專利名稱：基于聲波的安全數(shù)據(jù)通訊的裝置系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域，具體涉及利用聲波或音頻作為近距離，安全可靠的數(shù)據(jù)通訊媒介的裝置系統(tǒng)與方法。使用本發(fā)明能夠在較低成本的情況下，利用聲波實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的可靠通訊，并具備一定的安全性。
背景技術(shù)：
目前使用較廣泛的近距離通訊技術(shù)是藍(lán)牙(Bluetooth)，紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)， 近場通訊(Near Field Communication，NFC近距離無線傳輸)，和無線射頻識別RFID，均采用電磁波技術(shù)實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙技術(shù)需要人為參與連接建立過程，不適合需要快速傳輸(如結(jié)算支付等)的應(yīng)用場合，且芯片價(jià)格昂貴，抗干擾能力不強(qiáng)。IrDA的不足在于它是一種視距傳輸，兩個(gè)相互通信的設(shè)備之間必須對準(zhǔn)，中間不能被其它物體阻隔，因而該技術(shù)只能用于2 臺(非多臺)設(shè)備之間的連接，可靠性，安全性差，抗干擾能力差且數(shù)據(jù)傳輸率低。NFC采用了雙向的識別和連接。在20cm距離內(nèi)工作于13. 56MHz頻率范圍，是目前最為安全的近距通訊技術(shù)，但是面臨手機(jī)終端普及的問題，目前只有有限的手機(jī)支持這一技術(shù)。RFID由于其價(jià)格低廉及相對安全可靠的技術(shù)協(xié)議，目前大量應(yīng)用于城市交通卡等小額支付場合，對于用戶隨身攜帶的移動(dòng)終端需要植入或貼上特定的RFID芯片，需要一定的普及時(shí)間，沒有從根本上解決用戶需要攜帶不同識別卡的不便。條碼技術(shù)(包括一維和兩維碼)也是比較常用的近距掃描數(shù)據(jù)傳輸方案。一維碼掃描儀成本便宜但是對電子顯示條碼顯示識別率低， 二維碼有很好的容錯(cuò)率和識別率，但是掃描終端成本較高(需要微距鏡頭)且標(biāo)準(zhǔn)眾多，掃描時(shí)間也不是很理想，對用戶客戶端的顯示也有特定要求。下表列出了這幾種技術(shù)對于移動(dòng)終端與商業(yè)收銀系統(tǒng)的近距通訊需求的適用性， 沒有一種技術(shù)能完美滿足以下關(guān)鍵的需求，本專利基于聲波的非接觸式或者利用音頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通訊的裝置系統(tǒng)與方法有著比較好的適用性
權(quán)利要求
1.一種基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征如下A)利用聲波作為數(shù)據(jù)傳輸媒介實(shí)現(xiàn)非接觸近距離傳輸，或通過音頻連接近距離傳輸數(shù)據(jù)；B)發(fā)送端在發(fā)送的數(shù)據(jù)包中聲明所需要的校驗(yàn)與加密方式，這樣在應(yīng)用中可以根據(jù)數(shù)據(jù)的安全屬性，調(diào)整傳輸與校驗(yàn)方式。
2.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是傳輸數(shù)據(jù)可以加上完整性驗(yàn)證碼以防止惡意用戶對被截獲數(shù)據(jù)包的篡改，比如有效時(shí)間等；完整性驗(yàn)證碼可以是對加密前也可以是加密后的數(shù)據(jù)，但是必須涵蓋關(guān)鍵的檢驗(yàn)信息，比如時(shí)間戳，數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式等關(guān)鍵信息；驗(yàn)證碼可以采用HMAC也可以采用基于非對稱加密的數(shù)據(jù)簽名將數(shù)據(jù)包簽名。
3.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是，接收端可以根據(jù)需要驗(yàn)證數(shù)據(jù)的時(shí)效。惡意的錄制必須在有效的時(shí)間段內(nèi)使用錄制的數(shù)據(jù)才有可能被接收端使用；越是敏感的數(shù)據(jù)，這一有效時(shí)長應(yīng)該越短以減少數(shù)據(jù)被重用的可能性。
4.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是，可以根據(jù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包含密碼，這一密碼只有使用者知道，而且接收端必須在接收到聲波或音頻數(shù)據(jù)的同時(shí)加以驗(yàn)證；這一密碼方案使得不知道原始密碼的竊錄數(shù)據(jù)無法使用。
5.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是可以用密碼保護(hù)的傳輸數(shù)據(jù)，密碼可以通過以下三種種方式與傳輸數(shù)據(jù)結(jié)合A)密碼作為額外的密鑰用于對原始數(shù)據(jù)加密或數(shù)據(jù)變換，這樣在接收端需利用這一密碼解密或反向變換數(shù)據(jù)；B)密碼只是對稱加密的私鑰，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是用這一密碼對應(yīng)的公鑰加密過的，這樣在接收端，用戶需要提供這一密碼以解密數(shù)據(jù)；C)密碼作為原始數(shù)據(jù)的一部分，可以加以適當(dāng)算法變換或加密，接收端獲得完整的原始數(shù)據(jù)及密碼，直接驗(yàn)證用戶的密碼以證明其合法性。
6.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是，接收端可以根據(jù)需要將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與服務(wù)數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行校驗(yàn)與比較以確保數(shù)據(jù)的安全，有效。
7.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，其特征是，接收端可以根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以防止個(gè)人關(guān)鍵信息如信用卡號，身份證號等在傳輸過程中被監(jiān)聽。
8.權(quán)利要求1所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法，在移動(dòng)終端與商業(yè)收銀終端間的非接觸式近距離小數(shù)據(jù)量通訊或直接通過音頻連接的應(yīng)用，如移動(dòng)折扣券，移動(dòng)會員卡，移動(dòng)支付的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求1到8所述的基于聲波或音頻的近距離安全數(shù)據(jù)通訊的方法所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)與裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種近距離聲波通訊的裝置、系統(tǒng)與方法。該系統(tǒng)利用聲波作為數(shù)據(jù)傳輸媒介實(shí)現(xiàn)非接觸安全傳輸，也可直接通過音頻連接實(shí)現(xiàn)可靠安全數(shù)據(jù)鏈路。該發(fā)明主要對數(shù)據(jù)傳輸過程系統(tǒng)地構(gòu)建了多種端對端的傳輸校驗(yàn)機(jī)制傳輸數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)，有效時(shí)間驗(yàn)證，密碼校驗(yàn)，服務(wù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及數(shù)據(jù)加密；發(fā)送端根據(jù)其數(shù)據(jù)的安全級別，在傳輸數(shù)據(jù)中指定加密與數(shù)據(jù)校驗(yàn)需求，以通知接收端對數(shù)據(jù)包進(jìn)行哪些檢驗(yàn)，如何校驗(yàn)等等。用同樣的校驗(yàn)處理方式，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作(如賬戶的支付結(jié)算功能)。使用本發(fā)明能夠在較低成本的情況下，利用聲波實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)量的可靠通訊，并具備一定的安全性。
文檔編號H04B5/00GK102299747SQ20101020553
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者林卓, 郭舜日 申請人:上海云途信息技術(shù)有限公司, 郭舜日