【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

! x0 E  E. [9 T% B1 n
  [1 a( r! l% s+ r( n0 X$ ^4 {1 Z

    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。

  
. {6 J& p+ p: X    图1.0.1 TEA加解密相关函数
8 c3 a6 B6 E7 Q/ i+ a! Z. T    图1
( q, j) U( X- f0 \  F9 x8 W% \9 @# W    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。

   
. s/ H9 a5 R+ ^/ D% Y    图1.0.2 getEncryptSize()函数
% \; ]4 ~: U2 q; H    图2
+ b$ `+ A: F$ [1 i! a    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。
4 \$ J- P8 r5 g9 P6 L  q0 F1 o
* D& G  M5 Y# ~% b- l    
    图1.0.3 加密函数
6 t: Y* n1 J, e  v1 Y) y    图3
* q! I9 l2 Y" q2 t; t' \    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 \' y  t. h6 n% S# X) C, V    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。
2 ?' u& P. f% S# g1 k+ p    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。

: b" p# b( E: c: Q8 u    
    图1.0.4 decryptBatch函数
9 a4 Z) {+ M% y3 H2 m( ?    图4

- h6 M; @; p% c7 P( X7 h6 I

    附：AI设备通信协议
    一、数据包种类
1 j8 n) q  R7 p( n- |8 {+ q! _    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。
" c# Y1 Y$ M* f! t# K- Y    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。
) I, |$ O7 k$ p8 Z    1、通用数据包
    1.1 激活数据包
* h- H: a6 w6 m' m    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：
4 j6 l5 y+ w$ b  M+ L
   
: K$ I  e3 b/ V' M$ M    表1
  Q, |* N2 Z9 O7 y0 Y    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：
% @3 r% `9 k8 T1 n% ?, i& O
   
  y; G1 B$ ]) h6 [% c( l5 c    表2
- C! E  V2 A7 \, ^& ]) r, u& I    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。
* g/ g5 a, X7 l+ d( P    数据包格式：

' b6 x$ g- v! o9 c3 |6 W    
    表3
    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
+ b" i7 j+ P3 y3 ?/ R    解析并鉴权成功，之后数据交互使用skey加密。
  E+ u3 h* k' q6 W0 _
   
    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。
6 s* l3 }4 y5 L% K! l. o    数据包格式：

   
    表5
    响应结果：
' b9 z5 [6 h' r% w7 ~    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
4 o: ~$ R# R4 x* A) [3 L' p6 Z    解析成功，响应的数据包格式有两种：

   
* @/ @* L/ c9 Q, M6 c    表6
/ u1 c4 x/ A/ W2 C( i% K6 L' s    1.4 更新秘钥确认包
- \# q, |' T2 l0 u6 G3 U7 P    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。
  B1 E/ _5 s( ^) H    数据包格式：

2 s; p* [% ^$ S$ @! A9 a    
    表7
    响应结果：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
" q& i4 A: \" b% n    解析成功响应报文，之后的请求将使用新的skey。
. ]/ v, H1 A. v4 p5 S' ]' y8 W
   
; g( _# o4 f5 }/ U0 ?3 G* F    表8
* n; n4 _1 h0 p    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。
: F+ t' S5 L5 j9 h. o( C    数据包格式：
; [0 c! H  Y1 Y5 ~4 T8 U! a
  
    表9
    响应结果：
, ?/ ~- Q8 S# r    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

) D# M6 u$ W  [, z, {3 p    
    表10
    2、人脸识别业务数据包
; C- Q$ Z' I) K( g9 `' J1 k9 }+ f    2.1 人脸注册数据包
  A- K- G. g% w) C+ i    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。
. S( p& {. V0 h( g% O8 t    数据包格式：
0 \; p# g& L5 a( Q: N$ d5 J: e6 i
   
$ M( W+ ?0 u3 v    表11
' }( y" i* l6 U: ]" q    响应数据：
, I& ]2 N/ @( W) g    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
6 i& G, N* j; c2 u0 a/ O    解析成功，开始发送不同类型的人脸图片。
4 d8 w7 Z, D. o- u
   
    表12
    ②脸部信息注册包
9 E+ u$ ?" y, Y    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。

$ w% x  |' e* C$ H& E: {7 m    
    表13
+ H" h  ^5 Z* q% ?: s  X7 [1 [4 s    响应数据：

   
    表14
    ③结束注册数据包
8 J0 L! @9 N) H, l9 t5 A# P8 h    注册完成发送结束注册包。

% A/ F& L4 n! `# ]( H    
    表15
! U  r+ e8 a6 B! {) z    响应数据：

* n. _# n: d1 Q    
+ C& z( e& v7 N* Q6 C+ K    表16
    2.2 人脸删除
7 {) Q5 w$ g, C# j' \. [, p9 R# C    用于删除人脸信息。
    数据包格式：

7 f# Z/ y: W) Q) y, j  V* C% z$ S6 }  E    
( q; A8 H; `" y% b! V+ ?; [6 U+ ^- b    表17
0 c# ]0 q6 b' X) K! u    加密字段格式：
5 {( l( [& H0 M' ~8 @/ d) r
   
    表18
    响应数据：
# q8 q: ]; G# P& k  F! U+ y$ \' G' Q    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
9 N$ n5 v; h9 ?1 h1 H+ [    解析成功。
- @. Q  k% T0 `" W. l8 W
4 R1 i* h' l0 N" c6 {  r
/ u0 P7 `0 e" v' ^    表19
3 ^# v; _* N3 n# \    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。
* S' N$ I1 u8 B7 x/ r5 j    数据包格式：

" }' `. H& ^: ~, q    
    表20
    加密字段格式：
* z& Q" z9 O! ?* g3 l% j: O
   
    表21
3 w: h, w. ^. ]  f* _! y    响应数据：
/ Q) [! I  Y7 t) y9 {    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：
3 H7 c3 W' ^* P3 ^; q) c# u
   
    表22
9 M& A6 w0 x+ H  i' A! _0 o  l5 f    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。
, c+ H- u( ?# g; k3 T' y
, y! p* O% u& d  P9 U4 `$ P0 N5 d    
    表23
    2.4 人脸认证
$ E" x" |; \+ h: I/ A- D* y# L    用于比较人脸与指定用户id之间的相似程度。
5 ^" g# i& A$ ]    数据包格式：

   
    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。

   
  M4 n) I6 M/ {  v    表25
1 o2 Q$ J; t$ d    响应数据：
# O, Y9 s0 v/ F' d    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
7 Y9 Z; E# D' b    解析成功，返回数据包格式：
/ C# P9 c" ]. {: P" ?% K9 G* j2 H
   
    表26
+ |% ?. N. @4 o3 h

& v% t5 J& j0 e7 }


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2022-8-10 14:21 上传

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# R- u, G5 S+ R% \0 @


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