与智能体之间的安全通信秘钥，智能体与智能体之间的安全通信秘钥数量达到设定值后，结束多个智能体之间的聊天。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器聊天的安全通信方法，其特征在于，如果智能体存储的安全通信秘钥少于安全设定阈值，智能体将不会建立聊天，需要对智能体进行初始注册设置。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器聊天的安全通信方法，其特征在于，建立用户与服务器之间的安全通信秘钥以及智能体与服务器之间的安全通信秘钥，当用户与新智能体建立通信聊天时，用户与服务器之间进行安全认证，通过安全认证后，利用服务器与智能体之间的安全通信秘钥，服务器作为用户的担保，确认用户为可信任聊天对象，用户与新智能体建立联系，聊天过程中建立新的安全通信秘钥。

6.一种用于权利要求1所述机器聊天的安全通信方法的机器聊天的安全通信***，其特征在于，包括存储模块、计算机控制模块以及传输模块，存储模块用于存储用户与智能体、智能体与智能体之间的安全通信秘钥；计算机控制模块用于建立智能体与用户、智能体与智能体之间的通信，并从聊天接收方的安全通信秘钥中提取若干安全通信秘钥，通过传输模块发送给聊天发起方进行识别，当聊天发起方对所有接收到的安全通信秘钥回答正确，则确认聊天发起方为正确聊天对象，否则聊天接收方结束与聊天发起方之间的通信。

Images