【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

$ o3 H0 V7 i: a5 N; \5 w: ?
6 _9 ~; b; E( E% W& j  i

    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》。
" w2 X7 F, ?' Z# A9 T" I# Q    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。
( J/ O0 z5 X/ G4 X
  
    图1.0.1 TEA加解密相关函数
    图1
- W: A; T+ D4 w- M, B8 G( a+ c2 x    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。
) o& U7 s" d) V( D
. o) j1 k/ A9 @0 o8 C* G& b' W5 C    
    图1.0.2 getEncryptSize()函数
4 C/ y% n2 T8 g9 a& o4 E. m    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。
1 {# v  D9 A+ \- M7 y) `, X3 K
   
* ~* f; k/ a4 P    图1.0.3 加密函数
    图3
    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）。
3 |+ s( C; d% b0 i2 C    大端与小端的区别在于数据的存储在内存的高低位不同。
7 W1 q: |9 U9 `: M+ ^4 [    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。
    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。
; E" _7 ^' i" }. f7 a9 T# a/ ~    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。
7 t* {) h( [- y' ~2 g
4 x3 Z6 |' H* z; A    
    图1.0.4 decryptBatch函数
    图4
9 L# N0 c" h. e
- D6 F8 t6 U' F+ \( M
$ g4 f% D, k) x2 r8 z8 `  J) E( }
' U# I2 }& x4 m1 K6 K' U- m    附：AI设备通信协议
    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。
    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。
( c' t; N( h* F' W    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。
" j' q$ a+ o# ], ^    1、通用数据包
$ I  `/ Z! M, C    1.1 激活数据包
    设备第一次跟服务器建立连接，建立连接后发送该数据包。
+ o) F: _* r% h! {    数据包格式：
: U& B% b& K$ B' M
   
    表1
6 }7 L* [3 v4 O3 l, |6 ?9 D1 c; ~  r    响应结果：
& A( d2 B' x, B# O6 z- f( z    如果该设备已经激活、报文无法解析、鉴权失败，将断开连接。
4 {) Q+ ^: w4 G7 r* x" q3 t    解析并鉴权成功后，响应的数据包格式如下：

! s& ?6 P4 q; e" D& ?/ }3 h# K    
    表2
7 I' R* a) O3 n7 B& b9 d    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。
    数据包格式：

$ t% |+ l$ f4 _7 o; x) Q+ `; `( F    
1 E# R1 g2 \  }' _8 g    表3
+ s7 P) |6 t/ J- Y$ n    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
" U+ S! [+ {5 o: A' o9 \! u* V    解析并鉴权成功，之后数据交互使用skey加密。

   
    表4
    1.3 更新秘钥数据包
    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。
' G0 ^/ w; r0 `$ d! c+ c  A$ R  p: C    数据包格式：

   
    表5
+ U0 v; O" c6 n    响应结果：
: T- \, m$ W# `" k0 f& U% W& H2 `7 W9 O    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
4 s  M+ i5 o* x4 n. O8 {    解析成功，响应的数据包格式有两种：

   
( j0 i: ?& h1 i& K' T) y3 l    表6
    1.4 更新秘钥确认包
% j% R7 ?; M/ r, W8 K. [    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。
    数据包格式：

  f0 J7 }) r! J, H$ l    
: A; l4 L8 r6 N    表7
9 Q5 R7 d; l$ B1 B* e: q; l    响应结果：
0 H- ~& K$ c5 M+ P& i# Z    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
/ w0 b# W5 U: r( ^- v3 Q    解析成功响应报文，之后的请求将使用新的skey。

   
4 F  g. u. g8 p% P    表8
! a+ z* z! M0 W5 T    1.5 握手包
    已激活的设备在与服务器建立连接后，先发送该包鉴权。
! @3 ~% g0 E' }& {$ a  ^. X    数据包格式：

2 @/ S- y: D* x! a& o   
    表9
    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
2 o5 f2 V; }! X) l
; o( M" h; `# `/ P. a% s    
1 p' v" S# L* p9 `$ p) \; N    表10
7 b' ^1 Y: h0 N    2、人脸识别业务数据包
* l: H( `, e% T2 |, W  j    2.1 人脸注册数据包
    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。
( G  V/ w7 ^3 u4 g) A: F, [9 ?    数据包格式：

   
) R) s) ~0 c* G; |0 Z    表11
    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功，开始发送不同类型的人脸图片。
9 u. j7 i3 x2 P/ v$ p! n& g
   
    表12
    ②脸部信息注册包
7 z. F9 O6 b0 S* k. ~, U* K& c    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。

   
% E5 K5 K5 g- G% \8 {8 ]    表13
    响应数据：
0 |! R  e6 G9 c
+ Y0 W9 [5 [* X3 E6 {    
$ `2 x3 X4 J2 s2 p2 M" ^$ J: |    表14
7 {! p: I8 [0 x, {% E    ③结束注册数据包
    注册完成发送结束注册包。
# R2 ^9 F; U& ]( O# i7 |" i
3 m$ y! W* U8 i2 z* n5 i    
$ }2 x% @$ e" p' r    表15
6 X1 G6 C/ n  V& I. u- n    响应数据：

   
1 H1 W/ g4 Y, B$ G    表16
    2.2 人脸删除
9 O# i8 {% ]6 z8 O" x# }' h    用于删除人脸信息。
/ l. j% g/ P; V- [    数据包格式：
& Q( ^. S5 x. J5 ?% e# M& D; z
% X! E7 H7 j+ [* U' i    
    表17
    加密字段格式：
; I! E) I7 q7 j0 u  @7 ^: Q
   
    表18
+ e. f9 O: Q2 m# z* l    响应数据：
2 v! G) l* V  Q# `" w3 o& r7 W2 S# G    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
1 Q; K! l( J8 C    解析成功。

& z# u. T6 i0 }
    表19
    2.3 人脸识别
! B! u+ N; m- V    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。
    数据包格式：

   
2 s3 o* \8 D$ W. N4 V1 e    表20
" ^5 W. L5 x8 S    加密字段格式：
' |) Z& c# [" V# u- n
% c( X! j7 D0 m3 s9 F    
    表21
    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功，识别包格式：
# j, t  F; M+ L. \2 @0 {5 `$ B4 L
   
    表22
9 O5 c7 b0 _2 w) @, w8 E    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。

8 y! u( u% U% r    
5 i3 g1 E* z( {8 \6 w& t8 m    表23
    2.4 人脸认证
$ y& p. ^2 {$ j/ @$ W    用于比较人脸与指定用户id之间的相似程度。
    数据包格式：

( p6 S1 U" x, Q0 R9 t' |+ J4 E7 }1 J; D+ E    
5 e$ O4 h+ p' ~5 |+ A6 h- H    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。
# |& S0 d4 G) D
   
% ~# o# C: E- Z    表25
    响应数据：
; Y* c" V6 Z7 E) r  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/ }$ f4 A6 P
   
2 P8 H) K. S' {9 p( z    表26

9 W5 }& r; M1 E
2 \& h0 B0 D3 g$ }7 h7 W
$ L" [8 B! i4 ^8 P3 o7 y

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2022-8-10 14:21 上传

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# c( j7 H! @3 O8 Y  e( j


: U) k8 J0 Q0 b" ^3 e
2 U+ d6 Z: U* t+ W3 O8 c
% b- `5 u, h. h0 J* V