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CN108055240A - 一种共享汽车的用户验证方法 - Google Patents

一种共享汽车的用户验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种共享汽车的用户验证方法，该方法由一共享汽车企业A的用户通过客户端扫描另一企业B的共享汽车二维码，企业A为该用户创建临时身份，并向企业B提供，使用户可使用该共享汽车而不用向企业B透露用户信息，在汽车使用完毕后，通过对交易记录的三方签名，保证交易记录的完整性和可验证性。

Description

一种共享汽车的用户验证方法
【技术领域】
本发明属于共享汽车和信息安全领域，尤其涉及一种共享汽车的用户验证方法。
【背景技术】
近些年来，随着共享经济的快速发展，共享出行成为了一个巨大的市场。共享单车是现在市面上最常见的一种共享出行方式，在这种方式下，用户通常需要在共享单车企业中进行注册，例如使用其手机号注册，则手机号作为用户身份的标识符。然后用户在交纳押金后，就可以通过该用户身份登录共享单车企业的APP，通过扫描车身上的二维码使用共享单车。
在共享单车之后，越来越多的企业开展了共享汽车的商业模式，共享汽车的使用方式与共享单车基本相同。对于用户来说，如果想更加方便的出行，就需要注册多家共享汽车企业，并缴纳多份押金。但是，相比共享单车而言，由于硬件成本的差异、违章罚款等问题，共享汽车需要的押金更高，因此很少有用户愿意同时注册多家共享汽车企业。因此，实际应用中，用户希望可以在只注册一个企业的情况下，就能够使用不同企业的共享汽车。
解决上述问题的一个方式是各个企业之间共享用户。但是，一方面，绝大多数企业并不希望竞争企业获取到自己的用户信息，例如上面所说的用户手机号，另一方面，由于相关法律规定，在使用别家的共享汽车时，一旦出现问题，汽车拥有者必须能够追查到用户的真实身份。为了解决这两方面的矛盾，就需要一种新的共享汽车用户验证方法。
【发明内容】
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种共享汽车的用户验证方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种共享汽车的用户验证方法，该方法用于企业A的注册用户使用企业B的共享汽车，包括用户开启共享汽车的步骤，以及用户结束使用共享汽车的步骤；其中，用户开启共享汽车的步骤如下：
(1.1)用户在其移动终端上启动企业A的客户端，使用其用户ID登录该客户端后，通过该客户端扫描并读取共享汽车车身上的二维码；
(1.2)所述客户端将读取的二维码信息和所述用户ID发送给企业A的服务器A；
(1.3)所述服务器A接收到所述二维码信息后，识别出该二维码信息是企业B的共享汽车二维码；
(1.4)所述服务器A创建一个临时的ID，即ID＝Hash(IDA‖UserID‖E)；其中，Hash是一个哈希函数，‖表示连接运算，IDA是企业A的标识符，UserID是所述用户ID，E是所述二维码信息；
(1.5)所述服务器A将生成的ID和所述二维码信息发送给企业B的服务器B；
(1.6)服务器B在获取上述信息后，远程开启相应的共享汽车，让所述用户使用；
用户结束使用共享汽车的步骤如下：
(2.1)用户用车完毕后，所述共享汽车生成交易记录T，并将所述交易记录T发送给所述服务器B；
(2.2)所述服务器B使用其私钥生成交易记录的数字签名，然后生成消息M1，即M1＝{T，SigB(T)}，其中SigB()是使用服务器B的私钥进行数字签名的函数；
(2.3)所述服务器B将消息M1发送给服务器A，服务器A使用服务器B的数字证书验证消息M1中服务器B的数字签名是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给服务器B，否则服务器A将消息M1转发给用户的移动终端；
(2.4)所述移动终端在接收到消息M1后，为本次交易生成一个临时私钥PrivateKey，即PrivateKey＝IDA‖UserID‖E‖PW，其中PW是用户在企业A注册时的密码，并使用该临时私钥对M1中的交易记录T进行数字签名，得到数字签名结果Siguser(T)，并将该数字签名结果Siguser(T)发送给服务器A；
(2.5)服务器A生成所述临时私钥，并根据所述临时私钥生成对应的公钥，服务器A在接收到所述Siguser(T)后，使用该公钥验证Siguser(T)是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给所述移动终端，否则服务器A继续后续步骤；
(2.6)服务器A生成消息M2，即M2＝{Siguser(T),SigA(Siguser(T))}，其中SigA()是使用服务器A的私钥进行数字签名的函数，并且服务器A将消息M2发送给服务器B。
(2.7)服务器A和服务器B同时保存消息M1和消息M2。
进一步地，服务器A、服务器B和移动终端都使用相同的数字签名算法。
进一步地，所述服务器A和服务器B具有其自身的数字证书和公私钥对。。
进一步地，如果服务器B接收到服务器A的拒绝消息，则服务器B重新生成和发送消息M1；如果服务器B连续多次收到该拒绝消息，则服务器B记录这一异常情况，并请求管理人员介入。
进一步地，所述步骤2.4中，移动终端在用户同意后再进行数字签名，如果用户不同意签名，则该移动终端向服务器A报告用户拒绝签名，服务器A记录这一拒绝情况，由后续的管理人员进行处理。
进一步地，在步骤2.5中，如果移动终端接收到拒绝消息，可重新生成和发送数字签名结果，而服务器A如果连续多次验证不正确，则服务器A记录这一异常情况，由后续管理人员进行处理。
进一步地，所述移动终端为智能手机或智能平板。
进一步地，所述Hash函数是SHA256。
进一步地，所述用户ID是该用户在企业A所注册的用户账号。
进一步地，所述用户ID是用户的手机号或身份证号。
本发明的有益效果包括：用户在一个共享汽车企业注册后，可以使用其他企业的共享汽车，同时又不泄露自身用户信息，在事后需要时，也可以追查到该用户，另外还保证了用户交易数据的可验证性。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明系统的基本结构图。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参见附图1，其示出了本发明方法所运行的基本系统结构，整个系统至少包括两个企业(企业A和企业B)，以及每个企业所拥有的服务器，即服务器A和服务器B。所述企业A具有一个或多个注册用户，每个用户都持有自己的移动终端，例如智能手机、智能平板等。所述移动终端上安装了企业A的客户端，通过该客户端和移动终端上的相机，可以扫描并读取共享汽车车身上的二维码。如果共享汽车属于企业A所有，则用户可以直接通过该客户端的正常流程使用该共享汽车，这个流程已经是本领域中的公知技术，在此不再赘述。本发明所关注的是当该共享汽车属于企业B所有时，企业A的注册用户如何通过企业A的客户端来使用该共享汽车。
基于上述基本系统结构，下面对本发明的方法进行详细说明。
本发明的方法可以分为两部分，其用户开启共享汽车的步骤，以及用户结束使用共享汽车的步骤。
用户开启共享汽车的步骤如下：
(1.1)用户在其移动终端上启动企业A的客户端，使用其用户ID登录该客户端后，通过该客户端扫描并读取共享汽车车身上的二维码。
所述共享汽车属于企业B所有，因此其二维码中也是企业B和该共享汽车的相关信息，客户端并不具体识别该二维码，而只是根据二维码的编码规则读取该二维码。
所述用户ID是该用户在企业A所注册的用户账号，例如可使用用户个人的手机号或者身份证号作为用户ID；此外用户注册时还需要设置其密码PW，因此服务器A需要同时存储注册用户的用户ID和密码PW。
(1.2)所述客户端将读取的二维码信息和所述用户ID发送给企业A的服务器A。
所述服务器A是企业A用于管理共享汽车的服务器，企业A的客户端与服务器A进行通信，由于客户端并不具体识别二维码，其读取的所有二维码都发送给服务器A进行识别。
(1.3)所述服务器A接收到所述二维码信息后，识别出该二维码信息是企业B的共享汽车二维码。
服务器A接收到的二维码信息也可以是企业A所拥有的二维码，但是本发明只关注其并非企业A所拥有的二维码的情况。
(1.4)所述服务器A创建一个临时的ID，即ID＝Hash(IDA‖UserID‖E)。
其中，Hash是一个哈希函数，其可以采用本领域中任何一种公知的哈希函数，例如SHA256。‖表示连接运算，即将字符串或者二进制串相连接。IDA是企业A的标识符，UserID是所述用户ID，E是所述二维码信息。
(1.5)所述服务器A将生成的ID和所述二维码信息发送给企业B的服务器B。
服务器B从服务器A接收到ID和二维码信息后，其可以从二维码信息识别出具体的共享汽车，并且可以知道企业A的某个注册用户需要使用该共享汽车，服务器B存储该ID作为该注册用户本次使用共享汽车的标识符。由于所述ID只是一个哈希值，因此企业B并不能从ID中获得企业A的用户信息，但是如果后续出现争议，需要核实具体用户ID时，企业A也可以证明该ID确实是基于所述用户ID计算得到，这样就在不泄露用户信息的情况下，还保证了可验证性。
(1.6)服务器B在获取上述信息后，就可以远程开启相应的共享汽车，让所述用户使用。
上述步骤示出了用户开启企业B共享汽车的过程，当用户使用完所述共享汽车后，其需要进行结费和交易记录，因此用户结束使用共享汽车的步骤如下：
(2.1)用户用车完毕后，所述共享汽车生成交易记录T，并将所述交易记录T发送给所述服务器B。
交易记录可以包括行驶里程、费用等等信息，具体的信息内容取决于企业B的设置。
(2.2)所述服务器B使用其私钥生成交易记录的数字签名，然后生成消息M1，即M1＝{T，SigB(T)}，其中SigB()是使用服务器B的私钥进行数字签名的函数。
通常来说，各个企业都具有其自身的数字证书，以及与数字证书对应的公私钥对，从而可以使用私钥进行数字签名。SigB使用的具体的数字签名算法本发明不做限制，可根据具体情况选择。
(2.3)所述服务器B将消息M1发送给服务器A，服务器A使用服务器B的数字证书验证消息M1中服务器B的数字签名是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给服务器B，否则服务器A将消息M1转发给用户的移动终端。
如果服务器B接收到拒绝消息，则其需要重新生成和发送消息M1，如果服务器B被连续拒绝多次(次数可预先设定)，则可能出现了严重的系统错误，此时服务器B记录该异常情况，并请求管理人员介入。
(2.4)所述移动终端在接收到消息M1后，为本次交易生成一个临时私钥PrivateKey，即PrivateKey＝IDA‖UserID‖E‖PW，其中PW是用户在企业A注册时的密码，并使用该临时私钥对M1中的交易记录T进行数字签名，得到数字签名结果Siguser(T)，并将该数字签名结果Siguser(T)发送给服务器A。
需要说明的是，移动终端只有在用户同意后，才可以进行上述数字签名，以代表用户对于交易记录的认可，如果用户拒绝签名，则移动终端向服务器A报告用户拒绝签名，从而服务器A记录这一拒绝情况，由后续的管理人员进行处理。
移动终端使用的数字签名算法也可以采用本领域中任意一种公知的数字签名算法，优选的，其应当与服务器B使用的是相同的数字签名算法。由于移动终端是使用临时私钥进行签名，这样用户每次使用共享汽车，其签名的私钥都各不相同，大大增强了安全性。
(2.5)由于服务器A同样知道构成上述临时私钥的所有信息，因此服务器A也可生成所述临时私钥，并根据所述临时私钥生成对应的公钥，服务器A在接收到所述Siguser(T)后，使用该公钥验证Siguser(T)是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给所述移动终端，否则服务器A继续后续步骤。
与前述类似，移动终端在接收到拒绝消息后，可以重新生成和发送数字签名结果，而服务器A如果连续多次验证不正确(次数可预先设定)，则服务器A记录这一异常情况，由后续管理人员进行处理。
(2.6)服务器A生成消息M2，即M2＝{Siguser(T),SigA(Siguser(T))}，其中SigA()是使用服务器A的私钥进行数字签名的函数，并且服务器A将消息M2发送给服务器B。
(2.7)服务器A和服务器B同时保存消息M1和消息M2，以此作为后续计费和账务核对的依据。
通过上述步骤，交易记录实质上同时获得了三方签名，并且被保存于企业A和企业B的服务器上，这使得后续的收费更加便捷可靠，并且整个过程中，企业B并不能获得额外信息，在出现纠纷时也可以通过三方签名追溯交易记录。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种共享汽车的用户验证方法，其特征在于，该方法用于企业A的注册用户使用企业B的共享汽车，包括用户开启共享汽车的步骤，以及用户结束使用共享汽车的步骤；其中，用户开启共享汽车的步骤如下：
(1.1)用户在其移动终端上启动企业A的客户端，使用其用户ID登录该客户端后，通过该客户端扫描并读取共享汽车车身上的二维码；
(1.2)所述客户端将读取的二维码信息和所述用户ID发送给企业A的服务器A；
(1.3)所述服务器A接收到所述二维码信息后，识别出该二维码信息是企业B的共享汽车二维码；
(1.4)所述服务器A创建一个临时的ID，即ID＝Hash(IDA‖UserID‖E)；其中，Hash是一个哈希函数，‖表示连接运算，IDA是企业A的标识符，UserID是所述用户ID，E是所述二维码信息；
(1.5)所述服务器A将生成的ID和所述二维码信息发送给企业B的服务器B；
(1.6)服务器B在获取上述信息后，远程开启相应的共享汽车，让所述用户使用；
用户结束使用共享汽车的步骤如下：
(2.1)用户用车完毕后，所述共享汽车生成交易记录T，并将所述交易记录T发送给所述服务器B；
(2.2)所述服务器B使用其私钥生成交易记录的数字签名，然后生成消息M1，即M1＝{T，SigB(T)}，其中SigB()是使用服务器B的私钥进行数字签名的函数；
(2.3)所述服务器B将消息M1发送给服务器A，服务器A使用服务器B的数字证书验证消息M1中服务器B的数字签名是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给服务器B，否则服务器A将消息M1转发给用户的移动终端；
(2.4)所述移动终端在接收到消息M1后，为本次交易生成一个临时私钥PrivateKey，即PrivateKey＝IDA‖UserID‖E‖PW，其中PW是用户在企业A注册时的密码，并使用该临时私钥对M1中的交易记录T进行数字签名，得到数字签名结果Siguser(T)，并将该数字签名结果Siguser(T)发送给服务器A；
(2.5)服务器A生成所述临时私钥，并根据所述临时私钥生成对应的公钥，服务器A在接收到所述Siguser(T)后，使用该公钥验证Siguser(T)是否正确，如果不正确，则服务器A发送拒绝消息给所述移动终端，否则服务器A继续后续步骤；
(2.6)服务器A生成消息M2，即M2＝{Siguser(T),SigA(Siguser(T))}，其中SigA()是使用服务器A的私钥进行数字签名的函数，并且服务器A将消息M2发送给服务器B。
(2.7)服务器A和服务器B同时保存消息M1和消息M2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，服务器A、服务器B和移动终端都使用相同的数字签名算法。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务器A和服务器B具有其自身的数字证书和公私钥对。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，如果服务器B接收到服务器A的拒绝消息，则服务器B重新生成和发送消息M1；如果服务器B连续多次收到该拒绝消息，则服务器B记录这一异常情况，并请求管理人员介入。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2.4中，移动终端在用户同意后再进行数字签名，如果用户不同意签名，则该移动终端向服务器A报告用户拒绝签名，服务器A记录这一拒绝情况，由后续的管理人员进行处理。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤2.5中，如果移动终端接收到拒绝消息，可重新生成和发送数字签名结果，而服务器A如果连续多次验证不正确，则服务器A记录这一异常情况，由后续管理人员进行处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端为智能手机或智能平板。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Hash函数是SHA256。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户ID是该用户在企业A所注册的用户账号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述用户ID是用户的手机号或身份证号。
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