【开发教程15】疯壳·AI语音人脸识别-加解密及数据协议

FutureX

CC3200AI实验教程

——疯壳·开发板系列

加解密及数据协议

1 |4 }1 U. E6 q9 @! Y  d) p2 @


    在《AI人脸系统架构》一节中，我们提到AI设备与服务器之间的通信协议及TEA加密。这一节主要来讲解一下TEA加密另附上《AI设备通信协议》。
    使用IAR打开AI_OCR工程，在工程中找到TEA.c，并打开其关联的头文件GeekTEA.h，可以见到如图1.0.1所示的在本工程中用到的与TEA加解密相关的函数。
- ^& n1 j) o3 u2 }
9 z  ]9 p" z) M5 }  T   
    图1.0.1 TEA加解密相关函数
. k4 ^4 }) w; L( l    图1
) g1 t+ N: ^9 G, r6 |& v    由于加密前需要传递加密缓冲区大小的形参，故在加密前需要先调用获取加密缓冲区的大小的函数getEncryptSize()，其函数内容如图1.0.2所示。

   
    图1.0.2 getEncryptSize()函数
' Y4 j, e* J  e    图2
    接下来就是对加密数据进行拼装以及对数据进行加密，如图1.0.3所示为批量加密函数。

   
    图1.0.3 加密函数
7 t% B5 }# B! Y    图3
1 O$ T3 C* q) i7 L& {6 e2 P    形参buf为存储加密后的数据缓冲区、size为getEncryptSize获取到大小、key为加密的秘钥即程序中的globle_Auth_key或者Skey、IS_BIG_ENDIAN为大小端选择（1为大端、0为小端，CC3200为大端）。
    大端与小端的区别在于数据的存储在内存的高低位不同。
    大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中。
3 {+ r  A1 F; i3 K* M    小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中。
9 ~! E. _# J7 N- b& ]5 P    解密部分和加密部分相似，是一个逆运算。如图1.0.4为decryptBatch()即解密函数。
6 U: Q  s8 n+ h$ N
" z$ r0 Z3 v% C( B    
    图1.0.4 decryptBatch函数
0 h# L8 d; t  B9 l* w& m; n    图4



; Y, |/ S4 w8 h; C* w! d3 M    附：AI设备通信协议
1 y, N: }* e# W6 c- K' Z/ x7 V    一、数据包种类
    响应数据报文分为两部分：报文头、报文体。报文头固定9个字节，头四个字节是报文类型，对应请求数据包的报文类型，接下来四个字节是报文体（不包括报文头）的长度。最后一位是响应状态码，其中0xff固定表示秘钥过期，需要更新秘钥，其他以各自描述为准。
2 ^. k0 V0 q& M9 u4 Y% b    请求数据报文分为两部分：报文头、报文体。报文头固定8字节，头四个字节是报文类型，后四个是报文体的长度。
9 C% D3 j- A0 w1 H& z    人脸注册发送图片报文类型报文头5个字节，第一字节报文类型，后四个报文体长度。
+ l, C0 X7 g/ A* r4 e0 M$ W8 J    1、通用数据包
, B0 N0 Z4 h. Z! `, g( O    1.1 激活数据包
1 ?1 N) ]' n5 N/ M9 V    设备第一次跟服务器建立连接，建立连接后发送该数据包。
    数据包格式：

   
    表1
" O  u! L' P1 ^9 ~( v" f    响应结果：
5 W4 o' `% p4 f; P0 V    如果该设备已经激活、报文无法解析、鉴权失败，将断开连接。
$ N& k" `. A3 w6 H+ ?    解析并鉴权成功后，响应的数据包格式如下：

- r  a2 E9 p! L    
: O1 {, a- F3 o6 X  C    表2
; C7 k; R4 k, C    1.2 激活确认包
    用于接收到激活数据包响应数据后返回确认信息。
$ P/ a' t( c: s+ @. H" m    数据包格式：
/ Q6 w1 ^) [- c4 ?- j
3 P* \7 a2 Z$ ]4 Y3 f    
    表3
    响应结果：
0 [& ]4 V0 M0 [. U3 k    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
. D! S/ x3 d: k    解析并鉴权成功，之后数据交互使用skey加密。

) g% i% N3 t9 \: s5 c+ V0 O- B    
" p# K- K* O: ?  S8 z    表4
8 O, S0 R( x5 }5 s    1.3 更新秘钥数据包
- {5 q- t5 d/ h' O* g( @' ~; E6 g    用于秘钥过期时更新秘钥，也用于心跳，如果一段时间没有请求，发送该包。
    数据包格式：

   
* W5 W% v9 F4 f, `; W    表5
    响应结果：
4 K2 [( I! a+ b) u' ~    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
& z3 b1 d. S/ f$ D    解析成功，响应的数据包格式有两种：
$ r) n+ d, k4 Z7 @, N3 b; Q% q# b
   
    表6
    1.4 更新秘钥确认包
5 d. c/ ]6 x# I  Q    用于发送更新秘钥数据包接收到返回数据后进行确认的数据包。如果未收到响应或超时，可再次请求。如果请求成功，表示秘钥更新成功，旧的skey将彻底无法使用，之后与服务器通讯将使用新的skey。
4 s3 o7 }% |/ P) ~9 L    数据包格式：
& E0 q$ K+ N9 s5 b$ b! e
3 ]4 ?/ R! x9 }2 D8 X- W, O+ ]* [    
- {# U! ~/ e$ l  Y  M5 r    表7
    响应结果：
- ]2 A* L4 R2 p, T# N% v! q    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
7 ?1 }3 r1 x7 y) E    解析成功响应报文，之后的请求将使用新的skey。
' a- Y$ b8 r( S6 M
   
" c2 B$ T( s; |9 [% U5 E2 z    表8
* P9 S  G) H3 e8 E$ K! `  m    1.5 握手包
7 \( |/ N/ j  x* u6 @    已激活的设备在与服务器建立连接后，先发送该包鉴权。
$ R' v: o1 C, Y6 [/ _- j" o    数据包格式：

/ O7 m/ Z; T. l. |& u   
    表9
. k; ]8 ^( F' Q  F7 v) C. |* `    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功响应报文。如果响应结果skey过期，发送1.3、1.4的包
4 z( o3 m1 p- e7 Q( l. E) ]3 n
   
9 L  z4 a$ O* j8 q) _    表10
    2、人脸识别业务数据包
" k$ W3 f( O2 m! E- K/ Y    2.1 人脸注册数据包
3 L; y8 x3 a* o6 h- G/ q) p    人脸注册流程：先发送注册开始数据包，收到确认后，依次发送各个不同的人脸数据包。最后发送注册结束包，收到确认后结束人脸注册。
    数据包格式：
& Y" y% F+ N; L! J( L) ]
8 A8 g/ i3 W  V# v& q    
: U+ h0 n1 a- G$ N  u    表11
8 C- g* z( a5 g3 U$ M9 O- @    响应数据：
. P3 L/ [5 [5 c) L& n7 Z    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
* l) C. r7 \; B/ G5 H( P4 ^, |! y    解析成功，开始发送不同类型的人脸图片。

' N. Q' o0 t4 P* O    
6 Y" _' ^) B( [. Q/ `, U, J  S    表12
7 [; v( K9 H' r; a) u# D2 I    ②脸部信息注册包
    人脸类型代码：0x00:正脸；0x01:左侧脸；0x02:右侧脸；0x03:闭眼；0x04:张嘴；0x05:微笑；0x06:眨眼。

   
+ u8 K+ V- Y! U) y7 ]. S- R9 _  b$ Y    表13
    响应数据：
3 u% V( B8 m+ ?" T( ~! [
, F! z. }: Q9 I5 h' @4 T    
    表14
    ③结束注册数据包
    注册完成发送结束注册包。

& M1 H% q3 c0 Y+ e( N    
    表15
    响应数据：
) d7 Y9 n7 U4 M* V6 F
   
    表16
    2.2 人脸删除
* u  ~& r0 E% }& x    用于删除人脸信息。
    数据包格式：

$ A4 e9 D) [' Y* d, `* h9 o: }1 {3 J    
    表17
) h: B% J1 q1 I: p9 B! r    加密字段格式：

* W% ]" c+ ?, O, A/ k    
    表18
. U8 T8 W) F% ~5 I2 U% D    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
) I  w# @7 `" ^5 W2 r* A# a    解析成功。

) c, b) l% }+ v( E' q+ \0 h. O
    表19
    2.3 人脸识别
& H1 [0 K. V3 r2 z1 H" l    用于已知一张脸，在人脸库中找到最相似的脸，user_top_num表示返回相似度最高的前多少个人脸。
2 [, D; k' \% m! _) F3 }$ `; j8 }    数据包格式：

. o( p6 X0 N" Y    
* _' s$ q4 I$ I/ @% T8 h/ x    表20
    加密字段格式：
7 P7 X( ]1 ^, f5 j6 \
   
    表21
0 W* W3 F4 f: j: [7 R    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
3 P" q7 f( X% n    解析成功，识别包格式：
; o/ T" l, k2 N0 B
& I- {( c  l& U! r2 E: o! m4 U    
    表22
    单次循环体格式，人脸类型代码：0x00:正脸；0x01:左侧脸；0x02:右侧脸；0x03:闭眼；0x04:张嘴；0x05:微笑；0x06:眨眼。

   
- v" U0 D$ b7 x8 }1 L    表23
+ ], ^* K; r+ q- M/ \" [8 x    2.4 人脸认证
    用于比较人脸与指定用户id之间的相似程度。
    数据包格式：
. {4 {$ g0 T% H) G1 ?' G& b1 g. N
: ]- X3 w$ p; ^    
    表24
    加密字段格式，人脸类型代码：0x00:正脸；0x01:左侧脸；0x02:右侧脸；0x03:闭眼；0x04:张嘴；0x05:微笑；0x06:眨眼。

( R" F- y/ g+ V- p$ I7 _: x" u    
    表25
    响应数据：
$ d" T1 ^7 }' P* w! B/ y    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功，返回数据包格式：

   
% A" G( l3 n+ e. j    表26
6 q7 H2 w- U& w' r/ p- W7 c" ~  K  ^) C
3 B( A0 F# ^) I- Q
, ~/ W+ ^2 T+ S
- `8 T: \1 f. k5 O$ i

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2022-8-10 14:21 上传

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$ Q! i# G- \( s; x3 C! u5 @2 K

, `/ b% d8 l1 d9 |) H) c

. |4 y) d: Y# \+ ^1 m
9 `* Y" Z0 o0 _9 P# Q; {