【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

6 h. n: b, k9 I" E9 E2 ^    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》。
8 L1 |& L5 @# y9 L' b5 L+ i/ ]$ a    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 U+ l2 g2 d: b3 N8 p, @   
) r' |! {" o) c4 v1 A1 Y* O    图1.0.1 TEA加解密相关函数
3 l4 h  r: f0 g. {$ [    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。

   
, n* h* G4 f: N. K5 P3 k# T    图1.0.2 getEncryptSize()函数
; B( j% ~, m/ F3 C9 z    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。

  z$ u0 x+ w. F! k/ P    
; ~9 v2 N% m$ E- j- q    图1.0.3 加密函数
$ `1 z: |. V; E    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。
    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 M& y3 C- S; @    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。

   
+ c0 f7 C; f9 g8 E% Z' V    图1.0.4 decryptBatch函数
    图4
: w: x: q1 ?# e6 P% \9 U! _& k) F


& x& a8 ?, s0 W& n1 B' C    附：AI设备通信协议
3 [6 Z" J% [$ ]% t    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。
& L( d, M, u  H) @" ~    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。
# P  T% A  t+ U    1、通用数据包
    1.1 激活数据包
& ^2 k7 S% H3 n, L8 L1 L  B' T    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：

# w2 Q! n( w% {! G( B. O9 i6 I    
    表1
8 [6 t3 m2 |( ^& |" b0 s' _    响应结果：
7 s, \. g" c' }    如果该设备已经激活、报文无法解析、鉴权失败，将断开连接。
) H) {- j  E$ j! ]5 J' _    解析并鉴权成功后，响应的数据包格式如下：
- V* ^; C& S% G4 e6 z' W2 P
7 D! L. D% U% k% i) p, g6 \    
! N; h) J- Z0 C6 P6 F$ f; L% b9 ^    表2
    1.2 激活确认包
7 b/ S2 A$ R  K# J8 H5 j2 q4 N    用于接收到激活数据包响应数据后返回确认信息。
% R* O5 t; u3 k    数据包格式：
- m  ?, Z2 H. L1 b- R4 q
  w# ~6 v9 I# I. z5 j, ~( [" F    
    表3
& O  v- \- M0 k* u    响应结果：
    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。
  i$ [. o# f+ ?( i/ a0 M
! B4 z8 F, F2 f    
    表4
' I2 a0 l. ?0 O0 i3 \$ R) W. i    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。
0 O" z0 F* M5 P8 h5 Q1 O. z    数据包格式：
% A! ?( a- M1 \: n  m+ ?- c3 j
3 l' A8 S! K& r5 d    
    表5
    响应结果：
% H$ C; Z! u3 c" X    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：
; s8 `  e: P  ]: F; r
   
    表6
, K" H% U% j9 l' j    1.4 更新秘钥确认包
; b/ W' d! D9 a' 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：
& W5 |' D- Y8 L5 x  d( c3 \0 w
   
    表7
    响应结果：
7 i2 l! \* F8 N4 T    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
6 Y/ c$ i. I3 Z* M    解析成功响应报文，之后的请求将使用新的skey。

+ i( ^, ^3 Y# h+ c4 X    
# |; A& T, U' m! R) B% O# F9 K# @    表8
1 I0 P7 t5 {6 h6 r    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。
    数据包格式：
* r- k' m, p+ ~( z8 w* L8 [& z- P
2 v" g8 \& Z5 ^: T% n# D$ e   
    表9
* W; G+ N! j% @$ r9 O1 V    响应结果：
+ D% Y- V) H$ d& D& `, h4 x    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
6 K/ g- @  c6 q6 e
3 @% f" l7 a! ^6 r    
8 J7 n' `1 B0 a7 B/ Y5 v- K# N1 T    表10
5 y- R  Y. i& Z8 i6 y3 h) h    2、人脸识别业务数据包
& z% N% P8 F/ d1 e1 V+ ^+ d! m1 q    2.1 人脸注册数据包
  p8 q3 V. i) D    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：

, c) {( Y! E; u& \2 w  ~    
    表11
    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
$ E' N; y& f4 `( ^' ]/ r9 t+ L    解析成功，开始发送不同类型的人脸图片。

   
    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。
  g' p/ p5 v; z3 p( S
  l! }: s* `4 [" y9 Q0 u    
- w6 Z) Z! ^% T    表13
    响应数据：
) t+ d4 |% n6 I( j+ |
   
    表14
    ③结束注册数据包
% ]& _9 g6 d4 y* p1 N' \    注册完成发送结束注册包。
2 c1 s3 @6 A0 }8 e) _
9 S# Y6 O# q. d    
# q6 O% \# D" ?7 R3 T6 L    表15
9 F5 u; h* L5 d" a6 ?; W2 c1 A8 }    响应数据：

) V" ?; [+ j+ q9 \" a2 d9 Z) K6 t    
    表16
    2.2 人脸删除
    用于删除人脸信息。
    数据包格式：
4 `" b" o' w6 a: Y
   
    表17
    加密字段格式：

& {' V, B2 N" T# H    
5 t3 m( U% F3 s( R; E2 c& k8 q) |, D    表18
7 p& U, s, \' _9 ~1 \    响应数据：
* X. x" Q6 _$ k) J) f" w    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
5 O! Q: B3 k9 l0 j4 o; y    解析成功。

# d, O( J0 x2 H3 e
0 f0 f3 O% C- Z9 A/ J/ ~! A    表19
0 _( R: ~/ o3 u6 e    2.3 人脸识别
9 p1 t0 h4 f' u; X  J    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。
/ B. |& x5 w  I% W& P) Y% T/ z    数据包格式：

: \6 u1 G) F5 P, s& F9 ]    
    表20
    加密字段格式：
0 E+ K( P$ N1 V  O
   
    表21
! F8 m* N! R: g    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：

: n: x6 a$ H0 E    
    表22
. x# q* F7 o" t1 r9 |* \5 \3 i    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。

   
0 J9 v! [& r( x    表23
    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：
$ v% D. ^* O* Y! L. E  i
   
" l3 ~7 G# ~% _- @  m/ c    表24
7 G2 ]- j: Q! C: @9 Z9 E    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。

   
    表25
7 h/ F8 c4 K3 O! q% D* Q6 m    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：
, O+ p# u2 y2 ]) ?: \4 f
! |+ T6 A! }9 r7 m5 ]- c# Q; ^    
% K' F# w2 r: U4 g5 O; v    表26

. U- x$ X1 o# r/ Y
/ D/ I) U) H+ D& @6 Q* s
  Z* R0 I5 \9 w# v

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2022-8-10 14:21 上传

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, H! P+ X/ l( Z1 @7 ^