本申请公开一种基于量子随机数的智能锁控制方法和系统，智能锁内置量子随机数发生模块，产生主密钥和会话密钥，开锁请求、来访者信息和解锁信息在传输的过程中均采用会话密钥加密，每次解锁进程结束后智能锁更新会话密钥，会话密钥在传输的过程中采用主密钥加密，而基于量子随机数生成的主密钥和会话密钥无法被预测，因此整个开锁过程安全可靠，有效避免了数据被截取，同时防止了恶意攻击者监听智能锁和移动终端，提高了开锁安全性，改善了用户体验，在安防领域具有很高的实用价值和推广价值。价值。价值。
【技术实现步骤摘要】
一种基于量子随机数的智能锁控制方法和系统
[0001]本申请涉及安防
，具体而言，涉及一种基于量子随机数的智能锁控制方法和系统。
技术介绍
[0002]随着科学技术的发展，智能锁在给生活带来便利的同时，也对安全性提出了更高的要求。传统智能锁系统由云端服务器、智能锁、手机APP端构成，三者之间的通信由无线方式进行，空中无线通信信道有被监听可能，进而被破解，导致非安全认证的开锁。其中手机APP开锁则依赖于智能锁云端服务器平台，手机APP开锁的方式通常是由手机APP软件向智能锁服务器发起开锁请求，云端服务器验证开锁权限后将开锁密码通过网络分别发送至手机和对应的智能锁，用户将手机接收到的密码输入至智能锁中，再由智能锁将该密码与自身收到的密码进行比对，若一致则开锁，不一致则不开锁；但是，手机和云端服务器之间使用传统证书或者账户密码进行开锁权限验证的方式，开锁信息被破解或者截获的风险较高，因此开锁安全性较差。
[0003]随机数是密码学的重要资源之一，不论是对于经典密码学还是量子密码学，其对随机数的随机性要求都非常严格，甚至直接决定了绝大多数密码体系的安全性。目前，基于产生方法和输出序列的特征，可以将随机数的产生方法分为两大类：伪随机数发生器和物理随机数发生器。但是由于伪随机数是基于确定算法产生的，其随机性来源仅为输入种子的随机性，所以当它被频繁使用时，理论上是可以通过对已产生的随机数进行统计分析来进行预测，安全性无法完全保证，可能会为窃听者提供攻击漏洞。
[0004]而物理类随机数则不同，它的随机性是基于一些非确定性的客观物理现象的随机性，包括了大气噪声，电子噪声，电路抖动等等，这些随机数发生器由探测这些物理现象的结果来产生随机数。同时如果这些物理现象为量子现象时，则将这一类的物理随机数发生器成为量子随机数发生器，这些物理现象则包括真空涨落，相位噪声，辐射衰变等量子物理过程。由于量子物理过程的量子力学内禀随机性，量子随机数被普遍认为具有真随机性，无法被预测，安全性极高。因此，如何利用量子随机数加密提高智能锁系统的安全性是亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种基于量子随机数的智能锁控制方法和系统，能够提高开锁安全性，改善用户体验。其具体方案如下：
[0006]第一方面，本申请公开了一种基于量子随机数的智能锁控制方法，所述方法应用于智能锁，所述智能锁与移动终端通讯连接，所述方法包括：
[0007]生成量子随机数作为量子密钥并基于所述量子随机数产生主密钥和初始会话密钥；
[0008]将所述主密钥和所述初始会话密钥发送至移动终端；
[0009]当接收到开锁请求时采集来访者信息，智能锁使用所述初始会话密钥对所述开锁请求和所述来访者信息加密，生成第一开锁指令并发送给移动终端；
[0010]接收所述第一开锁指令，所述移动终端使用所述初始会话密钥对所述第一开锁指令解密，获取开锁请求和来访者信息；验证开锁请求和来访者信息，通过后所述移动终端向所述智能锁发送第二开锁指令，所述第二开锁指令为使用所述初始会话密钥加密的解锁信息；
[0011]接收所述第二开锁指令，所述智能锁使用所述初始会话密钥对所述第二开锁指令解密，获取解锁信息，所述智能锁将获取的解锁信息与预先存储的解锁信息比对，比对成功则执行开锁动作，同时所述开锁动作触发所述智能锁生成更新会话密钥并传输给所述移动终端，所述更新会话密钥作为当前会话密钥执行下一次开锁过程。
[0012]优选的，所述一种基于量子随机数的智能锁控制方法还包括：
[0013]当判断解锁进程结束，删除所述初始会话密钥。
[0014]优选的，所述一种基于量子随机数的智能锁控制方法还包括：
[0015]当解锁成功后，将解锁成功信息上报给移动终端。
[0016]优选的，所述开锁动作触发智能锁生成更新会话密钥并传输给所述移动终端的步骤，包括：
[0017]获取解锁动作信号，所述解锁动作信号触发智能锁生成更新会话密钥；
[0018]使用所述主密钥对所述更新会话密钥加密形成加密后的更新会话密钥并发送给移动终端，移动终端使用所述主密钥对加密后的更新会话密钥解密获取更新会话密钥。
[0019]优选的，所述移动终端验证开锁请求的步骤，还包括：
[0020]当验证不通过，所述移动终端生成异常提醒信息；
[0021]请求获取所述智能锁当下门前监控视频。
[0022]优选的，基于所述量子随机数产生主密钥和初始会话密钥，包括：
[0023]运用包括哈希算法、一次一密算法和/或对称密码算法，根据所述量子密钥产生主密钥和初始会话密钥。
[0024]优选的，所述解锁信息包括管理者的人脸照片和/或管理者密码。
[0025]第二方面，本申请提供一种基于量子随机数的智能锁控制系统，所述系统由智能锁和移动终端组成，所述智能锁与所述移动终端通讯连接；所述系统包括智能锁和移动终端，所述智能锁与所述移动终端通讯连接；所述智能锁包括：
[0026]量子随机数发生模块，用于生成量子随机数作为量子密钥并基于所述量子随机数产生主密钥、初始会话密钥和更新会话密钥，所述更新会话密钥基于解锁动作周期性更新；
[0027]第一发送模块，用于将所述主密钥和初始会话密钥发送至移动终端；
[0028]第一加密模块，用于当接收到开锁请求和来访者信息时使用所述初始会话密钥或所述更新会话密钥对开锁请求和来访者信息加密，生成第一开锁指令；以及用于使用所述主密钥对所述更新会话密钥进行加密；
[0029]第一接收模块，用于接收第二开锁指令，所述第二开锁指令为使用所述初始会话密钥或所述更新会话密钥加密的解锁信息；
[0030]第一解密模块，用于当接收到所述第二开锁指令时使用所述初始会话密钥或所述更新会话密钥对所述第二开锁指令解密，获取解密后的解锁信息；
[0031]开锁执行模块，用于从所述第一解密模块接收解密后的解锁信息，并将解密后的解锁信息与预先存储的解锁信息比对，比对成功则执行开锁动作，同时触发所述量子随机数发生模块生成所述更新会话密钥；所述更新会话密钥作为当前会话密钥执行下一次开锁过程；
[0032]所述移动终端包括：
[0033]第二接收模块，用于接收所述主密钥和初始会话密钥；
[0034]第二解密模块，用于当接收到所述第一开锁指令，使用所述初始会话密钥或所述更新会话密钥对所述第一开锁指令解密，获取开锁请求和来访者信息；
[0035]验证模块，用于将获取的开锁请求与移动终端认证的智能锁信息比对；
[0036]第二加密模块，用于使用所述初始会话密钥或所述更新会话密钥对解锁信息加密，生成第二开锁指令；
[0037]第二发送模块，用于将所述第二开锁指令发送至第一接收模块。
[0038]优选的，所述移动终端包括验证不通过模块，所述验证不通过模块包括：
[0039]异常提醒信息生成子模块，用于验证开锁请求不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于量子随机数的智能锁控制方法，其特征在于，所述方法应用于智能锁，所述智能锁与移动终端通讯连接，所述方法包括：生成量子随机数作为量子密钥并基于所述量子随机数产生主密钥和初始会话密钥；将所述主密钥和所述初始会话密钥发送至移动终端；当接收到开锁请求时采集来访者信息，智能锁使用所述初始会话密钥对所述开锁请求和所述来访者信息加密，生成第一开锁指令并发送给移动终端；接收所述第一开锁指令，所述移动终端使用所述初始会话密钥对所述第一开锁指令解密，获取开锁请求和来访者信息；验证开锁请求和来访者信息，通过后所述移动终端向所述智能锁发送第二开锁指令，所述第二开锁指令为使用所述初始会话密钥加密的解锁信息；接收所述第二开锁指令，所述智能锁使用所述初始会话密钥对所述第二开锁指令解密，获取解锁信息，所述智能锁将获取的解锁信息与预先存储的解锁信息比对，比对成功则执行开锁动作，同时所述开锁动作触发所述智能锁生成更新会话密钥并传输给所述移动终端，所述更新会话密钥作为当前会话密钥执行下一次开锁过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当判断解锁进程结束，删除所述初始会话密钥。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当解锁成功后，将解锁成功信息上报给移动终端。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述开锁动作触发智能锁生成更新会话密钥并传输给所述移动终端的步骤，包括：获取解锁动作信号，所述解锁动作信号触发智能锁生成更新会话密钥；使用所述主密钥对所述更新会话密钥加密形成加密后的更新会话密钥并发送给移动终端，移动终端使用所述主密钥对加密后的更新会话密钥解密获取更新会话密钥。5.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，所述移动终端验证开锁请求的步骤，还包括：当验证不通过，所述移动终端生成异常提醒信息；请求获取所述智能锁当下门前监控视频。6.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，基于所述量子随机数产生主密钥和初始会话密钥，包括：运用包括哈希算法、一次一密算法和/或对称密码算法，根据所述量子密钥产生主密钥和初始会话密钥。7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁禹阳，李泽忠，
申请(专利权)人：合肥硅臻芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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