一种电子集装箱铅封及其使用方法与流程

1.本发明涉及安全铅封的技术领域，具体是涉及一种电子集装箱铅封及其使用方法。


背景技术：

2.集装箱在运输过程中，为保证其内货物的安全性，会在集装箱的柜门上安装集装箱铅封，可有效防止运输过程中货物被不法分子盗窃。现有的集装箱铅封为纯机械机构，包括锁杆和锁帽，锁杆和锁帽上均印刷有识别编号，锁紧时，将锁杆的一端插入到锁帽中，上锁后，需要用铁钳等工具夹断锁杆方可打开，并且，在使用过程中，通过核对其上的识别编号的一致性来判断该集装箱铅封是否被打开或替换过。但是，由于其结构简单，一些不法分子会伪造相同外观和识别编号的假集装箱铅封，在打开真集装箱铅封后，将伪造的假集装箱铅封重新安装上，以达到以假乱真的目的，存在极大的安全隐患。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种电子集装箱铅封及其使用方法，以在集装箱铅封中设置带唯一id编号的认证芯片，同时，设置带读写模块且存储有密钥的主机以及存储有id编号数据库的服务器，可在每一铅封出厂时将该铅封中的认证芯片id编号存储至服务器的数据库中，并在上锁、开锁或中途检查时，通过主机采集铅封的认证芯片的id编号至数据库中查找和比对或加密后与存储在认证芯片中的安全密码进行匹配，且还可以增加上锁记录，既能实现认证芯片id编号的线上比对认证，又能通过主机实现认证芯片中的存储的安全密码的线下匹配认证，确保铅封的唯一性，并且，由于认证芯片的设计制造难度大，难以被伪造，可保证铅封使用后不会出现被伪造、替换的问题，安全性更高。
4.具体技术方案如下：一种电子集装箱铅封，具有这样的特征，包括：认证芯片，认证芯片设置于铅封中，且带有唯一的id编号，并用于存储安全密码和进行安全密码匹配判断；服务器，服务器具有数据库，数据库中存储有每一铅封出厂时其上认证芯片的id编号，同时，数据库还存储有与其内数据查找和比对的记录数据；主机，主机与服务器通信连接，主机具有读写模块，且存储有随机生成的密钥，用于读取认证芯片的id编号，并可通过密钥对其读取的id编号进行加密，并将加密后生成的安全密码存储至认证芯片中。
5.上述的一种电子集装箱铅封，其中，认证芯片为无源芯片。
6.上述的一种电子集装箱铅封，其中，认证芯片设置有一个，且主机中存储的密钥为一个。
7.上述的一种电子集装箱铅封，其中，认证芯片设置有至少两个，且主机中存储的密钥也至少为两个，且一密钥对应一认证芯片。
8.一种电子集装箱铅封的使用方法，电子集装箱铅封为认证芯片设置有一个，且主机中存储的密钥为一个的铅封，包括以下几个步骤：步骤s1，存储id数据至数据库；每一铅封在出厂时，将铅封中的一认证芯片的id编号预先存储至服务器的数据库中；步骤s2，加密；用主机中存储的一密钥将铅封中的认证芯片的id编号进行加密，生成安全密码并存储至该认证芯片中；步骤s3，认证；线下认证方式：用主机中存储的一密钥对铅封中的认证芯片的id编号进行加密，并将生成的安全密码与该认证芯片在步骤s2中存储的安全密码进行匹配，如两者能匹配，则认证通过，否则，认证不通过；线上认证方式：用主机读取铅封中的认证芯片的id编号并上传至服务器的数据库，与数据库中预先存储的id编号进行查找和比对，如两者id编号匹配，则认证通过，否则，认证不通过，并增加查找和比对的记录数据。
9.一种电子集装箱铅封的使用方法，电子集装箱铅封为认证芯片设置有至少两个，且主机中存储的密钥也至少为两个，一密钥对应一认证芯片的铅封，包括以下几个步骤：步骤s1，存储id数据至数据库；每一铅封在出厂时，将铅封中的至少两个认证芯片的id编号均预先存储至服务器的数据库中；步骤s2，加密；用主机中存储的至少两个密钥将铅封中的至少两个认证芯片的id编号分别进行加密，并将生成的至少两个安全密码分别交替存储至与被读取id编号的认证芯片不对应的其他认证芯片中；步骤s3，认证；线下认证方式：用主机中存储的至少两个密钥对铅封中的至少两个认证芯片的id编号分别进行加密，并将生成的至少两个安全密码分别与步骤s2中存储有相应安全密码的认证芯片中存储的安全密码进行匹配，如所有的安全密码均能匹配，则认证通过，否则，认证不通过；线上认证方式：用主机读取铅封中的各认证芯片的id编号并上传至服务器的数据库，与数据库中预先存储的各id编号进行查找和比对，如每一id编号均匹配，则认证通过，否则，认证不通过，并增加查找和比对的记录数据。
10.上述的一种电子集装箱铅封的使用方法，其中，无论铅封中的认证芯片设置有几个，在步骤s3的线下认证方式中，主机的密钥加密生成的安全密码和认证芯片中存储的安全密码进行匹配时，为认证芯片判断主机提供的安全密码与其自身在步骤s2中存储的安全密码进行匹配。
11.上述的一种电子集装箱铅封的使用方法，其中，无论铅封中的认证芯片设置有几个，步骤s3中的线下认证方式和线上认证方式可选择使用两者中的一种认证方式或两种认证方式同时选择使用。
12.上述技术方案的积极效果是：上述的电子集装箱铅封及其使用方法，通过在铅封中设置带有id编号的认证芯片，并配合设置带有读写模块且存储有密钥的主机，以及设置存储有每一铅封中的认证芯片的id编号的数据库的服务器，能通过主机将认证芯片的id编号进行加密后得到安全密码并存储至认证芯片中，并可在后续过程中进行与存储于认证芯片中的安全密码进行线下匹配，同时，还可读取认证芯片的id编号与服务器的数据库进行线上查找和比对，并增加查找和比对记录数据，从而判断该铅封的唯一性，方便使用者进行过程监控，并且，认证芯片设计制造难度大，难以被伪造，从而避免铅封被伪造、替换的风险，安全性更好。
附图说明
13.图1为本发明的一种电子集装箱铅封的实施例的一种结构图；图2为本发明的一种电子集装箱铅封的实施例的另一种结构图；图3为本发明的一种电子集装箱铅封的使用方法的流程图。
14.附图中：1、铅封；2、认证芯片a；21、id编号a；22、安全密码a；3、认证芯片b；31、id编号b；32、安全密码b；4、服务器；41、数据库；5、主机；51、读写模块；52、密钥a；53、密钥b。
具体实施方式
15.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图3对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
16.图1为本发明的一种电子集装箱铅封的实施例的一种结构图；图2为本发明的一种电子集装箱铅封的实施例的另一种结构图；图3为本发明的一种电子集装箱铅封的使用方法的流程图。如图1、图2以及图3所示，本实施例提供的电子集装箱铅封包括：带认证芯片的铅封1、带数据库41的服务器4以及带读写模块51且存储有密钥的主机5。
17.具体的，认证芯片设置于铅封1中，且认证芯片带有唯一的id编号，并且，认证芯片用于存储后续通过密钥加密得到的安全密码以及与后续通过密钥加密得到的安全密码进行安全密码匹配判断。
18.具体的，服务器4具有数据库41，且数据库41中存储有每一铅封1出厂时其上认证芯片的id编号，即在每一带有认证芯片的铅封1在出厂时，其上的认证芯片的id编号会被存储于数据库41中，为后续进行线上查找和比对提供了数据支撑。另外，数据库41还用于存储与其内数据查找和比对的记录数据，即后续进行一次线上查找和比对则会在数据库41中增加一次认证记录，从而方便了使用者进行过程监控，提高安全性。值得指出的是，数据库41中增加的认证记录包括上锁记录、中途检查记录以及开锁记录，满足集装箱在运输过程中的全程监控需求。
19.具体的，主机5与服务器4通信连接，优选的，主机5中安装有应用程序，能将主机5后续获取的数据传输至服务器4中，为进行线上查找和比对认证提供了条件。主机5具有读写模块51，且存储有随机生成的密钥，用于读取认证芯片的id编号，并可通过密钥对其读取的id编号进行加密，并将加密后生成的安全密码存储至认证芯片中，实现对铅封1中的id编号进行加密，提高安全性，同时，还能将认证芯片转化为安全密码的存储结构，为后续进行
线下匹配时，能将后续加密得到的安全密码与先前存储在认证芯片中的安全密码进行匹配，从而达到线下匹配认证的目的。值得指出的是，主机5和认证芯片在进行线下匹配认证时，主机5同样可将匹配认证记录数据存储在服务器4的数据库41中，更好地满足了使用者对整个运输过程进行监控的使用需求。
20.更加具体的，铅封1中的认证芯片为无源芯片，避免需要在铅封1中设置电池的问题，此时，认证芯片所需的电能从主机5的读写模块51发射的电磁波中获取，满足了低功耗、低成本以及功能简单可靠的使用要求。
21.更加具体的，认证芯片可以是超高频rfid芯片、高频rfid芯片或nfc芯片。此时，如为超高频rfid芯片时，则每颗超高频rfid芯片有唯一的tid编号，如为高频rfid芯片或nfc芯片时，则每颗高频rfid芯片或nfc芯片有唯一的uid编号，其中tid编号和uid编号均为id编号，用于识别认证。而超高频rfid芯片设有访问密码，高频rfid芯片或nfc芯片设有读写密码，访问密码和读写密码均为安全密码，用于识别认证。
22.如图1所示，铅封1中的认证芯片仅设置有一个，且对应的主机5中存储的密钥也仅为一个，此时，实现了铅封1的单芯片加密和认证，制造成本低，加工制造方便。此处设定铅封1中的认证芯片为认证芯片a2，其对应的id编号为id编号a21，对应的主机5中存储的密钥为密钥a52，通过密钥a52加密id编号a21生成的安全密码为安全密码a22，结合图3所示，具体的使用方法包括以下几个步骤：步骤s1，存储id数据至数据库41；每一铅封1在出厂时，将铅封1中的一认证芯片a2的id编号a21预先存储至服务器4的数据库41中；步骤s2，加密；用主机5中存储的一密钥a52将铅封1中的认证芯片a2的id编号a21进行加密，生成安全密码a22并存储至该认证芯片a2中；步骤s3，认证；线下认证方式：用主机5中存储的一密钥a52对铅封1中的认证芯片a2的id编号a21进行加密，并将生成的安全密码a22与该认证芯片a2在步骤s2中存储的安全密码a22进行匹配，如两者能匹配，则认证通过，否则，认证不通过，在认证通过的情况下，可判断该铅封1为真铅封1，反之则为伪造、替换后的假铅封1；线上认证方式：用主机5读取铅封1中的认证芯片a2的id编号a21并上传至服务器4的数据库41，与数据库41中预先存储的id编号a21进行查找和比对，如两者能匹配，则认证通过，否则，认证不通过，并增加查找和比对的记录数据。在认证通过的情况下，可判断该铅封1为真铅封1，反之则为伪造、替换后的假铅封1。
23.另外，本实施例还提供了铅封1中设置多个认证芯片的结构，此时，铅封1中的认证芯片还可以是至少设置有两个，且对应的主机5中存储的密钥也至少有两个，并且，一密钥对应一认证芯片，有效提升了加密和认证的复杂性，从而进一步提高了安全性。此处列举铅封1中带有两个认证芯片以及主机5中存储有两个密钥的结构，如图2所示，铅封1中的认证芯片设置有两个，分别为认证芯片a2和认证芯片b3，且对应的主机5中存储的密钥也为两个，分别为密钥a52和密钥b53，此时，认证芯片a2对应的id编号为id编号a21，认证芯片b3对应的id编号为id编号b31，同时，通过密钥a52加密id编号a21生成的安全密码为安全密码
a22，而通过密钥b53加密id编号b31生产的安全密码为安全密码b32，结合图3所示，具体的使用方法包括以下几个步骤：步骤s1，存储id数据至数据库41；每一铅封1在出厂时，将铅封1中的认证芯片a2和认证芯片b3的id编号a21和id编号b31均预先存储至服务器4的数据库41中；步骤s2，加密；用主机5中存储的密钥a52和密钥b53将铅封1中的认证芯片a2和认证芯片b3的id编号a21和id编号b31分别进行加密，并将生成的安全密码a22和安全密码b32分别交替存储至与被读取id编号的认证芯片不对应的其他认证芯片中，即将生成的安全密码a22存储于认证芯片b3中，而将生成的安全密码b32则存储于认证芯片a2中；步骤s3，认证；线下认证方式：用主机5中存储的密钥a52和密钥b53分别对铅封1中的认证芯片a2和认证芯片b3的id编号a21和id编号b31进行加密，并将生成的安全密码a22和安全密码b32分别与步骤s2中存储有相应安全密码的认证芯片中存储的安全密码进行匹配，即生成的安全密码a22与步骤s2中存储进安全密码a22的认证芯片b3进行匹配，生成的安全密码b32与步骤s2中存储进安全密码b32的认证芯片a2进行匹配，如所有的安全密码均能匹配，则认证通过，否则，认证不通过，在认证通过的情况下，可判断该铅封1为真铅封1，反之则为伪造、替换后的假铅封1；线上认证方式：用主机5读取铅封1中的认证芯片a2和认证芯片b3的id编号a21和id编号b31并上传至服务器4的数据库41，与数据库41中预先存储的id编号a21和id编号b31进行查找和比对，如每一id编号均匹配，则认证通过，否则，认证不通过，并增加查找和比对的记录数据，在认证通过的情况下，可判断该铅封1为真铅封1，反之则为伪造、替换后的假铅封1。
24.更加具体的，无论铅封1中的认证芯片设置有几个，在步骤s3的线下认证方式中，主机5均可传输认证记录数据至服务器4的数据库41中，在数据库41中增加匹配认证的记录数据，即记录是否进行过线下认证以及线下认证次数，方便使用者实现过程监控。
25.更加具体的，无论铅封1中的认证芯片设置有几个，在步骤s3的线下认证方式中，主机5的密钥加密生成的安全密码和认证芯片中存储的安全密码进行匹配时，均为认证芯片判断主机5提供的安全密码与其自身在步骤s2中存储的安全密码进行匹配，使得对id密码进行加密的过程在主机5中完成，无需认证芯片自身进行加密操作，从而保证了认证芯片的低功耗。
26.更加具体的，无论铅封1中的认证芯片设置有几个，步骤s3中的线下认证方式和线上认证方式可选择使用两者中的其中一种认证方式进行使用，或者线下认证方式和线上认证方式两种认证方式同时使用，可根据实际使用需求灵活选用，适应性更好，且能满足双重认证的使用需求，进一步保证铅封1的唯一性，进一步避免铅封1被伪造、替换的风险，安全性更高。
27.本实施例提供的电子集装箱铅封及其使用方法，通过在铅封1中设置带有id编号的认证芯片，并设置带有读写模块51且存储有密钥的主机5，且主机5通信连接有预先存储有每一铅封1中的认证芯片的id编号的数据库41的服务器4，且主机5能将认证芯片的id编
号加密后生成的安全密码存储至认证芯片中，从而可与主机5后续再次加密id编号而生成的安全密码做线下匹配认证，同时，还能通过主机5后续读取id编号后与数据库41中预先存储的id编号进行线上查找和比对认证，并可增加查找和比对记录数据，不仅能实现对铅封1唯一性的判断，还能方便使用者对运输过程进行监控，并且，认证芯片设计制造难度大，难以被伪造，从而避免铅封1被伪造、替换的风险，安全性更好。
28.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。