一種藍牙設備安全通信的方法及系統與流程
2023-07-27 02:23:31
本發明涉及一種電子技術領域，尤其涉及一種藍牙設備安全通信的方法及系統。
背景技術：
低功耗藍牙(lowenergybluetooth,ble)技術作為一種通信技術，具有低功耗、低成本等優勢，被廣泛應用於行動裝置如智慧型手機、可穿戴設備、藍牙智能密鑰設備上。
藍牙智能密鑰設備作為一種智能密鑰設備也已經廣泛應用於金融、身份認證等領域。目前，低功耗藍牙設備支持的最大通信範圍已經可以達到100米，但對於用戶使用藍牙智能密鑰設備與其藍牙終端建立連接進行金融交易的場景，如果藍牙智能密鑰設備與藍牙終端距離較遠，有理由懷疑可能出現設備被盜的情況，存在非法用戶利用用戶的藍牙終端進行金融交易的風險。
技術實現要素：
本發明旨在解決上述問題之一。
本發明的主要目的在於提供一種藍牙設備安全通信的方法；
本發明的另一目的在於提供一種藍牙設備安全通信的系統。
為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：
本發明一方面提供了一種藍牙設備安全通信的方法，包括：
s1、目標藍牙智能密鑰設備開機並進行初始化；
s2、所述目標藍牙智能密鑰設備開始進行廣播，廣播的數據包至少包括：設備信息和地址信息；
s3、藍牙終端從其非易失存儲器中讀取保存的之前連接過的藍牙設備的相關信息，如果讀取內容為空，則執行步驟s5，如果讀取內容不為空，則執行步驟s4；
s4、所述藍牙終端根據讀取到的之前連接過的藍牙設備的相關信息，對所述之前連接過的藍牙設備進行輪詢連接，若在輪詢連接完畢之前，所述藍牙終端與所述目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行步驟s8；若輪詢連接完畢且所述藍牙終端沒有與所述目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行步驟s5；
s5、所述藍牙終端從所述廣播的數據包中獲取所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息；
s6、所述藍牙終端根據所述地址信息向所述目標藍牙智能密鑰設備發起建立數據連接的請求；
s7、所述目標藍牙智能密鑰設備接收到所述建立數據連接的請求，建立與所述藍牙終端的連接，執行步驟s8；
s8、所述目標藍牙智能密鑰設備向所述藍牙終端發送安全請求；
s9、所述藍牙終端接收所述安全請求，並根據所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息判斷所述目標藍牙智能密鑰設備是否為已配對設備；如果不是，執行步驟s10，否則執行步驟s12；
s10、所述藍牙終端向所述目標藍牙智能密鑰設備發送配對請求，發起配對過程；
s11、所述目標藍牙智能密鑰設備接收所述配對請求，並與所述藍牙終端交互執行配對過程，若配對成功，執行步驟s12；
s12、所述藍牙終端從其非易失內存中讀取所述目標藍牙智能密鑰設備的相關信息；
s13、所述藍牙終端判斷所述目標藍牙智能密鑰設備的相關信息中是否包含接收信號強度指示rssi閾值，如果是，則將rssi報警門限置為所述相關信息中的rssi閾值，然後執行步驟s14；
s14、所述藍牙終端檢測是否已經開啟了距離監測功能；如果是，則執行步驟s16，否則，執行步驟s15；
s15、所述藍牙終端提示用戶是否開啟距離檢測功能，在接收到開啟的指令後，開啟距離監測功能，執行步驟s16；
s16、所述藍牙終端向所述藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求，所述開啟距離監測請求中包含所述rssi報警門限；
s17、所述藍牙智能密鑰設備接收到所述開啟距離監測請求，並解析得到所述rssi報警門限；
s18、所述藍牙智能密鑰設備判斷當前連接狀態與算法是否使能，如果使能，則執行步驟s19，否則，執行當前的業務處理；
s19、所述藍牙智能密鑰設備設置失敗次數fail_cnt的初始值為0；
s20、所述藍牙智能密鑰設備按照預設的採樣頻率採集當前位置的m個rssi數值rssii，i＝1,2,…….,m，m為正整數，rssii表示採集到的第i個rssi數值；
s21、所述藍牙智能密鑰設備設置i的初始值為1，執行步驟s22；
s22、所述藍牙智能密鑰設備判斷rssii是否小於所述rssi報警門限，如果是，則將fail_cnt+1的值賦值給fail_cnt，執行步驟s23；否則，將fail_cnt的值賦值為0，執行步驟s23；
s23、所述藍牙智能密鑰設備判斷fail_cnt是否大於或等於連續失敗報警次數閾值，如果是，則執行步驟s24；否則，執行步驟s25；
s24、所述藍牙智能密鑰設備進行安全通信距離報警，並執行步驟s25；
s25、判斷i的值是否小於或等於m，如果是，則執行s26，否則，執行當前的業務處理；
s26、將i+1的值賦值給i，執行步驟s22。
可選的，所述方法還包括：
在步驟s13中，如果所述相關信息中沒有包含接收信號強度指示rssi閾值；則執行步驟s27；
s27、所述藍牙終端判斷是否開始距離校準；如果是，則所述藍牙終端向所述藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求，所述藍牙智能密鑰設備根據所述距離校準請求計算新的rssi閾值，並將所述新的rssi閾值發送至所述藍牙終端，所述藍牙終端接收所述新的rssi閾值，並與所述藍牙智能密鑰設備關聯存儲，並將所述rssi報警門限置為所述新的rssi閾值，執行步驟s14。
可選的，所述距離校準請求包括：第一距離校準請求和第二距離校準請求；
所述藍牙終端向所述藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求，所述藍牙智能密鑰設備根據所述距離校準請求計算新的rssi閾值包括：
所述藍牙終端在與所述藍牙智能密鑰設備距離第一預設距離時，向所述藍牙智能密鑰設備發送所述第一距離校準請求；
所述藍牙智能密鑰設備接收到所述第一距離校準請求，按照所述預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；
所述藍牙終端在與所述藍牙智能密鑰設備距離第二預設距離時，向所述藍牙智能密鑰設備發送所述第二距離校準請求；
所述藍牙智能密鑰設備接收到所述第二距離校準請求，按照所述預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；
所述藍牙智能密鑰設備按照如下公式計算所述新的rssi閾值：
其中，rssithreshold表示所述新的rssi閾值，s1表示所述第一預設距離，s2表示所述第二預設距離，rssi(s1，i)表示所述藍牙智能密鑰設備在所述第一預設距離s1採集到的第i個rssi數值，rssi(s2，i)表示所述藍牙智能密鑰設備在所述第二預設距離s2採集到的第i個rssi數值，n為正整數，i為正整數。
可選的，s1＝0.5m，s2＝2m。
可選的，所述方法還包括：
在步驟s19中，所述藍牙智能密鑰設備設置報警次數alarm_cnt的初始值為0；
在步驟s24中，所述藍牙智能密鑰設備將alarm_cnt+1的值賦值給alarm_cnt，並提示用戶當前的報警次數alarm_cnt。
本發明另一方面提供了一種藍牙設備安全通信的系統，包括：藍牙終端和目標藍牙智能密鑰設備，其中：
所述目標藍牙智能密鑰設備，用於開機並進行初始化；開始進行廣播，廣播的數據包至少包括：設備信息和地址信息；
所述藍牙終端，用於從其非易失存儲器中讀取保存的之前連接過的藍牙設備的相關信息；如果讀取內容為空，則執行從所述廣播的數據包中獲取所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息的步驟；如果讀取內容不為空，則根據讀取到的之前連接過的藍牙設備的相關信息，對所述之前連接過的藍牙設備進行輪詢連接，在輪詢連接完畢之前，所述藍牙終端與所述目標藍牙智能密鑰設備連接成功；若輪詢連接完畢且所述藍牙終端沒有與所述目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行從所述廣播的數據包中獲取所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息的步驟；
所述藍牙終端，還用於從所述廣播的數據包中獲取所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息，根據所述地址信息向所述目標藍牙智能密鑰設備發起建立數據連接的請求，建立與所述目標藍牙智能密鑰設備的連接；
所述目標藍牙智能密鑰設備，還用於接收到所述藍牙終端發送的建立數據連接的請求，建立與所述藍牙終端的連接，與所述藍牙終端連接成功後，向所述藍牙終端發送安全請求；
所述藍牙終端，還用於接收所述目標藍牙智能密鑰設備發送的安全請求，並根據所述目標藍牙智能密鑰設備的設備信息判斷所述目標藍牙智能密鑰設備是否為已配對設備；如果不是已配對設備，向所述目標藍牙智能密鑰設備發送配對請求，發起配對過程；
所述目標藍牙智能密鑰設備，還用於接收所述藍牙終端發送的配對請求，並與所述藍牙終端交互執行配對過程；
所述藍牙終端，還用於如果配對成功，從其非易失內存中讀取所述目標藍牙智能密鑰設備的相關信息；如果為已配對設備，則判斷所述相關信息中是否包含接收信號強度指示rssi閾值，如果是，則將rssi報警門限置為所述相關信息中的rssi閾值，然後執行檢測是否已經開啟了距離監測功能的步驟；如果已經開啟，則執行向所述藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求的步驟；如果沒有開啟，提示用戶是否開啟距離檢測功能，在接收到開啟的指令後，開啟距離監測功能；
所述藍牙終端，還用於向所述藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求，所述開啟距離監測請求中包含所述rssi報警門限；
所述藍牙智能密鑰設備，還用於接收到所述開啟距離監測請求，並解析得到所述rssi報警門限；判斷當前連接狀態與算法是否使能，如果使能，則設置失敗次數fail_cnt的初始值為0；否則，執行當前的業務處理；
所述藍牙智能密鑰設備，還用於按照預設的採樣頻率採集當前位置的m個rssi數值rssii，i＝1,2,…….,m，m為正整數，rssii表示採集到的第i個rssi數值；並執行以下步驟：
s21、設置i的初始值為1，執行步驟s22；
s22、判斷rssii是否小於所述rssi報警門限，如果是，則將fail_cnt+1的值賦值給fail_cnt，執行步驟s23；否則，將fail_cnt的值賦值為0，執行步驟s23；
s23、判斷fail_cnt是否大於或等於連續失敗報警次數閾值，如果是，則執行步驟s24；否則，執行步驟s25；
s24、進行安全通信距離報警，並執行步驟s25；
s25、判斷i的值是否小於或等於m，如果是，則執行s26，否則，執行當前的業務處理；
s26、將i+1的值賦值給i，執行步驟s22。
可選的，所述藍牙終端，還用於如果判斷所述相關信息中沒有包含接收信號強度指示rssi閾值；則判斷是否開始距離校準；如果是，則向所述藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求；
所述藍牙智能密鑰設備，還用於根據所述距離校準請求計算新的rssi閾值，並將所述新的rssi閾值發送至所述藍牙終端；
所述藍牙終端，還用於接收所述新的rssi閾值，並與所述藍牙智能密鑰設備關聯存儲，並將所述rssi報警門限置為所述新的rssi閾值，跳轉至檢測是否已經開啟了距離監測功能的步驟。
可選的，所述距離校準請求包括：第一距離校準請求和第二距離校準請求；
所述藍牙終端具體用於在與所述藍牙智能密鑰設備距離第一預設距離時，向所述藍牙智能密鑰設備發送所述第一距離校準請求；
所述藍牙智能密鑰設備具體用於接收到所述第一距離校準請求，按照所述預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；
所述藍牙終端具體用於在與所述藍牙智能密鑰設備距離第二預設距離時，向所述藍牙智能密鑰設備發送所述第二距離校準請求；
所述藍牙智能密鑰設備具體用於接收到所述第二距離校準請求，按照所述預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；
所述藍牙智能密鑰設備具體用於按照如下公式計算所述新的rssi閾值：
其中，rssithreshold表示所述新的rssi閾值，s1表示所述第一預設距離，s2表示所述第二預設距離，rssi(s1，i)表示所述藍牙智能密鑰設備在所述第一預設距離s1採集到的第i個rssi數值，rssi(s2，i)表示所述藍牙智能密鑰設備在所述第二預設距離s2採集到的第i個rssi數值，n為正整數，i為正整數。
可選的，s1＝0.5m，s2＝2m。
可選的，所述藍牙智能密鑰設備，還用於設置報警次數alarm_cnt的初始值為0；
所述藍牙智能密鑰設備，還用於在步驟s24中，將alarm_cnt+1的值賦值給alarm_cnt，並提示用戶當前的報警次數alarm_cnt。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供了一種藍牙設備安全通信的方法及系統，藍牙智能密鑰設備通過將實時採集到的rssi數值與rssi閾值的比較判斷，以及實時採集到的rssi數值連續小於rssi閾值的次數的判斷，來決定是否進行安全通信距離報警，從而可以保證兩個通信的藍牙設備之間的距離在預設的距離範圍內，如果超出預設的範圍，即實時採集到的rssi數值連續數次小於rssi閾值，則報警，以減少出現設備被盜的情況時，非法用戶利用用戶的藍牙終端進行金融交易的風險。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發明實施例1提供的藍牙設備安全通信的方法的一部分流程圖；
圖2為本發明實施例1提供的藍牙設備安全通信的方法的另一部分流程圖；
圖3為本發明實施例1提供的藍牙設備安全通信的系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或數量或位置。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」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；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步地詳細描述。
實施例1
本實施例提供了一種藍牙設備安全通信的方法，該方法包括步驟s1～s27，其中，步驟s1～s13、s27在圖1中示出，步驟s14～s28在圖2中示出。該方法的具體流程如下：
s1、目標藍牙智能密鑰設備開機並進行初始化；
s2、目標藍牙智能密鑰設備開始進行廣播，廣播的數據包至少包括：設備信息和地址信息；
目標藍牙智能密鑰設備只能作為從設備，等待主設備發起鏈路連接請求，進而與作為主設備的藍牙終端建立連接，進行交互配對等操作。本實施例中，目標藍牙智能密鑰設備為具有藍牙功能的智能密鑰設備，具體地，智能密鑰設備為具備電子籤名、證書認證和/或加解密功能的小型設備，可以包括多種，例如，key(如工行使用的u盾)，可穿戴設備如腕錶等。其中，設備信息可以包括設備名稱和設備序列號，用以唯一標識目標藍牙智能密鑰設備。此外，目標藍牙智能密鑰設備廣播的數據包中包含地址信息，這樣藍牙終端可以從廣播的數據包中獲取該地址信息，可以通過該地址信息向該目標藍牙智能密鑰設備發起數據連接的請求，以便與目標藍牙智能密鑰設備建立連接。
s3、藍牙終端從其非易失存儲器中讀取保存的之前連接過的藍牙設備的相關信息，判斷讀取內容是否為空，如果讀取內容為空，則執行步驟s5，如果讀取內容不為空，則執行步驟s4；
本實施例中，藍牙終端在每次與其他藍牙設備建立連接，通信過後，將保存該藍牙設備的設備信息、地址信息等相關信息。因此，在與多個藍牙設備連接通信之後，藍牙終端的非易失存儲器中存儲之前連接過的多個藍牙設備的相關信息，所述之前連接過的藍牙設備的相關信息至少包括設備信息和地址信息。這樣，如果本次連接的藍牙設備還是與之前連接過的藍牙設備，則可以利用存儲的地址信息直接與對應的藍牙設備建立連接，可以提高連接速度。
本實施例中，藍牙終端可以為具備藍牙功能的用戶設備，比如：智慧型手機、筆記本電腦、個人計算機pc、個人數字助理pda、移動網際網路設備、智能穿戴設備(如智能手錶、智能手環)等各類用戶設備。本實施例中的藍牙終端可以作為主設備，主動向目標藍牙智能密鑰設備發起建立連接的請求等，進而與作為從設備的目標藍牙智能密鑰設備建立連接，進行交互配對等操作。
藍牙終端在開機打開藍牙功能之後，首先讀取其非易失存儲器的內容，如果讀取內容為空，則說明之前沒有連接過其他藍牙設備，須獲取待連接的目標藍牙智能密鑰設備的地址信息，例如從廣播的數據包中獲取地址信息，進而與目標藍牙智能密鑰設備建立連接，如果讀取內容不為空，則說明之前有連接過的藍牙設備，藍牙終端先與之前連接過的藍牙設備先嘗試連接，如果連接到目標藍牙智能密鑰設備，則無需的從廣播的數據包中獲取地址信息。
s4、藍牙終端根據讀取到的之前連接過的藍牙設備的相關信息，對之前連接過的藍牙設備進行輪詢連接，若在輪詢連接完畢之前，藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行步驟s8；若輪詢連接完畢且藍牙終端沒有與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行步驟s5；
藍牙終端在進行輪詢連接時，可以先嘗試與最近一次連接過的藍牙設備進行連接，如果連接不成功，再嘗試與較近一次連接過的藍牙設備進行連接，按照這樣的次序依次對非易失存儲器中保存的之前連接過的藍牙設備嘗試連接，直到與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，或者直到與非易失存儲器中存儲的最後一個藍牙設備都沒有連接成功，或直到非易失存儲器中存儲的最後一個藍牙設備都不是目標藍牙智能密鑰設備，沒有達到與目標藍牙智能密鑰設備連接成功的目的，那麼，輪詢連接完畢且藍牙終端沒有與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行步驟s5。
在每一次嘗試連接中，藍牙終端可以從其非易失存儲器中讀取待連接藍牙設備的設備信息和地址信息，利用地址信息向該待連接藍牙設備發起建立連接的請求，如果連接成功，再向用戶提示該連接成功的藍牙設備的設備信息，等待用戶判斷該連接成功的藍牙設備是否為目標藍牙智能密鑰設備，如果藍牙終端接收到用戶輸入的確認指令，則藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備連接成功；如果接收到用戶輸入的否定的指令，則藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備連接失敗，藍牙終端需要繼續接下來的輪詢連接，嘗試連接下一個藍牙設備。
本實施例中，輪詢連接的過程都是藍牙終端按照內部程序在進行的，因此速度會很快，輪詢連接並不會耽誤建立藍牙連接的時間，因此，在輪詢連接完畢之前，藍牙終端如果可以與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，則可以比從廣播的數據包中獲取地址信息進而與目標藍牙智能密鑰設備連接更快，按此方式，可以提高兩個之前連接過的藍牙設備再次建立連接的速度。
s5、藍牙終端從廣播的數據包中獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息；
如果目標藍牙智能密鑰設備之前未曾與藍牙終端連接，則藍牙終端的非易失存儲器沒有存儲有該目標藍牙智能密鑰設備的相關信息，因此，輪詢連接完畢且藍牙終端沒有與目標藍牙智能密鑰設備連接成功的情況下，則執行該步驟s5。
此外，作為另一種可選的實施方式，藍牙終端可以通過掃描二維碼的方式獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息、地址信息等相關信息，這些相關信息都包含在二維碼中。或者，藍牙終端通過近場通信nfc的通信方式像目標藍牙智能密鑰設備發送相關信息獲取請求，並接收目標藍牙智能密鑰設備返回的設備信息和地址信息，由此，藍牙終端也可以獲取到目標藍牙智能密鑰設備的地址信息，進而與目標藍牙智能密鑰設備建立連接。該可選的實施方式可替換步驟s5獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息的方式。
s6、藍牙終端根據地址信息向目標藍牙智能密鑰設備發起建立數據連接的請求；
s7、目標藍牙智能密鑰設備接收到建立數據連接的請求，建立與藍牙終端的連接，執行步驟s8；
這樣兩個藍牙設備之間建立連接，即acl(accesscontrollist，訪問控制列表)鏈路的連接。
s8、目標藍牙智能密鑰設備向藍牙終端發送安全請求；
s9、藍牙終端接收安全請求，並根據目標藍牙智能密鑰設備的設備信息判斷目標藍牙智能密鑰設備是否為已配對設備；如果不是，執行步驟s10，否則執行步驟s12；
目標藍牙智能密鑰設備在與藍牙終端建立acl鏈路後，目標藍牙智能密鑰設備可以向藍牙終端發起安全請求，藍牙終端收到該安全請求後，在判斷目標藍牙智能密鑰設備為未配對設備時，向目標藍牙智能密鑰設備發起配對請求，執行配對交互過程；在判斷為已配對設備時，說明兩個藍牙設備已經配對過，無需在進行配對；從而保證藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備成功配對。
s10、藍牙終端向目標藍牙智能密鑰設備發送配對請求，發起配對過程；
s11、目標藍牙智能密鑰設備接收配對請求，並與藍牙終端交互執行配對過程，若配對成功，執行步驟s12；
任何無線通信技術都存在被監聽和破解的可能，為了保證藍牙通信的安全性，採用認證的方式進行數據交互。同時為了保證使用的方便性，以配對的形式完成兩個藍牙設備之間的首次通訊認證，經配對之後，隨後的通訊連接就不必每次都要做配對。所以不配對，兩個藍牙設備之間便無法建立認證關係，無法進行連接及其之後的操作，所以配對在一定程度上保證了藍牙通信的安全。因此，如果配對不成功，則執行步驟s27-s28，即斷開兩個藍牙設備之間的連接，以保證通信安全。
作為一種可選的實施方式，在本實施例中，在配對交互的過程中，交互的兩個藍牙設備會產生初始認證碼，該初始認證碼可以用於生成後續通信的鏈路密鑰。在後續步驟s12至步驟s28、s27中，藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備之間交互的數據都可以用該鏈路密鑰加密和解密，以保證數據傳輸的安全。
s12、藍牙終端從其非易失內存中讀取目標藍牙智能密鑰設備的相關信息；
本實施例中，如果在步驟s12之前，藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備進行過距離校準，則藍牙終端會保存該目標藍牙智能密鑰設備在距離校準時計算得到的rssi(receivedsignalstrengthindication，接收信號強度指示)閾值，其中，目標藍牙智能密鑰設備的相關信息中至少還包括該rssi閾值；如果兩個藍牙設備之前沒有進行過距離校準，則相關信息中不會包含rssi閾值。
s13、藍牙終端判斷相關信息中是否包含rssi閾值，如果是，則將rssi報警門限置為相關信息中的rssi閾值，然後執行步驟s14；
作為一種可選的實施方式，在步驟s13中，如果相關信息中沒有包含接收信號強度指示rssi閾值；則執行步驟s27；
s27、藍牙終端判斷是否開始距離校準；如果是，則藍牙終端向藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求，藍牙智能密鑰設備根據距離校準請求計算新的rssi閾值，並將新的rssi閾值發送至藍牙終端，藍牙終端接收新的rssi閾值，並與藍牙智能密鑰設備關聯存儲，並將rssi報警門限置為新的rssi閾值，執行步驟s15。其中，距離校準的目的是為了通過一種預設的算法計算得到一個rssi閾值，而該rssi閾值是允許兩個藍牙設備之間相距的最遠距離。如果兩個藍牙設備之間的距離變大，超過了該最遠距離，那此時採集到的rssi數值一定會小於該rssi閾值，由此，藍牙智能密鑰設備就可以自動識別兩個藍牙設備之間的通信距離超過了rssi閾值允許的安全距離，通過報警來提醒用戶，此時的通信環境存在不安全的風險。
在該可選的實施方式中，作為一種可選的實施方式，距離校準請求包括：第一距離校準請求和第二距離校準請求；步驟s27中，藍牙終端向藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求，藍牙智能密鑰設備根據距離校準請求計算新的rssi閾值包括：藍牙終端在與藍牙智能密鑰設備距離第一預設距離時，向藍牙智能密鑰設備發送第一距離校準請求；藍牙智能密鑰設備接收到第一距離校準請求，按照預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；藍牙終端在與藍牙智能密鑰設備距離第二預設距離時，向藍牙智能密鑰設備發送第二距離校準請求；藍牙智能密鑰設備接收到第二距離校準請求，按照預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；藍牙智能密鑰設備按照如下公式計算新的rssi閾值：
其中，rssithreshold表示新的rssi閾值，s1表示第一預設距離，s2表示第二預設距離，rssi(s1，i)表示藍牙智能密鑰設備在第一預設距離s1採集到的第i個rssi數值，rssi(s2，i)表示藍牙智能密鑰設備在第二預設距離s2採集到的第i個rssi數值，n為正整數，i為正整數。其中，根據技術人員的經驗以及測量數據，優選的，s1＝0.5m，s2＝2m，依此參數計算得到的rssi閾值允許的最遠距離為3米左右，超過3米，藍牙智能密鑰設備則會報警。從而保證用戶使用藍牙智能密鑰設備在一個安全的通信距離範圍內。本實施例只是示例性地提供了一種計算rssi閾值的方式，本發明並不限制其他計算rssi閾值的方法。
s14、藍牙終端檢測是否已經開啟了距離監測功能；如果是，則執行步驟s16，否則，執行步驟s15；
s15、藍牙終端提示用戶是否開啟距離檢測功能，在接收到開啟的指令後，開啟距離監測功能，執行步驟s16；
s16、藍牙終端向藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求，開啟距離監測請求中包含rssi報警門限；
在本實施例中，由藍牙智能密鑰設備實施安全通信距離的監測以及報警的具體流程。由於藍牙智能密鑰設備的存儲空間的限制，一般rssi報警門限都保存在藍牙終端側，在藍牙終端發起距離監測請求後，藍牙終端需向藍牙智能密鑰設備提供用於判斷是否報警的rssi報警門限。
s17、藍牙智能密鑰設備接收到開啟距離監測請求，並解析得到rssi報警門限；
s18、藍牙智能密鑰設備判斷當前連接狀態與算法是否使能，如果使能，則執行步驟s19，否則，執行當前的業務處理；
在本實施例中，藍牙智能密鑰設備增加了連接狀態與算法的狀態設置，如果為使能狀態，則說明用戶已開啟了藍牙智能密鑰設備的距離監測報警功能，在收到藍牙終端的距離監測請求後，可以繼續後續的距離監測和報警流程，如果不是使能狀態，則說明用戶關閉了藍牙智能密鑰設備的距離監測報警功能，在收到藍牙終端的距離監測請求後，不再執行後續的距離監測和報警流程，而是執行當前的業務處理，例如，當前處於交易處理過程中，則繼續當前的交易處理。
s19、藍牙智能密鑰設備設置失敗次數fail_cnt的初始值為0；
失敗次數fail_cnt就是指rssii連續小於rssi報警門限的次數。在本實施例中，增加了rssii連續小於rssi報警門限的次數的比較判斷，參見步驟s24。在出現連續若干次rssii連續小於rssi報警門限時，再進行報警，以此來降低報警出錯的情況，比如只出現一次rssii連續小於rssi報警門限時，不報警，當連續出現3次rssii連續小於rssi報警門限時，才報警。
s20、藍牙智能密鑰設備按照預設的採樣頻率採集當前位置的m個rssi數值rssii，i＝1,2,…….,m，m為正整數，rssii表示採集到的第i個rssi數值；
本實施例中，採用與步驟s27中計算新的rssi閾值時相同的採樣頻率採集m個rssi數值rssii，其中，m與n沒有關係，可以相等也可以不相等。步驟s20與後續的步驟s21-s28可以是並行的，可以一邊採集rssi數值，一邊進行距離監測報警的流程，也就是說，在s20中藍牙智能密鑰設備的採集模塊採集到一個rssii後，就發送至藍牙智能密鑰設備的監測報警模塊執行步驟s21，在執行步驟s21-s28的過程中，採集模塊繼續採集下一個rssii，並發送至監測報警模塊，監測報警模塊將其放入等待隊列，在執行完當前的監測報警流程(即步驟s21-s28)後，再取出最先放入隊列的rssii執行步驟s21-s28，直到採集完第m個rssi數值，並對第m個rssi數值監測完畢。當然，也可以在步驟s20採集完m個rssi數值後，再執行步驟s21-s28，依次判斷m個rssi數值是否小於rssi報警門限，並判斷是否要報警。這兩種方式都是可以的，本實施例不做限制。
s21、藍牙智能密鑰設備設置i的初始值為1，執行步驟s22；
s22、藍牙智能密鑰設備判斷rssii是否小於rssi報警門限，如果是，則將fail_cnt+1的值賦值給fail_cnt，執行步驟s23；否則，將fail_cnt的值賦值為0，執行步驟s23；
s23、藍牙智能密鑰設備判斷fail_cnt是否大於或等於連續失敗報警次數閾值，如果是，則執行步驟s24；否則，執行步驟s25；
連續失敗報警次數閾值可以根據技術人員經驗設置，本實施例中，沒有在只出現一次rssii小於rssi報警門限時就報警，而是在出現連續若干次rssii小於rssi報警門限時，再進行報警，以此來降低報警出錯的情況，比如只出現一次rssii小於rssi報警門限時，不報警，當連續出現3次rssii小於rssi報警門限時，才報警。
s24、藍牙智能密鑰設備進行安全通信距離報警，並執行步驟s25；
s25、判斷i的值是否小於或等於m，如果是，則執行s26，否則，執行當前的業務處理；
s26、將i+1的值賦值給i，執行步驟s22。
此外，作為一種可選的實施方式，在步驟s19中，藍牙智能密鑰設備還可設置報警次數alarm_cnt的初始值為0；在步驟s24中，藍牙智能密鑰設備將alarm_cnt+1的值賦值給alarm_cnt，並提示用戶當前的報警次數alarm_cnt，由此可以向用戶提示至本次報警已經報警的次數。在關機重啟後，報警次數alarm_cnt可以清零。
本實施例提供的藍牙設備安全通信的方法，藍牙智能密鑰設備通過將實時採集到的rssi數值與rssi閾值的比較判斷，以及實時採集到的rssi數值連續小於rssi閾值的次數的判斷，來決定是否進行安全通信距離報警，從而可以保證兩個通信的藍牙設備之間的距離在預設的距離範圍內，如果超出預設的範圍，即實時採集到的rssi數值連續數次小於rssi閾值，則報警，以減少出現設備被盜的情況時，非法用戶利用用戶的藍牙終端進行金融交易的風險。
實施例2
本實施例提供了一種藍牙設備安全通信的系統，該系統是與實施例1中的藍牙設備安全通信的方法一一對應的，在此不再贅述，僅進行簡要說明如下：
如圖3所示，該系統包括：藍牙終端和目標藍牙智能密鑰設備，其中，藍牙終端可以為具備藍牙功能的用戶設備，比如：智慧型手機、筆記本電腦、個人計算機pc、個人數字助理pda、移動網際網路設備、智能穿戴設備(如智能手錶、智能手環)等各類用戶設備。目標藍牙智能密鑰設備可以為具備藍牙功能且具備電子籤名、證書認證和/或加解密功能的小型藍牙設備，例如，key(工行使用的u盾)。雖然，圖上只顯示了一個目標藍牙智能密鑰設備，但具體實施時，藍牙終端可以與多個目標藍牙智能密鑰設備連接，該系統中可以包括多個目標藍牙智能密鑰設備。其中：
目標藍牙智能密鑰設備，用於開機並進行初始化；開始進行廣播，廣播的數據包至少包括：設備信息和地址信息；
藍牙終端，用於從其非易失存儲器中讀取保存的之前連接過的藍牙設備的相關信息；如果讀取內容為空，則執行從廣播的數據包中獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息的步驟；如果讀取內容不為空，則根據讀取到的之前連接過的藍牙設備的相關信息，對之前連接過的藍牙設備進行輪詢連接，在輪詢連接完畢之前，藍牙終端與目標藍牙智能密鑰設備連接成功；若輪詢連接完畢且藍牙終端沒有與目標藍牙智能密鑰設備連接成功，執行從廣播的數據包中獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息的步驟；
藍牙終端，還用於從廣播的數據包中獲取目標藍牙智能密鑰設備的設備信息和地址信息，根據地址信息向目標藍牙智能密鑰設備發起建立數據連接的請求，建立與目標藍牙智能密鑰設備的連接；
目標藍牙智能密鑰設備，還用於接收到藍牙終端發送的建立數據連接的請求，建立與藍牙終端的連接，與藍牙終端連接成功後，向藍牙終端發送安全請求；
藍牙終端，還用於接收目標藍牙智能密鑰設備發送的安全請求，並根據目標藍牙智能密鑰設備的設備信息判斷目標藍牙智能密鑰設備是否為已配對設備；如果不是已配對設備，向目標藍牙智能密鑰設備發送配對請求，發起配對過程；
目標藍牙智能密鑰設備，還用於接收藍牙終端發送的配對請求，並與藍牙終端交互執行配對過程；
藍牙終端，還用於如果配對成功，從其非易失內存中讀取目標藍牙智能密鑰設備的相關信息；如果為已配對設備，則判斷相關信息中是否包含接收信號強度指示rssi閾值，如果是，則將rssi報警門限置為相關信息中的rssi閾值，然後執行檢測是否已經開啟了距離監測功能的步驟；如果已經開啟，則執行向藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求的步驟；如果沒有開啟，提示用戶是否開啟距離檢測功能，在接收到開啟的指令後，開啟距離監測功能；
藍牙終端，還用於向藍牙智能密鑰設備發送開啟距離監測請求，開啟距離監測請求中包含rssi報警門限；
藍牙智能密鑰設備，還用於接收到開啟距離監測請求，並解析得到rssi報警門限；判斷當前連接狀態與算法是否使能，如果使能，則設置失敗次數fail_cnt的初始值為0；否則，執行當前的業務處理；
藍牙智能密鑰設備，還用於按照預設的採樣頻率採集當前位置的m個rssi數值rssii，i＝1,2,…….,m，m為正整數，rssii表示採集到的第i個rssi數值；並執行以下步驟：
s21、設置i的初始值為1，執行步驟s22；
s22、判斷rssii是否小於rssi報警門限，如果是，則將fail_cnt+1的值賦值給fail_cnt，執行步驟s23；否則，將fail_cnt的值賦值為0，執行步驟s23；
s23、判斷fail_cnt是否大於或等於連續失敗報警次數閾值，如果是，則執行步驟s24；否則，執行步驟s25；
s24、進行安全通信距離報警，並執行步驟s25；
s25、判斷i的值是否小於或等於m，如果是，則執行s26，否則，執行當前的業務處理；
s26、將i+1的值賦值給i，執行步驟s22。
在本實施例中，藍牙終端，還用於如果判斷相關信息中沒有包含接收信號強度指示rssi閾值；則判斷是否開始距離校準；如果是，則向藍牙智能密鑰設備發送距離校準請求；藍牙智能密鑰設備，還用於根據距離校準請求計算新的rssi閾值，並將新的rssi閾值發送至藍牙終端；藍牙終端，還用於接收新的rssi閾值，並與藍牙智能密鑰設備關聯存儲，並將rssi報警門限置為新的rssi閾值，跳轉至檢測是否已經開啟了距離監測功能的步驟。
具體的，距離校準請求包括：第一距離校準請求和第二距離校準請求；藍牙終端具體用於在與藍牙智能密鑰設備距離第一預設距離時，向藍牙智能密鑰設備發送第一距離校準請求；藍牙智能密鑰設備具體用於接收到第一距離校準請求，按照預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；藍牙終端具體用於在與藍牙智能密鑰設備距離第二預設距離時，向藍牙智能密鑰設備發送第二距離校準請求；藍牙智能密鑰設備具體用於接收到第二距離校準請求，按照預設的採樣頻率採集n個當前位置的rssi數值；藍牙智能密鑰設備具體用於按照如下公式計算新的rssi閾值：
其中，rssithreshold表示新的rssi閾值，s1表示第一預設距離，s2表示第二預設距離，rssi(s1，i)表示藍牙智能密鑰設備在第一預設距離s1採集到的第i個rssi數值，rssi(s2，i)表示藍牙智能密鑰設備在第二預設距離s2採集到的第i個rssi數值，n為正整數，i為正整數。其中，根據技術人員的經驗以及測量數據，優選的，s1＝0.5m，s2＝2m，依此參數計算得到的rssi閾值允許的最遠距離為3米左右，超過3米，藍牙智能密鑰設備則會報警。從而保證用戶使用藍牙智能密鑰設備在一個安全的通信距離範圍內。本實施例只是示例性地提供了一種計算rssi閾值的方式，本發明並不限制其他計算rssi閾值的方法。
此外，作為一種可選的實施方式，藍牙智能密鑰設備，還用於設置報警次數alarm_cnt的初始值為0；藍牙智能密鑰設備，還用於在步驟s24中，將alarm_cnt+1的值賦值給alarm_cnt，並提示用戶當前的報警次數alarm_cnt，由此可以向用戶提示至本次報警已經報警的次數。在關機重啟後，報警次數alarm_cnt可以清零。
本實施例提供的藍牙設備安全通信的系統中，藍牙智能密鑰設備通過將實時採集到的rssi數值與rssi閾值的比較判斷，以及實時採集到的rssi數值連續小於rssi閾值的次數的判斷，來決定是否進行安全通信距離報警，從而可以保證兩個通信的藍牙設備之間的距離在預設的距離範圍內，如果超出預設的範圍，即實時採集到的rssi數值連續數次小於rssi閾值，則報警，以減少出現設備被盜的情況時，非法用戶利用用戶的藍牙終端進行金融交易的風險。
流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用於實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，並且本發明的優選實施方式的範圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。
應當理解，本發明的各部分可以用硬體、軟體、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟體或固件來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用於對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(pga)，現場可編程門陣列(fpga)等。
本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。