[发明专利]基于边缘网关的物联网感知节点认证方法

说明书

本发明涉及物联网信息安全领域，特别地，涉及一种基于边缘网关的物联网感知节点认证方法，包括如下步骤：感知节点首先读取自身设备存储的NodeID以及认证密钥Key，随机产生随机数Nonce1；如果是首次认证则同时随机产生Counter值，否则读取本地存储的Counter值；感知节点计算节点认证凭据，之后向边缘网关发送接入请求报文。本发明的优点在于，本发明提出了一种符合边缘计算“去中心化、分布式”思想的认证实现方式，物联网系统计算能力由云端下沉到边缘网关，首次认证接入后，边缘网关可以独立完成感知节点的接入认证，从而增强了物联网的边缘计算能力，使IoT云平台接入认证的计算压力大大降低，即便边缘网关与云端失去网络连接时仍然可保证其下属的边缘网络正常运转。

技术领域

本发明涉及物联网信息安全领域，特别地，涉及一种基于边缘网关的物联网感知节点认证方法。

背景技术

物联网被称为继计算机、互联网和移动网络之后的第三次信息技术革命。随着物联网技术的不断发展，物联网安全技术的研究也越来越倍受关注。

物联网感知节点认证技术是物联网安全技术的重要组成部分。通过认证技术可以证实被认证对象的身份是否属实、消息是否可信。相对于互联网的认证技术，物联网感知节点认证技术需要具有更低的计算、通信及存储开销，以满足感知节点设备资源受限的要求。

然而基于某些原因，现有的感知节点认证解决方案往往未采用任何安全措施，或者大多采用以下几种常规方式实现：

1、基于非对称算法的感知节点认证方案，要求感知节点使用私钥对特定数据进行加密或者签名，然后边缘网关使用存储的对应公钥或对应证书解密或验签认证节点；

2、所有感知节点出厂时预加载一个相同的会话密钥，通信双方都使用该密钥对特定的数据进行双向认证；

3、每个感知节点出厂时预加载一个与IoT云平台侧一样的主密钥或密钥参数，通过该主密钥对特定数据从而实现双向认证。

然而以上提出的以上所指出的常规感知节点认证实现存在以下缺点：

其一，基于非对称密钥的密钥设计方案，但无法满足大部分场景感知节点设备资源受限的要求，因此方案难以推广；

其二，所有的感知节点预加载一个相同的会话密钥，通信双方都使用该密钥进行通信，但攻击者只需捕获任何一个感知节点就可攻破整个网络；

其三，由于感知节点与IoT云平台具有一样的主密钥参数，一旦IoT云平台侧数据被泄露，所有感知节点存在被伪造的风险；

其四，在进行物联网的组网时，不能即插即用，需要进行人工操作和干预，需要花费较多的组网时间，大大降低了组网的工作效率；

其五，认证报文交互次数较多使认证效率受限，感知节点认证计算量较大较复杂，无法满足物联网安全接入认证快捷高效、轻量化的要求。

此外，物联网安全架构中，也往往需要同时解决感知节点与边缘网关的会话密钥协商机制等问题。基于以上原因，本发明结合边缘计算“去中心化、分布式”的思想，提出了一种基于边缘网关的物联网感知节点认证方法，通过感知节点认证建立感知节点与边缘网关的会话密钥。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种基于边缘网关的物联网感知节点认证方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

基于边缘网关的物联网感知节点认证方法，包括如下步骤：

S001、感知节点首先读取自身设备存储的NodeID以及认证密钥Key，随机产生随机数Nonce1；如果是首次认证则同时随机产生Counter值，否则读取本地存储的Counter值；