一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块和系统的制作方法

本发明涉及一种条码解码硬件加密模块，具体地说涉及一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块和系统。

背景技术：

目前市面上的工业级pda条码识读设备都是专用设备，例如本公司的mt65、mt80等，都是具备专门设计条码图像采集设备。采用比如条码识读模组em2028、em3000等等型号，再配合专用的硬件解码芯片或是专用的软件解码库，使得条码识读设备具备识读速度快，识读成功高等优势。随着微信、支付宝等软件的迅速普及，使得普通手机具有了一定的条码扫描识读能力。但由于在解码这块没有使用专门的硬件解码芯片，软件解码也都是基于开放的解码库，导致手机、平板电脑等移动设备在解码速度、解码精度上与专用的条码解码设备存在较大差距。

随着手机、平板电脑等移动设备应用范围的不断扩大，在某些物流、仓储等场合，企业主希望能通过员工自备的手机就可以进行条码的扫描识读，一方面避免了企业重新购置专用条码识读设备产生的额外成本，同时由于员工移动设备已经随身携带，如果再携带一台设备，会造成不必要的麻烦，并且，条码识读解码设备的核心组件为条码解码芯片或软件，软件通常容易被破解使用使条码设备研发企业蒙受损失，现有技术中针对条码解码芯片的通常没有较好的加密措施，一旦芯片被复制，条码解码功能也随即破解。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中移动设备识读条码性能不佳，专用条码识读设备购置成本较高，携带较为不便，条码解码芯片加密技术水平较为薄弱。

为解决上述技术问题，本发明的所采用的技术方案：一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块，包含以下组件：

硬件接口，与移动设备进行物理连接；

通信组件，与移动设备进行通信，接收移动设备发送的授权信息后通过解码控制芯片传输至解码加密组件；

解码加密组件，包含根公钥和设备非对称加密公、私钥对，利用根公钥解密授权信息，并将解密后的结果反馈至解码控制芯片进行比对，解码控制芯片比对解密后的结果是否与解码芯片存储的信息相吻合；设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥；

解码控制芯片，解码条码的硬件逻辑电路，及控制解码加密组件接收和传输对称加密密钥；

解码加密组件确认授权信息和对称加密密钥后，解码控制芯片通知通信组件向移动设备发送具有使用权限的，通信组件接收移动设备预先处理的条码图像预解码信息并传送至解码控制芯片，解码控制芯片进行解码尝试，解码成功后将解码信息经通信组件发送至移动设备。

所述硬件接口为音频插头接口。

所述通信组件与所述移动设备采用总线通信。

一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，包含以下模块：条码加密解码模块，包含以下组件：

硬件接口，与移动设备进行物理连接；

通信组件，与移动设备进行通信，接收移动设备发送的授权信息后通过解码控制芯片传输至解码加密组件；

解码加密组件，包含根公钥和设备非对称加密公、私钥对，利用根公钥解密授权信息，并将解密后的结果反馈至解码控制芯片进行比对，解码控制芯片比对解密后的结果是否与解码芯片存储的信息相吻合；设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥；

解码控制芯片，解码条码的硬件逻辑电路，及控制解码加密组件接收和传输对称加密密钥；

解码加密组件确认授权信息和对称加密密钥后，解码控制芯片通知通信组件向移动设备发送具有使用权限的，通信组件接收移动设备预先处理的条码图像预解码信息并传送至解码控制芯片，解码控制芯片进行解码尝试，解码成功后将解码信息经通信组件发送至移动设备；

移动设备，包含以下组件：

摄像组件，图像传感器通过多层镜头采集条码图像；

传输组件，与所述条码加密解码模块进行数据传输；

密钥鉴权模块，存储有授权信息和对称加密密钥；

控制组件，控制密钥鉴权模块发送授权信息至所述条码加密解码模块，当收到所述条码加密解码模块解密授权信息后，与所述条码加密解码模块协商生成对称加密密钥，在协商成功后，将条码图像预解码信息通过密钥鉴权模块使用上述对称加密密钥加密后发送至条码加密解码模块；

预解码组件，将所述摄像组件采集到的条码图像进行处理得到条码图像预解码信息；

控制组件将条码图像预解码信息经传输组件发送至条码加密解码模块，接收条码加密解码模块传输的解码信息，并通知由显示组件显示解码信息；

显示组件，显示采集到的条码图像和解码信息。

所述硬件接口为音频插头接口。

所述通信组件与所述移动设备采用总线通信。

所述预解码组件，将所述摄像组件采集到的条码图像进行对比度、锐化度、亮暗处理。

所述图像传感器为具有全局电子快门的图像传感器。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

1.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块，包含以下组件：硬件接口与设备建立物理连接，通信组件可以与移动设备进行一般通信，使得该模块可以作为移动设备的一部分使用。所述通信组件也可以接受移动设备发送的授权信息和对称密钥。解码加密组件存储有不同的密钥，根公钥用于初级验证，验证移动设备是否合法。对称加密密钥用于验证移动设备是否有使用专用解码功能的权限。只有根公钥和对称加密密钥都验证完毕后，解码控制芯片确认这双重验证成功后才允许移动设备使用条码解码功能，使得解码控制芯片不会被不法厂商复制。

2.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块，采用音频插头接口，适配性高，不会影响移动设备充电口工作。

3.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块，所述通信组件与所述移动设备采用总线通信，可以确保传输的密钥数据不被监听、盗取。

4.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，包含条码加密解码模块和移动设备。其中移动设备的硬件接口与移动设备的传输组件建立物理连接，通信组件可以与移动设备进行一般通信，使得码加密解码模块可以作为移动设备的一部分使用。移动设备检测到条码加密解码模块接入时，控制密钥鉴权模块发送授权信息至所述条码加密解码模块，当收到所述条码加密解码模块解密授权信息成功后，设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥，在协商成功后，将条码图像预解码信息发送至条码加密解码模块。使用不同的密钥，根公钥用于初级验证，验证移动设备是否合法。对称加密密钥用于验证移动设备是否有使用专用解码功能的权限。只有根公钥和对称加密密钥都验证完毕后，解码控制芯片确认这双重验证成功后才允许移动设备使用条码解码功能，使得解码控制芯片不会被不法厂商复制。并由移动设备进行条形码图像预解码，利用移动设备图像处理能力的优势进行图像的初步处理，减少条码加密解码模块图像处理压力，从而提升条码解码速度。

5.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，所述采用音频插头接口，适配性高，不会影响移动设备充电口工作。

6.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，所述通信组件与所述移动设备采用总线通信，可以确保传输的密钥数据不被监听、盗取。

7.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，利用移动设备自带的图像处理芯片自身的优势对条码图像进行对比度、锐化度、亮暗处理可以大幅减轻条码加密解码模块图像处理压力，从而提升条码解码速度。

8.本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，采用具有全局电子快门的图像传感器具有较好的运动容差性能，可以获取较为清晰的图像。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1为本发明一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块的结构框图；

图2为本发明一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统的结构框图。

图中附图标记表示为：1-条码加密解码模块；11-硬件接口；12-通信组件；13-解码加密组件；14-解码控制芯片；2-移动设备；21-摄像组件；22-传输组件；23-密钥鉴权模块；24-控制组件；25-预解码组件；26-显示组件。

具体实施方式

实施例1

一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块1，如图1所示，包含以下组件：

硬件接口11，与移动设备进行物理连接。主要是有线连接，也可以采用无线连接，利用蓝牙或者wifi。

通信组件12，与移动设备进行通信。包含接收移动设备发送的授权信息(即非对称加密的密文)后通过解码控制芯片传输至解码加密组件。

解码加密组件13，包含根公钥和设备非对称加密公、私钥对，利用根公钥解密授权信息，并将解密后的结果反馈至解码控制芯片14进行比对，解码控制芯片14比对解密后的结果是否与解码芯片存储的信息相吻合；设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥。设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥。

解码控制芯片14，解码条码的硬件逻辑电路，及控制解码加密组件13接收和传输对称加密密钥。接收经由硬件接口11传输的条码图像预解码信息，及控制解码加密组件接收和传输硬件接口传输的非对称加密的密文和对称加密密钥。解码控制芯片为现场可编程门阵列(fpga)，可以是新大陆电脑股份有限公司生产的二维码解码芯片。fpga引脚功能可灵活配置。

解码加密组件13确认授权信息和对称加密密钥后，解码控制芯片14通知通信组件12向移动设备发送具有使用权限的指令，通信组件接收移动设备预先处理的条码图像预解码信息并传送至解码控制芯片，解码控制芯片14进行解码尝试，解码成功后将解码信息经通信组件发送至移动设备。

所述硬件接口11为音频插头接口。优选的为3.5mm音频插头。采用音频插头接口，适配性高，不会影响移动设备充电口工作。

所述通信组件12与所述移动设备采用总线通信，可以确保传输的密钥数据不被监听、盗取。

本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码模块，硬件接口与设备建立物理连接，通信组件可以与移动设备进行一般通信，使得该模块可以作为移动设备的一部分使用。所述通信组件也可以接受移动设备发送的非对称加密的密文和对称密钥。解码加密组件存储有两种不同的密钥，公钥用于初级验证，验证移动设备是否合法。对称加密密钥用于验证移动设备是否有使用专用解码功能的权限。只有公钥和对称加密密钥都验证完毕后，解码控制芯片确认这双重验证成功后才允许移动设备使用条码解码功能，使得解码控制芯片不会被不法厂商复制。

实施例2

一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，包含以下模块：条码加密解码模块1，包含以下组件：

硬件接口11，与移动设备进行物理连接。主要是有线连接，也可以采用无线连接，利用蓝牙或者wifi。

通信组件12，与移动设备进行通信。包含接收移动设备发送的授权信息(即非对称加密的密文)后通过解码控制芯片传输至解码加密组件。

解码加密组件13，包含根公钥和设备非对称加密公、私钥对，利用根公钥解密授权信息，并将解密后的结果反馈至解码控制芯片14进行比对，解码控制芯片14比对解密后的结果是否与解码芯片存储的信息相吻合；设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥。设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥。

解码控制芯片14，解码条码的硬件逻辑电路，及控制解码加密组件13接收和传输对称加密密钥。接收经由硬件接口11传输的条码图像预解码信息，及控制解码加密组件接收和传输硬件接口传输的非对称加密的密文和对称加密密钥。解码控制芯片为现场可编程门阵列(fpga)，可以是新大陆电脑股份有限公司生产的二维码解码芯片。fpga引脚功能可灵活配置。

解码加密组件13确认授权信息和对称加密密钥后，解码控制芯片14通知通信组件12向移动设备发送具有使用权限的指令，通信组件接收移动设备预先处理的条码图像预解码信息并传送至解码控制芯片，解码控制芯片14进行解码尝试，解码成功后将解码信息经通信组件发送至移动设备。

移动设备2，可以为手机、智能移动终端、平板电脑等，包含以下组件：

摄像组件21，图像传感器通过多层镜头采集条码图像。摄像组件21可以是诸如手机摄像头系统。

传输组件22，与所述条码加密解码模块进行数据传输。采用总线传输协议。

密钥鉴权模块23，存储有授权信息(即非对称加密的密文)和对称加密密钥。对称加密密钥生成方式为解码加密组件发送设备非对称加密公钥至密钥鉴权模块23，所述密钥鉴权模块23随即生成一串指定长度的二进制数据作为对称加密密钥，并使用接收到的设备非对称加密公钥加密后发送回所述解码加密组件13，所述解码加密组件13使用所述设备非对称加密私钥解密后得到加密密钥，该过程也称为协商或对话。

控制组件24，可以是cpu或者mcu，控制摄像组件采集条码图像，识别所述传输组件是否连接所述条码加密解码模块，当所述移动设备连接所述条码加密解码模块时，控制密钥鉴权模块发送授权信息(即非对称加密的密文)至所述条码加密解码模块，当收到所述条码加密解码模块解密授权信息后，与所述条码加密解码模块协商生成对称加密密钥，在协商成功后，将条码图像预解码信息通过密钥鉴权模块使用上述对称加密密钥加密后发送至条码加密解码模块，在收到具有使用解码条码权限的信息后，将条码图像预解码信息发送至条码加密解码模。

预解码组件25，将所述摄像组件采集到的条码图像进行处理得到条码图像预解码信息。利用移动设备自带的isp(imagesignalprocessing)图像信号处理芯片进行条码图像的预先处理。

控制组件24将条码图像预解码信息经传输组件发送至条码加密解码模块，接收条码加密解码模块传输的解码信息，并通知由显示组件显示解码信息。

显示组件26，显示采集到的条码图像和解码信息，可以是移动设备的触摸显示屏。

所述硬件接口为音频插头接口。优选的为3.5mm耳机插口，适配性好，可以适配安卓和ios系统，同时不会影响移动设备充电口工作。

所述通信组件与所述移动设备采用总线通信，可以确保传输的密钥数据不被监听、盗取。

所述预解码组件，将所述摄像组件采集到的条码图像进行对比度、锐化度、亮暗处理。

所述图像传感器为具有全局电子快门的图像传感器。

本发明所述的一种可拆卸的移动设备的条码加密解码系统，包含条码加密解码模块和移动设备。其中移动设备的硬件接口与移动设备的传输组件建立物理连接，通信组件可以与移动设备进行一般通信，使得码加密解码模块可以作为移动设备的一部分使用。移动设备检测到条码加密解码模块接入时，控制密钥鉴权模块发送授权信息至所述条码加密解码模块，当收到所述条码加密解码模块解密授权信息成功后，设备非对称加密公、私钥对与移动设备协商生成对称加密密钥，在协商成功后，将条码图像预解码信息发送至条码加密解码模块。使用不同的密钥，根公钥用于初级验证，验证移动设备是否合法。对称加密密钥用于验证移动设备是否有使用专用解码功能的权限。只有根公钥和对称加密密钥都验证完毕后，解码控制芯片确认这双重验证成功后才允许移动设备使用条码解码功能，使得解码控制芯片不会被不法厂商复制。并由移动设备进行条形码图像预解码，利用移动设备图像处理能力的优势进行图像的初步处理，减少条码加密解码模块图像处理压力，从而提升条码解码速度。将现有技术中焊接在移动设备解码芯片部分独立出来，这样就大大拓展了其使用范围，可以在普通移动设备端进行使用，不需要改变移动设备端原有的电路设计，只需加载专用的接口软件，然后外插条码加密解码模块就可以使用。充分利用了移动设备的摄像头，但是在解码的码制支持范围上更广了，解码速度大大提高，抗污损解码能力也大大增强，极大提升了解码成功率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。