CN117040944B - 无线物联网远程信号传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种无线物联网远程信号传输装置，包括客户端和服务端，其中的客户端包括天线、射频单元、控制单元和存储单元，所述的服务端用于向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端用于在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端。本发明提高了通信的安全性。

Description

无线物联网远程信号传输装置
技术领域
本发明属于通信领域，具体涉及一种无线物联网远程信号传输装置。
背景技术
现有技术中，无线物联网在信号传输中一般采用的技术都是射频识别技术，这种技术一般都用于近场通讯，比如通过电子标签实现门禁,物流的识别等等，但也有将其应用于远程通信，在远程通信中比较重要的问题就是安全性的问题，因为这种通信一般会将通信数据和密钥一起发送，当被拦截之后，很容易就被破解，现有技术中采用的密钥一般都是固定的，不变的，所以在获取多种数据之后很容易就能够破解，因此急需一种能够实现动态密钥的技术。虽然现有技术之中也有如产生随机数密钥的动态加密算法，不过这种算法在加解密过程中需要传输密钥，也存在极大地风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线物联网远程信号传输装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
无线物联网远程信号传输装置，包括客户端和服务端，其中的客户端包括天线、射频单元、控制单元和存储单元，所述的服务端用于向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端用于在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端。
进一步，所述的服务端用于获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
进一步，所述的以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，具体过程包括通过当前时间点与存储的历史参考时间点共同计算具有时间长度特征的动态运算量，并以该动态运算量来生成对应的加密密钥，
具体的数学计算过程包括，计算动态运算量（Dy）：；
p为极值常数，i为计数量，x为时间量，t1为历史参考时间点，t2为当前时间点。
进一步，计算动态运算量之后还包括对动态运算量（Dy）的检验，当p取极大数值（如1000000），令，
检验量；
当p取极大数值，则被积函数约为1；则；
即令p取极大数值计算检验量是否满足检验条件。
进一步，所述的存储单元用于存储历史的参考时间点，并用于存储需交互用的数据，控制单元用于调控和计算，射频单元用于在数据交互中将数据转换成射频信号也用于将射频信号转换成对应的数据，天线用于收发射频信号。
进一步，客户端包括电子标签，服务端包括电子标签阅读器。
无线物联网远程信号传输方法，所述的服务端向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端，所述的服务端获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
机器可读介质，用于存储实现上述服务端功能的程序代码。
有益效果：本申请通过在通信时获取到的当前时间点与一个参考时间点来计算具有时间长度特征的动态密钥。这样的密钥具有随机性，动态的变化的，这样在数据通信中即便被拦截之后也很难破解，而且多组通讯数据因为通讯的时间变化密钥也发生变化，所以就无法进行破解，更加无法利用传统的多种数据计算和比较的方法来破解，实现了数据的加密，提高了通信的安全性。本申请不仅仅能够产生动态密钥且不需要传输密钥，传输数据的双方按照计算规则直接计算即可。
附图说明
图1为本申请无线物联网远程信号传输装置实施例的组成框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中采用的密钥一般都是固定的，不变的，所以在获取多种数据之后很容易就能够破解，因此急需一种能够实现动态密钥的技术。虽然现有技术之中也有如产生随机数密钥的动态加密算法，不过这种算法在加解密过程中需要传输密钥，也存在极大地风险。
本申请公开了一种无线物联网远程信号传输装置，如图1，包括客户端和服务端，客户端包括电子标签，服务端包括电子标签阅读器，其中的客户端包括天线、射频单元、控制单元和存储单元，所述的存储单元用于存储历史的参考时间点，并用于存储需交互用的数据，控制单元用于调控和计算，射频单元用于在数据交互中将数据转换成射频信号也用于将射频信号转换成对应的数据，天线用于收发射频信号。
所述的服务端用于向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端用于在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，所述的以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，具体过程包括通过当前时间点与存储的历史参考时间点共同计算具有时间长度特征的动态运算量，并以该动态运算量来生成对应的加密密钥，具体的数学计算过程包括，计算动态运算量（Dy）：；
p为极值常数（实质即固定常数），i为计数量即求和计算的变数，x为时间量，即变量，t1为历史参考时间点，t2为当前时间点，即t1、t2即时间数值对应的量化值，比如2020年1月1日0点1分1秒可以量化为，366*86400+61，该量化方法仅仅举例说明不做限定。
动态运算量（Dy）可以代替现有技术之中加密的随机数，进行实现加密，比如，
一般的随机数实现加密过程为：
1.生成一个随机数种子，例如：seed=123456；
2.使用随机数生成器（如`random`模块）生成一个随机数，例如：key=random.randint(1,100000)；
3.将明文与密钥进行异或运算，得到密文。例如：ciphertext=key^plaintext；
4.将密钥与明文进行异或运算，得到解密密钥。例如：key^=plaintext；
5.使用解密密钥对密文进行解密，得到明文。例如：plaintext=key^ciphertext。
本申请只需要将现有技术之中加密的随机数替换为计算出来的动态运算量（Dy）即可；
且本申请在通信过程之中不需要传输秘钥；也即本申请不仅仅能够产生动态密钥且不需要传输密钥，传输数据的双方按照计算规则直接计算即可。
服务端或客户端均可以且需要计算动态运算量，服务端计算动态运算量之后还包括对动态运算量（Dy）的检验，当p取极大数值（如1000000），令，
检验量；
当p取极大数值，则被积函数约为1；则；
即令p取极大数值计算检验量是否满足检验条件。
客户端并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端；所述的服务端用于获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
即完整的交互过程为，所述的服务端向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端，所述的服务端获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
可见，本申请通过在通信时获取到的当前时间点与一个参考时间点来计算具有时间长度特征的动态密钥。这样的密钥具有随机性，动态的变化的，这样在数据通信中即便被拦截之后也很难破解，而且多组通讯数据因为通讯的时间变化密钥也发生变化，所以就无法进行破解，更加无法利用传统的多种数据计算和比较的方法来破解，实现了数据的加密，提高了通信的安全性。
本申请需要保护的实施例包括：
无线物联网远程信号传输装置，包括客户端和服务端，其中的客户端包括天线、射频单元、控制单元和存储单元，所述的服务端用于向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端用于在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端。
优选地，所述的服务端用于获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
优选地，所述的以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，具体过程包括通过当前时间点与存储的历史参考时间点共同计算具有时间长度特征的动态运算量，并以该动态运算量来生成对应的加密密钥，具体的数学计算过程包括，计算动态运算量（Dy）：；
p为极值常数，i为计数量，x为时间量，t1为历史参考时间点，t2为当前时间点。
优选地，计算动态运算量之后还包括对动态运算量（Dy）的检验，当p取极大数值（如1000000），令，
检验量；
当p取极大数值，则被积函数约为1；则；
即令p取极大数值计算检验量是否满足检验条件。
优选地，所述的存储单元用于存储历史的参考时间点，并用于存储需交互用的数据，控制单元用于调控和计算，射频单元用于在数据交互中将数据转换成射频信号也用于将射频信号转换成对应的数据，天线用于收发射频信号。
优选地，客户端包括电子标签，服务端包括电子标签阅读器。
可以理解的，本申请这里的服务端功能也可以通过程序代码实现，相应的程序代码存储在机器可读介质，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的服务端，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
另外需要补充的，客户端的各个组成部分，比如存储单元具体为存储介质为现有技术，不再赘述。控制单元一般包括震荡电路、滤波电路、放大电路、调制解调电路、数模电路、模数电路等，具体为现有技术也不再赘述。射频单元一般包括整流电路、稳压电路、晶振电路、调制解调电路、调谐电路，具体为现有技术，也不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.无线物联网远程信号传输装置，其特征在于，包括客户端和服务端，其中的客户端包括天线、射频单元、控制单元和存储单元，所述的服务端用于向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端用于在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端；所述的服务端用于获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据；所述的以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，具体过程包括通过当前时间点与存储的历史参考时间点共同计算具有时间长度特征的动态运算量，并以该动态运算量来生成对应的加密密钥，
具体的数学计算过程包括，计算动态运算量（Dy）：；
p为极值常数，i为计数量，x为时间量，t1为历史参考时间点，t2为当前时间点；计算动态运算量之后还包括对动态运算量（Dy）的检验，当p取极大数值，令，
检验量；
当p取极大数值，则被积函数约为1；则；
即令p取极大数值计算检验量是否满足检验条件；所述的存储单元用于存储历史的参考时间点，并用于存储需交互用的数据，控制单元用于调控和计算，射频单元用于在数据交互中将数据转换成射频信号也用于将射频信号转换成对应的数据，天线用于收发射频信号。
2.根据权利要求1所述的无线物联网远程信号传输装置，其特征在于，客户端包括电子标签，服务端包括电子标签阅读器。
3.根据权利要求1所述的无线物联网远程信号传输装置实现的传输方法，其特征在于，所述的服务端向客户端发送当前交互时间点以及交互命令，所述的客户端在获取服务端的交互命令之后再获取服务端发送的当前时间点，并且以存储的历史参考时间点、当前时间点共同来计算动态的加密密钥，并以该动态的加密密钥加密数据，并将加密的数据返回给服务端，所述的服务端获取客户端发送的加密数据后根据其当前时间点以及历史参考时间点共同计算动态密钥，并按照动态密钥解密加密数据。
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