内容更新认证方法及装置与流程

本技术涉及数字信息传输，尤其涉及一种内容更新认证方法及装置。

背景技术：

1、电子纸卡片是一种利用电子墨水显示技术的便携式设备，因其低功耗、轻薄且阳光下可视性好等特性，常被应用于纪念卡片、身份识别、电子价签及门禁卡等众多场景。在实际应用中，电子纸卡片通常需要通过外部读写设备进行内容更新。然而，由于相关更新机制在设备身份识别与数据防护方面存在局限，在内容更新过程中可能会产生数据被非法访问或篡改的安全风险，进而对卡片内数据的机密性以及相关数字内容的版权保护产生负面影响。因此，如何在电子纸卡片的内容更新过程中实现可靠且低成本的安全认证，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种内容更新认证方法及装置，用以解决如何在电子纸卡片的内容更新过程中实现可靠且低成本的安全认证的技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种内容更新认证方法，应用于卡座，内容更新认证方法包括：

3、在卡座与电子纸卡片接触式通信连接的情况下，向电子纸卡片发送uid读取指令；

4、接收电子纸卡片根据uid读取指令发送的uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

5、获取与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据；

6、生成并向电子纸卡片发送随机挑战数，接收电子纸卡片发送的响应值，响应值由电子纸卡片根据第二预置密钥、uid和随机挑战数计算得到；

7、根据第一预置密钥、uid和随机挑战数对响应值进行验证，得到验证结果；

8、在验证结果指示验证通过的情况下，根据uid、随机挑战数和第一预置密钥派生第一会话密钥，并根据第一会话密钥对待更新内容数据进行加密得到加密内容数据；

9、向电子纸卡片发送加密内容数据，以供电子纸卡片根据加密内容数据进行内容更新。

10、结合第一方面，在某些可能的实现方式中，获取与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据，包括以下任意一项：

11、向服务端发送uid，接收服务端发送的与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据；

12、读取卡座本地存储的与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据。

13、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，根据第一预置密钥、uid和随机挑战数对响应值进行验证，得到验证结果，包括：

14、根据第一预置密钥、uid和随机挑战数，采用消息认证码算法计算预期响应值，其中，消息认证码算法为hmac-sha256或aes-cmac；

15、将预期响应值与响应值进行比对，得到验证结果。

16、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，根据uid、随机挑战数和第一预置密钥派生第一会话密钥，并根据第一会话密钥对待更新内容数据进行加密得到加密内容数据，包括：

17、采用密钥派生函数对uid、随机挑战数和第一预置密钥进行派生运算，得到第一会话密钥，其中，密钥派生函数包括hkdf-sha256；

18、采用第一会话密钥，以aes-ctr模式对待更新内容数据进行加密，得到加密内容数据。

19、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，向电子纸卡片发送加密内容数据之后，还包括：

20、接收电子纸卡片发送的第一更新反馈消息，第一更新反馈消息由电子纸卡片在根据加密内容数据执行内容更新后发送；

21、根据第一更新反馈消息，向服务端发送第二更新反馈消息；

22、其中，第一更新反馈消息和第二更新反馈消息均用于指示电子纸卡片的内容更新是否成功。

23、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，根据第一预置密钥、uid和随机挑战数对响应值进行验证，得到验证结果之后，还包括：

24、在验证结果指示验证未通过的情况下，累计第一认证失败次数，并向电子纸卡片发送认证失败通知；

25、在第一认证失败次数达到预设第一阈值的情况下，向服务端发送锁定通知，锁定通知携带uid。

26、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

27、响应于接收到针对处于锁定状态的电子纸卡片的解锁触发操作，向服务端发送解锁请求，解锁请求携带uid；

28、接收服务端在解锁请求满足预设校验条件时发送的与uid对应的解锁凭证；

29、向电子纸卡片发送携带解锁凭证的解锁指令，以解除电子纸卡片的锁定状态。

30、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

31、向电子纸卡片发送证书读取指令；

32、接收电子纸卡片发送的内容数字证书，内容数字证书为存储于电子纸卡片中的数字证书；

33、向服务端发送核验请求，核验请求携带uid和内容数字证书；

34、接收服务端响应于核验请求发送的版权核验结果，版权核验结果用于指示电子纸卡片的版权真伪和/或版权归属。

35、第二方面，本技术实施例提供一种内容更新认证方法，应用于电子纸卡片，电子纸卡片存储有第二预置密钥，内容更新认证方法包括：

36、在卡座与电子纸卡片接触式通信连接的情况下，接收卡座发送的uid读取指令；

37、根据uid读取指令读取电子纸卡片的uid，并向卡座发送uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

38、接收卡座发送的随机挑战数；

39、根据第二预置密钥、uid和随机挑战数计算响应值，并向卡座发送响应值；

40、接收卡座在验证响应值通过后发送的加密内容数据；

41、根据uid、随机挑战数和第二预置密钥派生第二会话密钥；

42、根据第二会话密钥对加密内容数据进行解密，得到待更新内容数据；

43、根据待更新内容数据刷新电子纸卡片的显示内容。

44、结合第二方面，在某些可能的实现方式中，根据待更新内容数据刷新电子纸卡片的显示内容之后，还包括：

45、向卡座发送第一更新反馈消息，第一更新反馈消息用于指示电子纸卡片的内容更新是否成功；

46、进入静态保持模式，静态保持模式用于使刷新后的显示内容在电子纸卡片断电后保持显示。

47、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

48、接收卡座在验证响应值未通过后发送的认证失败通知；

49、根据认证失败通知，累计第二认证失败次数；

50、在第二认证失败次数达到预设第二阈值的情况下，将电子纸卡片置为锁定状态，锁定状态用于使电子纸卡片拒绝响应除解锁指令之外的指令。

51、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在电子纸卡片处于锁定状态的情况下，内容更新认证方法还包括：

52、接收卡座发送的携带解锁凭证的解锁指令；

53、对解锁指令携带的解锁凭证进行校验；

54、在解锁凭证校验通过的情况下，解除电子纸卡片的锁定状态。

55、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，电子纸卡片还存储有内容数字证书；内容更新认证方法还包括：

56、接收卡座发送的证书读取指令；

57、根据证书读取指令，读取存储的内容数字证书，并向卡座发送内容数字证书。

58、第三方面，本技术实施例提供一种内容更新认证方法，应用于服务端，内容更新认证方法包括：

59、接收卡座发送的电子纸卡片的uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

60、根据uid，确定与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据；

61、向卡座发送第一预置密钥和待更新内容数据。

62、结合第三方面，在某些可能的实现方式中，向卡座发送第一预置密钥和待更新内容数据之后，还包括：

63、接收卡座发送的第二更新反馈消息，第二更新反馈消息用于指示电子纸卡片的内容更新是否成功。

64、结合第三方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

65、接收卡座发送的锁定通知，锁定通知为卡座在第一认证失败次数达到预设第一阈值的情况下发送的通知，且锁定通知携带uid；

66、根据锁定通知，将uid对应的电子纸卡片标记为锁定状态。

67、结合第三方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

68、接收卡座发送的解锁请求，解锁请求携带uid；

69、在解锁请求满足预设校验条件的情况下，向卡座发送与uid对应的解锁凭证，以使卡座向电子纸卡片发送携带解锁凭证的解锁指令。

70、结合第三方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，内容更新认证方法还包括：

71、接收卡座发送的核验请求，核验请求携带uid和内容数字证书，内容数字证书为卡座从电子纸卡片读取的数字证书；

72、根据uid，查询与uid对应的注册数字证书，注册数字证书为预先注册存储的数字证书；

73、将内容数字证书与注册数字证书进行比对，得到版权核验结果；

74、向卡座发送版权核验结果，版权核验结果用于指示电子纸卡片的版权真伪和/或版权归属。

75、第四方面，本技术实施例提供一种第一内容更新认证装置，

76、应用于卡座，第一内容更新认证装置包括：

77、第一发送模块，用于在卡座与电子纸卡片接触式通信连接的情况下，向电子纸卡片发送uid读取指令；

78、第一接收模块，用于接收电子纸卡片根据uid读取指令发送的uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

79、获取模块，用于获取与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据；

80、收发模块，用于生成并向电子纸卡片发送随机挑战数，接收电子纸卡片发送的响应值，响应值由电子纸卡片根据第二预置密钥、uid和随机挑战数计算得到；

81、验证模块，用于根据第一预置密钥、uid和随机挑战数对响应值进行验证，得到验证结果；

82、加密模块，用于在验证结果指示验证通过的情况下，根据uid、随机挑战数和第一预置密钥派生第一会话密钥，并根据第一会话密钥对待更新内容数据进行加密得到加密内容数据；

83、第二发送模块，用于向电子纸卡片发送加密内容数据，以供电子纸卡片根据加密内容数据进行内容更新。

84、第五方面，本技术实施例提供一种第二内容更新认证装置，应用于电子纸卡片，电子纸卡片存储有第二预置密钥，第二内容更新认证装置包括：

85、第二接收模块，用于在卡座与电子纸卡片接触式通信连接的情况下，接收卡座发送的uid读取指令；

86、读取模块，用于根据uid读取指令读取电子纸卡片的uid，并向卡座发送uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

87、第三接收模块，用于接收卡座发送的随机挑战数；

88、计算模块，用于根据第二预置密钥、uid和随机挑战数计算响应值，并向卡座发送响应值；

89、第四接收模块，用于接收卡座在验证响应值通过后发送的加密内容数据；

90、派生模块，用于根据uid、随机挑战数和第二预置密钥派生第二会话密钥；

91、解密模块，用于根据第二会话密钥对加密内容数据进行解密，得到待更新内容数据；

92、刷新模块，用于根据待更新内容数据刷新电子纸卡片的显示内容。

93、第六方面，本技术实施例提供一种第三内容更新认证装置，应用于服务端，第三内容更新认证装置包括：

94、接收模块，用于接收卡座发送的电子纸卡片的uid，uid为电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识；

95、确定模块，用于根据uid，确定与uid对应的第一预置密钥和待更新内容数据；

96、发送模块，用于向卡座发送第一预置密钥和待更新内容数据。

97、本技术实施例提供的内容更新认证方法及装置，通过利用电子纸卡片内置的mcu出厂固化且不支持改写的标识即uid作为不可篡改的设备身份凭证，并结合随机挑战数与预置密钥进行响应值的计算与验证，实现了卡座与电子纸卡片之间的设备身份合法性校验，有效防止了非法设备对电子纸卡片的数据访问；同时在验证通过后，双方基于uid、随机挑战数和预置密钥各自派生会话密钥，利用会话密钥对待更新内容数据进行加解密传输，确保了内容更新数据在接触式通信连接过程中的机密性与完整性；且上述认证与加密过程均依托电子纸卡片内置的mcu及预置密钥完成，无需额外增加硬件认证元件，从而在电子纸卡片的内容更新过程中实现了可靠且低成本的安全认证。