[发明专利]一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统

说明书

本发明提供了一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统，该方法包括：根据预存的公钥、匿名身份信息及私钥生成带有第一时间戳的接入请求，并发送至边缘物联代理；其中，公钥、匿名身份信息及私钥为智能电表终端在注册中心根据智能电表终端的身份标识信息生成的；接收并验证边缘物联代理根据接入请求反馈的应答消息，验证通过后发送带有第三时间戳的挑战报文至边缘物联代理；接收并验证边缘物联代理根据挑战报文反馈的应答报文，验证通过后，根据应答报文中的挑战值生成用于通信的数据加密密钥。通过实施本发明，提升了基于标识信息进行身份验证的安全性，解决了泛在电力物联网场景下海量智能电表设备接入的身份认证难题。

技术领域

本发明涉及网络信息安全领域，具体涉及一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统。

背景技术

泛在电力物联网场景下，终端面广、量大，遭受网络攻击的风险较高，轻则造成服务中断，甚至影响电网关键信息基础设施安全，利用物联网终端设备作为攻击跳板的安全事件时有发生；同时，终端计算、存储资源受限，传统技防措施失效，存在较大安全隐患。

目前电力终端的接入认证方式是基于传统PKI进行的，必须建立在可信赖第三方的基础上，是集中化的证书管理及认证方式，所有数字证书的有效性认证必须经过CA，但面对泛在电力物联网基于边缘计算的网络架构设计下，海量终端广泛接入，如果采用传统的接入认证方式CA显然已经成为终端之间通信的性能瓶颈，同时应考虑传统基于PKI的认证方式流程复杂，步骤繁琐，不适用于泛在电力物联网场景下存储计算资源受限终端。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中的海量计算存储资源受限、终端广泛接入的身份认证问题，从而提供一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提出了一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，包括：根据预存的公钥、匿名身份信息及私钥生成带有第一时间戳的接入请求，并发送至边缘物联代理；其中，所述公钥、匿名身份信息及私钥为所述智能电表终端在注册中心根据所述智能电表终端的身份标识信息生成的；接收并验证所述边缘物联代理根据所述接入请求反馈的应答消息，验证通过后发送带有第三时间戳的挑战报文至所述边缘物联代理；接收并验证所述边缘物联代理根据所述挑战报文反馈的应答报文，验证通过后，根据所述应答报文中的挑战值生成用于通信的数据加密密钥。

在一实施例中，所述接收并验证所述边缘物联代理根据所述接入请求反馈的应答消息，包括：从所述应答信息中提取所述边缘物联代理的标识；验证第二时间戳是否过期；以及验证所述边缘物联代理的标识的正确性。

在一实施例中，所述接收并验证所述边缘物联代理根据所述挑战报文反馈的应答报文，包括：从所述应答报文中提取所述应答报文的挑战值；验证第四时间戳是否过期；以及验证所述应答报文的挑战值是否正确。

本发明实施例第二方面提出了一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，包括：根据安全参数生成公共参数及注册中心的主私钥；接收智能电表终端发送的身份标识信息；根据所述身份标识信息生成所述智能电表终端的公钥、匿名身份信息、私钥及边缘物联代理的私钥；将所述公钥、匿名身份信息及私钥发送至所述智能电表终端；将所述智能电表终端的匿名身份信息以及所述边缘物联代理的私钥发送给所述边缘物联代理。

本发明实施例第三方面提出了一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，包括：接收并验证所述智能电表终端发送的带有第一时间戳的接入请求，验证通过后，发送带有第二时间戳的应答消息至所述智能电表终端；接收并验证所述智能电表根据所述应答消息反馈的挑战报文，验证通过后，发送带有第四时间戳的应答报文至所述智能电表终端。

在一实施例中，在接收并验证所述智能电表终端发送的带有第一时间戳的接入请求之前，还包括：接收注册中心发送的智能电表终端的匿名身份信息以及边缘物联代理的私钥，进行验证签名，将解密后的所述智能电表终端的匿名身份信息存储于本地。