双向通讯密码锁的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电子锁具，尤其涉及一种双向通讯密码锁。
【背景技术】
[0002]目前，市场上出现了各种各样的电子锁，在带来便捷的同时，也存在一些安全缺陷。为此实用新型专利CN200820084414.7公开了一种利用光纤传导光密码的电子锁，通过12个光束对光敏电阻的照射形成开锁密码，但其发出的光束信号容易十分被读取，从而存在被复制的风险，同时开锁密码是由12个光束共同决定，存在个别发光元件损坏而造成无法开锁的问题。实用新型专利CN201220336251.3公开了一种单光头光控密码锁，减少了光束的数量，降低了由于个别发光元件损坏造成无法开锁的几率，但是没有设置备用光头，所以也会存在单一光头损坏导致无法开锁的问题，此外该光束发出的可见光密码也同样存在容易读取的问题。发明专利CN201210261793.3公开了一种智能锁与智能钥匙之间的双向交互控制方法，在锁和钥匙之间进行了三次通讯，一定程度上保护了解锁密码，但是由于其所述智能钥匙的ID号和解锁数据包没有进行过加密且为非实时变化的数据，所以依然会存在较大的泄密可能，同时也存在通讯元件损坏从而无法完成解锁的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种双向通讯密码锁，这种双向通讯密码锁可以实现将钥匙的ID数据加密为实时变化的随机数据发送给锁，在锁解密出ID数据后将其进行加密发送给钥匙，钥匙解密出ID数据后将解锁数据进行加密发给锁，锁解密出解锁密码后进行开锁，此外钥匙与锁上均有备用的发射元件和接收元件，正常通讯情况下一个元件在工作，一个元件为备用，并且可以自动切换。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术解决方案是:双向通讯密码锁，包括钥匙微处理器、钥匙编程接口、钥匙时钟模块、钥匙电源模块、钥匙按键模块、钥匙通讯模块、锁微处理器、锁编程接口、锁时钟模块、锁电源模块、锁通讯模块、输入模块、显示器、指示灯、扬声器、机械锁体。所述的钥匙微处理器与钥匙编程接口、钥匙时钟模块、钥匙电源模块、钥匙按键模块、钥匙通讯模块电路连接。所述的的锁微处理器与锁编程接口、锁时钟模块、锁电源模块、锁通讯模块、输入模块、显示器、指示灯、扬声器、机械锁体电路连接。
[0005]所述的钥匙按键模块发送电信号给钥匙微处理器，钥匙微处理器根据钥匙的ID数据进行加密计算后，产生一个随机数据信号A，由钥匙通讯模块将随机数据信号A发送给锁通讯模块，锁通讯模块将接收到的随机数据信号A发送给锁微处理器，锁微处理器根据对应的解密算法从随机数据信号A中解码出钥匙的ID数据，并且将钥匙的ID数据进行加密产生随机数据信号B，由锁通讯模块将随机数据信号B发送给钥匙通讯模块，钥匙通讯模块将接收到的随机数据信号B发送给钥匙微处理器，钥匙微处理器根据对应的解密算法将从随机数据信号B中解码出钥匙的ID数据并进行验证，验证通过后，钥匙微处理器会将解锁密码进行加密产生随机信号C，由钥匙通讯模块将随机数据信号C发送给锁通讯模块，锁通讯模块将接收到的随机数据信号C发送给锁微处理器，锁微处理器根据对应的解密算法从随机数据信号C中解码出钥匙的解锁密码并进行验证，验证通过后，锁微处理器将发送指令给机械锁体，进行开锁操作。
[0006]所述的钥匙通讯模块与锁通讯模块之间的通讯媒介均为光信号且为非接触式通讯，光信号发送方式串行方式。钥匙通讯模块与钥匙微处理器、锁通讯模块与锁微处理器、锁微处理器与机械锁体之间的通讯媒介均为电信号，依靠电路通讯。
[0007]作为优选，所述通讯的光信号为肉眼不可见的红外光信号，可以防止光信号被简单的拍摄仪器读取，具有更好的保密效果。
[0008]所述的钥匙通讯模块与锁通讯模块均包含2个发射元件和2个接收元件，发射元件用于发送光信号，接收元件用于接收光信号。
[0009]作为优选，钥匙通讯模块和锁通讯模块上发射元件和接收元件排列均呈一条直线，钥匙通讯模块上的2个发射元件在内侧，2个接收元件在外侧，锁通讯模块的2个发射元件则在外侧对应着钥匙通讯模块的2个接收元件，这样可以保证无论钥匙如论是正向放置还是反向放置都能顺利与锁进行通讯。
[0010]所述的钥匙的ID数据和解锁密码是在钥匙制作过程中通过钥匙编程接口在钥匙微处理器中录入的一种数据信息，一经录入就不能进行修改且不能通过编程接口被读取出来，每一把钥匙都对应着唯一的ID数据和解锁密码。
[0011 ] 所述的随机数据信号A、随机数据信号B和随机数据信号C的产生过程所采用的加密算法均与随机数种子和当时时间有关，但是产生上述3个信号所使用的加密算法均不相同，与加密算法对应的解密算法也均不相同。
[0012]所述的随机数种子分别由钥匙微处理器或锁微处理器某个悬空管脚的电压值进行模数变换而来，该电压值随系统的噪声而变化，是一个完全随机的变量。
[0013]所述的当时时间是由钥匙或锁进行加密或解密时对应的钥匙时钟模块或锁时钟模块所表示的时间信息，该时间信息读取标准精确到I分钟。
[0014]所述的钥匙时钟模块和锁时钟模块所记录的时间是一致的。若因为断电等原因导致时间不一致时，可以进行自动匹配。自动匹配过程只需要将钥匙通讯模块对准锁通讯模块，长按钥匙按键2秒以上，钥匙微处理器就会通过钥匙通讯模块向锁通讯模块发送匹配时间请求信号，锁通讯模块将收到的匹配时间请求信号发送给锁微处理器，锁微处理器接收到请求信号后，将锁当时的时间信息发送给锁通讯模块，锁通讯模块再将时间信息发送给钥匙通讯模块，钥匙通讯模块将时间信息发送给钥匙微处理器，钥匙微处理器发送指令给钥匙时钟模块对钥匙的时间进行修改，以达到钥匙与锁的时间一致。
[0015]随机数据信号A是由钥匙的ID数据、钥匙随机数种子和钥匙时钟模块的当时时间进行加密计算而来，且随机数据信号A中包含着钥匙随机数种子的数据信息。锁微处理器在对随机数据信号A进行解密之前，会对随机数据信号A的信号长度进行判断，只有在信号长度为某一设定值时，才会对随机数据信号A进行解密。锁微处理器对随机数据信号A进行解密时，需要调用此时的锁时钟模块的当时时间和包含在随机数据信号A中的钥匙随机数种子通过解密算法解密出钥匙的ID数据。由于整个通讯所需要的时间极其短暂，所以钥匙产生随机数据信号A时对应的钥匙时钟模块的当时时间与锁解密随机数据信号A时调用的锁时钟模块的当时时间应该是一致的，这就可以保证锁微处理器解密出来的数据与钥匙的ID数据一致。
[0016]随机数据信号B是由钥匙的ID数据、锁随机数种子和锁时钟模块的当时时间进行另一种加密计算而来，且随机数据信号B中包含着锁随机数种子的数据信息。钥匙微处理器在对随机数据信号B进行解密之前，会对随机数据信号B的信号长度进行判断，只有在信号长度为某一设定值时，才会对随机数据信号B进行解密。钥匙微处理器对随机数据信号B进行解密时，需要调用此时的钥匙时钟模块的当时时间和包含在随机数据信号B中的锁随机数种子通过另一种解密算法解密出钥匙的ID数据。由于整个通讯所需要的时间极其短暂，所以锁产生随机数据信号B时对应的锁时钟模块的当时时间与钥匙解密随机数据信号B时调用的钥匙时钟模块的当时时间应该是一致的，这就可以保证钥匙微处理器解密出来的数据与钥匙的ID数据一致。只有钥匙微处理器解密出来的数据与钥匙的ID数据一致，钥匙才会发送出随机数据信号C。
[0017]随机数据信号C是由钥匙的解锁密码、钥匙随机数种子和钥匙时钟模块的当时时间进行第三种加密计算而来，且随机数据信号C中包含着钥匙随机数种子的数据信息。锁微处理器在对随机数据信号C进行解密之前，会对随机数据信号C的信号长度进行判断，只有在信号长度为某一设定值时，才会对随机数据信号C进行解密。锁微处理器对随机数据信号C进行解密时，需要调用此时的锁时钟模块的当时时间和包含在随机数据信号C中的钥匙随机数种子通过第三种解密算法解密出钥匙的解锁密码。由于整个通讯所需要的时间极其短