一种自提柜取送方法与流程

    专利2025-05-21  25


    本发明一般地涉及数据安全传输。更具体地,本发明涉及一种自提柜取送方法。


    背景技术:

    1、当购买人员在自提柜扫码支付指定商品的费用后,会将产生的支付信息传输至自提柜服务平台进行验证,支付信息包含了付款方、付款账号、收款方、收款账号等隐私数据。为了避免隐私数据泄露,需要对支付信息进行加密传输。

    2、常规的对称加密算法,如des加密算法(data encryption algorithm,数据加密算法),会将固定长度的明文加密为同样长度的密文,使得密文易被暴力破解,若采用des加密算法对支付信息加密,支付信息中的隐私数据的安全性难以保证。


    技术实现思路

    1、为解决上述一个或多个技术问题,本发明提出一种自提柜取送方法,该方法包括以下步骤:

    2、获取自提柜商品的支付信息,将支付信息转换为明文二进制;

    3、根据明文二进制获取多个编码对;

    4、对于每个编码对,根据编码对反向构建霍夫曼树;根据编码对对应的霍夫曼树对明文二进制进行解码,得到字符序列以及无法解码的比特位;获取编码对对应的霍夫曼树中每个字符的预估频率;统计编码对对应的霍夫曼树中每个字符在字符序列中的实际频率,根据无法解码的比特位数量、所述预估频率以及所述实际频率,获取编码对对应的霍夫曼树的优选度;

    5、确定优选度最大的霍夫曼树为目标霍夫曼树;根据目标霍夫曼树对应的字符序列以及无法解码的比特位获取密文、补充密文以及密钥密文;

    6、将密文、补充密文以及密钥密文传输至自提柜服务平台,根据补充密文以及密钥密文对密文进行解密,得到支付信息,根据支付信息控制自提柜取送商品。

    7、优选的,所述根据明文二进制获取多个编码对,包括:

    8、将预设的长度范围内每个整数分别作为一个分割长度;将任意一个分割长度作为目标长度,获取明文二进制的所有长度为目标长度的子串,分别作为一个编码;对于每个编码,获取与该编码末位互补的二进制数,与该编码共同构成一个编码对;

    9、获取每个分割长度下的所有编码对。

    10、优选的,所述根据编码对反向构建霍夫曼树,包括:

    11、将目标长度用l表示,将目标长度下任意一个编码对作为目标编码对;

    12、对于目标编码对,根据目标编码对反向构建霍夫曼树,要求构建的霍夫曼树中每一层最多包含两个节点,具体的构建过程如下:

    13、根据目标长度l确定霍夫曼树的深度d,d=l+1;霍夫曼树中第一层为根节点,第d层包含两个叶子节点,其余每层均包含一个叶子节点以及一个父节点;

    14、对于目标编码对中的每个二进制数,若二进制数的末位为1,则将二进制数作为霍夫曼树中第d层右侧叶子节点对应的码字,若二进制数的末位为0,则将二进制数作为霍夫曼树中第d层左侧叶子节点对应的码字;

    15、将与目标编码对中任意一个二进制数的前l-1个比特位构成的二进制数末位互补的二进制数,作为第d-1层的目标二进制数,当第d-1层的目标二进制数的末位为1时,霍夫曼树中第d-1层的叶子节点位于右侧,父节点位于左侧;当第d-1层的目标二进制数的末位为0时,霍夫曼树中第d-1层的叶子节点位于左侧,父节点位于右侧;将第l-1层的目标二进制数作为霍夫曼树中第d-1层的叶子节点对应的码字;

    16、将与目标编码对中任意一个二进制数的前l-2个比特位构成的二进制数末位互补的二进制数,作为第d-2层的目标二进制数,当第d-2层的目标二进制数的末位为1时,霍夫曼树中第d-2层的叶子节点位于右侧,父节点位于左侧;当第d-2层的目标二进制数的末位为0时,霍夫曼树中第d-2层的叶子节点位于左侧,父节点位于右侧;将第d-2层的目标二进制数作为霍夫曼树中第d-2层的叶子节点对应的码字;

    17、依次类推,直到获取霍夫曼树中每个叶子节点的码字后停止迭代,为每个叶子节点随机不重复地分配预设的字符集合中的一个字符,得到目标编码对对应的霍夫曼树。

    18、优选的,所述根据编码对对应的霍夫曼树对明文二进制进行解码,得到字符序列以及无法解码的比特位,包括:

    19、利用目标编码对对应的霍夫曼树对明文二进制进行解码,在解码过程中,若遇到无法解码的比特位,则跳过无法解码的比特位对剩余的比特位继续进行解码,得到解码结果,解码结果中包括字符与无法解码的比特位;将无法解码的比特位在解码结果中剔除,得到目标编码对对应的字符序列。

    20、优选的,所述预估频率满足表达式:

    21、;

    22、其中,表示目标编码对对应的霍夫曼树中第i个字符的预估频率;表示目标编码对对应的霍夫曼树中第i个字符对应的叶子节点所在的层数;表示字符的序号。

    23、优选的,所述优选度满足表达式:

    24、;

    25、其中,表示目标编码对对应的霍夫曼树的优选度;表示目标编码对对应的解码结果中无法解码的比特位的数量;表示目标编码对对应的霍夫曼树中第i个字符在字符序列中的实际频率;表示字符的序号;表示目标编码对对应的霍夫曼树中第i个字符的预估频率;m表示目标编码对对应的霍夫曼树中字符的数量;exp( )表示以自然常数为底的指数函数;表示绝对值符号。

    26、优选的,所述根据目标霍夫曼树对应的字符序列以及无法解码的比特位获取密文、补充密文以及密钥密文,包括:

    27、将目标霍夫曼树对应的字符序列作为密文,将目标霍夫曼树对应的无法解码的比特位在解码结果中的位置序号作为补充数据;将目标霍夫曼树中每个字符与其对应的码字作为密钥;

    28、利用非对称加密算法对补充数据以及密钥分别进行加密,得到补充密文以及密钥密文。

    29、优选的,所述根据支付信息控制自提柜取送商品,包括:

    30、对支付信息进行验证,包括:获取收款账号的银行到账信息,当无银行到账信息时,验证不通过,当有银行到账信息时,比对支付信息中的付款方、付款账号、付款金额、付款时间与银行到账信息是否相符,若相符,验证通过,若不相符,验证不通过;

    31、当验证通过时,自提柜服务平台发送指令将自提柜中的指定商品送到出货口,当验证不通过时,自提柜服务平台返回消息提醒购买人员付款失败。

    32、本发明具有以下有益效果:本发明通过将自提柜商品的支付信息转换为明文二进制,根据明文二进制获取编码对,根据编码对反向构建目标霍夫曼树,根据目标霍夫曼树获取密文、补充密文以及密钥密文,使得密文中的每种字符对应的码字长度均不相同,使得密文的长度与明文二进制的长度之间不具有规律性,增加了暴力破解攻击的难度,使得支付信息的安全性更高。

    33、进一步地,本发明通过获取多个编码对,分别根据每个编码对对应的霍夫曼树对明文二进制进行解码,得到字符序列以及无法解码的比特位,根据无法解码的比特位数量、霍夫曼树中每个字符的预估频率以及实际频率获取霍夫曼树的优选度,进而筛选目标霍夫曼树,根据目标霍夫曼树对支付信息进行加密,使得目标霍夫曼树中对应的字符的预估频率与密文中字符的实际频率差异非常大,破坏了目标霍夫曼树中字符的统计特性与密文中字符的统计特性之间的联系性,使得攻击者难以根据密文中字符的分布猜测出目标霍夫曼树,进而难以还原支付信息,可抵抗统计分析攻击,进一步确保了支付信息的安全性。


    技术特征:

    1.一种自提柜取送方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述根据明文二进制获取多个编码对,包括:

    3.根据权利要求2所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述根据编码对反向构建霍夫曼树,包括:

    4.根据权利要求3所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述根据编码对对应的霍夫曼树对明文二进制进行解码,得到字符序列以及无法解码的比特位,包括:

    5.根据权利要求3所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述预估频率满足表达式:

    6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述优选度满足表达式:

    7.根据权利要求4所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述根据目标霍夫曼树对应的字符序列以及无法解码的比特位获取密文、补充密文以及密钥密文,包括:

    8.根据权利要求1所述的一种自提柜取送方法,其特征在于,所述根据支付信息控制自提柜取送商品,包括:


    技术总结
    本发明涉及数据安全传输技术领域,更具体地,本发明涉及一种自提柜取送方法,方法包括:获取自提柜商品的支付信息,将支付信息转换为明文二进制,根据明文二进制获取多个编码对,根据编码对反向构建霍夫曼树,根据霍夫曼树对明文二进制进行解码,得到字符序列以及无法解码的比特位,根据无法解码的比特位数量、霍夫曼树中每个字符的预估频率以及实际频率获取霍夫曼树的优选度,进而筛选目标霍夫曼树,根据目标霍夫曼树获取密文、补充密文以及密钥密文,对密文进行传输解密,得到支付信息,根据支付信息控制自提柜取送商品。本发明中密钥复杂,使得密文复杂,可抵抗统计分析攻击以及暴力破解攻击。

    技术研发人员:陈立林
    受保护的技术使用者:西安尚诺西饼有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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