[发明专利]基于位置信号特征共识的Wi-Fi接入认证方法

说明书

本发明提出了一种基于位置信号特征共识的Wi‑Fi接入认证方法，将AP的身份认证机制下放到底层的物联网设备上，将物联网设备根据设备所处的物理位置分为多个安全域，使用与物理位置相关的难以伪造的物理层CSI信息作为认证的凭据，使用挑战/应答体系进行身份认证，通过向需要认证的设备发送指定的随机指令，查看需要认证的设备返回的结果是否符合预期来判断该设备是否处于合法位置，通过利用区块链的共识机制和智能合约保证认证过程的可信性和不可篡改性以及已认证域内设备的合法性。本发明通过使用区块链技术结合设备的物理位置实现Wi‑Fi接入认证，不再由AP单独采用静态口令等弱认证方式完成身份认证，从而有效降低了安全隐患。

技术领域

本发明属于身份认证技术领域，涉及Wi-Fi接入认证方法，尤其涉及一种基于位置信号特征共识的Wi-Fi接入认证方法。

背景技术

物联网环境下设备的安全性问题越来越突出。根据不同物联网设备的具体情况，所有的物联网设备都可能受到某些类型的攻击(Terzi,D.S.,Terzi,R.,&Sagiroglu,S,Asurvey on security and privacy issues in big data,10th InternationalConference for Internet Technology and Secured Transactions(ICITST),2015)。

一些工作正试图调整传统的互联网认证系统以适应物联网的环境。例如，(O.Salman, S.Abdallah,I.H.Elhajj,A.Chehab,and A.Kayssi,Identity-basedauthentication scheme for the internet of things,IEEE Symposium on Computersand Communication(ISCC),2016)通过引入软件定义网络(SDN)的一些概念，提出了基于身份的物联网认证方案。(Baird,M., Ng,B.,&Seah,W,Wi-Fi Network Access Control forIoT Connectivity with Software Defined Networking.Proceedings of the 8th ACMon Multimedia Systems Conference,2017) 通过在广泛使用的OpenFlow v1.3协议中使用多个flow tables，使用SDN进行Wi-Fi Network Access Control(NAC)。H.Pranataet.all提出了一种基于令牌、PKI和加密的物联网环境的认证、授权和访问控制框架。(M.Turkanovi′c,B.Brumen,and M.H¨olbl,A novel user authentication and keyagreement scheme for heterogeneous ad hoc wireless sensor networks,based onthe internet of things notion,Ad Hoc Networks,vol.20,pp.96–112,2014.) 提出了一种新的异构自组织无线传感器网络用户认证和密钥协商方案。对于这些基于密码学的方法，密钥分发和管理是很重要的问题，但是大多数上述工作或者忽略了这个问题，或者依赖于第三方管理密钥。为了解决基于密码学的解决方案的问题，一些研究人员正在研究利用感知层的信息进行安全认证的方法(L.Zhou and H.Chao,Multimedia traffic securityarchitecture for the internet of things,IEEE Network,vol.25,no.3,2011.)。(Fu,C.,Kezmane,T.,Du,X.,Fu,Y.,&Morrisseau,C,An Location-aware AuthenticationScheme for Cross-domain Internet of Thing Systems.International Conference onComputing, Networking and Communications(ICNC),2018)提出了一种基于物联网的跨域通信认证机制，利用物联网设备拍摄的图片进行认证，它假设需要进行认证的物联网设备是必须具备摄像头的并能自主拍摄图片的。