密鑰傳輸方法、密鑰傳輸裝置、服務器和通信設備與流程

本發明涉及通信技術領域，具體而言，涉及密鑰傳輸方法、密鑰傳輸裝置、服務器和通信設備。

背景技術：

目前，在種植植物時，可以通過服務器采集植物數據來監測植物的生長情況，并將植物數據發送給用戶的終端，以使用戶及時了解植物的生長情況。在相關技術中，通常在將植物數據發送給用戶的終端之前，使用對稱加密密鑰對植物數據進行加密，并將對稱加密密鑰發送給用戶的終端，用戶的終端就可以根據該對稱加密密鑰對植物數據進行解密。但是，在傳輸對稱加密密鑰的過程中，若對稱加密密鑰被攔截，很容易導致傳輸的植物數據遭到泄露，給用戶和大棚經營者造成損失。

因此，如何保證傳輸的對稱加密密鑰的安全性成為亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明正是基于上述問題，提出了一種新的技術方案，可以解決對稱加密密鑰在傳輸過程中不安全的技術問題。

有鑒于此，本發明的第一方面提出了一種密鑰傳輸方法，用于服務器，所述密鑰傳輸方法包括：接收來自終端發送的所述終端的公鑰；使用所述服務器的私鑰對所述終端的公鑰加密，以生成數字簽名；在接收到通信設備請求獲取所述終端的公鑰的信號時，將所述數字簽名和所述終端的公鑰發送給所述通信設備，其中，所述數字簽名用于使所述通信設備確定所述終端的公鑰在傳輸過程中是否被篡改，所述終端的公鑰用于使所述通信設備對待發送給所述終端的對稱加密密鑰進行加密。

在該技術方案中，服務器根據終端的公鑰生成數字簽名，在將終端的公鑰發送給通信設備的同時，將該數字簽名也發送給通信設備，以供通信設備根據該數字簽名來確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。如果通信設備使用被篡改的終端的公鑰加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況，因此，在通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸植物數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，接收到的所述終端的公鑰為使用所述服務器的公鑰加密后的公鑰，以及在使用所述服務器的私鑰對所述終端的公鑰加密之前，還包括：使用所述服務器的私鑰對接收到的所述終端的公鑰進行解密，以得到未加密的所述終端的公鑰。

在該技術方案中，由于接收到的終端的公鑰為加密后的公鑰，從而保證了終端的公鑰在從終端傳輸到服務器的過程中的安全性。

本發明的第二方面提出了一種密鑰傳輸裝置，用于服務器，所述密鑰傳輸裝置包括：接收單元，用于接收來自終端發送的所述終端的公鑰；生成單元，用于使用所述服務器的私鑰對所述終端的公鑰加密，以生成數字簽名；發送單元，用于在接收到通信設備請求獲取所述終端的公鑰的信號時，將所述數字簽名和所述終端的公鑰發送給所述通信設備，其中，所述數字簽名用于使所述通信設備確定所述終端的公鑰在傳輸過程中是否被篡改，所述終端的公鑰用于使所述通信設備對待發送給所述終端的對稱加密密鑰進行加密。

在該技術方案中，服務器根據終端的公鑰生成數字簽名，在將終端的公鑰發送給通信設備的同時，將該數字簽名也發送給通信設備，以供通信設備根據該數字簽名來確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。如果通信設備使用被篡改的終端的公鑰加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況，因此，在通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸植物數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，接收到的所述終端的公鑰為使用所述服務器的公鑰加密后的公鑰，以及還包括：解密單元，用于使用所述服務器的私鑰對接收到的所述終端的公鑰進行解密，以得到未加密的所述終端的公鑰。

在該技術方案中，由于接收到的終端的公鑰為加密后的公鑰，從而保證了終端的公鑰在從終端傳輸到服務器的過程中的安全性。

本發明的第三方面提出了一種服務器，包括上述第二方面中任一項所述的密鑰傳輸裝置，因此，該服務器具有和上述第二方面中任一項所述的密鑰傳輸裝置相同的技術效果，在此不再贅述。

本發明的第四方面提出了一種密鑰傳輸方法，用于通信設備，所述密鑰傳輸方法包括：接收來自服務器發送的終端的公鑰和數字簽名；根據所述數字簽名確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中是否被篡改；若所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中未被篡改，則使用所述終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，其中，所述對稱加密密鑰用于對所述終端和所述通信設備之間傳輸的植物數據進行加密；將加密后的所述對稱加密密鑰發送給所述終端，以供所述終端使用其私鑰對加密后的所述對稱加密密鑰解密。

在該技術方案中，如果終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況。因此，在確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改的情況下，才使用接收到的終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，在確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸植物數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，所述根據所述數字簽名確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中是否被篡改，具體包括：使用所述服務器的公鑰對所述數字簽名進行解密；將解密后的所述數字簽名和接收到的所述終端的公鑰進行對比，以確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中是否被篡改。

在該技術方案中，通過將解密后的數字簽名與接收到的來自服務器發送的終端的公鑰進行對比，若兩者不一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，若兩者一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改，從而避免了通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰。

本發明的第五方面提出了一種密鑰傳輸裝置，用于通信設備，所述密鑰傳輸裝置包括：接收單元，用于接收來自服務器發送的終端的公鑰和數字簽名；確定單元，用于根據所述數字簽名確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中是否被篡改；加密單元，用于若所述確定單元確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中未被篡改，則使用所述終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，其中，所述對稱加密密鑰用于對所述終端和所述通信設備之間傳輸的植物數據進行加密；發送單元，用于將加密后的所述對稱加密密鑰發送給所述終端，以供所述終端使用其私鑰對加密后的所述對稱加密密鑰解密。

在該技術方案中，如果終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況。因此，在確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改的情況下，才使用接收到的終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，在確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸植物數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，所述確定單元包括：解密子單元，用于使用所述服務器的公鑰對所述數字簽名進行解密；確定子單元，用于將解密后的所述數字簽名和接收到的所述終端的公鑰進行對比，以確定所述終端的公鑰在從所述服務器傳輸到所述通信設備的過程中是否被篡改。

在該技術方案中，通過將解密后的數字簽名與接收到的來自服務器發送的終端的公鑰進行對比，若兩者不一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，若兩者一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改，從而避免了通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰。

本發明的第六方面提出了一種通信設備，包括上述第五方面的技術方案中任一項所述的密鑰傳輸裝置，因此，該通信設備具有和上述第五方面的技術方案中任一項所述的密鑰傳輸裝置相同的技術效果，在此不再贅述。

通過本發明的技術方案，可以保證對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸方法的流程示意圖；

圖2示出了根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸裝置的框圖；

圖3示出了根據本發明的一個實施例的服務器的框圖；

圖4示出了根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸方法的流程示意圖；

圖5示出了根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸裝置的框圖；

圖6示出了根據本發明的一個實施例的通信設備的框圖；

圖7示出了根據本發明的一個實施例的通信系統的原理示意圖；

圖8示出了根據本發明的一個實施例的傳輸對稱加密密鑰的原理示意圖；

圖9示出了根據本發明的一個實施例的對稱加密數據的傳輸的原理示意圖。

具體實施方式

為了可以更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

圖1示出了根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸方法的流程示意圖。

如圖1所示，根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸方法，包括：

步驟102，接收來自終端發送的終端的公鑰。

步驟104，使用服務器的私鑰對終端的公鑰加密，以生成數字簽名。

步驟106，在接收到通信設備請求獲取終端的公鑰的信號時，將數字簽名和終端的公鑰發送給通信設備，其中，數字簽名用于使通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中是否被篡改，終端的公鑰用于使通信設備對待發送給終端的對稱加密密鑰進行加密。

在該技術方案中，服務器根據終端的公鑰生成數字簽名，在將終端的公鑰發送給通信設備的同時，將該數字簽名也發送給通信設備，以供通信設備根據該數字簽名來確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。如果通信設備使用被篡改的終端的公鑰加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況，因此，在通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸植物數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，接收到的終端的公鑰為使用服務器的公鑰加密后的公鑰，以及在步驟104之前，還包括：使用服務器的私鑰對接收到的終端的公鑰進行解密，以得到未加密的終端的公鑰。

在該技術方案中，由于接收到的終端的公鑰為加密后的公鑰，從而保證了終端的公鑰在從終端傳輸到服務器的過程中的安全性。

圖2示出了根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸裝置的框圖。

如圖2所示，根據本發明的一個實施例的用于服務器的密鑰傳輸裝置200，密鑰傳輸裝置200包括：接收單元202、生成單元204和發送單元206。

接收單元202，用于接收來自終端發送的終端的公鑰；生成單元204，用于使用服務器的私鑰對終端的公鑰加密，以生成數字簽名；發送單元206，用于在接收到通信設備請求獲取終端的公鑰的信號時，將數字簽名和終端的公鑰發送給通信設備，其中，數字簽名用于使通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中是否被篡改，終端的公鑰用于使通信設備對待發送給終端的對稱加密密鑰進行加密。

在該技術方案中，服務器根據終端的公鑰生成數字簽名，在將終端的公鑰發送給通信設備的同時，將該數字簽名也發送給通信設備，以供通信設備根據該數字簽名來確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。如果通信設備使用被篡改的終端的公鑰加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況，因此，在通信設備確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，接收到的終端的公鑰為使用服務器的公鑰加密后的公鑰，以及還包括：解密單元208，用于使用服務器的私鑰對接收到的終端的公鑰進行解密，以得到未加密的終端的公鑰。

在該技術方案中，由于接收到的終端的公鑰為加密后的公鑰，從而保證了終端的公鑰在從終端傳輸到服務器的過程中的安全性。

圖3示出了根據本發明的一個實施例的服務器的框圖。

如圖3所示，根據本發明的一個實施例的服務器300，包括上述任一項的密鑰傳輸裝置200，因此，該服務器300具有和上述任一項的密鑰傳輸裝置200相同的技術效果，在此不再贅述。

圖4示出了根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸方法的流程示意圖。

如圖4所示，根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸方法，包括：

步驟402，接收來自服務器發送的終端的公鑰和數字簽名。

步驟404，根據數字簽名確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。

步驟406，若終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中未被篡改，則使用終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，其中，對稱加密密鑰用于對終端和通信設備之間傳輸的植物數據進行加密。

步驟408，將加密后的對稱加密密鑰發送給終端，以供終端使用其私鑰對加密后的對稱加密密鑰解密。

在該技術方案中，如果終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況。因此，在確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改的情況下，才使用接收到的終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，在確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，步驟404具體包括：使用服務器的公鑰對數字簽名進行解密；將解密后的數字簽名和接收到的終端的公鑰進行對比，以確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。

在該技術方案中，通過將解密后的數字簽名與接收到的來自服務器發送的終端的公鑰進行對比，若兩者不一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，若兩者一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改，從而避免了通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰。

圖5示出了根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸裝置的框圖。

如圖5所示，根據本發明的一個實施例的用于通信設備的密鑰傳輸裝置500，包括：接收單元502、確定單元504、加密單元506和發送單元508。

接收單元502，用于接收來自服務器發送的終端的公鑰和數字簽名；確定單元504，用于根據數字簽名確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改；加密單元506，用于若確定單元504確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中未被篡改，則使用終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，其中，對稱加密密鑰用于對終端和通信設備之間傳輸的植物數據進行加密；發送單元508，用于將加密后的對稱加密密鑰發送給終端，以供終端使用其私鑰對加密后的對稱加密密鑰解密。

在該技術方案中，如果終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，那么加密的對稱加密密鑰在傳輸過程中就很容易出現被非法用戶截取和破解的情況。因此，在確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改的情況下，才使用接收到的終端的公鑰將對稱加密密鑰加密，在確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改的情況下，禁止使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰，從而保證了對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全性，進而保證了通信設備與終端之間傳輸數據的安全性。

在上述技術方案中，優選地，確定單元504包括：解密子單元5042，用于使用服務器的公鑰對數字簽名進行解密；確定子單元5044，用于將解密后的數字簽名和接收到的終端的公鑰進行對比，以確定終端的公鑰在從服務器傳輸到通信設備的過程中是否被篡改。

在該技術方案中，通過將解密后的數字簽名與接收到的來自服務器發送的終端的公鑰進行對比，若兩者不一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中被篡改，若兩者一致，則確定終端的公鑰在傳輸過程中未被篡改，從而避免了通信設備使用被篡改的終端的公鑰來加密對稱加密密鑰。

圖6示出了根據本發明的一個實施例的通信設備的框圖。

如圖6所示，根據本發明的一個實施例的通信設備600，包括上述第五方面的技術方案中任一項的密鑰傳輸裝置500，因此，該通信設備600具有和上述第五方面的技術方案中任一項的密鑰傳輸裝置500相同的技術效果，在此不再贅述。

其中，通信設備包括但不限于：種植箱、拍攝設備和傳感器(例如，溫度傳感器、濕度傳感器、關照強度傳感器)。通信設備與終端之間傳輸的種植數據包括但不限于：植物的生長環境參數、植物的照片、植物的錄像。

下面通過圖7至圖9進一步地說明上述技術方案。

如圖7所示，通信系統包括：終端A、服務器和通信設備。

在終端A上安裝應用程序，通過該應用程序進行賬號注冊，然后就可以使用該應用程序遠程查看植物生長情況。其中，終端A向服務器注冊的時候，生成終端的秘鑰對(公鑰ClientA_Pub和私鑰ClientA_Pri)；同時獲取服務器的公鑰Server_Pub。為了防止傳輸信道中信息被篡改，使用Server_Pub將ClientA_Pub加密上傳到服務器。

服務器使用其私鑰Server_Pri將獲取到的ClientA_Pub進行解密。然后使用其私鑰Server_Pri對解密后的ClientA_Pub重新加密，以生成數字簽名DSA-ClientA。

終端A和通信設備建立連接的時候，通信設備向服務器請求獲取終端A的公鑰，服務器將DSA-ClientA和ClientA_Pub共同發送給通信設備。

通信設備使用服務器的公鑰Server_Pub對DSA-ClientA進行解密，然后將解密后的數據和來自服務器發送的ClientA_Pub進行對比，以確定兩者是否一致，如果一致，則說明ClientA_Pub在從服務器傳輸到通信設備的過程中未被篡改。

如圖8所示，通信設備生成對稱加密秘鑰AES-KEY，若ClientA_Pub在從服務器傳輸到通信設備的過程中未被篡改，則通信設備使用ClientA_Pub將AES-KEY加密，并將加密后的AES-KEY發送給終端A。終端A接收到加密后的AES-KEY之后，使用終端A的私鑰ClientA_Pri進行解密，獲取到AES-KEY。

如圖9所示，通信設備將待傳輸的明文(例如，待傳輸的明文為攝像頭采集到的照片或者傳感器采集到的參數信息)先進行編碼，再用AES-KEY進行加密得到密文，使用SRTP(Secure Real-time Transport Protocol，安全實時傳輸協議)將該密文傳輸給終端A。終端A收到密文之后，使用AES-KEY進行解密和解碼得到明文，然后顯示該明文。

或者，通信設備將使用AES-KEY加密的數據上傳至服務器，終端A從服務器中獲取數據查看。

另外，如果有多個終端查看通信設備中的數據，則按照以上流程，通信設備需要先獲取每個終端的公鑰，將對稱加密密鑰使用對端的公鑰加密后發送給對端。

以上結合附圖詳細說明了本發明的技術方案，通過本發明的技術方案，可以保證對稱加密密鑰在傳輸過程中的安全。

在本發明中，術語“第一”、“第二”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性；術語“多個”表示兩個或兩個以上；術語“相連”、“連接”等均應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。