一种机动车检测线数据加密认证装置的制作方法

1.本实用新型属于机动车检测装置技术领域，特别是涉及一种机动车检测线数据加密认证装置。


背景技术：

2.我国对机动车安全检测和尾气排放执行新的国家标准，机动车需要到机动车年检机构上线检测合格后方可上道路行驶。
3.目前机动车年检机构主要通过检测仪器设备采集机动车静态和动态数据，比如灯光、外廓、底盘、车速、轴重、制动、尾气排放等。然后通过仪器设备的串口或者其他通信方式将采集的数据发送给工控机进行运算处理和分析，判定机动车年检是否合格，并将检测过程中的数据通过专网传送给环保局或其他监管机构。在传送数据的过程中，若传输的数据没有经过加密处理，串口数据被侦听，很容易被破解，会造成数据泄露；若正规的仪器设备没有被绑定认证，将通信串口接入另一个非法仪器设备或者模拟假数据的模拟器上，则可能因为检测数据源头造假导致安检或者环保检测不合格的车辆上道路行驶，给社会造成不安全的影响以及环境空气的污染。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种机动车检测线数据加密认证装置，在机动车检测线上，通过在工控机与检测仪器设备之间增加所述加密认证装置，有效解决了关于检测数据源头造假的问题，同时通过在所述加密认证装置中设置硬件加密芯片，防止检测数据被破解和盗用。
5.本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
6.一种机动车检测线数据加密认证装置，所述装置包括主机盒子、通信接口盒子和通信延长线；其中：
7.所述主机盒子包括外壳和在外壳上设置的主板；所述主板上设置有主控mcu、硬件加密芯片、erprom、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二；所述主控mcu分别与所述硬件加密芯片、erprom、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二连接；
8.所述通信接口盒子包括外壳和在外壳上设置的通信接口板；通信接口板上设置有通信接口一和通信接口二，所述通信接口一与所述通信接口二连接；
9.所述通信延长线分别与所述主机盒子中的电磁隔离器二和所述通信接口盒子中的通信接口一连接。
10.进一步的，所述主板上还设置有防拆开关一，所述防拆开关一与所述主控mcu连接，所述防拆开关一通过主机盒子的外壳压紧。
11.进一步的，所述主板上还设置有电池，所述电池分别与所述外部电源和所述主控mcu连接。
12.进一步的，所述主板上还设置有电源指示灯和串口指示灯，且分别与所述主控mcu
连接。
13.进一步的，所述主板上还设置有拆卸指示灯，且与所述主控mcu连接。
14.进一步的，所述主机盒子的外壳由主机外壳a和主机外壳b组成，所述主板设置在且主机外壳b上，所述防拆开关一通过所述主机外壳a压紧；所述主机外壳a和所述主机外壳b通过螺钉固定连接。
15.进一步的，所述通信接口板上还设置有通信接口二锁紧螺钉一和通信接口二锁紧螺钉二。
16.进一步的，所述通信接口板上还设置有防拆开关二，所述防拆开关二与通信接口一连接，所述防拆开关二通过通信接口盒子的外壳压紧。
17.进一步的，所述通信接口盒子的外壳由通信接口外壳a和通信接口外壳b组成，所述通信接口板设置在通信接口外壳b上，所述防拆开关二通过通信接口外壳a压紧；通信接口外壳a和通信接口外壳b通过螺钉固定连接。
18.进一步的，所述硬件加密芯片采用芯片内置的sm2非对称硬件加密算法对数据进行签名加密处理。
19.本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
20.1、本实用新型通过在加密认证装置内置硬件加密芯片，对传输的数据进行了sm2非对称硬件加密算法处理，有效防止检测数据被破解和盗用。
21.2、本实用新型对正规检测仪器设备和加密认证设备进行了合法绑定认证处理，能有效防止模拟器或非法仪器设备替代正规仪器生成假数据，导致检测过程中数据造假的问题。
22.3、本实用新型设计的加密认证装置必须经由监管部门进行合法发行和激活才能使用，防止加密认证装置非法使用。
23.4、本实用新型设计的加密认证装置启用拆卸失效，能有效防止设备被非法拆卸后接入数据造假的模拟器。
24.5、本实用新型设计的加密认证装置内置电磁隔离器，有效解决工控机与加密装置、加密装置与检测仪器设备之间的电磁干扰失效的问题。
25.6、本实用新型设计的加密认证装置内置锂电池，能有效防止设备在外部电源断电的情况下被非法拆卸。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例的机动车检测线数据加密认证装置的整体结构示意图。
28.图2为本实用新型实施例的主机盒子的内部结构示意图。
29.图3为本实用新型实施例的通信接口盒子的内部结构图。
30.其中，100-主机外壳a，110-主机外壳b，1-主板，2-主控mcu，3-硬件加密芯片，4
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eprom，5-防拆开关一，6-外部电源，7-电源指示灯，8-串口指示灯，9-拆卸指示灯，10-电池，
11-电磁隔离器一，12-电磁隔离器二，13-主板外壳固定螺钉，14-主机外壳锁紧螺钉，200-通信接口外壳a，210
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通信接口外壳b，20-通信接口板，21-通信接口一，22-防拆开关二，23-通信接口二锁紧螺钉一，24-通信接口二，25-通信接口二锁紧螺钉二，26-通信接口板外壳固定螺钉，27-通信接口外壳锁紧螺钉，300-通信延长线。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例：
33.本实施例提供了一种机动车检测线数据加密认证装置，通过在工控机与现有正规检测仪器设备之间加装一个不能被非法拆卸的数据传输加密及绑定认证设备，数据加密采用硬件加密芯片，具有sm2非对称加密算法，将正规检测仪器设备的编号与该加密认证装置的编号绑定，并经过监管部门的合法认证发行后并现场安装激活后方可使用。
34.如图1所示，机动车检测线数据加密认证装置由主机盒子、通信接口盒子和通信延长线组成300，其中：
35.主机盒子，主要用于检测仪器认证、对数据进行加密和传输、防止装置被拆卸进行管理、电源管理和信号指示等。
36.通信接口盒子，主要用于锁紧并封闭检测仪器通信接口，同时具有防拆功能。
37.由于主机盒子功能多，体积较大，直接安装连接到目前在用的所有检测仪器接口比较困难，因此通过扩展的通信接口盒子与检测仪器连接，由于通信接口盒子功能简单，体积非常小，易于移动，可以方便地连接到所有检测仪器接口，兼容性非常高。
38.通信延长线300，主要用于主机盒子和通信接口盒子的数据通信连接。通信延长线300两端分别为卡扣连接，均卡紧在外壳内。
39.主机盒子的外壳由主机外壳a100和主机外壳b110组成。
40.如图2所示，在主机外壳b110上设置主板1，主板1通过主板外壳固定螺钉13固定在主机外壳b110上，主板外壳固定螺钉13设置在主板的四个方向。
41.主板1上设置有主控mcu2、硬件加密芯片3、eprom4、防拆开关一5、外部电源6、电源指示灯7、串口指示灯8、拆卸指示灯9、电池10、电磁隔离器一11和电磁隔离器二12。主控mcu2通过主板上的线路分别与硬件加密芯片3、eprom4、防拆开关一5、外部电源6、电源指示灯7、串口指示灯8、拆卸指示灯9、电池10、电磁隔离器一11和电磁隔离器二12连接。
42.通过主机外壳a100压紧防拆开关一5，同时主机外壳a100和主机外壳b110通过主机外壳锁紧螺钉14锁紧，主机外壳锁紧螺钉14布置在主机外壳b110的四周，防止非法拆卸。
43.通信接口盒子的外壳由通信接口外壳a200和通信接口外壳b210组成。
44.如图3所示，在通信接口外壳b210上设置通信接口板20，通信接口板20通过通信接口板外壳固定螺钉26固定在通信接口外壳b210上，通信接口板外壳固定螺钉26布置在通信接口板20的上下两侧。
45.通信接口板20上设置有通信接口一21、防拆开关二22、通信接口二锁紧螺钉一23、通信接口二24和通信接口二锁紧螺钉二25。
46.通过通信接口外壳a200压紧防拆开关二22，同时通信接口外壳a200和通信接口外壳b210通过通信接口外壳锁紧螺钉27锁紧，通信接口外壳锁紧螺钉27布置在通信接口外壳b210的四周，防止非法拆卸。
47.为了更好理解本实用新型，结合附图对该加密认证装置作进一步安装实施说明。
48.将主机盒子中主板1上的的硬件加密芯片3、eprom4、防拆开关一5、外部电源6、电源指示灯7、串口指示灯8、拆卸指示灯9、电池10、电磁隔离器一11和电磁隔离器二12通过主板上的线路连接到主控mcu2。
49.防拆开关一5通过主机盒子的外壳a100压紧，再使用主机外壳锁紧螺钉14锁紧主机外壳a100和主机外壳b110，防止拆卸。
50.将通信接口盒子中通信接口板20上的防拆开关二22和通信接口二24通过通信接口板上的线路接到通信接口一21。
51.通信接口一21通过通信延长线连接到主板上的电磁隔离器二12。
52.检测仪器，如废气仪、烟度计、灯光等设备通过仪器的接头连接在通信接口二24上，通常通信接口二24是db9接头，检测仪器的通信接头连接上后，在通信接口盒子内部将通信接口二锁紧螺钉二25和通信接口二锁紧螺钉一23锁紧，然后通过通信接口盒子外壳a200压紧防拆开关二22，再使用通信接口外壳锁紧螺钉27锁紧通信接口外壳a200和通信接口外壳b210，防止拆卸。此时，由于将通信接口二锁紧螺钉一23和通信接口二锁紧螺钉二25均置于通信接口盒子内部，检测仪器的通信接口将无法从通信接口盒子外部拆卸。
53.工控机的通信串口通常是db9接头，工控机通过通信串口与主机板上的电磁隔离器一11连接，工控机的通信串口不用做接口防拆卸处理。因为不接入加密认证装置，工控机接收到的数据无效。
54.加密认证设备必须先经由监管部门进行合法发行才能使用，防止加密认证设备被非法使用。连接组装完成后，采用监管部门的专用设备激活加密认证设备，加密认证设备方可使用。
55.当加密认证设备第一次上电开机时，主控mcu2会验证检测仪器设备是否为监管部门认证过的合法设备，验证成功后，主控mcu2负责接收工控机的控制命令并转发给检测仪器设备，如废气仪、烟度计、灯光等串口设备；检测仪器将采集到的机动车检测数据发送回主控mcu2，主控mcu2将检测数据发送给加密芯片进行数据签名加密，加密完成后再发回主控mcu2，主控mcu2将签名加密好的数据再发给工控机。
56.硬件加密芯片3采用芯片内置的sm2非对称硬件加密算法对数据进行签名加密处理，其中，sm2非对称硬件加密算法为现有技术。
57.eprom4用于存储拆卸状态标志、合法发行的检测仪器设备编号等。
58.防拆开关一5的作用是防止加密认证设备主机盒子被非法拆卸，防止数据造假者断开通信接口盒子后，非法直接将模拟器或者非法检测仪器设备与主机盒子的电磁隔离器二连接，导致数据源造假。
59.防拆开关二22的作用是防止通信接口盒子与检测仪器设备之间的通信接口被非法拆卸。防止数据造假者断开通信接口盒子与检测仪器设备之间的通信接口后，非法将模
拟器或者非法检测仪器设备与通信接口盒子的通信接口二连接，导致数据源造假。
60.当造假者想要断开加密认证设备与检测仪器设备之间的通信接口时，必须要先拆开加密认证设备的外壳，比如主机盒子的外壳a100或通信接口盒子的外壳a200，当加密认证设备的外壳被非法拆卸后，防拆开关会产生一个拆卸信号通知主控mcu2，主控mcu2会记录本次拆卸信息到eprom4，同时会使检测仪器到工控机的数据传输失效。当加密认证设备失效后必须到监管部门重新发行和激活后方可再次使用。
61.外部电源提供直流电源给系统供电，同时给电池充电。
62.当外部主电源断电后，系统自动切换到电池给系统供电。
63.系统提供电源指示灯提示系统电源正常工作、串口通信指示灯提示数据通信状态、拆卸指示灯提示设备是否被拆卸过。
64.加密认证设备与工控机的通信数据链路和加密认证设备与检测仪器设备的通信数据链路设置电磁隔离器，有效解决工控机与加密设备，加密设备与检测仪器设备之间的电磁干扰失效的问题。
65.在机动车检测线上工控机与检测仪器设备之间增加数据加密认证设备有效解决了监管部门关于检测数据源头造假的现场问题。
66.综上所述，本实用新型设计了一种机动车检测线数据加密认证装置，通过在工控机与检测仪器设备之间增加所述加密认证装置，所述加密认证装置主要是通过设置防拆开关、主控mcu、eprom、电池和指示灯等，从而有效解决了关于检测数据源头造假的问题；同时通过设置硬件加密芯片，防止检测数据被破解和盗用；内置电磁隔离器，防止了电磁干扰失效的问题。此外，由于通信接口盒子功能简单，体积小，易于移动，可以方便地连接到所有检测仪器接口，兼容性非常高。
67.以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。

技术特征：
1.一种机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述装置包括主机盒子、通信接口盒子和通信延长线；其中：所述主机盒子包括外壳和在外壳上设置的主板；所述主板上设置有主控mcu、硬件加密芯片、erprom、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二；所述主控mcu分别与所述硬件加密芯片、erprom、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二连接；所述通信接口盒子包括外壳和在外壳上设置的通信接口板；通信接口板上设置有通信接口一和通信接口二，所述通信接口一与所述通信接口二连接；所述通信延长线分别与所述主机盒子中的电磁隔离器二和所述通信接口盒子中的通信接口一连接。2.根据权利要求1所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述主板上还设置有防拆开关一，所述防拆开关一与所述主控mcu连接，所述防拆开关一通过主机盒子的外壳压紧。3.根据权利要求1所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述主板上还设置有电池，所述电池分别与所述外部电源和所述主控mcu连接。4.根据权利要求1所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述主板上还设置有电源指示灯和串口指示灯，且分别与所述主控mcu连接。5.根据权利要求2所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述主板上还设置有拆卸指示灯，且与所述主控mcu连接。6.根据权利要求2所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述主机盒子的外壳由主机外壳a和主机外壳b组成，所述主板设置在且主机外壳b上，所述防拆开关一通过所述主机外壳a压紧；所述主机外壳a和所述主机外壳b通过螺钉固定连接。7.根据权利要求1所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述通信接口板上还设置有通信接口二锁紧螺钉一和通信接口二锁紧螺钉二。8.根据权利要求7所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述通信接口板上还设置有防拆开关二，所述防拆开关二与通信接口一连接，所述防拆开关二通过通信接口盒子的外壳压紧。9.根据权利要求8所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述通信接口盒子的外壳由通信接口外壳a和通信接口外壳b组成，所述通信接口板设置在通信接口外壳b上，所述防拆开关二通过通信接口外壳a压紧；通信接口外壳a和通信接口外壳b通过螺钉固定连接。10.根据权利要求1所述的机动车检测线数据加密认证装置，其特征在于，所述硬件加密芯片采用芯片内置的sm2非对称硬件加密算法对数据进行签名加密处理。

技术总结
本实用新型公开了一种机动车检测线数据加密认证装置，包括主机盒子、通信接口盒子和通信延长线；其中，主机盒子包括外壳和在外壳上设置的主板；主板上设置有主控MCU、硬件加密芯片、EPROM、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二；主控MCU分别与硬件加密芯片、EPROM、外部电源、电磁隔离器一和电磁隔离器二连接；通信接口盒子包括外壳和在外壳上设置的通信接口板；通信接口板上设置有通信接口一和通信接口二，通信接口一与通信接口二连接；通信延长线分别与电磁隔离器二和通信接口一连接。本实用新型设计的装置结构简单，待检测机动车在检测过程中，传送的数据不会被泄露，同时保证了检测数据的真实性。检测数据的真实性。检测数据的真实性。


技术研发人员：颜志军 郑锡锋 梁玉书 吴祥淼
受保护的技术使用者：广州华工邦元信息技术有限公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/4/15