一种应用蓝牙密码锁的试卷箱及开锁方法与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种应用蓝牙密码锁的试卷箱及开锁方法。

背景技术：

1、目前，在国内试卷运送与保存领域，大部分采用普通物流箱或其它工具，此类工具并不能确保试卷的保密性，在运输或者存储过程中，试卷被打开查看的现象时有发生，对此，各生产商生产出了一种试卷箱，目前所生产的试卷箱一般采用普通密码锁的方式锁定，但随着网络安全威胁的日益增加，这种使用普通密码锁的试卷箱也愈发容易被破解密码，对于试卷信息的安全性能得不到足够的保障，导致试卷易丢失且无法妥当存放，并且目前的试卷箱使用的方便性和功能性也不足，试卷箱无法达到对于市场所需的高要求，导致试卷箱的使用率远达不到预想效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种应用蓝牙密码锁的试卷箱及开锁方法，不仅使试卷箱的安全性能得到充足的保障，并且提高了试卷箱使用的方便性和功能性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用蓝牙密码锁的试卷箱，所述试卷箱包括蓝牙密码锁模块、定位模块、存储器、无线通信收发模块和日志记录模块；

3、所述蓝牙密码锁模块分别与所述定位模块、存储器、无线通信收发模块和日志记录模块连接，所述定位模块与所述无线通信收发模块连接，所述日志记录模块分别与所述存储器和无线通信收发模块连接；

4、所述蓝牙密码锁模块用于对所述试卷箱提供蓝牙密码锁功能；

5、所述定位模块用于提供试卷箱的位置信息，并提供同步时钟；

6、所述存储器用于写入试卷箱中封存物品的索引信息，并保存蓝牙密码锁模块的工作日志信息；

7、所述无线通信收发模块用于发送试卷箱的位置信息和接收对试卷箱的行为信息；

8、所述日志记录模块用于将对试卷箱的行为信息写入日志中。

9、可选的，所述蓝牙密码锁模块包括中央处理单元、存储单元、加解密单元、蓝牙通信单元、电池单元、机械锁单元和usb-type-c接口。

10、可选的，所述加解密单元采用内置sm2/sm3/sm4加密算法的加密芯片。

11、可选的，所述电池单元采用可拆卸充电电池。

12、可选的，所述试卷箱还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块用于对所述试卷箱的软件进行在线升级。

13、另外，本发明还提供了一种开锁方法，所述开锁方法基于上述的试卷箱实现，所述开锁方法包括：

14、启动所述试卷箱，并对试卷箱中的蓝牙密码锁模块进行初始化处理，获得初始化处理后的蓝牙密码锁模块；

15、基于密钥管理系统对初始化处理后的蓝牙密码锁模块分配密钥，并将所述密钥存储至所述加解密单元中；

16、初始化处理后的蓝牙密码锁模块基于所述密钥利用加密芯片与加密移动终端进行协商通信，并基于协商通信结果进行开锁处理；

17、初始化处理后的蓝牙密码锁模块基于所述密钥利用蓝牙通信单元与通用移动终端进行协商通信，并基于协商通信结果进行开锁处理。

18、可选的，所述对试卷箱中的蓝牙密码锁模块进行初始化处理，获得初始化处理后的蓝牙密码锁模块，包括：

19、基于蓝牙密码锁模块的加密芯片生成公私钥和签名证书申请报文；

20、基于usb-type-c接口将所述公私钥和签名证书申请报文导入密钥管理系统；

21、所述密钥管理系统基于所述公私钥和签名证书申请报文生成与所述蓝牙密码锁模块对应的签名数字证书、加密公私钥和密钥管理系统对应的签名证书，并将与所述蓝牙密码锁模块对应的签名数字证书、加密公私钥和密钥管理系统对应的签名证书利用usb-type-c接口导入所述蓝牙密码锁模块，获得初始化处理后的蓝牙密码锁模块。

22、可选的，所述基于密钥管理系统对初始化处理后的蓝牙密码锁模块分配密钥，并将所述密钥存储至所述加解密单元中，包括：

23、基于所述密钥管理系统利用对称密钥进行加密，获得加密密钥；

24、基于初始化处理后的蓝牙密码锁模块的公钥对所述对称密钥进行加密保护，获得第一数字信封；

25、将所述加密密钥和第一数字信封下发至初始化处理后的蓝牙密码锁模块；

26、初始化处理后的蓝牙密码锁模块基于所述加密密钥和第一数字信封进行解密处理，获得开锁密钥，并将所述开锁密钥存储至所述加解密单元中。

27、可选的，所述初始化处理后的蓝牙密码锁模块基于所述密钥利用加密芯片与加密移动终端进行协商通信，并基于协商通信结果进行开锁处理，包括：

28、所述加密移动终端基于蓝牙广播报文搜索初始化处理后的蓝牙密码锁模块；

29、所述加密移动终端选取访问id，基于所述访问id获取对初始化处理后的蓝牙密码锁模块的访问权限；

30、所述加密移动终端利用内置的加密芯片生成随机数，将所述随机数作为第一对称密钥；

31、基于所述第一对称密钥对开锁密钥进行加密保护，获得加密数据；

32、基于初始化处理后的蓝牙密码锁模块的公钥对所述第一对称密钥进行加密保护，获得第二数字信封；

33、基于所述访问权限将所述加密数据和第二数字信封发送至初始化处理后的蓝牙密码锁模块；

34、初始化处理后的蓝牙密码锁模块利用对应的私钥对所述第二数字信封进行解密，获得第二对称密钥，利用所述第二对称密钥对所述加密数据进行解密，获得对应的开锁密钥；

35、将对应的开锁密钥与密钥管理系统的签名公钥进行验签，若验签通过，则将存储在加解密单元中的开锁密钥与加密移动终端的开锁密码进行校对，若存储在加解密单元中的开锁密钥与加密移动终端的开锁密码校对一致，则对试卷箱进行开锁处理。

36、可选的，所述初始化处理后的蓝牙密码锁模块基于所述密钥利用蓝牙通信单元与通用移动终端进行协商通信，并基于协商通信结果进行开锁处理，包括：

37、基于用户注册信息确定用户角色，基于所述用户角色解锁通用移动终端；

38、基于所述通用移动终端发送蓝牙广播报文，基于所述蓝牙广播报文搜索预设范围内的所有初始化处理后的蓝牙密码锁模块；

39、所述通用移动终端在所有初始化处理后的蓝牙密码锁模块中选取需要开锁的第一蓝牙密码锁模块，并利用通用移动终端内置的蓝牙通信模块向所述第一蓝牙密码锁模块和密钥管理系统发送申请开锁报文；

40、所述第一蓝牙密码锁模块基于所述申请开锁报文利用蓝牙通信单元向所述通用移动终端发送对应的加密证书，所述通用移动终端基于对应的加密证书利用密钥管理系统的公钥获取第一蓝牙密码锁模块的加密公钥；

41、所述密钥管理系统基于所述申请开锁报文审核所述通用移动终端的权限，若所述通用移动终端的权限审核通过，则获取与所述第一蓝牙密码锁模块对应的开锁密钥，并生成新随机数作为与开锁密钥对应的第一对称加密密钥，将所述第一对称加密密钥对开锁密钥进行加密和封装处理，获得封装报文，将所述封装报文传输至所述通用移动终端；

42、所述通用移动终端对所述封装报文进行验签处理，获得密钥管理系统的第二对称加密密钥，对所述第二对称加密密钥进行解密，获得开锁密钥；

43、所述通用移动终端与所述第一蓝牙密码锁模块建立单向安全通道，所述通用移动终端基于所述单向安全通道将由第一蓝牙密码锁模块的加密公钥对开锁密钥进行加密处理所生成的加密开锁密钥传输至所述第一蓝牙密码锁模块；

44、所述第一蓝牙密码锁模块对所述加密开锁密钥进行解密，并将解密后的开锁密钥与存储在加解密单元中的开锁密钥进行校对，若解密后的开锁密钥与存储在加解密单元中的开锁密钥校对一致，则对试卷箱进行开锁处理。

45、在本发明实施例中，本发明提供了一种应用蓝牙密码锁的试卷箱及开锁方法，通过应用蓝牙密码锁于试卷箱中，在蓝牙密码锁中采用内置符合国密的sm2/sm3/sm4加密算法的加密芯片，能够极大程度地提高试卷箱的存储安全性，利用密钥管理系统与试卷箱中蓝牙密码锁模块之间的数据交换，通过数据交换所生成的签名数字证书和加密公私钥提高了试卷箱开锁密钥存储的安全性，并且能够通过移动终端与试卷箱的蓝牙密码锁模块进行协商开锁，提高了试卷箱使用的方便性，同时通过试卷箱所包含得定位模块、存储器、无线通信收发模块和日志记录模块进一步提高了试卷箱的安全性能，并提高了试卷箱的功能性。