[发明专利]一种基于NFC的快递面单隐私保护的加密方法

权利要求书

1.一种基于NFC的快递面单隐私保护的加密方法，其特征在于：包括如下步骤，

(1)揽件过程：

S1、寄件人通过具有NFC功能的手机下载快递APP，并在快递APP上填写快递单信息，而后快递APP将填写后的快递单信息发送给云端；

S2、云端通过基于三维点阵的切面加密方法加密快递单信息，生成加密数据，并将加密数据发送给快递APP；基于三维点阵的切面加密方法加密快递单信息时，将快递单信息分为N个切面加密，即加密数据包括N个阶段加密信息，其中，N为大于1的自然数；

S3、快递APP将收到的加密数据通过手机NFC输入至快递NFC设备，快递NFC设备完成数据更新后，将快递NFC设备置于快递箱中，完成揽件；

(2)中转过程

S4、快递员将揽件后的快递箱运输至快递网点，在快递网点分拣流水线上，由NFC阅读器发送快递单编号查询讯号至快递箱中的快递NFC设备，快递NFC设备接收后返回快递单编号至NFC阅读器；

S5、NFC阅读器收到快递单编号以及阶段代码发送至后台服务器，后台服务器根据快递单编号及阶段代码提取出对应的阶段信息密钥并发送给NFC阅读器；

S6、NFC阅读器将阶段信息密钥发给快递NFC设备，快递NFC设备使用阶段信息密钥解密加密数据对应阶段信息，并将数据反馈发给NFC阅读器，而后快递网点分拣流水线依据数据反馈结果对快递箱进行分拣；

(3)派送过程：

S7、通知收件人阶段：派送员使用NFC阅读器对快递箱内的快递NFC设备发出快递单编号查询讯号，快递NFC设备将快递单编号发回给NFC阅读器，NFC阅读器将快递单编号以及取件信息发送给云端，云端通过快递单编号查询确认信息密钥，再发送通知信息以及确认信息密钥给收件人的快递APP；

S8、收件人签收阶段：收件人通过快递APP使用手机NFC功能把确认信息密钥发送给快递NFC设备，快递NFC设备使用确认信息密钥进行解密，提取出确认信息，并通过手机NFC发送给快递APP，快递APP把确认信息发送给云端服务器，完成认证过程；而后，云端发送确认收件的通知给派送员，派送员回收快递NFC设备，签收完成；

所述步骤S2中，云端通过基于三维点阵的切面加密方法加密快递单信息，生成加密数据的具体实现方式如下，

S21、将快递单信息分为N个部分数据，设分级数n＝0，设置各个部分的密钥集合为Φ，初始为空集；

S22、根据快递单信息划分的N个部分数据，预测各个切面加入数据的大小，构建立方体；再选择一个共线在立方体之外的共线平面束：A1x+B1y+C1z+D1+λ(A2x+B2y+C2z+D2)＝0，其中A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2为一次随机生成的常量，λ是变量；

S23、随机选择立方体内的一个点，确定λ的值，由此得到一个确定的平面方程，此平面方程是立方体的一个切面方程；

S24、检查λ是否有重复，若λ已经被使用过，则返回步骤S23；

S25、判断切面内点x的范围是否足够长，以能存入该部分信息为准，若长度不足，则返回步骤S23；

S26、记录下λ的值，即λn＝λ，λn作为密钥保存；分级数n＝n+1；

S27、检查分级数n是否达到N，若否，则返回步骤S23；

S28、随机产生大量的点；

S29、对前面产生的N个切面依次进行数据存入：在第n个切面，算得切面的x的范围为x1到x2，再对步骤S28中生成的点中所有属于切面内的点(m,n,k)做如下判断：

若数据的二进制编码中第m-x1位为1，则保留该点，若为0，则删除该点，若存在二进制编码中为1的位置p，却没有任何点与之对应，则生成满足x＝p+x1且在切面上的随机点；

S30、对生成的点的排列顺序进行打乱，构成密文

S31、将A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2和密钥集合Φ进行保存。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的快递面单隐私保护的加密方法，其特征在于：所述步骤S3中，快递NFC设备完成数据更新后，还需反馈信息至云端后，云端计算相应的收费信息并通过快递APP将收费信息告知用户，用户完成收费后，快递APP将收费确认反馈云端后，再将快递NFC设备置于快递箱中。

3.根据权利要求1所述的一种基于NFC的快递面单隐私保护的加密方法，其特征在于：后台服务器根据快递单编号及阶段代码提取出对应的阶段信息密钥并发送给NFC阅读器，NFC阅读器将阶段信息密钥发给快递NFC设备，快递NFC设备使用阶段信息密钥解密加密数据对应阶段信息的具体实现方式如下，

S61、根据需要解密的阶段信息k，0≤k≤N-1，提取出阶段信息密钥λk，随机选取出不在同一直线上且满足A1x+B1y+C1z+D1+λk(A2x+B2y+C2z+D2)＝0的三个点，构建平面方程组{A3x+B3y+C3z＝D3，A4x+B4y+C4z＝D4}作为阶段信息密钥；

S62、将平面方程组{A3x+B3y+C3z＝D3，A4x+B4y+C4z＝D4}发送给快递NFC设备；

S63、计算平面方程组{A3x+B3y+C3z＝D3，A4x+B4y+C4z＝D4}与立方体的8条棱的交点，获得平面方程组{A3x+B3y+C3z＝D3，A4x+B4y+C4z＝D4}与立方体构成的切面的所有点的x的取值范围，为x1到x2；同时生成一个数组M，长度为x2-x1+1，编号从0位到x2-x1位；

S64、将加密数据所有的点(xm,ym,zm)代入平面方程组{A3x+B3y+C3z＝D3，A4x+B4y+C4z＝D4}判断是否满足平面方程，若满足，则标记数组M的xm-x1位为1，不满足的则跳过；

S65、遍历完所有的点后，数组M即为该阶段信息明文的二进制编码，即解得明文。