一种数据通信方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本申请涉及信息技术领域，特别地涉及一种数据通信方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

近年来，随着人们对于信息的依赖以及信息技术的发展，信息安全成为通信技术研究的一个重要方面。在数据通信中，网络安全及隐私相关的研究却少之又少，在没有部署特定的安全措施的情况下，当网络中存在窃听器时，设备间的传递的信息几乎毫无保留地被暴露，信息的泄露将会对用户的生活以及财产安全带来巨大的安全隐患。

目前，设备间在传输数据时存在不加密或加密方式过于单一的问题，导致安全性低，容易被不法分子暴力破解，进而导致用户数据和设备数据被泄露，严重的将会对用户的生活以及财产安全带来巨大的安全隐患。

因此，如何避免由于数据的加密方式过于单一导致数据被泄露是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请提供一种数据通信方法、装置、存储介质及电子设备，利用具有唯一性的密钥对数据进行加密，解决了目前由于数据的加密方式过于单一导致的数据被泄露的问题。

第一方面，本申请提供了一种数据通信方法，应用于第一设备，所述方法包括：

获取第一环境噪声；

生成第一密钥；

根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥；

发送所述第一加密密钥至第二设备；

接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，所述方法还包括：对所述目标数据进行解密，以得到所述第二设备向所述第一设备上报的数据。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，所述方法还包括：

发送应答指令至所述第二设备；

接收所述第二设备发送的第二加密密钥，其中，所述第二加密密钥为根据所述第二设备生成的第二密钥和获取到的第二环境噪声生成的密钥；

根据所述第二加密密钥对所述第一设备需要上报的数据进行加密，并将加密后得到的数据发送至所述第二设备，以使所述第二设备得到所述第一设备上报的数据。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥，包括：

采用对称加密算法对所述第一密钥和所述第一环境噪声进行加密处理，得到第一加密密钥。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，所述目标数据为所述第二设备采用对称加密算法对其需要上报的数据进行加密后的数据，所述对所述目标数据进行解密，以得到所述第二设备向所述第一设备上报的数据，包括：

采用所述对称加密算法的逆算法对所述目标数据进行解密处理，以得到所述第二设备向所述第一设备上报的数据。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，在发送所述第一加密密钥至第二设备之前，所述方法还包括：确定接收所述第一加密密钥的第二设备。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，确定接收所述第一加密密钥的第二设备，包括：

对所述第一加密密钥进行传输协议加工；

根据经过传输协议加工的第一加密密钥的帧头确定接收所述第一加密密钥的第二设备。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，所述目标数据采用用户数据报协议进行传输。

根据本申请的实施例，可选的，上述数据通信方法中，所述方法还包括：

删除所述第一加密密钥和所述第二加密密钥。

第二方面，本申请提供了一种数据通信装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取第一环境噪声；

第一生成模块，用于生成第一密钥；

第二生成模块，用于根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥；

发送模块，用于发送所述第一加密密钥至第二设备；

接收模块，用于接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。

第三方面，本申请提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序被一个或多个处理器执行，实现如第一方面中的任意一项所述的数据通信方法。

第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，实现如第一方面中的任意一项所述的数据通信方法。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种数据通信方法、装置、存储介质及电子设备，方法包括：获取第一环境噪声；生成第一密钥；根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥；发送所述第一加密密钥至第二设备；接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。解决了目前由于数据的加密方式过于单一导致的数据被泄露的问题，增强了数据的安全性和稳定性。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为本申请实施例一提供的一种数据通信方法的流程示意图。

图2为本申请实施例一提供的一种数据通信方法的另一流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

采用数字化通讯的智能家电区别于常规本地交互的普通家电，采用数字化通讯的智能家电除了可以进行除本地的常规交互之外，还可以使用遥控控制、手势控制、语音控制等众多方式实现交互，甚至可与手机联动进行远程操控。显而易见，在一个触手可及的未来，智能家电或许将成为普通用户生活中不可或缺的产品，智能家电无疑增加了用户使用的便利，但同时也带来了信息安全上的一些风险。

由于目前智能家电在传输数据时存在不加密或加密方式过于单一的问题，导致安全性低，容易被不法分子暴力破解，进而导致用户数据和设备数据被泄露，严重的甚至可以非法操控用户家电，给用户的身心及财产安全带来严重的威胁。

因此，针对上述问题，需要提供一种高安全性的加密方式对智能家电间传输的数据进行加密。

实施例一

基于上述应用场景，请参阅图1，本申请提供一种可应用于空调、电视、加湿器等电子设备的数据通信方法，需要说明的是，上述应用场景不构成对本实施例的限定。在上述应用场景中，所述数据通信方法应用于所述电子设备时执行步骤s110至步骤s150。

步骤s110：获取第一环境噪声。

在本实施例中，当第一设备需要获取第二设备的数据时，所述第一设备会立即获取一段噪声信号，即第一环境噪声。其中，根据上述应用场景，所述第一设备可以是空调、电视、加湿器等智能家电设备中的一种。所述第二设备也可以是空调、电视、加湿器等智能家电设备中的一种。需要说明的是，所述第一设备和所述第二设备在同一环境中不是同一种智能家电设备。

在本实施例中，第一设备自带动态捕获环境干扰源的功能，该干扰源具有不可复制性。通过实时抓取第一设备所处环境下的噪声信号，作为第一环境噪声。其中，第一环境噪声一般为环境中的白噪声。

在一些实施例中，所述第一环境噪声由噪声捕获装置获取。该噪声捕获装置可以通过有线或无线的方式与所述第一设备连接。在噪声捕获装置抓取到噪声信号时，直接通过有线或无线的方式将噪声信息发送至所述第一设备。

步骤s120：生成第一密钥。

在一些实施例中，所述第一密钥可以从随机数表中进行选择，随机生成，以保证第一密钥的随机性，避免可预测性。

步骤s130：根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥。

在本实施例中，采用对称加密算法对所述第一密钥和所述第一环境噪声进行加密处理，得到第一加密密钥。具体的，以所述第一密钥作为原始数据，以所述第一环境噪声作为加密密钥，对第一密钥进行加密，进而得到第一加密密钥。该第一加密密钥作为所述第二设备需要上传给所述第一设备的数据的加密密钥。

步骤s140：发送所述第一加密密钥至第二设备。

在本实施例中，发送所述第一加密密钥至所述第二设备之前，需要确定接收所述第一加密密钥的第二设备。

可以理解的是，所述第一加密密钥可以采用udp(userdatagramprotocol，用户数据报协议)进行传输，udp为电子设备提供了一种无需建立连接就可以发送封装的ip数据包的方法。因此，可提高数据传输的速度。

在一些实施例中，为了确定所述第一设备具体想要获取哪种智能家电设备的数据，需要对生成的第一加密密钥进行传输协议加工，以使该第一加密密钥携带有帧头，该帧头中携带了第一设备的标识信息和第二设备的标识信息。该第二设备即是所述第一设备想要获取的数据对应的智能家电设备。根据所述第一加密密钥的帧头中携带的第二设备的标识信息即可确定所述第一加密密钥的接收对象。根据所述第一加密密钥的帧头中携带第一设备的标识信息是为了使第二设备确定第二设备上报的数据的接收对象(即第一设备)。其中，标识信息用于标识设备，且每个设备的标识信息是唯一的。

在一些实施例中，所述标识信息可以是数字标识，也可以是字符标识，对此，本实施例并不做任何限定。

在一些实施例中，为了清楚所述第一设备想要第二设备获取哪种数据，还可以在对第一加密密钥进行传输协议加工时，将数据种类携带在第一加密密钥的帧头中，以便所述第二设备在接收到第一加密密钥时，可以从所述第一加密密钥的帧头中查询到所述第一设备想要的数据。其中，数据种类包括但不限于温度、湿度、工作状态、工作功率等。

在一些实施例中，为了清楚所述第一设备想要获取哪种数据类型的数据，还可以在对第一加密密钥进行传输协议加工时，将数据类型携带在第一加密密钥的帧头中，以便所述第二设备在接收到第一加密密钥时，可以从所述第一加密密钥的帧头中查询到所述第一设备想要的数据类型。其中，数据类型包括但不限于数据格式等。

步骤s150：接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。

在本实施例中，所述第一设备将第一加密密钥发送至所述第二设备后，所述第二设备采用对称加密算法，并以该第一加密密钥对第二设备上报的数据进行叠加加密以得到目标数据。该目标数据是利用动态获取的第一环境噪声以及第一密钥生成的第一加密密钥对第二设备上报的数据进行加密得到的，由于该第一加密密钥具有唯一性，因此，所述目标数据在从第二设备传输至第一设备的过程中被截获后也无法被破解，有效地提高了数据的安全性。

可选的，所述对称加密算法包括但不限于des(dataencryptionstandard，数据加密标准)，tdea(tripledataencryptionalgorithm，三重数据加密算法)等。

在所述第一设备得到目标数据后，对所述目标数据执行解密操作即可获得所述第二设备向所述第一设备上传的数据。具体的，由于第二设备在利用第一加密密钥对其上报的数据加密时采用的对称加密算法，且所述第一设备知道第一加密密钥的内容，因此，在对所述目标数据进行解密时，直接利用所述第一加密密钥进行对称解密，即采用第二设备加密时所使用的对称加密算法的逆算法对所述目标数据进行解密处理，即可获得所述第二设备的上报的数据。

需要说明的是，所述第二设备向所述第一设备上报的数据包括但不限于所述第二设备的使用状态、使用时间等数据。

可以理解的是，所述目标数据可以采用udp(userdatagramprotocol，用户数据报协议)进行传输，以此提高数据传输的速度。

在本实施例中，所述第一设备可以根据解密得到的数据进行相关的应用和处理。

示例性的，以第一设备为空调，第二设备为加湿器，空调需要获得加湿器的使用状态(开关机状态)以及处于该使用状态下的时间为例，所述第一设备在根据解密得到的数据进行相关的应用和处理具体可以包括：空调在获得加湿器的使用状态以及处于该使用状态下的时间后，空调可以根据处于该使用状态下的时间的长短对加湿器的使用状态进行控制，例如，在开机状态下使用时间为2小时后，空调即可发出控制指令将加湿器关闭，以达到节约电能的目的。

需要说明的是，上述示例仅仅是为了本领域技术人员更好的了解本方案，其并不造成对本申请的任何限定。

可以理解的是，在所述第一设备接收到所述第二设备上报的数据后，所述第一设备若是有需要对第二设备上报的数据做出反馈，也可以采用上述数据传输过程将反馈信息发送至第二设备。具体的，请参阅图2，在所述第一设备得到目标数据后，第一设备还可以执行步骤s160至步骤180。

步骤s160：发送应答指令至所述第二设备。

在本实施例中，当所述第一设备主动向所述第二设备发送数据时，所述第一设备需要发送一个应答指令至所述第二设备，以使所述第二设备在接收到该应答指令时生成一个加密密钥。

步骤s170：接收所述第二设备发送的第二加密密钥，其中，所述第二加密密钥为根据所述第二设备生成的第二密钥和获取到的第二环境噪声生成的密钥。

在本实施例中，所述第二设备在接收到应答指令后，所述第二设备自行获取第二环境噪声以及生成第二密钥，并根据所述第二环境噪声和所述第二密钥，采用对称加密算法生成第二加密密钥，返回第二加密密钥至所述第一设备。

可选的，所述第二密钥的生成方式与所述第一密钥的生成方式相似，在此，不做赘述。

步骤s180：根据所述第二加密密钥对所述第一设备需要上报的数据进行加密，并将加密后得到的数据发送至所述第二设备，以使所述第二设备得到所述第一设备上报的数据。

在本实施例中，所述第一设备获得第二加密密钥后，采用对称加密算法，利用所述第二加密密钥对所述第一设备需要上报至第二设备的数据进行加密，以保证在第二设备传输该加密后的数据被截获时并不会暴力破解，提高数据传输的可靠性。

在所述第二设备接收到所述第一设备上报的加密数据后，所述第二设备采用所述第一设备对第一设备上报数据使用的对称加密算法的逆算法，并利用所述第二加密密钥，对该加密数据进行对称解密，所述第二设备即可获得所述第一设备上报的数据。

需要说明的是，所述第一设备向所述第二设备上报的数据包括但不限于所述第一设备的使用状态、使用时间等数据。

可以理解的是，为了防止上报的数据被嗅探近距离监听破解，可以对第一加密密钥和第二加密密钥进行删除。具体的，在第一设备获取第二设备上报的数据过程中，可以在第一设备对第二设备上报的数据进行解密后，将存储在第一设备中的第一加密密钥删除。进一步可以理解的是，在第二设备获取第一设备上报的数据过程中，可以在第二设备对第一设备上报的数据进行解密后，将存储在第二设备中的第二加密密钥删除。

在本实施例中，在设备间进行半双工信息传输时，均采用实时生成的密钥和实时抓取的环境噪声生成具有唯一性的加密密钥，并根据该加密密钥对需要传输的数据进行对称加密处理得到加密数据，只有接收加密数据的设备才可以对该加密数据进行解密，避免了加密数据在传输过程中被截获并暴力破解的问题，有效地提高了数据传输的可靠性，避免了非法操控用户智能家电设备而对用户的身心以及财产安全造成威胁的问题。

需要说明的是，由于设备间是采用的是半双工通讯，所以设备间的传输的数据基本不会出现丢包现象。

实施例二

本实施例提供一种数据通信装置，所述装置包括获取模块、第一生成模块、第二生成模块、发送模块以及接收模块。获取模块用于获取第一环境噪声；第一生成模块用于生成第一密钥；第二生成模块用于根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥；发送模块用于发送所述第一加密密钥至第二设备；接收模块用于接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。

其中，所述获取模块的实施过程可参见上述实施例一中的步骤s110的实施过程；所述第一生成模块的实施过程可参见上述实施例一中的步骤s120的实施过程；所述第二生成模块的实施过程可参见上述实施例一中的步骤s130的实施过程；所述发送模块的实施过程可参见上述实施例一中的步骤s140的实施过程；所述发送模块的实施过程可参见上述实施例一中的步骤s150的实施过程。对此，本实施例不做赘述。

实施例三

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以如实施例一中的数据通信方法中的全部或部分步骤，上述数据通信方法中的全部或部分步骤的具体实施例过程可参见实施例一，本实施例在此不再重复赘述。

实施例四

本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是空调、电视、加湿器等智能家电设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算器程序，该计算机程序被处理器执行时实现如实施例一中所述的数据通信方法。可以理解，所述电子设备还可以包括通信组件。

其中，处理器用于执行如实施例一中的数据通信方法中的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括电子设备中方法的指令，以及与电子设备相关的数据。

所述处理器可以是专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例一中的数据通信方法。

所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，简称prom)，只读存储器(read-onlymemory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

通信组件用于电子设备与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)，2g、3g或4g，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块，nfc模块。

综上，本申请提供的一种数据通信方法、装置、存储介质及电子设备，方法包括：获取第一环境噪声；生成第一密钥；根据所述第一密钥和所述第一环境噪声生成第一加密密钥；发送所述第一加密密钥至第二设备；接收所述第二设备发送的目标数据，其中，所述目标数据为所述第二设备根据所述第一加密密钥对其需要上报的数据进行加密后的数据。在设备间进行信息传输时，均采用实时生成的密钥和实时抓取的环境噪声生成具有唯一性的加密密钥，并根据该加密密钥对需要传输的数据进行对称加密处理得到加密数据，只有接收加密数据的设备才可以对该加密数据进行解密，避免了加密数据在传输过程中被截获并暴力破解的问题，有效地提高了数据传输的可靠性，避免了非法操控用户智能家电设备而对用户的身心以及财产安全造成威胁的问题。

进一步可以理解的是，采用udp进行设备间数据的传输，可提高数据传输的速度。

进一步可以理解的是，为了防止上报的数据被嗅探近距离监听破解，可以在设备间通信结束后对第一加密密钥和第二加密密钥进行删除。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备和方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。