一种基于内置加密芯片的电子烟防伪系统和方法与流程

专利2022-06-29  90


[技术领域]

本发明涉及电子烟技术领域,具体涉及电子烟防伪技术领域。

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背景技术:
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在电子烟领域中,随着电子烟的普及,电子烟在社会上的销量也逐年递增。品质好、品牌好的电子烟,很受消费者的欢迎,占据了很大市场份额,而某些品质差的电子烟销量不好,就有可能冒充、伪造品牌好的电子烟的雾化器供给消费者替代使用,且以价格低的优势吸引消费者,但由于其质量差,消费者在使用中可能出现漏油、电路断电、烟雾量少、烟液质量差等问题,不仅给消费者带来不良的使用体验,也给电子烟正品企业造成不良的声誉。如何对电子烟的雾化器进行防伪、正品验证,防止不良替代品的使用,现有的大部分电子烟在雾化器里植入存储芯片,通过预存一些数据在里面,然后通过电子烟主机设备读取存储器里的数据进行真伪识别,然而这种方法很容易破解,并没有达到真正的防伪效果。

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技术实现要素:
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为了克服现有技术缺陷,本发明提供的防伪电子烟系统,防伪级别高,不容易被破解。

一种基于内置加密芯片的电子烟防伪系统,包括mcu模块和雾化器模块,其特征在于,所述雾化器模块包括加密芯片,所述mcu模块包括加密芯片library,所述加密芯片与加密芯片library之间进行通信。

进一步地,所述加密芯片包括硬件随机发射模块,上行aes解密模块a,下行aes加密模块a和存储模块,所述硬件随机发射器模块与上行aes解密模块a和下行aes加密模块a相连,所述存储模块与上行aes解密模块a和下行aes加密模块a相连。

进一步地,所述加密芯片library包括上行aes解密模块b,下行aes加密模块b和认证模块,所述下行aes加密模块b与认证模块相连。

进一步地,所述雾化器模块还包括发热丝,所述mcu模块还包括控制模块和明文发射模块,所述明文触发模块与上行aes加密模块b相连,所述控制模块与认证模块相连;所述硬件随机发射器模块与上行aes加密模块b和下行aes解密模块b相连,所述控制模块与发热丝相连。

进一步地,所述加密芯片与加密芯片library之间的通信方式为单总线。

一种基于内置加密芯片的电子烟防伪方法,包括上述防伪系统,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、mcu模块判断是否连接雾化器模块,若连接,则mcu模块中的明文触发模块发送明文命令数据到加密芯片library中的上行aes加密模块中经过aes256算法生成一个加密后的数据;

步骤二、加密后数据发送到雾化器内置加密芯片中的硬件随机发射模块中,在加密芯片中的上行aes解密模块中解密,再发送至存储模块;

步骤三、加密芯片中的存储模块接收到解密命令数据后再将芯片预存的数据经过下行aes加密模块按aes256算法生成加密数据经过加密芯片中的硬件随机发射模块传输到mcu模块中经加密芯片library的下行aes解密模块解密;

步骤四、获得解密后的数据与mcu预存的数据作真伪认证,认证成功时,mcu模块中的控制模块控制雾化器模块中的发热丝工作,认证失败时,发出警告提示不能吸烟。

进一步地,所述步骤一种若mcu模块与雾化器模块没有连接,则mcu模块判断是否进入休眠时间,进入休眠后判断mcu模块是否唤醒触发,如果是则返回上一步,不是则继续休眠。

本发明的有益效果为:

本发明提供的电子烟防伪系统,通过在雾化器内设置加密芯片,与mcu通信时的数据都是在硬件中随机加密产生的,采用的aes256算法在对称加密算法里安全等级是比较高的,区别于软件的加密方式,硬件加密产生的密匙每次都是不一样的,不可能通过检测通信时序图来破解,外部的普通机构或者个人是很难破解的,防伪等级高。

[附图说明]

图1为本发明实施例的电子烟防伪系统示意图;

图2为本发明实施例的电子烟电路原理图;

图3为本发明实施例的雾化器电路原理图;

图4为本发明实施例的电子烟防伪系统的工作流程图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。

如图1所示本发明的一种实施例,包括mcu模块和雾化器模块,其中雾化器模块包括加密芯片和发热丝,加密芯片由硬件随机发射模块,上行aes解密模块a,下行aes加密模块a和存储模块组成,其中mcu模块包括加密芯片library,控制模块和明文发射模块,加密芯片library由上行aes解密模块b,下行aes加密模块b和认证模块组成。加密芯片与加密芯片library之间通过单线进行通信,这种单线数据传输方式在插拔式可换烟弹电子烟上简单适用,能够降低了成本。加密芯片中的硬件随机发射器模块与上行aes解密模块和下行aes加密模块进行通信,存储模块与加密芯片中上行aes解密模块和下行aes加密模块之间进行通信;加密芯片library中下行aes加密模块b与认证模块进行通信。mcu模块中的明文触发模块与加密芯片library中的上行aes加密模块,mcu中的控制模块与加密芯片library中的认证模块通信,控制模块控制雾化器模块中的发热丝,加密芯片中的硬件随机发射器模块与加密芯片library中的上行aes加密模块和下行aes解密模块进行通信。

图2为电子烟设备的电路原理图,其中u1是mcu,u2是充电芯片,u3是锂电池保护芯片,q1是mos管,led1是指示灯,j1空气传感器。图3为雾化器的电路原理图,u是加密芯片,w1是发热丝。电子烟设备工作时通过3个电气信号连接雾化器,分别是at ’与‘ ’、‘at-’与‘-’、‘g’与‘s’,其中‘ ’‘-’是连接发热丝,‘s’为数据通信单线传输。采用的电气信号不大于三个,这种结构比较好实现。

如图4所示,上述实施例的工作流程图,mcu通过一个具有内部上拉功能的io口sda线与雾化器中的加密芯片中的sda连接,当电子烟设备与雾化器连接后,mcu读取load口的电平信号为低电平后,mcu内部发送明文命令数据到加密芯片library(芯片公司的加密算法软件包内置mcu软件)中的上行aes加密模块经过aes256算法生成一个加密后的数据通过sda发送到雾化器内置加密芯片中的硬件随机发射模块,然后在加密芯片中的上行aes解密模块中解密,再发送至存储模块;加密芯片中的存储模块接收到解密命令数据后再将芯片预存的数据经过下行aes加密模块按aes256算法生成加密数据经过加密芯片中的硬件随机发射模块传输到mcu模块中经加密芯片library的下行aes解密模块解密;获得解密后的数据与mcu预存的数据作真伪认证,认证成功时,mcu模块中的控制模块控制雾化器模块中的发热丝工作,认证失败时,发出警告提示不能吸烟。若mcu模块与雾化器模块没有连接,则mcu模块判断是否进入休眠时间,进入休眠后判断mcu模块是否唤醒触发,如果是则返回上一步,不是则继续休眠。

现有的电子烟与雾化器防伪系统是在雾化器增加普通存储芯片,并且在里面预设数据,再通过电子烟设备mcu读取存储芯片里的数据来判断真伪,这样很容易破解,没有真正起到防伪效果。而上述实施例的加密方法是通过硬件随机生成数据,加密算法是前期固化在晶元里,一经出厂烧录不可读取,并且加密算法采用aes256算法,在对称加密算法里安全等级高。

以上所述仅为本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式,凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理的前提下进行的若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种基于内置加密芯片的电子烟防伪系统,包括mcu模块和雾化器模块,其特征在于,所述雾化器模块包括加密芯片,所述mcu模块包括加密芯片library,所述加密芯片与加密芯片library之间进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种内置加密芯片的电子烟防伪系统,其特征在于,所述加密芯片包括硬件随机发射模块,上行aes解密模块a,下行aes加密模块a和存储模块,所述硬件随机发射器模块与上行aes解密模块a和下行aes加密模块a相连,所述存储模块与上行aes解密模块a和下行aes加密模块a相连。

3.根据权利要求1所述的一种内置加密芯片的电子烟防伪系统,其特征在于,所述加密芯片library包括上行aes解密模块b,下行aes加密模块b和认证模块,所述下行aes加密模块b与认证模块相连。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种内置加密芯片的电子烟防伪系统,其特征在于,所述雾化器模块还包括发热丝,所述mcu模块还包括控制模块和明文发射模块,所述明文触发模块与上行aes加密模块b相连,所述控制模块与认证模块相连;所述硬件随机发射器模块与上行aes加密模块b和下行aes解密模块b相连,所述控制模块与发热丝相连。

5.根据权利要求1所述的一种内置加密芯片的电子烟防伪系统,其特征在于,所述加密芯片与加密芯片library之间的通信方式为单总线。

6.一种基于内置加密芯片的电子烟防伪方法,包括权利要求1-5任一所述的防伪系统,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、mcu模块判断是否连接雾化器模块,若连接,则mcu模块中的明文触发模块发送明文命令数据到加密芯片library中的上行aes加密模块中经过aes256算法生成一个加密后的数据;

步骤二、加密后数据发送到雾化器内置加密芯片中的硬件随机发射模块中,在加密芯片中的上行aes解密模块中解密,再发送至存储模块;

步骤三、加密芯片中的存储模块接收到解密命令数据后再将芯片预存的数据经过下行aes加密模块按aes256算法生成加密数据经过加密芯片中的硬件随机发射模块传输到mcu模块中经加密芯片library的下行aes解密模块解密;

步骤四、获得解密后的数据与mcu预存的数据作真伪认证,认证成功时,mcu模块中的控制模块控制雾化器模块中的发热丝工作,认证失败时,发出警告提示不能吸烟。

7.根据权利要求6所述的一种基于内置加密芯片的电子烟防伪系统的工作流程,其特征在于,所述步骤一种若mcu模块与雾化器模块没有连接,则mcu模块判断是否进入休眠时间,进入休眠后判断mcu模块是否唤醒触发,如果是则返回上一步,不是则继续休眠。

技术总结
本发明提供一种基于内置加密芯片的电子烟防伪系统和方法,具体涉及电子烟防伪技术领域,包括MCU模块和雾化器模块,其特征在于,所述雾化器模块包括加密芯片,所述MCU模块包括加密芯片Library,所述加密芯片与加密芯片Library之间进行通信。本发明提供的电子烟防伪系统,通过在雾化器内设置加密芯片,与MCU通信时的数据都是在硬件中随机加密产生的,采用的AES256算法在对称加密算法里安全等级是比较高的,区别于软件的加密方式,硬件加密产生的密匙每次都是不一样的,不可能通过检测通信时序图来破解,外部的普通机构或者个人是很难破解的,防伪等级高。

技术研发人员:彭世键
受保护的技术使用者:深圳市美深威科技有限公司
技术研发日:2020.02.25
技术公布日:2020.06.09

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