[发明专利]一种密码锁机理

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种密码锁的加密与解密的工作过程，属于电子领域。

(二)背景技术

传统的密码锁采用的是密码表形式的明文和密文的简单替代和置换，而且锁具一经生产其密钥就是固定的，不具有灵活性，只要同类产品中的一个被破解后，其它产品便同时被攻破。

(三)发明内容

将用户自制的密钥(由验证码和加密算法序列构成)以文件形式存于U盘、SD卡等移动存储设备上，再将其分别转存至锁体与钥匙上，(或者在锁体、钥匙上直接加设键盘完成密钥设置，或者在需要进行密钥设置时通过USB等接口临时外接键盘完成，但一定要保证锁体和钥匙上的密钥相同)；锁体根据密钥中算法的个数产生相应个数的随机数明文，由密钥将明文变成密文，锁体将密文发送给钥匙，钥匙上由于采用了对称密码技术，密文又被钥匙解密生成了明文，钥匙再将明文发送给锁体，锁体将接收到的明文(由钥匙生成或由钥匙生成经锁体还原得到)与锁体原始生成的明文进行比较，符合要求时即产生对锁的机械部分的控制(开或关)。当采用无线技术(如无线电、蓝牙、红外线等)对上述密文和明文进行传播时，对明文进行中间环节的通信加密可以提高安全性，由于密文本身已经加密，所以传播时可以再进行通信加密，也可以不用再进行通信加密。本发明优点在于可以随时更改密钥，门或保险柜等安装使用本密码锁后可以一劳永逸，不必换锁(硬件)，只须更换密钥(软件)就如同换了一把新锁。

(四)具体实施方式

由CPU、内存、USB控制器/收发器(或者SD总线或SPI总线访问SD卡)，红外收发器、Flash存储器、中断控制器、时钟电路、电源、电机(或电磁阀)和电机(或电磁阀)接口及驱动电路、电路板等构成锁体，锁舌由电机驱动摆杆机构(或由电机带动齿轮，齿轮带动齿条)等将曲线运动转换为往复运动构成(或由电磁阀作往复运动构成)。

由CPU、内存、USB控制器/收发器(或者用SD总线或SPI总线访问SD卡)、红外收发器、Flash存储器、中断控制器、时钟电路、电源、电路板、机壳、按钮构成钥匙。

锁与钥匙在很长一段时间无信号输入时自动转入休眠节电状态。

首先用户在个人电脑PC机上输入加密算法，如：“+5、-9、-131、+54、÷26、×37……”等形成密钥文件(如123.txt，文件扩展名等进行实际生产制造时再定，此处txt为示例)，并存入U盘(或SD卡)内，再将U盘(或SD卡)依次插到锁体和钥匙上，锁体和钥匙通过执行中断程序自动完成将密钥输入到Flash存储器上的任务。(如果造价允许的话，也可在锁体、钥匙上直接加设键盘完成密钥设置，或者在需要进行密钥设置时通过USB等接口临时外接键盘完成，但一定要保证锁体和钥匙上的密钥相同)。

开锁(或闭锁)时按下钥匙上的按钮由钥匙向锁体发出红外请求，对应一次请求锁体就生成一组随机数明文(即每次请求生成的随机数不一定是相同的)，继而生成密文(如某用户设置的算法如下：“+3、-6、-2、+4、×2”，共5个算法，锁体根据密钥上的算法个数5，先由随机数生成程序生成5个随机数明文，如某次记录如下：“21、33、15、4、6”，再与相应的算法进行计算产生密文：“24、27、13、8、12”)，并通过红外线向钥匙发送过去，钥匙收到密文后，由于与锁体采用对称密码技术，钥匙执行解密生成明文，并将明文发送给锁体，锁体将接收到的明文与原始生成的明文进行比较(当浮点数比较时采用两数之差绝对值小于规定值法)，相同时在等待一段随机时间t₁(t₁是在0和T₁之间的随机数，由随机数程序产生，T₁在用户开门过程中可以忍受的等待范围内选取)后，向电机或电磁阀接口电路发送控制信号，使电机或电磁阀产生动作；如果不同，使变量yanshi＝yanshi+1(yanshi初始化为0)，锁体此后还可再进行几次开锁密码比较(响应外界请求)，如仍旧密码不正确，仍执行yanshi＝yanshi+1，当yanshi达到有限次数(如10次)后锁体进入延时状态，不再对锁体外界请求作出反应，硬件时钟电路每隔一段时间向CPU发出一次中断请求，检查软件定时器是否定时时间(如：30分钟或两秒)已到，如果到了就执行yanshi清0任务，此时锁体可以响应外界的请求了，这是防止日后生产的高速计算机进行破解本锁的有效方法。