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龍圖騰網恭喜來邦科技股份公司申請的專利一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116781280B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310822934.2，技術領域涉及：H04L9/32；該發明授權一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統是由潘曉亭設計研發完成，并于2023-07-06向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統，方法包括：數據保存，用戶注冊，用戶登錄，局域網狀態下設備激活認證，互聯網狀態下設備激活認證，無網絡狀態下設備激活認證，密碼更改和新的傳感器設備節點連接。本發明屬于平臺認證技術領域，具體是指一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統，本方案采用哈希函數計算私鑰，增加了數據的安全性，session的斷開和失敗機制保護用戶信息的安全和系統的穩定性；通過比較時間戳和設定最大允許傳輸延遲避免過大延遲和出現數據過期的問題；引入身份驗證機制，并加入失敗重試機制，雙機制增加認證的安全性和流程的穩定性。

本發明授權一種護士站信息交互平臺認證管理方法及系統在權利要求書中公布了：1.一種護士站信息交互平臺認證管理方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：步驟S1：數據保存，采用哈希函數計算私鑰和共享密鑰，保存信息到密鑰庫，并加密生成激活序列文件；步驟S2：用戶注冊，用戶選擇唯一的ID和密碼，計算用戶密碼的哈希值和身份散列值，并將其保存到智能卡中；步驟S3：用戶登錄，用戶將智能卡插入讀取機，并輸入ID和密碼，引入哈希值和隨機數的計算、session的斷開和失敗機制，智能卡通過公共信道向網關節點發送登錄請求；步驟S4：局域網狀態下設備激活認證，采用完整的認證過程，利用哈希值和異或運算對數據加密、驗證和防篡改，通過比較時間戳和設定最大允許傳輸延遲避免過大延遲和出現數據過期的問題，同時運用多次驗證機制；步驟S5：互聯網狀態下設備激活認證，在認證過程中引入身份驗證機制，確保激活請求來自合法的設備，并防止惡意激活請求，加入失敗重試機制；步驟S6：無網絡狀態下設備激活認證，認證設備通過藍牙掃描并配對，使用私鑰加密發送激活設備認證的BLE協議，同時引入身份驗證機制進行認證；步驟S7：密碼更改，用戶將智能卡插入讀取機，并輸入ID和密碼，智能卡計算相關隨機數值和哈希值，并進行身份驗證，若驗證通過，則輸入新密碼并修改智能卡內的相關信息，否則，會話中斷；步驟S8：新的傳感器設備節點連接，區塊鏈中心選擇新的傳感器設備節點，計算新的共享密鑰，保存相關信息并將其發送至網關節點，網關節點存儲并更新密鑰庫中的信息；在步驟S1中，所述數據保存具體包括以下步驟：步驟S11：計算網關節點私鑰，所用公式如下：Sg=h（IDg||SBC）；式中，Sg是網關節點的私鑰，h（）是哈希函數，IDg是網關節點的標識符，SBC是區塊鏈中心BC的私鑰，||是拼接操作；步驟S12：計算共享密鑰，所用公式如下：Ssn=h（IDsn||SBC）；式中，Ssn是網關節點和傳感器設備節點之間的共享密鑰，IDsn是傳感器設備節點的標識符；步驟S13：密鑰庫保存，{IDsn，Ssn}由區塊鏈中心BC保存在傳感器設備節點SNk中；步驟S14：區塊鏈中心保存并發送至網關節點，區塊鏈中心BC保存{IDg，Sg，IDsn，Ssn}，并將其發送到網關節點GWj；步驟S15：信息入庫，所有護士站主機在出廠時需記錄批次與設備硬件信息至設備庫中，記錄主板序列號關鍵信息入庫；步驟S16：加密生成激活序列文件，其中包含硬件信息、平臺模塊模塊配置內容、賬號加密內容；在步驟S2中，所述用戶注冊具體包括以下步驟：步驟S21：計算用戶密碼的哈希值，用戶選擇唯一的ID和密碼，并生成一個隨機數r1，計算密碼的哈希值，將{IDi，HPWi}發送給網關節點GWj，所用公式如下：HPWi=h（r1||PWi）；式中，HPWi是用戶i密碼的哈希值，IDi是用戶i的ID，PWi是用戶i的密碼；步驟S22：計算哈希值，網關節點GWj接收到{IDi，HPWi}后，使用偽隨機數生成器生成一個隨機數r2，在時間戳T1計算R1、R2和R3，所用公式如下：R1=h（HPWi||T1）；R2=h（HPWi||IDg）；R3=h（R1||r2||Sg）⊕h（HPWi||T1）；式中，||是字符串連接操作，⊕是異或操作，R1是用戶i密碼的哈希值和時間戳T1的結合并用哈希函數計算哈希值，R2是用戶i密碼的哈希值和網關節點的標識符IDg的結合并計算哈希值，R3是異或操作后計算哈希值；步驟S23：智能卡保存，網關節點GWj將{r2，T1，IDg，h（），R1，R2，R3}保存在存儲用戶標識信息的智能卡SC中，并將其發送給用戶i；步驟S24：計算身份散列值，用戶i接收到{r2，T1，IDg，h（），R1，R2，R3}后，計算出身份散列值，并將其寫入智能卡SC，所用公式如下：HIDi=h（PWi||IDi）⊕r1；式中，HIDi是用戶i的身份散列值；在步驟S3中，所述用戶登錄具體包括以下步驟：步驟S31：智能卡插入，用戶i將智能卡SC插入讀取機，并輸入IDi和PWi；步驟S32：獲取數據，用戶i選擇最近的一個網關節點，建立與傳感器設備節點之間的通信鏈路，獲取用戶所需的數據；步驟S33：智能卡第一次計算，所用公式如下：r1*=HIDi⊕h（PWi||IDi）；HPWi*=h（r1*||PWi）；R2*=h（HPWi*||IDg）；式中，r1*是智能卡SC計算的隨機數值，HPWi*是智能卡SC計算的用戶i密碼的哈希值，R2*是網關節點生成的隨機數；步驟S34：驗證，智能卡SC檢查R2和R2*是否相等，若R2=R2*，則驗證用戶i的IDi和PWi，否則，會話中斷；步驟S35：智能卡第二次計算，智能卡SC生成一個隨機數r3，在時間戳T2計算F1、F2和F3，所用公式如下：F1=R3⊕h（HPWi||T1）；F2=h（T2||r3||F1||IDg）；F3=h（r3||T2）⊕F1；式中，F1是異或運算得到的值，F2是智能卡SC計算得到的哈希值，F3是異或運算得到的值；步驟S36：發送登錄請求，智能卡SC通過公共信道向網關節點GWj發送登錄請求；在步驟S4中，所述局域網狀態下設備激活認證具體包括以下步驟：步驟S41：網關節點第一次計算，當網關節點GWj接收到登錄請求后，在時間戳T3計算F1*、F1*⊕F3，所用公式如下：r3*=h（PWi||IDi）⊕r3⊕h（PWi||IDi）；T2*=h（T2）；F1*=h（R1||r2||Sg）；F1*⊕F3=h（r3*||T2*）；式中，F1*是網關節點GWj計算得到的值，F1*⊕F3是網關節點GWj計算得到的哈希值，r3*是異或運算得到的值，T2*是對時間戳T2進行哈希運算得到的哈希值；步驟S42：第一次檢查，網關節點GWj檢查（T3-T2）是否小于發送器和接收器的最大允許傳輸延遲ΔT，若（T3-T2）ΔT，則進行下一步驟，否則，終止會話；步驟S43：第一次驗證，網關節點GWj計算F2*，并驗證F2*是否等于F2，若F2*=F2，則對用戶i的進行身份驗證，否則，會話被中斷，所用公式如下：F2*=h（T2*||r3*||F1*||IDg）；式中，F2*是網關節點GWj計算得到的哈希值；步驟S44：網關節點第二次計算，網關節點GWj生成一個隨機數r4，并計算R4、R5和R6，所用公式如下：R4=h（IDsn||R1||Ssn||r4||T3）；R5=（r3*||T3||r4）⊕Ssn；R6=R1⊕h（IDsn||h（r4）||r3*）；式中，R4是網關節點GWj計算得到的哈希值，R5是異或運算得到的值，R6是異或運算得到的值；步驟S45：網關節點第一次發送請求；步驟S46：傳感器設備節點第一次計算，在時間戳T4計算h（r3**||r4*||T3*），所用公式如下：r3**=h（HPWi*||IDi）⊕r3⊕h（HPWi*||IDi）r4*=h（PWi||IDi）⊕r4⊕h（PWi||IDi）T3*=h（T3）；h（r3**||r4*||T3*）=R5⊕Ssn；式中，h（r3**||r4*||T3*）是異或運算得到的值，r3**是異或運算得到的值，r4*是異或運算得到的值，T3*是對時間戳T3進行哈希運算得到的哈希值；步驟S47：第二次檢查，傳感器設備節點SNk檢查（T4-T3）是否小于發送器和接收器的最大允許傳輸延遲ΔT，若（T4-T3）ΔT，則進行下一步驟，否則，終止會話；步驟S48：傳感器設備節點第二次計算，所用公式如下：R1*=R6⊕h（IDsn||h（r4*）||r3**）；R4*=h（IDsn||R1*||Ssn||r4*||T3*）；式中，R1*是異或運算得到的值，R4*是傳感器設備節點SNk計算得到的哈希值；步驟S49：第三次檢查，傳感器設備節點SNk檢查R4*是否等于R4，若R4*=R4，則進行下一步驟，否則，終止會話；步驟S410：傳感器設備節點第三次計算，傳感器設備節點SNk生成一個隨機數r5，并計算SKi、B1和B2，所用公式如下：SKi=h（R1*||r3**||r4*||r5）；B1=h（T4||r5||Ssn||IDsn||T3||SKi）；B2=h（r5||T4）⊕r4*；式中，SKi是傳感器設備節點SNk的密鑰，B1是用于驗證和識別身份的哈希值，B2是用于驗證數據完整性的哈希值；步驟S411：傳感器設備節點發送消息；步驟S412：網關節點第三次計算，在時間戳T5計算h（r5*||T4*），所用公式如下：r5*=h（PWi||IDi）⊕r5⊕h（PWi||IDi）T4*=h（T4）；h（r5*||T4*）=B2⊕r4；式中，h（r5*||T4*）是異或運算得到的值，r5*是異或運算得到的值，T4*是對時間戳T4進行哈希運算得到的哈希值；步驟S413：第四次檢查，網關節點GWj檢查（T5-T4）是否小于發送器和接收器的最大允許傳輸延遲ΔT，若（T5-T4）ΔT，則進行下一步驟，否則，終止會話；步驟S414：第二次驗證，網關節點GWj計算B1*，并驗證B1*是否等于B1，若B1*=B1，則對傳感器設備節點SNk進行驗證，否則，終止會話，所用公式如下：B1*=h（T4*||r5*||Ssn||IDsn||T3*||SKi）；式中，B1*是網關節點GWj計算得到的哈希值；步驟S415：網關節點第四次計算，所用公式如下：R7=h（SKi||R1||r4||T5||R4）；R8=h（r5*||r4||T5）⊕r3*；式中，R7是網關節點GWj計算得到的哈希值，R8是異或運算得到的值；步驟S416：網關節點第二次發送請求；步驟S417：智能卡第三次計算，在時間戳T6計算h（r5**||r4*||T5*），所用公式如下：r5**=HIDi⊕h（PWi||IDi）；T5*=h（T5）；h（r5**||r4*||T5*）=R8⊕r3；式中，h（r5**||r4*||T5*）是異或運算得到的值，r5**是異或運算得到的值，T5*是對時間戳T5進行哈希運算得到的哈希值；步驟S418：第五次檢查，智能卡SC檢查（T6-T5）是否小于發送器和接收器的最大允許傳輸延遲ΔT，若（T6-T5）ΔT，則進行下一步驟，否則，終止會話；步驟S419：第三次驗證，智能卡SC計算R7*，并驗證R7*是否等于R7，若R7*=R7，則身份驗證成功，設備激活，否則，會話中斷，所用公式如下：R7*=h（SKi||h（HPWi||T1）||r4*||T5*||R4）；式中，R7*是智能卡SC計算得到的哈希值；在步驟S5中，所述互聯網狀態下設備激活認證具體包括以下步驟：步驟S51：平臺設備開啟，并保證主程序正常工作；步驟S52：主程序在正常聯網狀態下，根據設備中保存的公鑰內容，通過加密算法生成設備信息動態碼；步驟S53：服務端在輸入動態碼，根據私鑰文件解密獲得硬件設備信息及IP地址網關內容，通過UDP通信協議向該平臺設備發送激活邀請協議①；步驟S54：平臺設備接收到激活邀請協議①，響應并提供設備信息至護士站服務端認證激活UDP協議②，同時引入身份驗證機制；步驟S55：護士站服務端接收到認證激活UDP協議②后，記錄和發送認證序列內容TCP協議③給指定設備；步驟S56：平臺設備接收到認證序列內容TCP協議③后，將序列文件內容保存至內部存儲共有目錄下，并設置文件為只讀模式，成功保存文件后發送確認認證激活協議④，并加入失敗重試機制；步驟S57：護士站服務端確認接收到確認認證激活協議④后，記錄當前設備信息和序列文件信息至數據庫，完成認證；步驟S58：完成認證設備進行重啟后，系統主程序會檢查步驟S56中存放的認證序列文件，使用序列文件內容，完成平臺系統功能初始化，并請求服務器完成token內容注冊和激活，完成認證，讀取平臺系統功能配置開始運行平臺多應用系統；若文件讀失敗或文件無效，重新進入到步驟S53等待；在步驟S6中，所述無網絡狀態下設備激活認證具體包括以下步驟：步驟S61：平臺設備開啟，并保證主程序正常工作；步驟S62：保證藍牙模塊正常無損壞，通過傳輸工具在系統存儲位置記錄認證設備公鑰文件和認證序列表文件；步驟S63：認證設備通過藍牙掃描配對，私鑰加密發送激活設備認證BLE協議①，同時引入身份驗證機制；步驟S64：平臺設備持續保存設備認證BLE協議①，遇到指定結尾內容，停止內容解析接收，同時引入錯誤處理機制；步驟S65：平臺設備利用公鑰文件解析協議內容，截取指定字節內容；步驟S66：若平臺設備已完成認證激活，則保存設備認證BLE協議①中指定字節解析的發送端設備信息，加入認證序列表文件，并拼接設備信息反饋確認激活BLE協議②，隨后斷開藍牙鏈接，固定間隔時間后，重新返回步驟步驟S63；步驟S67：若平臺設備未認證激活，則拼接設備信息反饋確認激活BLE協議②；步驟S68：認證設備密鑰盒接收到BLE協議②，根據自身私鑰文件解析并截取指定字節內容，若對應步驟S66保存的設備信息，則記錄該認證設備，加入認證序列表文件，并直接停止步驟斷開藍牙，固定間隔時間后，重新返回步驟步驟S63；若對應步驟步驟S67生成的設備認證序列，則轉至步驟S69；若指定時間內未接收到BLE協議②，則在認證序列表文件移除該設備，斷開藍牙，固定間隔時間后，重新返回步驟步驟S63，過程中加入身份驗證機制；步驟S69：認證設備拼接私鑰文件內容與設備認證序列內容，加密發送認證激活BLE協議③；步驟S610：平臺設備保存BLE協議③，遇到指定結尾內容，停止內容解析接收，利用公鑰內容，解析協議內容，完成認證序列內容和公鑰內容保存，并記錄當前發送端認證設備加入認證序列表文件，斷開藍牙鏈接，過程中采用錯誤處理機制；步驟S611：所有完成認證的平臺設備開啟區塊鏈算法，代替認證設備密鑰盒進行步驟S63，對所有處于步驟S62的附近設備進行BLE協議③；步驟S612：上述操作可通過藍牙基站鞏固步驟S63至步驟S610，只作為數據中轉，不影響實際認證結果；步驟S613：當設備處于局域網或者互聯網狀態下，隨機導入任意一臺認證設備的認證序列表文件至信息交互服務器，即可直接完成所有設備注冊初始化使用；步驟S614：增加日志記錄和監測功能，定期檢查系統的運行狀況。

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