[发明专利]一种加密模组、加密系统及加密方法

说明书

本发明公开了一种加密模组、加密系统及加密方法，应用于水、电、燃气表，加密模组包括集成的安全芯片和通讯芯片，所述安全芯片与所述通讯芯片互连，所述通讯芯片通过第一通讯接口与外部设备通信；所述安全芯片，用于控制所述通讯芯片收发数据，对接收的数据进行认证核验与解密，对需要发送的数据进行加密。本发明将安全芯片和通讯芯片集成在同一加密模组上，使集成度更高，占用PCB面积更小，更利于产品成本优化，减少表具MCU的资源开销，能够更好地保证数据的机密性、完整性。

技术领域

本发明涉及水电燃气领域，具体涉及一种加密模组、加密系统及加密方法。

背景技术

NB-IOT聚焦于低功耗物联网市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。由于其在成本、覆盖、功耗等技术上的优势，被广泛应用于公共事业领域。随着物联网的飞速发展，物联网的安全问题日益突出。SE作为一种安全芯片，可对数据进行安全处理、安全计算及安全存储等，可实现身份认证、数据传输加密、敏感信息保护等功能。具有国密算法的安全芯片，在公共事业领域，应用越来越广泛。

对于传统的水电燃气行业，要完成普通的计量表具到具有远程通讯功能的智能表，需要在传统表内增加远程通讯功能，为了保证数据的安全性及私密性，做通道加密必不可少，这必然还要在表内集成具有加密功能的安全芯片。目前传统燃气表、水表进行物联表升级改造时，普遍做法是在表具增加一个具有远程通讯模块的芯片，NB通讯模组作为低功耗的一款产品被广发应用。而随着物联网产品对于数据安全越来越重视，具有加加密功能的安全芯片SE，也成为智能表具必不可少的一个单元。尤其是具有国密SM1/SM2/SM3/SM4/SM7等算法的国产安全芯片，在表具产品中应用越来越多。在具有联网功能的智能表具中，通常是由表具MCU对通讯模组及安全芯片SE进行控制。在进行数据传输时，由表具MCU将远程数据先发送给SE，进行数据的加密处理，之后MCU处理完相关数据后，再将回传数据给SE进行加密后，由MCU传给通讯模块，完成数据的远程通讯，数据流的交换过程如图1所示。但是，此方案具备以下缺点：

1)集成度差，数据在主芯片、NB通讯模块和SE之前进行传输，需要传输的次数较多。

2)需要表具MCU具有较多的资源支持与SE、通讯模组之间连接与通讯。

3)产品开发过程复杂，开发周期长。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种加密模组、加密系统及加密方法，集成安全芯片SE与通讯芯片，集成度更高，占用PCB面积更小，更利于产品成本优化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种加密模组，应用于水、电、燃气表，所述加密模组包括集成的安全芯片和通讯芯片，所述安全芯片与所述通讯芯片互连，所述通讯芯片通过第一通讯模块与表具MCU通信，通过第二通讯模块与远程服务器通信；

所述安全芯片具体用于将需要所述表具MCU处理的数据通过所述第一通讯模块发送给所述表具MCU，还用于将所述表具MCU需要返回给所述远程服务器的数据加密后通过所述第二通讯模块上传给所述远程服务器。

进一步，如上所述的加密模组，所述第一通讯模块包括UART通讯模块、SPI通讯模块和IIC通讯模块。

进一步，如上所述的加密模组，所述第二通讯模块包括NB通讯模块和4G通讯模块。

一种加密系统，应用于水、电、燃气表，所述加密系统包括所述的加密模组，以及表具MCU和远程服务器；

所述加密模组具体用于将需要所述表具MCU处理的数据通过第一通讯模块发送给所述表具MCU，还用于将所述表具MCU需要返回给所述远程服务器的数据加密后通过第二通讯模块上传给所述远程服务器。

一种加密方法，应用于所述的加密系统，所述加密方法包括以下步骤：