[发明专利]一种适用于物联网的密钥更新方法

权利要求书

1.一种适用于物联网的密钥更新方法，所述物联网包括中控和各类节点，其特征在于：

所述中控和所述各类节点(以下简称所述节点)之间共享一个会话密钥并事先约定一族输出结果长度等于会话密钥长度的生成函数；所述节点利用该族生成函数中的某一个对现有会话密钥进行更新，生成新会话密钥；所述节点用所述新会话密钥对传输的数据进行加密；所述中控接收到加密数据后，基于共享会话密钥逐一尝试各生成函数得到所述新会话密钥；

该方法包括如下步骤：

所述节点向所述中控发送数据前，所述节点从该族生成函数中随机选取一个并应用于现有会话密钥，计算得到的结果称为生成密钥，此时该生成密钥即为新会话密钥；所述节点用所述新会话密钥对数据进行加密，得到密文数据，并将所述密文数据汇报给所述中控；

所述中控接收得到所述密文数据后，基于现有会话密钥逐一尝试各生成函数，直到某个候选密钥能解出正确有效的明文为止，此时该候选密钥即为所述节点使用的所述新会话密钥；相应地，所述中控把现有会话密钥更新为该候选密钥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点从该族生成函数中随机选取一个并应用于现有会话密钥，生成所述新会话密钥的步骤，包括：

所述节点和中控事先约定的一族生成函数F：

F＝{f_i|i＝1，2，...，N}，其中N为节点出厂时的设定值，用户通过中控的控制界面为中控设置同样的N，每个f_i为哈希函数(也称散列函数、杂凑函数等)，其特点是输入任意但输出长度固定(此处等于所述会话密钥的长度)；

所述节点采用如下公式生成所述新会话密钥k′：

k′＝f_r(k)；

其中，

k为现有会话密钥，本申请的实施例提供了第一次通信时初始会话密钥k的生成方法，即k＝h(pw)，其中pw为所述节点的出厂口令(即便是同一品牌的节点，各pw也可能不一样)，h是一个哈希函数，其输出结果长度与所述会话密钥长度一致；

f_r是从所述F中选取的一个函数；

r(1≤r≤N)是所述节点从N种可能值中随机选取的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述节点从所述F中随机选取一个，这个随机性至少应部分地来自真实的物理世界；例如，节点的上电时间、节点测得的数据等都可以一并作为随机信息源以用于过程初始化等。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中控接收得到所述密文数据后，基于现有会话密钥逐一尝试所述f_i，直到某个生成的候选密钥能解出正确有效的明文的步骤，包括：

从所述F中按某种方式(比如顺序、逆序、随机等)选取一个函数f_r′，并计算生成候选密钥k″，也即k″＝f_r′(k)，其中k为现有会话密钥；

所述中控利用候选密钥k″对密文进行解密，若得到编码正确且语义合理的明文，则所述k″为所述节点使用的所述新会话密钥k′；相应地，所述中控把现有会话密钥k更新为该候选密钥k″，以与节点保持同步；若不能得到编码正确且语义合理的明文，则重复以上所述步骤。