一种自助终端设备硬件的安全通信方法和装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510981728.1

申请日:

2015.12.22

公开号:

CN105574445A

公开日:

2016.05.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 21/85申请日:20151222|||公开

IPC分类号:

G06F21/85(2013.01)I; G07F19/00; H04L9/08; H04L9/30

主分类号:

G06F21/85

申请人:

广州广电运通金融电子股份有限公司

发明人:

熊飞; 吴胜楠; 陈明宇; 张雲瑞; 梁建明; 李柯烨

地址:

510663 广东省广州市萝岗区科学城科林路9号

优先权:

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

杨炳财;屈慧丽

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内容摘要

本发明实施例公开了一种自助终端设备硬件的安全通信方法,用于解决现有自助终端容易遭到犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进行金融犯罪的问题。本发明实施例方法包括:本端获取需要发送的原始数据;所述本端对所述原始数据加密,得到加密数据;所述本端生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数据块;所述本端将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;所述本端将所述数据包传输至对端,使得所述对端将所述数据包解析并合并,得到所述加密数据,然后所述对端对所述加密数据解密,得到所述原始数据。本发明实施例还提供一种自助终端设备硬件的安全通信装置。

权利要求书

1.一种自助终端设备硬件的安全通信方法,应用于所述自助终端的主机
与设备硬件之间的通信,其特征在于,包括:
本端获取需要发送的原始数据;
所述本端对所述原始数据加密,得到加密数据;
所述本端生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数据块;
所述本端将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;
所述本端将所述数据包传输至对端,使得所述对端将所述数据包解析并
合并,得到所述加密数据,然后所述对端对所述加密数据解密,得到所述原
始数据。
2.根据权利要求1所述的安全通信方法,其特征在于,所述本端生成随
机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数据块包括:
所述本端生成一个预设范围内的随机数;
所述本端将所述加密数据切分为所述随机数个数据块。
3.根据权利要求1所述的安全通信方法,其特征在于,所述安全通信方
法还包括:所述本端预先生成一对非对称密钥,包括公钥和私钥,并将所述
公钥预先导入至所述对端;
所述私钥用于对所述原始数据加密,所述公钥用于对所述加密数据解密。
4.根据权利要求1所述的安全通信方法,其特征在于,所述本端对所述
原始数据加密,得到加密数据,具体包括:
所述本端将所述原始数据和对应的时间信息合并成数据体;
所述本端对所述数据体进行校验运算,得到第一运算结果;
所述本端将所述数据体和所述第一运算结果合并,得到校验数据体;
所述本端对所述校验数据体加密,得到加密数据;
所述对端对所述加密数据解密,得到所述原始数据,具体包括:
所述对端对所述加密数据解密,得到待测校验数据体;
所述对端获取所述待测校验数据体中的数据体,并对获取到的数据体进
行校验运算,得到第二运算结果;
所述对端校验所述第二运算结果与所述待测校验数据体中的第一运算结
果是否相符,若相符,则获取所述数据体中的所述原始数据。
5.根据权利要求4所述的安全通信方法,其特征在于,所述对端在得到
所述原始数据之后还包括:
所述对端对所述原始数据进行数据合理性检查,若检查通过,则所述对
端根据所述原始数据进行操作。
6.一种自助终端设备硬件的安全通信装置,应用于所述自助终端的主机
与设备硬件之间的通信,其特征在于,包括本端和对端,所述本端包括:
原始数据获取模块,用于获取需要发送的原始数据;
加密模块,用于对所述原始数据加密,得到加密数据;
随机切分模块,用于生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为
数据块;
数据包模块,用于将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;
传输模块,用于将所述数据包传输至所述对端;
所述对端包括:
解析合并模块,用于将所述数据包解析并合并,得到所述加密数据;
解密模块,用于对所述加密数据解密,得到所述原始数据。
7.根据权利要求6所述的安全通信装置,其特征在于,所述随机切分模
块包括:
随机数生成单元,用于生成一个预设范围内的随机数;
数据切分单元,用于将所述加密数据切分为所述随机数个数据块。
8.根据权利要求6所述的安全通信装置,其特征在于,所述安全通信装
置还包括:
密钥生成模块,用于预先生成一对非对称密钥,包括公钥和私钥;
公钥导入模块,用于将所述公钥预先导入至所述对端;
所述私钥用于对所述原始数据加密,所述公钥用于对所述加密数据解密。
9.根据权利要求6所述的安全通信装置,其特征在于,所述加密模块包
括:
第一合并单元,用于将所述原始数据和对应的时间信息合并成数据体;
第一校验运算单元,用于对所述数据体进行校验运算,得到第一运算结
果;
第二合并单元,用于将所述数据体和所述第一运算结果合并,得到校验
数据体;
加密单元,用于对所述校验数据体加密,得到加密数据;
所述解密模块包括:
解密单元,用于对所述加密数据解密,得到待测校验数据体;
第二校验运算单元,用于获取所述待测校验数据体中的数据体,并对获
取到的数据体进行校验运算,得到第二运算结果;
校验单元,用于校验所述第二运算结果与所述待测校验数据体中的第一
运算结果是否相符;
数据获取单元,用于当所述校验单元的校验结果为是时,获取所述数据
体中的所述原始数据。
10.根据权利要求9所述的安全通信装置,其特征在于,所述对端还包
括:
合理性检查模块,用于对所述原始数据进行数据合理性检查;
操作模块,用于当所述合理性检查模块的检查通过时,根据所述原始数
据进行操作。

说明书

一种自助终端设备硬件的安全通信方法和装置

技术领域

本发明涉及金融设备领域,尤其涉及一种自助终端设备硬件的安全通信
方法和装置。

背景技术

随着金融犯罪的手法不端提高,技术水平不断提升,虽然目前ATM机器
的保险柜不容易接触到,但是犯罪分子可以通过软件模拟机芯硬件设备,布
置在目标ATM机器上,达到不断的模拟存款业务,绕过了真实机芯设备,从
而导致金融犯罪。犯罪人员通过测试工具,调用CENXFS标准的命令,不需
要打开保险柜门,就能把钞票从保险柜中轻松的拿出来,增加了风险。现有
的安全技术是需要联网进行安全验证,会增加因联网验证所产生的未知风险,
这样就大大降低ATMC软件对主机设备的安全实时检查和追踪,就会被犯罪
人员有机可乘。

发明内容

本发明实施例提供了一种自助终端设备硬件的安全通信方法和装置,能
够解决现有自助终端容易遭到犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进
行金融犯罪的问题。

本发明实施例提供的一种自助终端设备硬件的安全通信方法,应用于所
述自助终端的主机与设备硬件之间的通信,包括:

本端获取需要发送的原始数据;

所述本端对所述原始数据加密,得到加密数据;

所述本端生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数据块;

所述本端将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;

所述本端将所述数据包传输至对端,使得所述对端将所述数据包解析并
合并,得到所述加密数据,然后所述对端对所述加密数据解密,得到所述原
始数据。

可选地,所述本端生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数
据块包括:

所述本端生成一个预设范围内的随机数;

所述本端将所述加密数据切分为所述随机数个数据块。

可选地,所述安全通信方法还包括:所述本端预先生成一对非对称密钥,
包括公钥和私钥,并将所述公钥预先导入至所述对端;

所述私钥用于对所述原始数据加密,所述公钥用于对所述加密数据解密。

可选地,所述本端对所述原始数据加密,得到加密数据包括:

所述本端将所述原始数据和对应的时间信息合并成数据体;

所述本端对所述数据体进行校验运算,得到第一运算结果;

所述本端将所述数据体和所述第一运算结果合并,得到校验数据体;

所述本端对所述校验数据体加密,得到加密数据;

所述对端对所述加密数据解密,得到所述原始数据包括:

所述对端对所述加密数据解密,得到待测校验数据体;

所述对端获取所述待测校验数据体中的数据体,并对获取到的数据体进
行校验运算,得到第二运算结果;

所述对端校验所述第二运算结果与所述待测校验数据体中的第一运算结
果是否相符,若相符,则获取所述数据体中的所述原始数据。

可选地,所述对端在得到所述原始数据之后还包括:

所述对端对所述原始数据进行数据合理性检查,若检查通过,则所述对
端根据所述原始数据进行操作。

本发明实施例提供的一种自助终端设备硬件的安全通信装置,应用于所
述自助终端的主机与设备硬件之间的通信,包括本端和对端,所述本端包括:

原始数据获取模块,用于获取需要发送的原始数据;

加密模块,用于对所述原始数据加密,得到加密数据;

随机切分模块,用于生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为
数据块;

数据包模块,用于将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;

传输模块,用于将所述数据包传输至所述对端;

所述对端包括:

解析合并模块,用于将所述数据包解析并合并,得到所述加密数据;

解密模块,用于对所述加密数据解密,得到所述原始数据。

可选地,所述随机切分模块包括:

随机数生成单元,用于生成一个预设范围内的随机数;

数据切分单元,用于将所述加密数据切分为所述随机数个数据块。

可选地,所述安全通信装置还包括:

密钥生成模块,用于预先生成一对非对称密钥,包括公钥和私钥;

公钥导入模块,用于将所述公钥预先导入至所述对端;

所述私钥用于对所述原始数据加密,所述公钥用于对所述加密数据解密。

可选地,所述加密模块包括:

第一合并单元,用于将所述原始数据和对应的时间信息合并成数据体;

第一校验运算单元,用于对所述数据体进行校验运算,得到第一运算结
果;

第二合并单元,用于将所述数据体和所述第一运算结果合并,得到校验
数据体;

加密单元,用于对所述校验数据体加密,得到加密数据;

所述解密模块包括:

解密单元,用于对所述加密数据解密,得到待测校验数据体;

第二校验运算单元,用于获取所述待测校验数据体中的数据体,并对获
取到的数据体进行校验运算,得到第二运算结果;

校验单元,用于校验所述第二运算结果与所述待测校验数据体中的第一
运算结果是否相符;

数据获取单元,用于当所述校验单元的校验结果为是时,获取所述数据
体中的所述原始数据。

可选地,所述对端还包括:

合理性检查模块,用于对所述原始数据进行数据合理性检查;

操作模块,用于当所述合理性检查模块的检查通过时,根据所述原始数
据进行操作。

从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:

本发明实施例中,首先,本端获取需要发送的原始数据;所述本端对所
述原始数据加密,得到加密数据;然后,所述本端生成随机数,并根据所述
随机数将加密数据切分为数据块;所述本端将所述数据块一一打包,生成对
应的数据包;最后,所述本端将所述数据包传输至对端,使得所述对端将所
述数据包解析并合并,得到所述加密数据,然后所述对端对所述加密数据解
密,得到所述原始数据。在本发明实施例中,该自助终端设备硬件的安全通
信方法在自助终端本地主机内实现,无需联网验证,并通过随机分包来提升
通信的安全性,防范了犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进行金融
犯罪。

附图说明

图1为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信方法一个实施
例流程图;

图2为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信方法另一个实
施例流程图;

图3为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信方法一个应用
场景下的自助终端系统结构图;

图4为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信方法一个应用
场景下的数据加密通信过程中的数据格式结构图;

图5为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信装置一个实施
例结构图;

图6为本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信装置另一个实
施例结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种自助终端设备硬件的安全通信方法和装置,用
于解决现有自助终端容易遭到犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进
行金融犯罪的问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将
结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整
地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部
的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性
劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例中一种自助终端设备硬件的安全通信方法一个
实施例包括:

11、本端获取需要发送的原始数据;

首先,本端可以获取需要发送的原始数据。需要说明的是,当自助终端
的主机向设备硬件进行通信时,该主体为本端,设备硬件为对端;而当自助
终端的设备硬件向主机进行通信时,则设备硬件为本端,主机为对端。

12、该本端对该原始数据加密,得到加密数据;

在本端获取需要发送的原始数据之后,该本端可以对该原始数据加密,
得到加密数据。

13、该本端生成随机数,并根据该随机数将加密数据切分为数据块;

在该本端对该原始数据加密,得到加密数据之后,该本端可以生成随机
数,并根据该随机数将加密数据切分为数据块。

14、该本端将该数据块一一打包,生成对应的数据包;

在该本端生成随机数,并根据该随机数将加密数据切分为数据块之后,
该本端可以将该数据块一一打包,生成对应的数据包。

15、该本端将该数据包传输至对端;

在该本端将该数据块一一打包,生成对应的数据包之后,该本端可以将
该数据包传输至对端。

16、该对端将该数据包解析并合并,得到该加密数据;

在该本端将该数据包传输至对端之后,该对端可以将该数据包解析并合
并,得到该加密数据。

17、该对端对该加密数据解密,得到该原始数据。

在该对端将该数据包解析并合并,得到该加密数据之后,该对端可以对
该加密数据解密,得到该原始数据。

本实施例中,首先,本端获取需要发送的原始数据;该本端对该原始数
据加密,得到加密数据;然后,该本端生成随机数,并根据该随机数将加密
数据切分为数据块;该本端将该数据块一一打包,生成对应的数据包;最后,
该本端将该数据包传输至对端,使得该对端将该数据包解析并合并,得到该
加密数据,然后该对端对该加密数据解密,得到该原始数据。在本实施例中,
该自助终端设备硬件的安全通信方法在自助终端本地主机内实现,无需联网
验证,并通过随机分包来提升通信的安全性,防范了犯罪分子通过软件模拟
设备硬件与主机通信进行金融犯罪。

为便于理解,下面对本发明实施例中的一种自助终端设备硬件的安全通
信方法进行详细描述,请参阅图2,本发明实施例中一种自助终端设备硬件的
安全通信方法另一个实施例包括:

21、本端获取需要发送的原始数据;

首先,本端可以获取需要发送的原始数据。需要说明的是,当自助终端
的主机向设备硬件进行通信时,该主体为本端,设备硬件为对端;而当自助
终端的设备硬件向主机进行通信时,则设备硬件为本端,主机为对端。

22、该本端将该原始数据和对应的时间信息合并成数据体;

在本端获取需要发送的原始数据之后,该本端可以将该原始数据和对应
的时间信息合并成数据体。可以理解的是,该时间信息与原始数据是对应的,
时间信息可以是记录了该原始数据生成的时间,或者是多个原始数据之间的
时间顺序。

23、该本端对该数据体进行校验运算,得到第一运算结果;

在该本端将该原始数据和对应的时间信息合并成数据体之后,该本端对
该数据体进行校验运算,得到第一运算结果。可以理解的是,该校验运算具
体可以是CRC(循环冗余)校验,从而最后的第一运算结果为CRC校验运算
结果。

24、该本端将该数据体和该第一运算结果合并,得到校验数据体;

在该本端对该数据体进行校验运算,得到第一运算结果之后,该本端可
以将该数据体和该第一运算结果合并,得到校验数据体。其中,可以预设该
校验数据体的数据结构,例如将第一运算结果放在数据结构的前头,数据体
放在第一运算结果后面。具体地,该校验数据体的结构可以自定义,本实施
例不对此进行限定。

25、该本端采用私钥对该校验数据体加密,得到加密数据;

在该本端将该数据体和该第一运算结果合并,得到校验数据体之后,该
本端可以采用私钥对该校验数据体加密,得到加密数据。需要说明的是,该
本端预先生成一对非对称密钥,包括公钥和私钥,并将该公钥预先导入至该
对端,其中,该私钥用于对该原始数据加密,该公钥用于对该加密数据解密。

26、该本端生成一个预设范围内的随机数;

在切分前,该本端需要生成一个预设范围内的随机数,该随机数对于本
端和对端来说都是随机的,从而避免犯罪人员提前获知而破解,提高安全性。
其中,为了提高数据传输的效率,该随机数一般不能太大,比如,该加密数
据大小为100字节,若生成的随机数为100,则将100字节大小的切分为100
个1字节的数据块,这对于后续的数据传输来说是非常不利的。因此,本实
施例中,该随机数在预设的数值范围内生成,避免了随机数过大的问题。

27、该本端将该加密数据切分为该随机数个数据块;

在该本端生成一个预设范围内的随机数之后,该本端将该加密数据切分
为该随机数个数据块。例如,随机数为5时,将该加密数据切分为5个数据
块。

28、该本端将该数据块一一打包,生成对应的数据包;

在该本端将该加密数据切分为该随机数个数据块之后,该本端可以将该
数据块一一打包,生成对应的数据包。例如,当有5个数据块时,对每个数
据块均进行打包,生成5个对应的数据包。具体可以为,在一个数据块的基
础上分别增加包头和包尾,从而使一个数据块生成一个数据包。

29、该本端将该数据包传输至对端;

在该本端将该数据块一一打包,生成对应的数据包之后,该本端将该数
据包传输至对端。

30、该对端将该数据包解析并合并,得到该加密数据;

该对端接收来自该本端的该数据包后,可以将该数据包解析并合并,得
到该加密数据。具体地,也就是将数据包解析成数据块,然后将所有数据块
合并成该加密数据。

31、该对端采用公钥对该加密数据解密,若解密失败,则执行步骤37,
若解密成功,则得到待测校验数据体;

在得到该加密数据之后,该对端可以采用公钥对该加密数据解密,若解
密失败,则执行步骤37,若解密成功,则得到待测校验数据体。可以理解的
是,用来解密的公钥与加密时所用的私钥是成对的,并且公钥是预先导入至
该对端上,避免了犯罪人员通过软件手段获取到对端上的公钥。

32、该对端获取该待测校验数据体中的数据体,并对获取到的数据体进
行校验运算,得到第二运算结果;

在得到待测校验数据体之后,该对端可以获取该待测校验数据体中的数
据体,并对获取到的数据体进行校验运算,得到第二运算结果。需要说明的
是,步骤32的校验运算方法应该与步骤23所使用的校验运算方法保持一致。

33、该对端校验该第二运算结果与该待测校验数据体中的第一运算结果
是否相符,若相符,则执行步骤34,若不符,则执行步骤37;

在得到第二运算结果之后,该对端可以校验该第二运算结果与该待测校
验数据体中的第一运算结果是否相符,若相符,则执行步骤34,若不符,则
执行步骤37。可以理解的是,当第二运算结果与第一运算结果相符时,说明
得到的待测校验数据体中的数据体与本端上的数据体一致,否则,则待测校
验数据体存在数据错误,可以做错误数据处理。

34、该对端获取该数据体中的该原始数据;

当第二运算结果与第一运算结果相符时,该对端从该数据体中获取该原
始数据。

35、该对端对该原始数据进行数据合理性检查,若检查通过,则执行步
骤36,若检查不通过,则执行步骤37;

在该对端获取该数据体中的该原始数据之后,该对端可以对该原始数据
进行数据合理性检查,若检查通过,则执行步骤36,若检查不通过,则执行
步骤37。该数据合理性检查的检查标准可根据实际使用情况进行设定,例如
可以检查该原始数据的命令组合是否合理,或者其对应的时间信息是否合理
等。

36、该对端根据该原始数据进行操作;

当该原始数据通过数据合理性检查之后,该对端可以根据该原始数据进
行操作。

37、该对端作数据丢弃处理。

当加密数据解密失败时,或待测校验数据体校验失败时,或得到的原始
数据的数据合理性检查不通过时,该对端对这些数据作数据丢弃处理。

为便于理解,下面以一个实际应用场景对本发明实施例中的一种自助终
端设备硬件的安全通信方法进行描述:

本应用场景中,该自助终端的主机内置有数据安全处理模块102,设备硬
件中内置有数据安全处理模块103,该自助终端的系统结构如图3所示。自助
终端主机安装有ATMC(一种ATM机的系统平台)上层软件,主机通过数据
安全处理模块102与设备硬件的数据安全处理模块103通信,实现主机与设
备硬件之间的通信。下面对通信过程中的各个环节进行描述,请参考图3和
图4。

密钥生成过程:

步骤1:在设备中的对外通信接口增加硬件的数据安全处理模块103,也
就是将原有的设备连接线缆接入硬件加密模块,然后再由加密模块引出新的
通信接口,与主机的通信连接就使用该接口。

步骤2:在ATMC上层软件101生成一对非对称密钥为:公钥为A,私
钥为B,同时将公钥A导入到硬件设备中;在硬件设备通过硬件的数据安全
处理模块103生成一对非对策密钥为:公钥为C,私钥为D,同时将C发送
给ATMC软件。

数据加密通信过程描述:

步骤1:ATMC上层软件101将二进制命令数据传送给数据安全处理模块
102;

步骤2:数据安全处理模块102首先在二进制命令数据复制到校验数据格
式201的原始的二进制数据205缓存中,数据整理子模块302在此基础上按
校验数据格式201增加时间信息204,然后将时间信息204和原始的二进制数
据205合并成数据体202,并且进行CRC校验和运算,生成CRC校验运算结
果CRC203,再将CRC203和数据体202合并生成校验数据格式201。数据加
密子模块303用私钥B将校验数据格式201的数据进行加密生成加密数据格
式206的加密后的二进制数据207(以下简称数据B’),然后数据拆分子模
块304分配一个包编号212,并将数据B’根据时钟产生一个随机数,并且保
证每个拆分后的二进制数据210的字节大小不少于20个字节,然后根据所产
生的随机数进行切分数据块,得到若干块拆分后的二进制数据210,在分后的
二进制数据210的基础上增加分割包头209和分割包尾211(其中分割包头
209包括包头标识0xBF、包编号212、块数213和块序号214,分割包尾211
标识为0xEF)生成对应数量的分包数据格式208的数据包。然后将所生成的
分包数据格式208的数据包按顺序通过串口或者USB传输给数据安全处理模
块103。

步骤3:数据安全处理模块103接收到传输过来的数据格式为分包数据格
式208的通信数据,数据安全处理模块103中的合并子模块307通过分析传
过来的第一个分包数据格式208中的块数213和块序号214(其中块数213为
分包的块数量,块序号214为分包数据的块位置索引序号)进行接收后续的
相同分包数据格式208的数据包,将相同包编号212的拆包数据格式208中
的拆分后的二进制数据210合并数据,得到加密数据格式206的数据(以下
简称数据B’),数据解密子模块308使用公钥A解密数据B’,得到校验
数据格式201的数据B,数据校验子模块309将数据B中的数据体202进行
CRC校验和运算,再与校验数据格式201中的CRC203进行校验,如果结果
不相符时就主动拒绝将校验数据格式201中的原始的二进制数据205往硬件
命令主控104发送,如果校验的结果符合时,校对数据合理性(参考安全检
查操作步骤),如果不可理也会拒绝将校验数据格式201中的原始的二进制
数据204往硬件命令主控104发送,如果合理则将校验数据格式201中的原
始的二进制数据205发送给硬件命令主控104。

步骤4:硬件命令主控104接收到二进制数据后进行命令处理。硬件命令
主控104处理完成命令后将结果数据返回给数据安全处理模块103。

步骤5:数据安全处理模块103接收到返回的数据后,将返回的数据复制
到校验数据格式215的原始的二进制数据219缓存中,然后数据整理子模块
302在此基础上按校验数据格式215增加时间信息218,然后将时间信息218
和原始的二进制数据219合并成数据体216,并且进行CRC校验和运算,生
成CRC校验运算结果CRC217,再将CRC217和数据体216合并生成校验数
据格式215。数据加密子模块303使用私钥D,将校验数据格式215的数据加
密成加密数据格式220的加密后的二进制数据221(以下简称数据D’),然
后数据拆分子模块304分配一个包编号226,并将数据D’根据时钟产生一个
随机数,并且保证每个拆分后的二进制数据224的字节大小不少于20个字节,
然后根据所产生的随机数进行切分数据块,得到若干块拆分后的二进制数据
224,在分后的二进制数据224的基础上增加分割包头223和分割包尾225(其
中分割包头223包括包头标识0xBF、包编号226、块数227和块序号228,
分割包尾225标识为0xEF)生成对应数量的分包数据格式222的数据包。然
后将所生成的分包数据格式222的分割数据包按顺序通过串口或者USB传输
给数据安全处理模块102。

步骤6:数据安全处理模块102接收到传输过来的数据格式为分包数据格
式222的通信数据,数据安全处理模块103中的合并子模块307通过分析传
过来的第一个分包数据格式222中的块数227和块序号228(其中块数227为
分包的块数量,块序号228为分包数据的块位置索引序号)进行接收后续的
相同分包数据格式222的数据包,将相同包编号226的拆包数据格式222中
的拆分后的二进制数据224合并数据,得到加密数据格式220的数据(以下
简称数据D’),数据解密子模块308使用公钥C解密数据D’,得到校验
数据格式215的数据D,数据校验子模块309将数据D中的数据体216进行
CRC校验和运算,再与校验数据格式215中的CRC217进行校验,如果结果
不相符时就主动拒绝将校验数据格式215中的原始的二进制数据219往ATMC
上层软件101发送,如果校验的结果符合时,校对数据合理性(参考安全检
查操作步骤),如果不可理也会拒绝将校验数据格式215中的原始的二进制
数据219往ATMC上层软件101发送,如果合理则将校验数据格式215中的
原始的二进制数据219发送给ATMC上层软件101。

步骤7:ATMC上层软件101收到二进制数据D后,就可以得到由硬件
设备返回的数据。此过程为一次完成的传输过程。

安全检查操作步骤:

步骤1:根据密钥生成过程的步骤生成数据安全处理模块103的密钥。

步骤2:将数据安全处理模块103主控程序烧入模块中。

步骤3:数据安全处理模块103在首次通电后,数据安全处理模块103进
入数据采样模式,此时会自动记录该模块的命令组合和命令组合所对应的时
间。

步骤4:采样完成后断开数据安全处理模块103的电源,再次上电时就会
进入正常工作模式。在此模式中,首先会对来往的命令数据进行校验,然后
就是校验命令组合的合理性以及时间的合理性(其中时间的命令组合不应该
超过20%毫秒的误差)。

步骤5:如果发生合理性异常,数据安全处理模块103就会终止服务,并
记录其行为时间和数据内容,以备后查。

上面主要描述了一种自助终端设备硬件的安全通信方法,下面将对一种
自助终端设备硬件的安全通信装置进行详细描述,请参阅图5,本发明实施例
中一种自助终端设备硬件的安全通信装置一个实施例包括:

本端A5和对端B5;

该本端A5包括:

原始数据获取模块501,用于获取需要发送的原始数据;

加密模块502,用于对该原始数据加密,得到加密数据;

随机切分模块503,用于生成随机数,并根据该随机数将加密数据切分为
数据块;

数据包模块504,用于将该数据块一一打包,生成对应的数据包;

传输模块505,用于将该数据包传输至该对端B5;

该对端B5包括:

解析合并模块506,用于将该数据包解析并合并,得到该加密数据;

解密模块507,用于对该加密数据解密,得到该原始数据。

本实施例中,首先,原始数据获取模块501获取需要发送的原始数据;
加密模块502对该原始数据加密,得到加密数据;然后,随机切分模块503
生成随机数,并根据该随机数将加密数据切分为数据块;数据包模块504将
该数据块一一打包,生成对应的数据包;接着,传输模块505将该数据包传
输至该对端B5;对端B5接收到该数据包后,解析合并模块506将该数据包
解析并合并,得到该加密数据;最后,解密模块507对该加密数据解密,得
到该原始数据。在本实施例中,该自助终端设备硬件的安全通信装置在自助
终端本地主机内实现,无需联网验证,并通过随机分包来提升通信的安全性,
防范了犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进行金融犯罪。

为便于理解,下面对本发明实施例中的一种自助终端设备硬件的安全通
信装置进行详细描述,请参阅图6,本发明实施例中一种自助终端设备硬件的
安全通信装置另一个实施例包括:

本端A6和对端B6;

该本端A6包括:

原始数据获取模块601,用于获取需要发送的原始数据;

加密模块602,用于对该原始数据加密,得到加密数据;

随机切分模块603,用于生成随机数,并根据该随机数将加密数据切分为
数据块;

数据包模块604,用于将该数据块一一打包,生成对应的数据包;

传输模块605,用于将该数据包传输至该对端B6;

该对端B6包括:

解析合并模块606,用于将该数据包解析并合并,得到该加密数据;

解密模块607,用于对该加密数据解密,得到该原始数据。

本实施例中该随机切分模块603可以包括:

随机数生成单元6031,用于生成一个预设范围内的随机数;

数据切分单元6032,用于将该加密数据切分为该随机数个数据块。

本实施例中该安全通信装置还可以包括:

密钥生成模块608,用于预先生成一对非对称密钥,包括公钥和私钥;

公钥导入模块609,用于将该公钥预先导入至该对端B6;

该私钥用于对该原始数据加密,该公钥用于对该加密数据解密。

本实施例中该加密模块602可以包括:

第一合并单元6021,用于将该原始数据和对应的时间信息合并成数据体;

第一校验运算单元6022,用于对该数据体进行校验运算,得到第一运算
结果;

第二合并单元6023,用于将该数据体和该第一运算结果合并,得到校验
数据体;

加密单元6024,用于对该校验数据体加密,得到加密数据;

该解密模块607包括:

解密单元6071,用于对该加密数据解密,得到待测校验数据体;

第二校验运算单元6072,用于获取该待测校验数据体中的数据体,并对
获取到的数据体进行校验运算,得到第二运算结果;

校验单元6073,用于校验该第二运算结果与该待测校验数据体中的第一
运算结果是否相符;

数据获取单元6074,用于当该校验单元6073的校验结果为是时,获取该
数据体中的该原始数据。

本实施例中该对端B6还包括:

合理性检查模块610,用于对该原始数据进行数据合理性检查;

操作模块611,用于当该合理性检查模块610的检查通过时,根据该原始
数据进行操作。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描
述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应
过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和
方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示
意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可
以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个
系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间
的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合
或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作
为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,
或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或
者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,
也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单
元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单
元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售
或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本
发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的
全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个
存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,
服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步
骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only
Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光
盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应
当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其
中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案
的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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本发明实施例公开了一种自助终端设备硬件的安全通信方法,用于解决现有自助终端容易遭到犯罪分子通过软件模拟设备硬件与主机通信进行金融犯罪的问题。本发明实施例方法包括:本端获取需要发送的原始数据;所述本端对所述原始数据加密,得到加密数据;所述本端生成随机数,并根据所述随机数将加密数据切分为数据块;所述本端将所述数据块一一打包,生成对应的数据包;所述本端将所述数据包传输至对端,使得所述对端将所述数据包解析。

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