一种指纹防盗门禁的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种指纹防盗门禁的实现方法，涉及门禁安全技术领域，包括指纹算法芯片、主控芯片及连接主控芯片的门内系统和门外系统，指纹算法芯片与主控芯片连接，并设有身份认证机制，主控芯片通过量产工具将授权序列号传输给未授权的指纹算法芯片，用该唯一的授权序列号与随机数进行运算操作，得到的根密钥用于主控芯片与指纹算法芯片之间的身份绑定认证，主控芯片与指纹算法模块之间设有安全通信机制，两者间的指令使用会话密钥并经过SM4加密传输，每次上电后的会话密钥均由不同随机数运算生成，会话密钥存储在RAM中，在指纹算法芯片掉电时，该会话密钥随之丢失。本发明专利技术的方法增强了门禁系统加密通信的可靠性与抗攻击能力，提升了通信安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种指纹防盗门禁的实现方法
本专利技术涉及身份识别电路领域，具体涉及一种适用于指纹识别、门禁等领域的指纹防盗门禁的实现方法。
技术介绍
随着社会的进步，人们的安全防盗意识在逐渐增强，为门禁控制系统提供了良好的发展平台。其中，家庭、学校、公司等场所中，门禁控制系统的应用较多，同时人们也对该系统的人性化水平、安全性，提出了更高的要求，因此将指纹识别技术应用在门禁控制系统中。通过这样的设计方式，进一步提高了门禁控制系统的安全性，并满足人们对系统人性化的要求。
技术实现思路
为了解决上述技术存在的缺陷，本专利技术提供一种适用于指纹识别、门禁等领域的指纹防盗门禁的实现方法。本专利技术实现上述技术效果所采用的技术方案是：一种指纹防盗门禁的实现方法，包括主控芯片及连接所述主控芯片的门内系统和门外系统，所述门外系统包括外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、两相步进电机模块，所述门内系统包括内键盘模块、LCD显示屏，LCD显示屏用于将压力、温度、湿度等信息显示出来，在监测到异常时，驱动报警器以蜂鸣的形式报警，所述门内系统用于提供指纹增删、密码修改等权限操作，所述门外系统用于对访问者身份的判断，同时对门外系统中的红外传感器模块进行管理，在检测到有人时自动将指纹识别模块由待机状态恢复到工作状态。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，为保证信息的安全性，在进入所述门内系统时，须以指纹验证的方式完成权限认证，然后进入所述LCD显示屏的设置界面，根据需要，在内键盘模块上通过相应按键选择恢复数据、指纹修改、指纹增删、密码修改等权限操作项。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述门外系统包含指纹识别功能和红外识别功能，其中，所述指纹识别功能包括获取指纹信息、删除指纹信息、验证指纹信息、添加指纹信息，所述红外识别功能用于对所述门外系统附近的人进行检测，将获取的数据通过传输，进入指纹识别模块中，实现对指纹的识别控制与管理。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述指纹算法芯片与所述主控芯片连接，所述指纹算法芯片与所述主控芯片设有身份认证机制，所述主控芯片通过量产工具将授权序列号传输给未授权的所述指纹算法芯片，该所述指纹算法芯片接收并保存序列号之后，应答成功指令，如所述指纹算法芯片己经授权，则应答失败指令，即所述指纹算法芯片在出厂之后只能接受一次授权序列号，用该唯一的授权序列号与随机数进行运算操作，得到的根密钥用于所述主控芯片与所述指纹算法芯片之间的身份绑定认证。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，出厂后的每次系统上电，所述主控芯片与所述指纹算法芯片首先需要进行互相身份绑定认证，只有当身份绑定认证成功后才能进入下一步。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述身份绑定认证过程是将所述主控芯片与所述指纹算法芯片中根密钥生成的认证数据进行对比，对比成功才能完成认证，使所述指纹算法芯片与所述主控芯片相互进行唯一的身份绑定认证，从而排除了非法用户通过置换所述指纹算法芯片获取所述主控芯片数据的可能性。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述主控芯片与所述指纹算法模块之间设有安全通信机制，所述安全通信机制包括步骤：S1、发送随机数，所述主控芯片发送16Byte随机数RN1到所述指纹算法芯片，所述指纹算法芯片发送16Byte随机数RN2到所述主控芯片；S2、获取认证数据，所述指纹算法芯片将随机数RN1与根密钥进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对根密钥进行SM4加密运算得到认证数据，之后所述指纹算法芯片将认证数据发送到所述主控芯片进行校验对比，所述主控芯片将随机数RN2与根密钥进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对根密钥进行SM4加密运算得到认证数据，之后所述主控芯片将认证数据发送到所述指纹算法芯片进行校验对比；S3、对比认证数据，所述主控芯片和所述指纹算法芯片均对自身计算出的认证数据与收到的认证数据进行对比，相同则认证通过，不同则认证失败，认证通过后开始生成会话密钥用于所述主控芯片与所述指纹算法芯片间的通信；S4、会话密钥生成，所述指纹算法芯片与所述主控芯片都将随机数RN1与随机数RN2进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对随机数RN2再进行SM4加密运算得到会话密钥。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述主控芯片与所述指纹算法芯片间的指令使用会话密钥并经过SM4加密传输，每次上电后的会话密钥均由不同随机数运算生成。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述会话密钥存储在RAM中，在所述指纹算法芯片掉电时，该所述会话密钥随之丢失，用于在最大程度上降低了通信指令被非法用户截取并破解的可能性。优选地，在上述的支指纹防盗门禁的实现方法中，所述主控芯片的型号为STM32F103，所述指纹算法芯片的型号为BRD501。本专利技术的有益效果是：本专利技术的支指纹防盗门禁的实现方法通过在指纹算法芯片与主控芯片设有身份认证机制，使指纹算法芯片与主控芯片相互进行唯一的身份绑定认证，从而排除了非法用户通过置换指纹算法芯片获取主控芯片数据的可能性，大大提高了身份认证机制。另外，通过在指纹算法芯片与主控芯片之间添加安全通信机制，对两者之间的通信进行加密，可保证数据安全。会话密钥存储在RAM中，当指纹算法芯片掉电时，会话密钥随之丢失，故在最大程度上降低了通信指令被非法用户截取并破解的可能性，增强了加密通信的可靠性与抗攻击能力，提升了通信安全性。能够充分发挥指纹识别技术的作用，提高门禁控制系统的整体性能，从而保护用户财产的安全。附图说明图1为本专利技术的模块框图；图2为本专利技术所述安全通信机制的原理图。具体实施方式为使对本专利技术作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：如图1和图2所示，本专利技术公开了一种指纹防盗门禁的实现方法，包括主控芯片及连接主控芯片的门内系统和门外系统，门外系统包括外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、两相步进电机模块。门内系统包括内键盘模块、LCD显示屏，LCD显示屏用于将压力、温度、湿度等信息显示出来，在监测到异常时，驱动报警器以蜂鸣的形式报警。门内系统用于提供指纹增删、密码修改等权限操作。具体地，该权限操作包括：1、恢复数据：如果用户选择该选项，那么门禁控制系统就会自动进入到恢复出厂设置的环节，同时密码也会自动重置，恢复成为默认密码“222222”，而系统中所保存的指纹信息也会随之删除；2、修改指纹：门禁控制系统中修改指纹包含两个功能，即删除指纹、添加指纹，前者会删除系统中所保存的所有指纹信息，所以用户应该谨慎操作；后者添加指纹就会录入一个系统中没有的指纹，需要在完成权限认证以后才能进行。录入指纹的过程中，需要对同一枚指纹录入三次，在对比无误后，添加至系统的指纹库之中；3、修改密码：密码的修改需要用户输出旧密码来验证身份，然后将新密码输入其中，点击键盘中的#号键完成修改。随后，如果修改成功M门禁控制系统就会做出“修改成功”的提示，反之则会做出“修改失败”的提示。门外系统用于对访问者身份的判断，同时对门外系统中的红外传感器模块进行管理，在检测到有人时自动将指纹识别模块由待机状态恢复到工作状态。在密码输入发生错误本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，包括主控芯片及连接所述主控芯片的门内系统和门外系统，所述门外系统包括外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、两相步进电机模块，所述门内系统包括内键盘模块、LCD 显示屏，LCD 显示屏用于将压力、温度、湿度等信息显示出来，在监测到异常时，驱动报警器以蜂鸣的形式报警，所述门内系统用于提供指纹增删、密码修改等权限操作，所述门外系统用于对访问者身份的判断，同时对门外系统中的红外传感器模块进行管理，在检测到有人时自动将指纹识别模块由待机状态恢复到工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，包括主控芯片及连接所述主控芯片的门内系统和门外系统，所述门外系统包括外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、两相步进电机模块，所述门内系统包括内键盘模块、LCD显示屏，LCD显示屏用于将压力、温度、湿度等信息显示出来，在监测到异常时，驱动报警器以蜂鸣的形式报警，所述门内系统用于提供指纹增删、密码修改等权限操作，所述门外系统用于对访问者身份的判断，同时对门外系统中的红外传感器模块进行管理，在检测到有人时自动将指纹识别模块由待机状态恢复到工作状态。2.根据权利要求1所述的支指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，为保证信息的安全性，在进入所述门内系统时，须以指纹验证的方式完成权限认证，然后进入所述LCD显示屏的设置界面，根据需要，在内键盘模块上通过相应按键选择恢复数据、指纹修改、指纹增删、密码修改等权限操作项。3.根据权利要求1所述的支指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，所述门外系统包含指纹识别功能和红外识别功能，其中，所述指纹识别功能包括获取指纹信息、删除指纹信息、验证指纹信息、添加指纹信息，所述红外识别功能用于对所述门外系统附近的人进行检测，将获取的数据通过传输，进入指纹识别模块中，实现对指纹的识别控制与管理。4.根据权利要求1所述的支指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，还包括指纹算法芯片，所述指纹算法芯片与所述主控芯片连接，所述指纹算法芯片与所述主控芯片设有身份认证机制，所述主控芯片通过量产工具将授权序列号传输给未授权的所述指纹算法芯片，该所述指纹算法芯片接收并保存序列号之后，应答成功指令，如所述指纹算法芯片己经授权，则应答失败指令，即所述指纹算法芯片在出厂之后只能接受一次授权序列号，用该唯一的授权序列号与随机数进行运算操作，得到的根密钥用于所述主控芯片与所述指纹算法芯片之间的身份绑定认证。5.根据权利要求4所述的支指纹防盗门禁的实现方法，其特征在于，出厂后的每次系统上电，所述主控芯片与所述指纹算法芯片首先需要进行互相身份绑定认证，只有当身份绑定认证成功后才能进入下一步。6.根据权利要求5所述的支指...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建国，吴劲，王德明，
申请(专利权)人：广州智慧城市发展研究院，广州中大微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44