【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

. `) n/ p8 M5 `# X/ \1 L" p) a
: g/ Q! Q( c2 M+ W
: p1 ?  r4 e& Z# g* V
    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。

, |& \9 e, I7 Z. }0 i0 Q7 f& {   
    图1.0.1 TEA加解密相关函数
    图1
    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。

2 R& t1 p0 `7 Y6 U  W6 \9 v+ ]    
# i! Q) V! ]9 ]    图1.0.2 getEncryptSize()函数
  s; H( y0 o) [$ k" _2 y/ f9 ]    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。
- ]0 |! q9 j1 h/ {7 @- A  l) g
   
    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）。
    大端与小端的区别在于数据的存储在内存的高低位不同。
. A! @4 s* U$ L8 E5 |    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。
    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。
& Q9 t2 D3 p4 S2 T5 M/ Z1 ]5 s
- H' ?+ D5 ]. @/ ?& C* u    
# n: \0 }7 j/ d! O( S7 x: c    图1.0.4 decryptBatch函数
( j& n" o8 s! V5 |, ~    图4

3 a+ E7 I6 t) Z! B

  p8 I: e3 A$ q3 R! m- R    附：AI设备通信协议
    一、数据包种类
+ e7 [! W$ |+ C: W7 H) X, ~. w* a    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。
    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。
    1、通用数据包
    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。
' N& u+ r: O( l: ?( |1 O! Q    数据包格式：

/ f( C% M6 J! G    
    表1
    响应结果：
    如果该设备已经激活、报文无法解析、鉴权失败，将断开连接。
    解析并鉴权成功后，响应的数据包格式如下：
, Q# F3 h0 G4 Q6 A( a
   
    表2
  t2 c* \: ~* I    1.2 激活确认包
/ f/ b4 f: @" u! N    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：

7 w% ^* T0 q  k$ r" ~    
    表3
    响应结果：
0 T7 k4 C8 \; |" N    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析并鉴权成功，之后数据交互使用skey加密。
1 t1 ]. c. @5 }: A9 z0 h: d
   
4 R, z$ {9 |5 x- O    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。
    数据包格式：

5 s$ J' l2 M6 V7 \- y; q1 h    
% f, N* l6 u1 _0 G, T# N6 a5 Y    表5
+ C. H. ?. }, F0 R" Q2 U- N    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功，响应的数据包格式有两种：

   
$ R5 L5 Y" L3 L7 Z    表6
    1.4 更新秘钥确认包
    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。
1 K+ ?: j, s8 i0 t    数据包格式：
. L- n- u5 H' w9 }# L+ ^' J5 C
   
( U) }3 q, f' r) u/ e    表7
    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
3 N  L* v& g& Y5 a2 P    解析成功响应报文，之后的请求将使用新的skey。
$ \/ J, ^6 u! J  x7 |
   
: Z3 s0 s2 R) a4 }7 @# ]! `+ \: h    表8
    1.5 握手包
1 C' _& L7 ^2 t7 v    已激活的设备在与服务器建立连接后，先发送该包鉴权。
    数据包格式：
1 `( O) X, H* ^1 x9 g: X- f
. P. m5 v3 F: I4 E   
    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
4 O! E* K9 @$ n
! c: H4 [" n; }' s" j, @    
3 E3 J( K' x; \    表10
/ [! i- l0 p/ s* O    2、人脸识别业务数据包
    2.1 人脸注册数据包
* M5 J5 P2 S; ~6 w* X) n: X& @    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。
- C3 u7 O# X6 R( f  T    数据包格式：
9 c3 p7 \5 M" Z" Q7 p$ x3 c
   
    表11
! N8 Y7 J5 L* O, V* B1 E9 H    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。

' @1 q" }; e% }! _    
    表12
    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。
. Y$ T5 Y& k7 b) l8 k1 E7 {
/ Z2 R2 G4 D' P& ~    
    表13
, _  n. C0 r3 E- y9 H3 f    响应数据：
7 q0 L4 z0 X$ k: r6 U# K6 k
# K( p# C! U2 g5 s5 `  O    
    表14
1 B% l5 p. ^  m7 ?8 |$ V    ③结束注册数据包
    注册完成发送结束注册包。

7 m/ q# c- w2 f( F4 [. k" _* n$ b! g    
! P) l7 a' g+ K& ]. ^! A    表15
, ~, q0 k% a9 ]- B, f    响应数据：
/ _6 c" g5 T/ ]' C0 D2 f# f/ ?/ l
/ J7 f& x  H3 v" _; D    
    表16
    2.2 人脸删除
+ A8 r1 X1 b$ Z7 C# Y2 l1 N    用于删除人脸信息。
    数据包格式：

8 G$ x: E2 \  e4 r/ K9 H    
# e, G4 u( P% d' _    表17
    加密字段格式：

   
    表18
2 I* S/ T/ A3 U/ d1 W$ U    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功。
& C$ b- J# Y% `) X0 J

    表19
; h' P/ t2 q$ f& Z! N1 W    2.3 人脸识别
    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：

   
, x+ ~( D9 F4 B' m* ~1 Y) p    表20
    加密字段格式：

   
    表21
5 x' g$ ?( f- n1 L+ O( @+ p6 S' U    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：

4 Q7 Z' a  \0 k3 ~# P" t* i$ z    
    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。
9 Z* M1 R" w. }, _! L+ y" j
/ x4 w, |+ h0 n' K' t    
; {# I  x, _4 q  J1 R0 g    表23
2 ?3 ?- g# \: n    2.4 人脸认证
, S- d8 E' h& a2 O    用于比较人脸与指定用户id之间的相似程度。
, T! p  s: V$ w" D    数据包格式：
: e/ f' F, a; \1 m  q; [; b
   
    表24
, `3 O/ _( ]. Q/ Y% j0 F# W, w/ d    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。

   
6 s: T/ t. K; p( H; }' T* d    表25
/ T4 J$ p! [2 k( Q4 }: s    响应数据：
    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：
4 D/ O+ f" |- ^; n
   
    表26

4 Z6 c  p5 S6 c6 y  r% ^' i
% e7 E, E+ O& ^$ F8 _+ f* [

( Y+ y5 i9 T+ k
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2022-8-10 14:21 上传

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; t. g! T! [; z! _9 K) @+ t

- h( }: q2 ^4 E% p9 J0 c