【开发教程15】疯壳·AI语音人脸识别-加解密及数据协议

CC3200AI实验教程——疯壳·开发板系列加解密及数据协议



    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。

   
    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。

   
    图1.0.2 getEncryptSize()函数
    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
    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。
    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。

   
    图1.0.4 decryptBatch函数
    图4



    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。
    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。
    数据包格式：

   
    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：

   
    表2
    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：

   
    表3
    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。

   
    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：

   
    表5
    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：

   
    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。
    数据包格式：

   
    表7
    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，之后的请求将使用新的skey。

   
    表8
    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：

   
    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

  
    表10
    2、人脸识别业务数据包
    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。
    数据包格式：

   
    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。

   
    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。

   
    表13
    响应数据：

   
    表14
    ③结束注册数据包
    注册完成发送结束注册包。

   
    表15
    响应数据：

   
    表16
    2.2 人脸删除
    用于删除人脸信息。
    数据包格式：

   
    表17
    加密字段格式：

   
    表18
    响应数据：
    如果解析包失败或鉴权失败，断开连接。
    解析成功。

   
    表19
    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：

   
    表20
    加密字段格式：

   
    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：

   
    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。

   
    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：

   
    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。

   
    表25
    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：

   
    表26



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