地下停车场蓝牙模块离线配网方法技术

地下停车场蓝牙模块离线配网方法，属于保密通信方法技术领域，包括以下步骤：步骤S1，密钥预先分配阶段；服务器产生一个密钥池，并从密钥池中选出λ把密钥制成m行和m列的密钥矩阵，从α个密钥矩阵中，随机挑选出β个密钥矩阵形成一组矩阵集合，从每个密钥矩阵均随机挑出一行元素和一列元素作为该蓝牙模块的密钥子集合；步骤S2，相同密钥探测阶段；蓝牙模块与其相邻蓝牙模块在交换密钥子集合之后，蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均将自己的密钥子集合与收到的密钥子集合进行比对，判断是否有来自同一个密钥矩阵的密钥子集合。本方案，简单易用，大幅提高配网成功率，同时支持批量配网，降低设备使用复杂度，全方位提高用户使用体验。全方位提高用户使用体验。全方位提高用户使用体验。

【技术实现步骤摘要】
地下停车场蓝牙模块离线配网方法


[0001]本专利技术属于保密通信方法
，特别涉及地下停车场蓝牙模块离线配网方法。

技术介绍

[0002]地下停车场，具有设置蓝牙模块进行组网的需求，例如，公开号为CN214901360U的中国技术专利公开了一种基于蓝牙控制的地下停车场LED照明系统，其利用蓝牙网络将分散的独立的LED灯具进行联网，对地下停车场LED照明灯具进行智能控制。
[0003]专利号为201810707935.1的中国专利，公开了一种蓝牙设备自组网方法和系统，其通过根据蓝牙设备间的最小距离规划蓝牙设备自组网连接的最短路径线路，并根据最短路径线路进行蓝牙设备自组网。然而，在地下停车场进行蓝牙组网，具有其特殊性：1，地下停车场，面积较大，且多有墙壁阻隔，蓝牙节点之间的通信距离较短，并不适用采用中心节点（例如基站或网关）全覆盖的组网方式，多采用多跳的方式进行组网。设置一个密钥分配的中心节点，存储网络中的所有密钥并协助两个蓝牙节点建立安全通信，如专利号为201810707935.1的中国专利中，通过手持终端(如手机)对蓝牙设备进行初始化，同时设定一个蓝牙设备自组网认证的密钥。该方案难以适用于地下停车场，一方面，中心节点的通讯范围难以覆盖到所有节点，而采用多跳，则需要提升网络的传输安全性，增加了方案的复杂度；另一方面，中心节点若遭受攻击并被截获，若无防捕获的技术手段，则会造成整个网络瘫痪。同时，由于地下停车场的蜂窝信号并不好，难以使用手机、电脑或者网关等主导的组网方式，同时需要采用离线组网的方式。
[0004]2，蓝牙模块，受限于硬件设备的成本，计算能力较低，无法使用过于复杂的加解密方法。例如，采用非对称式的加解密机制，包括椭圆曲线加解密，其计算开销和存储开销较大，难以广泛使用。
[0005]3，对于多个地下停车场的蓝牙组网项目，出于项目中新增蓝牙模块的需要，一方面，要保证新增加的蓝牙模块只能适用于其对应的单个地下停车场的蓝牙组网项目，另一方面，新增蓝牙模块，在安装前，可能因为较长的运输路途，容易遗失，因此，需要做到即使遗失的新增蓝牙模块被破获，仍不会影响原有地下停车场的蓝牙组网项目的安全性。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供地下停车场蓝牙模块离线配网方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下的技术方案。
[0008]地下停车场蓝牙模块离线配网方法，包括以下步骤：步骤S1，密钥预先分配阶段；步骤S101，服务器产生一个密钥池，并从密钥池中选出λ把密钥制成m行和m列的密钥矩阵；
步骤S102，重复步骤S101，得到α个密钥矩阵；步骤S103，服务器从α个密钥矩阵中，随机挑选出β个密钥矩阵形成一组矩阵集合并分配给一个蓝牙模块；步骤S104，令待组网的蓝牙模块的个数为n，重复步骤S103直到每个蓝牙模块均具有一组由β个密钥矩阵形成的矩阵集合；步骤S105，分配给蓝牙模块的β个密钥矩阵中，每个密钥矩阵均随机挑出一行元素和一列元素作为该蓝牙模块的密钥子集合，每个蓝牙模块均具有β个密钥子集合；步骤S106，重复步骤S105，直到每个蓝牙模块均拥有β个密钥子集合；每个蓝牙模块烧录有其对应的β个密钥子集合和自身ID;步骤S2，相同密钥探测阶段；步骤S201，蓝牙模块，将自己的ID及所拥有的密钥子集合广播给相邻蓝牙模块，同时收到来自其他相邻蓝牙模块的广播信息；步骤S202，蓝牙模块与其相邻蓝牙模块在交换密钥子集合之后，蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均将自己的密钥子集合与收到的密钥子集合进行比对，判断它们是否有来自同一个密钥矩阵的密钥子集合；如果是，计算配对密钥，否则建立路径密钥。
[0009]地下停车场蓝牙模块离线配网方法，还包括以下步骤：步骤S3，计算配对密钥阶段；蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，找到二把相同密钥之后，结合蓝牙模块之间的ID，计算出配对密钥。
[0010]地下停车场蓝牙模块离线配网方法，还包括以下步骤：步骤S4，建立路径密钥阶段；蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均随机产生随机数，通过其他安全连线的蓝牙模块传输给对方，再根据这两个随机数与自己和对方的身份认证码产生路径密钥。
[0011]进一步，步骤S103中的参数α和步骤S104中的参数β，满足以下条件：，其中，P
c
为蓝牙模块组网后所有蓝牙模块均被安全连线所覆盖的概率，默认值为0.9；安全连线，表示两个相邻蓝牙模块中的密钥子集合，均至少有一个密钥子集合来自相同的密钥矩阵，此时该两个蓝牙模块具有至少2个相同的密钥。
[0012]进一步，步骤S3中，配对密钥，计算方式如下：K
X,Y
=K1⨁
ID
X
⨁
K2⨁
ID
Y
；其中，K
X,Y
是蓝牙模块X和蓝牙模块Y的配对密钥；K1是蓝牙模块X和蓝牙模块Y的第一把共同密钥；ID
X
是蓝牙模块X的身份识别号；K2是蓝牙模块X和蓝牙模块Y的第二把共同密钥；ID
Y
是蓝牙模块Y的身份识别号。
[0013]进一步，步骤S4中，路径密钥的计算方法如下：PK
A,B
=R
A
⨁
ID
A
⨁
R
B
⨁
ID
B
；其中，PK
A,B
是蓝牙模块A和其相邻蓝牙模块B的路径密钥；R
A
是蓝牙模块A产生的随机数；ID
A
是蓝牙模块A的身份识别号；R
B
是蓝牙模块B产生的随机数；ID
B
是蓝牙模块B的身份识别号。
[0014]地下停车场蓝牙模块离线配网方法，还包括以下步骤：步骤S5，新增蓝牙模块阶段；步骤S501，服务器寻找到新增蓝牙模块的所在蓝牙网络所对应的密钥池、参数λ、
参数α、参数β，执行步骤S101~S105，使得新增蓝牙模块具有β个密钥子集合，并将其所对应的β个密钥子集合和ID烧录至该蓝牙模块；步骤S502，新增蓝牙模块，安装至所需组网的蓝牙网络覆盖范围内，将自己的ID及所拥有的密钥子集合广播给相邻蓝牙模块，同时收到来自其他蓝牙模块的广播信息；步骤S503，新增蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均将自己的密钥子集合与收到的密钥子集合进行比对，判断它们是否有来自同一个密钥矩阵的密钥子集合；如果是，则转步骤S3，计算配对密钥，否则转步骤S4，建立路径密钥。
[0015]地下停车场蓝牙模块离线配网方法，还包括以下步骤：步骤S6，废除破解密钥阶段；步骤S601：合法蓝牙模块侦测到相邻蓝牙模块为恶意蓝牙模块；步骤S602：合法蓝牙模块立即将恶意蓝牙模块的ID广播给相邻蓝牙模块；步骤S603：相邻蓝牙模块，检查恶意蓝牙模块是否为自己的相邻蓝牙模块：如果不是，则结束程序；如果是，则进一步判断合法蓝牙模块是否重复发送恶意蓝牙模块的ID广播：如果是重复发送，则结束程序；如果不是重复发送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地下停车场蓝牙模块离线配网方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，密钥预先分配阶段；步骤S101，服务器产生一个密钥池，并从密钥池中选出λ把密钥制成m行和m列的密钥矩阵；步骤S102，重复步骤S101，得到α个密钥矩阵；步骤S103，服务器从α个密钥矩阵中，随机挑选出β个密钥矩阵形成一组矩阵集合并分配给一个蓝牙模块；步骤S104，令待组网的蓝牙模块的个数为n，重复步骤S103直到每个蓝牙模块均具有一组由β个密钥矩阵形成的矩阵集合；步骤S105，分配给蓝牙模块的β个密钥矩阵中，每个密钥矩阵均随机挑出一行元素和一列元素作为该蓝牙模块的密钥子集合，每个蓝牙模块均具有β个密钥子集合；步骤S106，重复步骤S105，直到每个蓝牙模块均拥有β个密钥子集合；每个蓝牙模块烧录有其对应的β个密钥子集合和自身ID；步骤S2，相同密钥探测阶段；步骤S201，蓝牙模块，将自己的ID及所拥有的密钥子集合广播给相邻蓝牙模块，同时收到来自其他相邻蓝牙模块的广播信息；步骤S202，蓝牙模块与其相邻蓝牙模块在交换密钥子集合之后，蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均将自己的密钥子集合与收到的密钥子集合进行比对，判断它们是否有来自同一个密钥矩阵的密钥子集合；如果是，计算配对密钥，否则建立路径密钥。2.根据权利要求1所述的地下停车场蓝牙模块离线配网方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤S3，计算配对密钥阶段；蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，找到2个相同的密钥之后，结合蓝牙模块之间的ID，计算出配对密钥。3.根据权利要求2所述的地下停车场蓝牙模块离线配网方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤S4，建立路径密钥阶段；蓝牙模块与其相邻蓝牙模块，均随机产生随机数，通过其他安全连线的蓝牙模块传输给对方，再根据这两个随机数与自己和对方的身份认证码产生路径密钥。4.根据权利要求1所述的地下停车场蓝牙模块离线配网方法，其特征在于，步骤S103中的参数α和步骤S104中的参数β，满足以下条件：，其中，P
c
为蓝牙模块组网后所有蓝牙模块均被安全连线所覆盖的概率，默认值为0.9；安全连线，表示两个相邻蓝牙模块中的密钥子集合，均至少有一个密钥子集合来自相同的密钥矩阵，此时该两个蓝牙模块具有至少2个相同的密钥。5.根据权利要求2所述的地下停车场蓝牙模块离线配网方法，其特征在于，步骤S3中，配对密钥，计算方式如下：K
X,Y
=K1⨁
ID
X
⨁
K2⨁
ID
Y
；其中，K
X,Y
是蓝牙模块X和蓝牙模块Y的配对密钥；K1是蓝牙模块X和蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊吉，寇勇，梁先劲，郭启麟，陈国涛，
申请(专利权)人：杭州雅观科技有限公司，
类型：发明
国别省市：