[发明专利]基于专用芯片的物联网数据完整性校验系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于专用芯片的物联网数据完整性校验系统及其方法。本发明根据校验分配策略，通过节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，或者通过节点的通信单元将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点，由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算并加入完整性校验码。本发明实现物联网数据校验计算在物联网数据源节点自身及物联网汇聚节点之间的动态平衡分配，并且对于数据源节点采用专用芯片执行校验计算，在数据处理量、能耗等方面实现整体的效能优化，实现开销与成本负荷的均衡。

技术领域

本发明涉及数据安全技术领域，特别涉及一种基于专用芯片的物联网数据完整性校验系统及其方法。

背景技术

近年来，物联网技术得到了快速的普及和应用。物联网被称之为“物的互联网”、“万物互联的网络”，即以各类物品为数据源，利用物品与物品之间搭建的通信网络，实现数据信息的生成、感应、编码、传输、汇集和分析应用。物联网技术为我们的生产、生活构建了一个全方位的数据空间。

数据的完整性包括数据的正确性、真实性、可靠性等方面。随着物联网数据的量级不断增大，应用场景逐渐丰富，重要性逐步提升，对物联网数据的完整性校验也成为了越来越关键的问题。

在实际当中，由于物联网的数据源节点多、网络规模大且结构复杂，信道环境多变，因此物联网数据在传输阶段往往会发生数据突变、数据抖动、数据丢失等异常，这些异常会直接影响后续的数据应用，造成误判，甚至造成物联网系统功能的丧失。因此，要通过对物联网数据的完整性校验，及时发现这些异常的数据并给与修正或者滤除，避免其继续传播带来的负面影响。另外，防止数据被篡改也是数据完整性校验的一个重要方面，要能够及时发现未经授权的数据改动，特别是避免被改动的数据隐蔽在海量的正常数据中。

目前，校验物联网数据完整性的一个主要方式是对物联网数据帧的帧内容部分进行校验计算，形成完整性校验码，并将其写入物联网数据帧的帧描述信息。这样，物联网的接收方和应用方就可以从接收到的物联网数据帧中解析出帧内容部分以及完整性校验码，通过利用帧内容部分计算验证码并与完整性校验码进行比对，判断传输过程中物联网数据完整性。

但是，目前现有技术中对于物联网数据的完整性校验计算，给数据源节点带来了算力和能耗方面的负荷，而对于某些类型的作为数据源节点的物品，例如电池供电的物品、内置简易单片机的物品等，难以承受以上负荷以及由此造成的延时，这给在整个物联网范围内实施数据完整性校验的规则带来了比较难以克服的困难。

发明内容

（一）发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，面向物联网环境下的各类数据源，能够实施有效的数据完整性校验，并且避免校验计算带来难以承受的能耗和算力负荷，同时对数据源提供在硬件配置方面易行、标准化、低成本的解决方案，本发明公开了以下技术方案。

（二）技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种基于专用芯片的物联网数据完整性校验系统，包括：

物联网数据源节点，用于生成物联网数据，并且根据校验分配策略，采用以下方式的其中一种进行物联网数据的完整性校验：通过节点的校验专用芯片单元对物联网数据执行完整性校验计算，然后将加入完整性校验码的物联网数据发送给物联网汇聚节点；或者通过节点的通信单元将初始的物联网数据发送给物联网汇聚节点，由物联网汇聚节点对物联网数据执行完整性校验计算并加入完整性校验码；

物联网汇聚节点，用于从所述物联网数据源节点获得加入完整性校验码的物联网数据；或者，从所述物联网数据源节点获得初始的物联网数据并执行完整性校验计算，加入完整性校验码；将加入完整性校验码的物联网数据传输给物联网数据接收方。

优选的是，所述物联网数据源节点具体包括：

校验专用芯片单元，用于对物联网数据执行完整性校验，加入完整性校验码；