電子密碼鎖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子密碼鎖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電子密碼鎖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于運(yùn)輸鈔票的包裝箱為一次性的，純機(jī)械卡扣卡死的，在打開包裝箱時(shí)需要破壞箱子，成本比較大，而且開箱比較麻煩。為了能夠節(jié)約貨幣物流的成本，并且實(shí)現(xiàn)智能化，采用電子包裝箱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的包裝箱用于貨幣物流，可多次使用，并且開閉鎖需身份驗(yàn)證來實(shí)現(xiàn)安全性。電子包裝箱中設(shè)置有電子密碼鎖，對(duì)于電子密碼鎖中的數(shù)據(jù)的傳輸方式尤為重要。
[0003]CRC校驗(yàn)即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(Cyclic Redundancy Check):是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。CRC校驗(yàn)可以簡(jiǎn)單地描述為:例如我們要發(fā)送一些數(shù)據(jù)(信息字段)，為了避免一些干擾以及在接收端的對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否接受的是真實(shí)的數(shù)據(jù)，這時(shí)我們就要加上校驗(yàn)數(shù)據(jù)(即CRC校驗(yàn)碼)，來判斷接收的數(shù)據(jù)是否正確。在發(fā)送端，根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則(CRC校驗(yàn)有不同的規(guī)則。這個(gè)規(guī)則，在差錯(cuò)控制理論中稱為“生成多項(xiàng)式”。)產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的r位校驗(yàn)碼(CRC碼)，附在原始信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共k+r位，然后發(fā)送出去。在接收端，根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則(即與發(fā)送時(shí)生成CRC校驗(yàn)碼相同的規(guī)則)進(jìn)行檢驗(yàn)，校驗(yàn)采用計(jì)算機(jī)的模二除法，即除數(shù)和被除數(shù)(即生成多項(xiàng)式)做異或運(yùn)算，進(jìn)行異或運(yùn)算時(shí)除數(shù)和被除數(shù)最高位對(duì)齊，進(jìn)行按位異或運(yùn)算，若最終的數(shù)據(jù)能被除盡，則傳輸正確；否則，傳輸錯(cuò)誤。
[0004]DES 作為美國國家標(biāo)準(zhǔn)研宄所(American Nat1nal Standard Institute，ANSI)的數(shù)據(jù)加密算法(Data Encrypt1n Algorithm, DEA)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(Internat1nalOrganizat1n for Standardizat1n，ISO)的DEA 1，成為一個(gè)世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)二十多年。盡管他帶有過去時(shí)代的特征，但他很好地經(jīng)受住了多年的密碼分析，除了可能的最強(qiáng)有力的對(duì)手外，對(duì)其他的攻擊具有較好的安全性。
[0005]DES是一種分組加密算法，他以64位為分組對(duì)數(shù)據(jù)加密。64位一組的明文從算法的一端輸入，64位的密文從另一端輸出。DES是一個(gè)對(duì)稱算法:加密和解密用的是同一個(gè)算法(除密鑰編排不同以外)。密鑰的長度為56位(密鑰通常表示為64位的數(shù)，但每個(gè)第8位都用作奇偶檢驗(yàn)，可以忽略)。密鑰可以是任意的56位數(shù)，且可以在任意的時(shí)候改變。DES算法的入口參數(shù)有3個(gè):Key，Data，Mode。其中Key為8個(gè)字節(jié)共64位，是DES算法的工作密鑰；Data也為8個(gè)字節(jié)64位，是要被加密或解密的數(shù)據(jù):Mode為DES的工作方式，有兩種:加密或解密。DES算法的工作過程:若Mode為加密，則用Key對(duì)數(shù)據(jù)Data進(jìn)行加密，生成Data的密碼形式(64位)作為DES的輸出結(jié)果；若Mode為解密，則用Key對(duì)密碼形式的數(shù)據(jù)Data解密，還原為Data的明碼形式(64位)作為DES的輸出結(jié)果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，應(yīng)用于電子包裝箱中的電子密碼鎖裝置，解決了電子密碼鎖裝置中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥栴}。
[0007]為了達(dá)到以上實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0008]一種電子密碼鎖裝置，包括RFID控制模塊和機(jī)電鎖模塊，其特征在于，所述RFID控制模塊和機(jī)電鎖模塊分別包括存儲(chǔ)單元、通信單元、校驗(yàn)單元、第一加解密單元和第二加解密單元；所述RFID控制模塊通過向機(jī)電鎖模塊發(fā)送指令報(bào)文來控制機(jī)電鎖模塊以實(shí)現(xiàn)查詢狀態(tài)、初始化、開鎖和閉鎖的功能；其中，
[0009]存儲(chǔ)單元被設(shè)置為存儲(chǔ)初始密鑰和通訊密鑰明文；
[0010]通信單元被設(shè)置為實(shí)現(xiàn)所述RFID控制模塊和機(jī)電鎖模塊之間相互通信；
[0011]第一加解密單元被設(shè)置為執(zhí)行CRC8校驗(yàn)算法以及執(zhí)行一次DES加密運(yùn)算；
[0012]第二加解密單元被設(shè)置為執(zhí)行多次DES加密算法；
[0013]校驗(yàn)單元被設(shè)置為對(duì)所述RFID控制模塊和機(jī)電鎖模塊之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。
[0014]優(yōu)選地，所述第二加密單元執(zhí)行3次DES加密算法。
[0015]優(yōu)選地，所述RFID控制模塊中的存儲(chǔ)單元包括第一存儲(chǔ)芯片和第二存儲(chǔ)芯片，其中，所述第一存儲(chǔ)芯片的頻率為13.56MHz，所述第一存儲(chǔ)芯片連接有第一 RFID天線，所述第二存儲(chǔ)芯片的頻率為900MHz，所述第二存儲(chǔ)芯片連接有第二 RFID天線；所述RFID控制模塊中的通信單元、校驗(yàn)單元、第一加解密單元和第二加解密單元集成于一微處理器中；所述微處理器分別與所述第一存儲(chǔ)芯片和第二存儲(chǔ)芯片連接。
[0016]有益效果:
[0017]本實(shí)用新型提供了一種電子密碼鎖裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；該裝置中采用了一種加密的數(shù)據(jù)傳輸方法，解決了電子密碼鎖裝置中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥栴}。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電子密碼鎖裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID控制模塊的示例性圖示。
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID控制模塊與機(jī)電鎖模塊之間相互通信的示例性圖示。
[0021]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)傳輸方法的步驟流程圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID控制模塊的工作流程示意圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)電鎖模塊的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更好地闡述本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]參閱圖1，本實(shí)施例提供的電子密碼鎖裝置包括RFID (Rad1 FrequencyI dent ifi cat1n，無線射頻識(shí)別)控制模塊I和機(jī)電鎖模塊2，其中，所述RFID控制模塊I包括存儲(chǔ)單元101、通信單元104、校驗(yàn)單元105、第一加解密單元102和第二加解密單元103 ；所述機(jī)電鎖模塊2包括存儲(chǔ)單元201、通信單元204、校驗(yàn)單元205、第一加解密單元202和第二加解密單元203。其中，存儲(chǔ)單元101、201被設(shè)置為存儲(chǔ)初始密鑰和通訊密鑰明文；通信單元104、204被設(shè)置為實(shí)現(xiàn)RFID控制模塊I和機(jī)電鎖模塊2之間相互通信；第一加解密單元102、202被設(shè)置為執(zhí)行CRC8校驗(yàn)算法以及執(zhí)行一次DES加密運(yùn)算；第二加解密單元103,203被設(shè)置為多次DES加密算法；校驗(yàn)單元105、205被設(shè)置為對(duì)所述RFID控制模塊I和機(jī)電鎖模塊2之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。
[0026]如圖2所示，在本實(shí)施例中，RFID控制模塊I中的存儲(chǔ)單元101包括第一存儲(chǔ)芯片20和第二存儲(chǔ)芯片30，其中，所述第一存儲(chǔ)芯片20的頻率為13.56MHz，所述第一存儲(chǔ)芯片20連接有第一 RFID天線40，所述第二存儲(chǔ)芯片30的頻率為900MHz，所述第二存儲(chǔ)芯片30連接有第二 RFID天線50 ;所述RFID控制模塊I中的通信單元104、校驗(yàn)單元105、第一加解密單元102和第二加解密單元103集成于一微處理器10中。在外部用頻率為13.56MHZ的讀寫設(shè)備通過頻率為13.56MHZ的第一 RFID天線40向第一存儲(chǔ)芯片20內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，微處理器10與第一存儲(chǔ)芯片20連接并讀取其中的數(shù)據(jù)；在外部用頻率為900MHZ的讀寫設(shè)備通過頻率為900MHZ的第二 RFID天線50向第二存儲(chǔ)芯片30內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，微處理器10與第二存儲(chǔ)芯片30連接并讀取其中的數(shù)據(jù)。所述第一存儲(chǔ)芯片20和第二存儲(chǔ)芯片30均為雙接口存儲(chǔ)芯片。其中，頻率為13.56MHz的第一存儲(chǔ)芯片20是安全控制用芯片，安全性能更高；頻率為900MHz的第二存儲(chǔ)芯片30主要用于遠(yuǎn)程讀取信息，安全性能相對(duì)低一點(diǎn)。
[0027]RFID控制模塊I接收用戶指令，然后向機(jī)電鎖模塊2發(fā)送命令報(bào)文，機(jī)電鎖模塊2接收命令報(bào)文后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)正確，則執(zhí)行相應(yīng)的命令并向RFID控制模塊I發(fā)送應(yīng)答報(bào)文。圖3為RFID控制模塊I與機(jī)電鎖模塊2之間相互通信的示例性圖示。如圖3所示，RFID控制模塊I首先向機(jī)電鎖模塊2發(fā)送命令報(bào)文，機(jī)電鎖模塊2接收命令報(bào)文后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)束后向RFID控制模塊I發(fā)送ACK或NACK報(bào)文(本文中，ACK報(bào)文是校驗(yàn)正確的反饋命令，NACK報(bào)文是校驗(yàn)錯(cuò)誤的反饋命令)；機(jī)電鎖模塊2在執(zhí)行相應(yīng)的命令后向RFID控制模塊I發(fā)送應(yīng)答報(bào)文，RFID控制模塊I接收應(yīng)答報(bào)文后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)束后向機(jī)電鎖模塊2發(fā)送ACK或NACK報(bào)文，然后再進(jìn)入發(fā)送下一命令報(bào)文的環(huán)節(jié)。
[0028]其中，以上所述命令報(bào)文包括狀態(tài)查詢、初始化、開鎖和閉鎖命令報(bào)文，所述應(yīng)答報(bào)文包括機(jī)電鎖狀態(tài)、初始化、開鎖和閉鎖應(yīng)答報(bào)文。
[0029]其中，本實(shí)施例中，所述命令報(bào)文和應(yīng)答報(bào)文均由“指令頭+報(bào)文序號(hào)+指令數(shù)據(jù)”組成，長度為24字節(jié)。命令報(bào)文和應(yīng)答報(bào)文可以稱為指令報(bào)文，包含在報(bào)文數(shù)據(jù)中，報(bào)文數(shù)據(jù)由“前導(dǎo)碼+長度+指令報(bào)文”組成。RFID控制模塊I和機(jī)電鎖模塊2之間通過傳輸報(bào)文數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)命令報(bào)文和應(yīng)答報(bào)文的傳輸。下面介紹如圖1所示的電子密碼鎖裝置中，RFID控制模塊I和機(jī)電鎖模塊2之間傳輸報(bào)文數(shù)據(jù)的方法，其中涉及到對(duì)命令報(bào)文和應(yīng)答報(bào)文進(jìn)行加密的步驟。
[0030]以RFID控制模塊I向機(jī)電鎖模塊2傳輸命令報(bào)文為例，如圖4所示。
[0031 ] 首先由RFID控制模塊I執(zhí)行步驟SI?S5:
[0032]S1、對(duì)所述報(bào)文數(shù)據(jù)執(zhí)行CRC8校驗(yàn)算法，以對(duì)用戶指令進(jìn)行完整性校驗(yàn)，獲得第一 CRC 值。其中，CRC8 校驗(yàn)算法為:CRC8-CCITT，X8+X7+X3+X2+1。
[0033]S2、采用通訊密鑰明文對(duì)命令報(bào)文中的報(bào)文序號(hào)執(zhí)行一次DES加密運(yùn)算，獲得通訊過程密鑰。執(zhí)行一次加密獲得一份通訊過程密鑰，其中，若報(bào)文序號(hào)的字節(jié)不足8位，則右補(bǔ)0x00至8字節(jié)。
[0034]S3、將命令報(bào)文按順序分割為三部分:前8字節(jié)、中8字節(jié)以及后8字節(jié)。
[0035]S4、采用所述通訊過程密鑰對(duì)命令報(bào)文執(zhí)行三次DES加密運(yùn)算。具體地，采用所述通訊過程密鑰對(duì)所述前8字節(jié)執(zhí)行一次DES加密運(yùn)