一種無線信標(biāo)防偽造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線信標(biāo)防偽造方法，該方法基于無線信標(biāo)、移動終端和服務(wù)器實現(xiàn)，該方法包括如下步驟：步驟A，缺少生成碼的無線信標(biāo)發(fā)出無線廣播，待移動終端與該無線信標(biāo)建立連接；步驟B，所述無線信標(biāo)和移動終端相互驗證對方的合法性；步驟C，相互驗證通過后，移動終端向服務(wù)器獲取生成碼，并將生成碼寫入無線信標(biāo)。上述防偽造方法中，所述無線信標(biāo)和移動終端基于無線方式通信，并且無線信標(biāo)與移動終端之間通過所述驗證方法驗證對方的合法性，僅當(dāng)相互驗證通過后，移動終端方可向服務(wù)器獲取生成碼，再將生成碼寫入無線信標(biāo)，使得生成碼的寫入過程更加安全，有效達(dá)到了防偽造的效果。
【專利說明】一種無線信標(biāo)防偽造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息安全防護(hù)方法，尤其涉及一種無線信標(biāo)防偽造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上出現(xiàn)了一種通過低功耗無線通信技術(shù)進(jìn)行精確微定位的無線信標(biāo)產(chǎn)品，當(dāng)用戶的移動終端靠近一個無線信標(biāo)時，設(shè)備能夠感應(yīng)到無線信標(biāo)發(fā)出的信號，其覆蓋范圍可以達(dá)到50米。無線信標(biāo)技術(shù)類似于室內(nèi)的GPS，移動終端可以接收無線信標(biāo)傳輸?shù)男盘?，并獲得各種準(zhǔn)確的定位信息。比如，當(dāng)用戶開車到商場的地下停車場，購物后返回停車場時，移動終端可以根據(jù)該信號指導(dǎo)用戶找到自己機(jī)車的精確位置。
[0003]但是，定位只是無線信標(biāo)技術(shù)的一部分，無線信標(biāo)還允許用戶的移動終端發(fā)出簡單的“我在這”信號，這意味著無線信標(biāo)技術(shù)可以完成更多事情，比如，當(dāng)用戶逛街路過一家商店，這家商店可以發(fā)出無線信號，這時用戶的手機(jī)就能獲得當(dāng)天可用的優(yōu)惠券。再比如，用戶帶著一部移動終端走入一家購物中心的店鋪，同時這也意味著用戶已經(jīng)進(jìn)入了這家店鋪的信號區(qū)域，無線信標(biāo)便可以向用戶的移動終端傳輸優(yōu)惠券、店內(nèi)導(dǎo)航信息等各種信息，甚至當(dāng)用戶走到某些柜臺前面時，無線信標(biāo)還會提供個性化的商品推薦信息。也就是說，在無線信標(biāo)的信息區(qū)域內(nèi)，用戶通過手中的移動終端能夠獲取個性化的位置信息以及通知。
[0004]基于上述優(yōu)勢，公共場所將出現(xiàn)越來越多的無線信標(biāo)，每一個無線信標(biāo)可以是一個獨立的硬件，為了完善信息的傳輸、廣播，各大運營商都將開發(fā)自己的無線信標(biāo)，此類產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，需要對流水線上的無線信標(biāo)增設(shè)固件制作工序，但是每個無線信標(biāo)都有獨立的無線信標(biāo)ID和生成碼，所以需要為每個無線信標(biāo)單獨制作固件，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，此外，無線信標(biāo)在開發(fā)、生產(chǎn)、使用的過程中還存在如下安全隱患:
[0005]1、為抵抗偽造無線信標(biāo)，無線信標(biāo)ID對應(yīng)的生成碼需嚴(yán)格保密，但現(xiàn)有操作需將生成碼明文交給制造商來為每個無線信標(biāo)制作固件，不利于信息安全；
[0006]2、由于制造商要現(xiàn)場制作固件，因而運營商還要將固件的源代碼交給制造商，不利于技術(shù)保密；
[0007]3、無線信標(biāo)通常設(shè)置在公共場合，攻擊者很容易盜取無線信標(biāo)，再克隆無線信標(biāo)中已存的固件來偽造無線信標(biāo)。即，用硬件調(diào)試器從已有無線信標(biāo)中完全讀取出Flash內(nèi)容，再自行仿造一個相同硬件原理圖的空白無線信標(biāo)，將讀取出的Flash內(nèi)容原文寫入仿造的空白無線信標(biāo)的Flash，這樣仿造的無線信標(biāo)將與廣播原產(chǎn)品完全一樣的數(shù)據(jù)包，從而達(dá)到偽造的目的，使得攻擊者的移動終端和偽造的無線信標(biāo)能夠輕易的通過驗證，導(dǎo)致無線信標(biāo)的信息安全受到嚴(yán)重威脅。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能提高信息安全、有利于技術(shù)保密的無線?目標(biāo)防偽造方法。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0010]一種無線信標(biāo)防偽造方法，該方法基于無線信標(biāo)、移動終端和服務(wù)器實現(xiàn)，該方法包括如下步驟:步驟A，缺少生成碼的無線信標(biāo)發(fā)出無線廣播，待移動終端與該無線信標(biāo)建立連接；步驟B，所述無線信標(biāo)和移動終端相互驗證對方的合法性；步驟C，相互驗證通過后，移動終端向服務(wù)器獲取生成碼，并將生成碼寫入無線信標(biāo)。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟C具體為:C1，相互驗證通過后，無線信標(biāo)發(fā)送無線信標(biāo)ID及其芯片ID至移動終端，等待移動終端向無線信標(biāo)寫入生成碼；C2，移動終端將無線信標(biāo)ID及其芯片ID發(fā)送至服務(wù)器，并向服務(wù)器獲取生成碼；C3，移動終端將無線信標(biāo)ID和生成碼寫入無線信標(biāo)。
[0012]優(yōu)選地，所述服務(wù)器后臺預(yù)設(shè)有數(shù)據(jù)庫，所述服務(wù)器接收到移動終端發(fā)來的生成碼獲取請求時，向數(shù)據(jù)庫查詢該無線信標(biāo)ID所對應(yīng)的生成碼是否已下發(fā)，并判斷:若生成碼未下發(fā)，則服務(wù)器將對應(yīng)的生成碼發(fā)送至移動終端，并在數(shù)據(jù)庫中將生成碼與無線信標(biāo)ID及無線信標(biāo)的芯片ID綁定，以表示該無線信標(biāo)ID對應(yīng)的生成碼已被下發(fā)；若生成碼已下發(fā)，則服務(wù)器拒絕向移動終端返回生成碼。
[0013]優(yōu)選地，所述移動終端獲取生成碼后，將無線信標(biāo)ID和生成碼寫入無線信標(biāo)，所述無線信標(biāo)收到無線信標(biāo)ID和生成碼后斷開與移動終端的連接，且該無線信標(biāo)對生成碼加密，再將無線信標(biāo)ID和加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的Flash中，并標(biāo)記該無線信標(biāo)為已寫入無線信標(biāo)ID和生成碼的狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選地，所述無線信標(biāo)對生成碼的加密過程包括:無線信標(biāo)將無線信標(biāo)ID作為隨機(jī)數(shù)nonce，設(shè)定令牌Token = Token_HW，利用所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果推導(dǎo)方法得出運算結(jié)果answer，再將生成碼的每字節(jié)分別與answer異或，生成加密結(jié)果Z，并將加密結(jié)果Z作為加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的Flash中。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟B相互驗證具體為:基于一發(fā)起端及一受驗端實現(xiàn)，所述無線信標(biāo)和移動終端為發(fā)起端和受驗端；所述發(fā)起端和受驗端設(shè)有相同的令牌Token，驗證時，所述發(fā)起端生成隨機(jī)數(shù)nonce，并將隨機(jī)數(shù)nonce發(fā)送至受驗端，所述發(fā)起端和受驗端利用相同算法對隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token運算，分別得出運算結(jié)果，再由發(fā)起端將其得出的運算結(jié)果與受驗端返回的運算結(jié)果進(jìn)行對比，若兩個運算結(jié)果相等，則表示受驗端合法，若兩個運算結(jié)果不相等，則表示受驗端不合法；所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果均通過以下方式得出:將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，再利用逐位循環(huán)異或運算將長度為m比特的中間數(shù)X變換為一個預(yù)設(shè)長度為η比特的二進(jìn)制數(shù)Y ;所述逐位循環(huán)異或運算的運算過程包括:步驟1，取二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述中間數(shù)X的最高位為MSB:0，最低位為MSB:(m-l);步驟2，取中間數(shù)X的MSB:0至MSB: (n_l)，記為YO ;步驟3，取中間數(shù)X的第MSB:1至MSB: (η)，與YO作異或運算，得到結(jié)果記為Yl ;步驟4，取中間數(shù)X的第MSB:
2至MSB: (η+1)，與Yl作異或運算，得到結(jié)果記為Υ2 ;依次運算......步驟h，取中間數(shù)X
的第 MSB: (m-n)至 MSB: (m-Ι)，與 Y (m-n-1)作異或，得到結(jié)果記為 Y (m-n)，將 Y = Y (m_n)作為逐位循環(huán)異或運算的運算結(jié)果。
[0016]優(yōu)選地，所述中間數(shù)X在融合之前，先判斷隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token是否等長度:若二者長度相等，則將等長度的隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成中間數(shù)X ;若二者長度不相等，則將二者延長至等長度后，將等長度的隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成中間數(shù)X。
[0017]優(yōu)選地，若隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token長度不相等，則將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token按重復(fù)延長的方式分別延長至二者的最小公倍數(shù)長度。
[0018]優(yōu)選地，將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token利用穿插融合運算融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述穿插融合運算包括:步驟a，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB:0，作為中間數(shù)X的MSB:O ;步驟b，取令牌Token的MSB:0，作為中間數(shù)X的MSB: I ;步驟C，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB:I，作為中間數(shù)X的MSB:2 ;步驟d，取令牌Token的MSB:1，作為中間數(shù)X的MSB:3 ;依次運算......步驟P，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB-1，作為中間數(shù)X的MSB:2i ;步驟q，取令牌Token
的MSB:1，作為中間數(shù)X的MSB-(2i+l)。
[0019]本發(fā)明公開的無線信標(biāo)防偽造方法中，所述無線信標(biāo)和移動終端基于無線方式通信，并且無線信標(biāo)與移動終端之間通過所述驗證方法驗證對方的合法性，僅當(dāng)相互驗證通過后，移動終端方可向服務(wù)器獲取生成碼，再將生成碼寫入無線信標(biāo)，使得生成碼的寫入過程更加安全，有效達(dá)到了防偽造的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明無線信標(biāo)防偽造方法的流程圖。
[0021]圖2為圖1中步驟C的具體流程圖。
[0022]圖3為發(fā)起端與受驗端相互驗證過程的流程圖。
[0023]圖4為Beacon硬件防偽造方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更加詳細(xì)的描述。
[0025]本發(fā)明公開了一種無線信標(biāo)防偽造方法，如圖1所示，該方法基于無線信標(biāo)、移動終端和服務(wù)器實現(xiàn)，該方法包括如下步驟:
[0026]步驟A，缺少生成碼的無線信標(biāo)發(fā)出無線廣播，待移動終端與該無線信標(biāo)建立連接；
[0027]步驟B，所述無線信標(biāo)和移動終端相互驗證對方的合法性；
[0028]步驟C，相互驗證通過后，移動終端向服務(wù)器獲取生成碼，并將生成碼寫入無線信標(biāo)。
[0029]上述防偽造方法中，所述無線信標(biāo)和移動終端基于藍(lán)牙實現(xiàn)無線通信，并且無線信標(biāo)與移動終端之間通過所述驗證方法驗證對方的合法性，僅當(dāng)相互驗證通過后，移動終端方可向服務(wù)器獲取生成碼，再將生成碼寫入無線信標(biāo)，使得生成碼的寫入過程更加安全，有效達(dá)到了防偽造的效果。
[0030]進(jìn)一步地，如圖2所示，所述步驟C具體為:
[0031]Cl，相互驗證通過后，無線信標(biāo)發(fā)送無線信標(biāo)ID及其芯片ID至移動終端，等待移動終端向無線信標(biāo)寫入生成碼；
[0032]C2，移動終端將無線信標(biāo)ID及其芯片ID發(fā)送至服務(wù)器，并向服務(wù)器獲取生成碼；
[0033]C3，移動終端將無線信標(biāo)ID和生成碼寫入無線信標(biāo)。
[0034]實際應(yīng)用中，當(dāng)無線信標(biāo)和移動終端相互驗證通過后，無線信標(biāo)的指示燈閃爍，操作人員根據(jù)該指示燈的閃爍狀態(tài)，將無線信標(biāo)ID輸入至移動終端，該無線信標(biāo)ID可記載于無線信標(biāo)包裝盒或者其說明書內(nèi)。
[0035]當(dāng)移動終端和服務(wù)器相互驗證通過后，服務(wù)器響應(yīng)移動終端的生成碼獲取請求，具體地，所述服務(wù)器后臺預(yù)設(shè)有數(shù)據(jù)庫，所述服務(wù)器接收到移動終端發(fā)來的生成碼獲取請求時，向數(shù)據(jù)庫查詢該無線信標(biāo)ID所對應(yīng)的生成碼是否已下發(fā)，并判斷:
[0036]若生成碼未下發(fā)，則服務(wù)器將對應(yīng)的生成碼發(fā)送至移動終端，再由服務(wù)器發(fā)送到移動終端，并在數(shù)據(jù)庫中將生成碼與無線信標(biāo)ID及無線信標(biāo)的芯片ID綁定，以表示該無線信標(biāo)ID對應(yīng)的生成碼已被下發(fā)；
[0037]若生成碼已下發(fā)，則服務(wù)器拒絕向移動終端返回生成碼。從而避免了生成碼被重復(fù)下發(fā)，取得了一個無線信標(biāo)僅對應(yīng)一個生成碼的效果。
[0038]當(dāng)所述移動終端獲取生成碼后，將無線信標(biāo)ID和生成碼寫入無線信標(biāo)，所述無線信標(biāo)收到無線信標(biāo)ID和生成碼后斷開與移動終端的連接，且該無線信標(biāo)對生成碼加密，再將無線信標(biāo)ID和加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的Flash中，并標(biāo)記該無線信標(biāo)為已寫入無線信標(biāo)ID和生成碼的狀態(tài)。
[0039]上述過程中，所述無線信標(biāo)對生成碼的加密過程包括:
[0040]無線信標(biāo)將無線信標(biāo)ID作為隨機(jī)數(shù)nonce，設(shè)定令牌Token = Token-HW,利用所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果推導(dǎo)方法得出運算結(jié)果answer，再將生成碼的每字節(jié)分別與answer異或，生成加密結(jié)果Z，并將加密結(jié)果Z作為加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的Flash 中 ο
[0041]當(dāng)移動終端獲取無線信標(biāo)的生成碼時，還包括生成碼解密過程:
[0042]移動終端設(shè)定隨機(jī)數(shù)nonce =無線信標(biāo)ID，設(shè)定令牌Token = Token-HW,利用所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果推導(dǎo)方法得出answer = f (Token_HW，無線信標(biāo)ID)，再將加密結(jié)果Z的每字節(jié)分別與answer異或，得到無線信標(biāo)的生成碼。
[0043]上述加密、解密方式是在無線信標(biāo)和移動終端相互驗證通過的條件下進(jìn)行的，因而保證了生成碼加密、解密過程的信息安全，加密、解密過程中，由于對一個數(shù)進(jìn)行兩次異或后等于沒有異或，所以運算結(jié)果回到原數(shù)，本發(fā)明充分利用了異或運算的上述特點，實現(xiàn)了對生成碼的加密、解密。
[0044]作為一種優(yōu)選方式，如圖3所示，所述步驟B相互驗證具體為:
[0045]基于一發(fā)起端及一受驗端實現(xiàn)，所述無線信標(biāo)和移動終端為發(fā)起端和受驗端；
[0046]所述發(fā)起端和受驗端設(shè)有相同的令牌Token，驗證時，所述發(fā)起端生成隨機(jī)數(shù)nonce，并將隨機(jī)數(shù)nonce發(fā)送至受驗端，所述發(fā)起端和受驗端利用相同算法對隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token運算，分別得出運算結(jié)果，再由發(fā)起端將其得出的運算結(jié)果與受驗端返回的運算結(jié)果進(jìn)行對比，若兩個運算結(jié)果相等，則表示受驗端合法，若兩個運算結(jié)果不相等，則表示受驗端不合法；
[0047]所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果均通過以下方式得出:將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，再利用逐位循環(huán)異或運算將長度為m比特的中間數(shù)X變換為一個預(yù)設(shè)長度為η比特的二進(jìn)制數(shù)Y ;
[0048]所述逐位循環(huán)異或運算的運算過程包括:
[0049]步驟1，取二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述中間數(shù)X的最高位為MSB:0，最低位為MSB:(m-Ι)；
[0050]步驟2，取中間數(shù)X的MSB:0至MSB: (n_l)，記為YO ；
[0051]步驟3，取中間數(shù)X的第MSB:1至MSB: (η)，與YO作異或運算，得到結(jié)果記為Yl ；
[0052]步驟4，取中間數(shù)X的第MSB:2至MSB: (η+1)，與Yl作異或運算，得到結(jié)果記為Υ2 ；
[0053]依次運算......
[0054]步驟h，取中間數(shù)X的第MSB: (m-n)至MSB: (m-Ι)，與Y (m-n-Ι)作異或，得到結(jié)果記為Y(m-n)，將Y = Y (m-n)作為逐位循環(huán)異或運算的運算結(jié)果。
[0055]其中，高位有效位(Most Significant Bit，MSB)是從二進(jìn)制數(shù)左側(cè)起算的比特位，即中間數(shù)X左側(cè)起算的第I位是MSB:0，中間數(shù)X左側(cè)起算的第2位是MSB: 1，依次類
?Ι......
[0056]上述驗證過程中，發(fā)起端和受驗端利用相同算法對隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token運算，發(fā)起端和受驗端在運算過程中，利用逐位循環(huán)異或運算對隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成的中間數(shù)X進(jìn)行處理，并得到運算結(jié)果，逐位循環(huán)異或運算過程中，取中間數(shù)X的第MSB: (m-n)至MSB: (m-Ι)位與Y (m-n-Ι)作多次異或，得到運算結(jié)果Y (m-n)，由于該運算結(jié)果是通過不同二進(jìn)制數(shù)的多次異或得出的，并且發(fā)起端和受驗端僅保存運算結(jié)果，因此，即使攻擊者得知運算結(jié)果Y和隨機(jī)數(shù)nonce，也無法推導(dǎo)出令牌Token，使得偽造的受驗端無法通過驗證。在實際應(yīng)用中，無線信標(biāo)與移動終端均采用該驗證方法驗證對方的合法性，使得攻擊者仿造的無線信標(biāo)與移動終端之間無法通過驗證。此外，在該驗證方法的支持下，無線信標(biāo)的制造商僅將未寫入生成碼且包含有令牌Token的統(tǒng)一固件寫入每個無線信標(biāo)，大大提高了生產(chǎn)效率，而當(dāng)無線信標(biāo)投入使用時，由運營商利用移動終端對每個合法的無線信標(biāo)寫入生成碼，運營商僅為制造商提供固件，不提供源代碼和生成碼，有效保護(hù)了信息安全，有利于技術(shù)保密。
[0057]作為一種優(yōu)選方式，所述中間數(shù)X在融合之前，先判斷隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token是否等長度:
[0058]若二者長度相等，則將等長度的隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成中間數(shù)X ;
[0059]若二者長度不相等，則將二者延長至等長度后，將等長度的隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token融合成中間數(shù)X，該步驟中，將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token按重復(fù)延長的方式分別延長至二者的最小公倍數(shù)長度。比如:隨機(jī)數(shù)nonce為1011，令牌Token為11010011，利用重復(fù)融合的方式，將隨機(jī)數(shù)nonce重復(fù)延長為10111011，使得延長后的隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token長度相等。
[0060]進(jìn)一步地，中間數(shù)X的融合過程是將隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token利用穿插融合運算融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述穿插融合運算包括:
[0061]步驟a，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB:0，作為中間數(shù)X的MSB:0 ；
[0062]步驟b，取令牌Token的MSB:0，作為中間數(shù)X的MSB:1 ；
[0063]步驟C，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB:1，作為中間數(shù)X的MSB:2 ；
[0064]步驟d，取令牌Token的MSB:1，作為中間數(shù)X的MSB:3 ;
[0065]依次運算......
[0066]步驟p，取隨機(jī)數(shù)nonce的MSB_i，作為中間數(shù)X的MSB:2i ；
[0067]步驟q，取令牌Token的MSB:1，作為中間數(shù)X的MSB_(2i+l)。
[0068]但是這僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，在其他方式下，還可以對隨機(jī)數(shù)nonce和令牌Token以前端加O的方式延長至相同長度，比如隨機(jī)數(shù)nonce為1011，令牌Token為11010011，可將隨機(jī)數(shù)nonce延長至00001011后與令牌Token融合成中間數(shù)X =0101000110001111。
[0069]實施例1:
[0070]本發(fā)明涉及的穿插融合運算，其用于把兩個等長的二進(jìn)制數(shù)X和Y生成一個兩倍長度的二進(jìn)制數(shù)Z，方法如下:
[0071 ]取 X 的 MSB-O，作為 Z 的 MSB-O ；
[0072]取Y 的 MSB-O，作為 Z 的 MSB-1 ；
[0073]取X 的 MSB-1，作為 Z 的 MSB-2 ；
[0074]取Y 的 MSB-1，作為 Z 的 MSB-3 ；
[0075]依此進(jìn)行，即取X的MSB-1，作為Z的MSB-2i，取Y的MSB_i，作為Z的MSB- (2?+1)；
[0076]示例:若X = Oxaa, Y = Oxbb,則計算Z的方法如下:
[0077]二進(jìn)制表示 X 為 10101010, Y ^ 10111011，于是算得 Z 為 1100110111001101，即 Z—Oxcdcdo
[0078]實施例2:
[0079]本發(fā)明涉及的逐位循環(huán)異或運算，其用于把一個長度為m bit的二進(jìn)制數(shù)X，變換為一個指定長度為n bit (η < m)的二進(jìn)制數(shù)Y，計算方法如下:
[0080]用二進(jìn)制表示X，高位在前低位在后，即最高位為MSB:0，最低位為MSB；
[0081]取X 的 MSB:0 至 MSB:(n-l)，共 n bit，記為 YO ；
[0082]取X的第MSB:1至MSB: (η)，共n bit，與YO作異或運算，得到結(jié)果記為Yl ;
[0083]取X的第MSB:2至MSB: (η+1)，共n bit，與Yl作異或運算，得到結(jié)果記為Y2 ;依此類推......
[0084]取X的第MSB: (m-n)至MSB: (m_l)，共n bit，與Y (m-n-1)作異或，得到結(jié)果記為Y (m-n)，Y 取為 Y (m-n)
[0085]不例:若X = 0xl2ab，指定 η = 8 位，則 X = 0001001010101011, m = 16，η = 8 ；
[0086]YO = 00010010 ；
[0087]Yl = Υ0?0100101 = 00110111 ；
[0088]Υ2 = ΥΓ01001010 = 01111101 ；
[0089]Υ3 = Υ2?0010101 = 11101000 ；
[0090]Υ4 = Υ3?0101010 = 11000010 ；
[0091]Υ5 = Υ4?1010101 = 10010111 ；
[0092]Υ6 = Υ5?0101010 = 00111101 ；
[0093]Υ7 = Υ6?1010101 = 01101000 ；
[0094]Υ8 = Υ7?0101011 = 11000011 ；
[0095]于是Y = Υ8 = 11000011 = 0xC3。
[0096]實施例3:
[0097]本發(fā)明涉及的生成碼的加密、解密方法中，使用硬件ID和Token-HW加密生成碼，由于無線信標(biāo)和移動終端通過所述驗證方法驗證對方的合法性，因此，即使在固件被克隆的情況下，在其他具有相同硬件原理圖的仿造硬件上燒錄該固件，也無法仿造無線信標(biāo)，也就是說，由于硬件ID是芯片內(nèi)置的，每一片芯片都有唯一的硬件ID，就算偽造了一模一樣的硬件電路，但無法偽造芯片內(nèi)置的硬件ID，所以仿造的固件在仿造的芯片上運行，必然是用錯誤的硬件ID來解密生成碼，從而得到的是錯誤的生成碼。此外，由于其運算過程存在不可逆性，所以，即使攻擊者事先知道仿造硬件的硬件ID，且了解加密算法的實現(xiàn)，也無法倒推出Token-HW。
[0098]應(yīng)用舉例:設(shè)定生成碼明文為0x11223344，Token-HW為0x12345678，硬件ID =Oxaabbcc，則加密流程:
[0099]Answer = f (0x12345678，Oxaabbcc) = 01100010 = 0x62 ；
[0100]將生成碼Oxl 1223344的每字節(jié)與0x62異或，即
[0101]0χ?Γ0χ62 = 0x73 ；
[0102]0x22~0x62 = 0x40 ；
[0103]0x33~0x62 = 0x51 ；
[0104]0x44'0x62 = 0x26 ；
[0105]于是Y = 0x73405126，將Y保存至無線信標(biāo)的Flash。
[0106]解密流程:
[0107]Answer = f (0x12345678，Oxaabbcc) = 01100010 = 0x62 ；
[0108]將加密后的生成碼0x73405126的每字節(jié)與0x62異或，即
[0109]0x73~0x62 = 11 ；
[0110]0x40~0x62 = 22 ；
[0111]0χ5Γ0χ62 = 33 ；
[0112]0x26~0x62 = 44 ；
[0113]于是解密后的生成碼為0x11223344。
[0114]本發(fā)明公開的防偽造方法中，在預(yù)設(shè)驗證方法的支持下，運營商僅為制造商提供統(tǒng)一的固件，不提供源代碼和生成碼，有效保護(hù)了信息安全，有利于技術(shù)保密。另外，本發(fā)明無線信標(biāo)防偽造方法中采用了所述驗證方法，使得生成碼的寫入過程更加安全，有效達(dá)到了防偽造的效果。
[0115]結(jié)合圖3和圖4所示，本發(fā)明以Beacon硬件為例，其中的Beacon硬件和移動終端基于藍(lán)牙實現(xiàn)無線通信，并且Beacon硬件與移動終端之間通過所述驗證方法驗證對方的合法性，僅當(dāng)相互驗證通過后，移動終端方可向服務(wù)器獲取生成碼，再將生成碼寫入Beacon硬件，使得生成碼的寫入過程更加安全，有效達(dá)到了 Beacon硬件防偽造的效果。
[0116]以上所述只是本發(fā)明較佳的實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，該方法基于無線信標(biāo)、移動終端和服務(wù)器實現(xiàn)，該方法包括如下步驟: 步驟八，缺少生成碼的無線信標(biāo)發(fā)出無線廣播，待移動終端與該無線信標(biāo)建立連接； 步驟8，所述無線信標(biāo)和移動終端相互驗證對方的合法性； 步驟I相互驗證通過后，移動終端向服務(wù)器獲取生成碼，并將生成碼寫入無線信標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述步驟具體為: 01，相互驗證通過后，無線信標(biāo)發(fā)送無線信標(biāo)10及其芯片10至移動終端，等待移動終端向無線信標(biāo)寫入生成碼； 02，移動終端將無線信標(biāo)10及其芯片10發(fā)送至服務(wù)器，并向服務(wù)器獲取生成碼； 03，移動終端將無線信標(biāo)10和生成碼寫入無線信標(biāo)。
3.如權(quán)利要求2所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述服務(wù)器后臺預(yù)設(shè)有數(shù)據(jù)庫，所述服務(wù)器接收到移動終端發(fā)來的生成碼獲取請求時，向數(shù)據(jù)庫查詢該無線信標(biāo)10所對應(yīng)的生成碼是否已下發(fā)，并判斷: 若生成碼未下發(fā)，則服務(wù)器將對應(yīng)的生成碼發(fā)送至移動終端，并在數(shù)據(jù)庫中將生成碼與無線信標(biāo)10及無線信標(biāo)的芯片10綁定，以表示該無線信標(biāo)10對應(yīng)的生成碼已被下發(fā)； 若生成碼已下發(fā)，則服務(wù)器拒絕向移動終端返回生成碼。
4.如權(quán)利要求3所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述移動終端獲取生成碼后，將無線信標(biāo)10和生成碼寫入無線信標(biāo)，所述無線信標(biāo)收到無線信標(biāo)10和生成碼后斷開與移動終端的連接，且該無線信標(biāo)對生成碼加密，再將無線信標(biāo)10和加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的？匕也中，并標(biāo)記該無線信標(biāo)為已寫入無線信標(biāo)10和生成碼的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述無線信標(biāo)對生成碼的加密過程包括: 無線信標(biāo)將無線信標(biāo)10作為隨機(jī)數(shù)1101106，設(shè)定令牌！'0&611 = 服，利用所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果推導(dǎo)方法得出運算結(jié)果磯161'，再將生成碼的每字節(jié)分別與異或，生成加密結(jié)果2，并將加密結(jié)果2作為加密后的生成碼存儲于無線信標(biāo)的？18811 中。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述步驟8相互驗證具體為: 基于一發(fā)起端及一受驗端實現(xiàn)，所述無線信標(biāo)和移動終端為發(fā)起端和受驗端； 所述發(fā)起端和受驗端設(shè)有相同的令牌10匕！1，驗證時，所述發(fā)起端生成隨機(jī)數(shù)!10%6，并將隨機(jī)數(shù)110=(36發(fā)送至受驗端，所述發(fā)起端和受驗端利用相同算法對隨機(jī)數(shù)11011⑶和令牌！'0匕！1運算，分別得出運算結(jié)果，再由發(fā)起端將其得出的運算結(jié)果與受驗端返回的運算結(jié)果進(jìn)行對比，若兩個運算結(jié)果相等，則表示受驗端合法，若兩個運算結(jié)果不相等，則表示受驗端不合法； 所述發(fā)起端和受驗端的運算結(jié)果均通過以下方式得出:將隨機(jī)數(shù)如!!?和令牌10匕！1融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，再利用逐位循環(huán)異或運算將長度為!II比特的中間數(shù)X變換為一個預(yù)設(shè)長度為II比特的二進(jìn)制數(shù)V ； 所述逐位循環(huán)異或運算的運算過程包括: 步驟1，取二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述中間數(shù)X的最高位為138:0,最低位為138: (111-1)； 步驟2，取中間數(shù)X的188:0至188: (=-1)，記為10 ； 步驟3，取中間數(shù)X的第138:1至138: 00，與10作異或運算，得到結(jié)果記為VI ； 步驟4，取中間數(shù)X的第138:2至138:(11+1)，與打作異或運算，得到結(jié)果記為12 ； 依次運算......步驟卜，取中間數(shù)X的第138: (0-11)至138: (111-1)，與X (111-11-1)作異或，得到結(jié)果記為1(111-11)，將X = 10111)作為逐位循環(huán)異或運算的運算結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，所述中間數(shù)X在融合之前，先判斷隨機(jī)數(shù)1101106和令牌1(^611是否等長度: 若二者長度相等，則將等長度的隨機(jī)數(shù)如!!?和令牌10匕！1融合成中間數(shù)X ； 若二者長度不相等，則將二者延長至等長度后，將等長度的隨機(jī)數(shù)如!!?和令牌10匕！1融合成中間數(shù)X。
8.如權(quán)利要求7所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，若隨機(jī)數(shù)11011(36和令牌^0^611長度不相等，則將隨機(jī)數(shù)1101106和令牌10^611按重復(fù)延長的方式分別延長至二者的最小公倍數(shù)長度。
9.如權(quán)利要求7所述的無線信標(biāo)防偽造方法，其特征在于，將隨機(jī)數(shù)11011(36和令牌10^6??！利用穿插融合運算融合成一個二進(jìn)制的中間數(shù)X，所述穿插融合運算包括: 步驟￡1，取隨機(jī)數(shù)1101106的138:0，作為中間數(shù)X的138:0 ； 步驟6，取令牌！'0匕611的138:0，作為中間數(shù)X的138:1 ； 步驟0，取隨機(jī)數(shù)1101106的138:1，作為中間數(shù)X的138:2 ； 步驟山取令牌10^611的188:1,作為中間數(shù)X的138:3 ； 依次運算......步驟？，取隨機(jī)數(shù)1101106的138-1，作為中間數(shù)X的138:21 ； 步驟卩，取令牌！'0匕611的138:1，作為中間數(shù)X的138-(21+1)0
【文檔編號】H04W12/06GK104469773SQ201410850015
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】賴眾程, 岳昂, 祖新星, 付山陽 申請人:平安科技（深圳）有限公司