專利名稱：兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法及系統(tǒng)。
背景技術：
韋根(Wiegand)協(xié)議是一種廣泛使用的工業(yè)標準，它是目前在門禁控制系統(tǒng)中門禁讀頭I與門禁控制器2之間數(shù)據(jù)傳輸使用最廣泛的協(xié)議。如圖I所示，當門禁讀頭I檢測到刷卡行為，將卡片信息通過韋根(Wiegand)協(xié)議發(fā)送至門禁控制器2。門禁控制器根據(jù)接收到的卡片信息判斷是否有開門權限，如果有權限則控制門鎖3開門。韋根(Wiegand)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸是單向的，只能由門禁讀頭發(fā)送數(shù)據(jù)至門禁控制器。韋根(Wiegand)接口由3根線組成，它們是數(shù)據(jù)0 (D0)，數(shù)據(jù)I (Dl)和GND。DO, Dl在沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時都保持+5V高電平。若發(fā)送數(shù)據(jù)“0”，則DO拉低一段時間后保持+5V高 電平，Dl 一直保持+5V高電平；若發(fā)送數(shù)據(jù)“1”，則Dl拉低一段時間后保持+5V高電平，DO一直保持+5V高電平，如圖2所示是韋根(Wiegand)協(xié)議時序圖的一個例子。由于韋根(Wiegand)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸是單向的，只能由門禁讀頭發(fā)送數(shù)據(jù)至門禁控制器，使使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)普遍存在容易受到數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患。攻擊步驟為步驟一，如圖3所示，未經(jīng)授權者4連接到門禁讀頭I與門禁控制器2之間的數(shù)據(jù)傳輸線上，截獲門禁讀頭I向門禁控制器2發(fā)送的合法開門數(shù)據(jù)；步驟二，如圖4所示，今后未經(jīng)授權者4可以通過在門禁讀頭I與門禁控制器2之間的數(shù)據(jù)傳輸線上重新發(fā)送此次截獲的合法開門數(shù)據(jù)，使門禁控制器2誤認為門禁讀頭I發(fā)送了合法開門數(shù)據(jù)并控制門鎖3開門，從而達到非法開門的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法及系統(tǒng)，門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，包括門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平；當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，所述門禁控制器為接收狀態(tài)；當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，所述門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)；所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，所述門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)；
所述門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，所述門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。進一步的，在上述方法中，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號包括先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0”；再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“I”。進一步的，在上述方法中，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。 進一步的，在上述方法中，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，包括門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由D0、D1和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁讀頭，用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器；所述門禁控制器，用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號包括先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0”；再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“I”。進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。進一步的，在上述系統(tǒng)中，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭，所述門禁讀頭的數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁讀頭，用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器。
進一步的，在上述門禁讀頭中，所述門禁讀頭還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁控制器通訊。本發(fā)明還提供一種兼容韋根協(xié)議的門禁控制器，所述門禁控制器的數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁控制器，用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。進一步的，在上述門禁控制器中，所述門禁控制器還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁讀頭通訊。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由D0、D1和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“ I ”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平；當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，所述門禁控制器為接收狀態(tài)；當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，所述門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)；所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，所述門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)；所述門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，所述門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號，門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題。另外，所述門禁讀頭還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁控制器通訊，能夠使所述門禁讀頭后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁控制器，所述門禁控制器還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁讀頭通訊，能夠使所述門禁控制器后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁讀頭，實現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，方便已建設的采用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)逐步改建為使用本發(fā)明的支持雙向傳輸?shù)拈T禁設備。


圖I是現(xiàn)有的采用韋根門禁控制系統(tǒng)結構圖；圖2是現(xiàn)有的韋根協(xié)議信號時序圖；圖3是對韋根協(xié)議實施重放攻擊步驟一原理圖；圖4是對韋根協(xié)議實施重放攻擊步驟二原理圖；圖5是本發(fā)明實施例一的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法的流程圖；圖6是本發(fā)明實施例一兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法的原理圖；圖7是本發(fā)明實施例一的建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)的信號時序圖8是本發(fā)明實施例二的信號流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例一如圖5和6所示，本發(fā)明提供一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，包括步驟S 1，門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉 低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平。具體的，所述數(shù)據(jù)接口與韋根(Wiegand)協(xié)議一樣由DO、D1、GND三根線組成。步驟S2，當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，所述門禁控制器為接收狀態(tài)。具體的，門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，門禁讀頭與門禁控制器之間沒有數(shù)據(jù)傳輸，傳輸會話開始時門禁讀頭處于發(fā)送狀態(tài)，門禁控制器處于接受狀態(tài)。步驟S3，當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，所述門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)。優(yōu)選的，步驟S3中，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號包括如圖7所示，先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0” ；再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“ I ”，這種“0”和“ I ”的表示方式與韋根(Wiegand)協(xié)議兼容。較佳的，步驟S3中，如圖7所示，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)，即發(fā)送方向接收方示意發(fā)送完畢，并轉為接受狀態(tài)，相應的，接收方接收到DO與Dl同時拉低一段時間的信號后轉為發(fā)送狀態(tài)。步驟S4，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，所述門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)。具體的，門禁控制器收到建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后切換為發(fā)送狀態(tài)開始發(fā)送雙方事先商定長度的隨機挑戰(zhàn)碼，門禁讀頭收到隨機挑戰(zhàn)，證明雙向通訊連接建立成功。優(yōu)選的，步驟S4中，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)，即發(fā)送方向接收方示意發(fā)送完畢，并轉為接受狀態(tài)，相應的，接收方接收到DO與Dl同時拉低一段時間的信號后轉為發(fā)送狀態(tài)。步驟S5，所述門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，所述門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。具體的，門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)，將接收到的挑戰(zhàn)碼和卡片信息一起按雙方事先商定好的加解密方式和密鑰加密，發(fā)送給門禁控制器，門禁控制器將接收到的數(shù)據(jù)按雙方事先商定好的加解密方式和密鑰解密，根據(jù)解密出的數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)合法性并取得卡片信息。如果數(shù)據(jù)合法且此卡片信息有開門權限，則向門鎖發(fā)送開門信號。若一次會話的最后一條信息是由門禁讀頭發(fā)送到門禁控制器的，則發(fā)送完畢時不發(fā)送DO與Dl同時拉低一段時間的信號。綜上，本實施例中門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題。
實施例二本發(fā)明還提供一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，包括門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由D0、D1和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平。所述門禁讀頭用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器。具體的，門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，門禁讀頭與門禁控制器之間沒有數(shù)據(jù)傳輸，傳輸會話開始時門禁讀頭處于發(fā)送狀態(tài)，門禁控制器處于接受狀態(tài)。優(yōu)選的，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號包括先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0”；再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“I”。較佳的，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。所述門禁控制器用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。具體的，門禁控制器收到建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后切換為發(fā)送狀態(tài)開始發(fā)送雙方事先商定長度的隨機挑戰(zhàn)碼，門禁讀頭收到隨機挑戰(zhàn)，證明雙向通訊連接建立成功。門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)，將接收到的挑戰(zhàn)碼和卡片信息一起按雙方事先商定好的加解密方式和密鑰加密，發(fā)送給門禁控制器，門禁控制器將接收到的數(shù)據(jù)按雙方事先商定好的加解密方式和密鑰解密，根據(jù)解密出的數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)合法性并取得卡片信息。如果數(shù)據(jù)合法且此卡片信息有開門權限，則向門鎖發(fā)送開門信號。若一次會話的最后一條信息是由門禁讀頭發(fā)送到門禁控制器的，則發(fā)送完畢時不發(fā)送DO與Dl同時拉低一段時間的信號。優(yōu)選的，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。綜上，本實施例中門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題。實施例三本發(fā)明還提供一種兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭，所述門禁讀頭的數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁讀頭，用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器。優(yōu)選的，所述門禁讀頭還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁控制器通訊，所述門禁讀頭發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，如果預設時間未從采用韋根協(xié)議的門禁控制器收到數(shù)據(jù)，則所述門禁讀頭使用韋根協(xié)議向采用韋根協(xié)議的門禁控制器發(fā)送刷卡信息。如圖8所示，當采用本實施例的兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭連接到采用韋根(Wiegand)協(xié)議門禁控制器時，由于門禁讀頭發(fā)送的雙向通訊連接信號中的DO和Dl同時拉低一段時間這一信號不符合Wiegand協(xié)議的時序，采用韋根協(xié)議的門禁控制器不會處理。兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭在轉為接受狀態(tài)后的一段時間內無法接受到門禁控制器的信號， 則轉為按照韋根(Wiegand)協(xié)議重新發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送狀態(tài)。具體來說，當本實施例的門禁讀頭檢測到刷卡行為時，向采用韋根協(xié)議的門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊連接信號并轉為接收狀態(tài)，采用韋根協(xié)議的門禁控制器認為此信號為非法信號，丟棄并重新進入等待信號狀態(tài)。本實施例的門禁讀頭在等待一段時間沒有收到數(shù)據(jù)后，按照韋根(Wiegand)協(xié)議發(fā)送卡片信息。采用韋根協(xié)議的門禁控制器接收到卡片信息后判斷此卡片信息受否有開門權限，如果有開門權限則向門鎖發(fā)送開門信號。綜上，本實施例能夠使所述門禁讀頭后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁控制器，，實現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，方便已建設的采用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)逐步改建為使用本發(fā)明的支持雙向傳輸?shù)拈T禁設備實施例四本發(fā)明還提供一種兼容韋根協(xié)議的門禁控制器，所述門禁控制器的數(shù)據(jù)接口由DO,Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁控制器，用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。優(yōu)選的，所述門禁控制器還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁讀頭通訊，，當所述門禁控制器從采用韋根協(xié)議的門禁讀頭接收到的數(shù)據(jù)不符合建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號的數(shù)據(jù)，則按照所述門禁控制器韋根協(xié)議分析來自采用韋根協(xié)議的門禁讀頭數(shù)據(jù)。當采用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁讀頭連接采用本實施例的兼容韋根協(xié)議的門禁控制器時，采用韋根協(xié)議的門禁讀頭不會向門禁控制器發(fā)送上述建立雙向數(shù)據(jù)通訊連接的信號，兼容韋根協(xié)議的門禁控制器按照韋根(Wiegand)協(xié)議接收數(shù)據(jù)，并可根據(jù)設置決定是否處理韋根(Wiegand)協(xié)議的數(shù)據(jù)。具體的，當采用韋根協(xié)議的門禁讀頭檢測到刷卡行為時，使用韋根(Wiegand)協(xié)議向門禁控制器發(fā)送卡片信息。兼容韋根協(xié)議的門禁控制器接收到卡片信息后根據(jù)是否認可韋根(Wiegand)協(xié)議的安全設置決定丟棄信息還是使用信息。如果丟棄信息則重新等待接收信息。如果使用信息則判斷此卡片信息受否有開門權限，如果有開門權限則向門鎖發(fā)開門信號。綜上，本實施例能夠使所述門禁控制器后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁讀頭，實現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，方便已建設的采用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)逐步改建為使用本發(fā)明的支持雙向傳輸?shù)拈T禁設備。本發(fā)明通過門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“O”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平；當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，所述門禁控制器為接收狀態(tài)；當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭向 所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，所述門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)；所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，所述門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)；所述門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，所述門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號，門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題。另外，所述門禁讀頭還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁控制器通訊，能夠使所述門禁讀頭后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁控制器，所述門禁控制器還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁讀頭通訊，能夠使所述門禁控制器后向兼容符合Wiegand協(xié)議數(shù)據(jù)接口的門禁讀頭，實現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，方便已建設的采用韋根(Wiegand)協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)逐步改建為使用本發(fā)明的支持雙向傳輸?shù)拈T禁設備。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。專業(yè)人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。顯然，本領域的技術人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，其特征在于，包括 門禁讀頭與門禁控制器通過數(shù)據(jù)接口連接，所述數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平； 當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，所述門禁控制器為接收狀態(tài)； 當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，所述門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)； 所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，所述門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)； 所述門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，所述門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后，判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法，則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。
2.如權利要求I的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，其特征在于，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號過程中，對所述數(shù)據(jù)接口的操作包括 先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0” ； 再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“I”。
3.如權利要求I的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，其特征在于，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。
4.如權利要求I的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法，其特征在于，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。
5.一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，其特征在于，包括連接門禁讀頭與門禁控制器的數(shù)據(jù)接口，所述數(shù)據(jù)接口由D0、D1和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，其中， 所述門禁讀頭，用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器； 所述門禁控制器，用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的所述加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。
6.如權利要求5所述的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，其特征在于，所述建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號包括 先將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，表示發(fā)送“0”;再將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，表示發(fā)送“I”。
7.如權利要求5所述的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，其特征在于，所述門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。
8.如權利要求5所述的兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展系統(tǒng)，其特征在于，所述門禁控制器向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后，通過將DO與Dl同時拉低一段時間后重新保持+5V高電平轉為接收狀態(tài)。
9.一種兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭，其特征在于，所述門禁讀頭的數(shù)據(jù)接口由DO、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時DO、Dl均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁讀頭，用于當未檢測到刷卡行為時處于發(fā)送狀態(tài)，當檢測到刷卡行為時，向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，當所述門禁控制器發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼按預設的加密方式生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器。
10.如權利要求9所述兼容韋根協(xié)議的門禁讀頭，其特征在于，所述門禁讀頭還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁控制器通訊，所述門禁讀頭發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，如果預設時間未從采用韋根協(xié)議的門禁控制器收到數(shù)據(jù)，則所述門禁讀頭使用韋根協(xié)議向采用韋根協(xié)議的門禁控制器發(fā)送刷卡信息。
11.一種兼容韋根協(xié)議的門禁控制器，其特征在于，所述門禁控制器的數(shù)據(jù)接口由D0、Dl和GND三根數(shù)據(jù)線組成，無數(shù)據(jù)傳輸時D0、D1均保存+5V高電平，傳輸“0”的方式為將DO拉低一段時間后重新保持+5V高電平，Dl保持+5V高電平，傳輸“I”的方式為將Dl拉低一段時間重新保持+5V高電平，DO保持+5V高電平，所述門禁控制器，用于當未檢測到刷卡行為時處于接收狀態(tài)，當檢測到刷卡行為且所述門禁讀頭轉為接收狀態(tài)時轉為發(fā)送狀態(tài)，向所述門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，將接收到的加密數(shù)據(jù)按預設解密方式生成解密數(shù)據(jù)后判斷所述解密數(shù)據(jù)的合法性，若合法則所述門禁控制器向門鎖發(fā)送開門信號。
12.如權利要求11所述的門禁控制器，其特征在于，所述門禁控制器還用于同一采用韋根協(xié)議的門禁讀頭通訊，當所述門禁控制器從采用韋根協(xié)議的門禁讀頭接收到的數(shù)據(jù)不符合建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號的數(shù)據(jù)，則按照所述門禁控制器韋根協(xié)議分析來自采用韋根協(xié)議的門禁讀頭數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兼容韋根協(xié)議的雙向傳輸擴展方法及系統(tǒng)，所述方法包括當門禁讀頭未檢測到刷卡行為時，門禁讀頭為發(fā)送狀態(tài)，門禁控制器為接收狀態(tài)；當門禁讀頭檢測到刷卡行為時，門禁讀頭向所述門禁控制器發(fā)送建立雙向數(shù)據(jù)通訊的連接信號后轉為接收狀態(tài)，門禁控制器轉為發(fā)送狀態(tài)；門禁控制器向門禁讀頭發(fā)送隨機挑戰(zhàn)碼后轉為接收狀態(tài)，門禁讀頭轉為發(fā)送狀態(tài)；門禁讀頭將讀到的刷卡信息和所述隨機挑戰(zhàn)碼生成加密數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述門禁控制器，門禁控制器將接收到的所述加密數(shù)據(jù)解密后判斷解密數(shù)據(jù)的合法性。本發(fā)明門禁控制器與門禁讀頭之間能夠實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，避免使用韋根協(xié)議的門禁控制系統(tǒng)易受數(shù)據(jù)重放攻擊的安全隱患問題，并能兼容韋根協(xié)議。
文檔編號G07C9/00GK102831679SQ20121029542
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日
發(fā)明者劉俊, 顧嘯, 陳磊, 仇佳亮 申請人:上海華申智能卡應用系統(tǒng)有限公司