[发明专利]基于区块链的移动网络密钥管理及通信方法、装置和介质

说明书

本发明公开了一种基于区块链的移动网络密钥管理方法、通信方法、移动网络、计算机装置和存储介质。密钥管理方法包括在移动网络所维护的区块链网络中广播第一移动设备发出的第一数字签名公钥和第一加密公钥，由区块生成子网收集第一数字签名公钥打包成一个区块，在区块链网络中广播区块，由子网接收区块，将区块添加到所维护的区块链子链等步骤。本发明可以保护移动设备接入和移动的过程中密钥材料的安全性，实现了动态组成员资格管理和动态成员位置管理，能够避免现有技术要求移动网络现有成员识别新成员时导致的额外的密钥生成开销和密钥分发开销，对计算机资源消耗较低。本发明广泛应用于云计算安全技术领域。

技术领域

本发明涉及云计算安全技术领域，尤其是一种基于区块链的移动网络密钥管理方法、通信方法、移动网络、计算机装置和存储介质。

背景技术

密钥管理一般是指对密钥进行管理的行为，如密钥生成、密钥分发以及密钥更新等。传统的密钥管理方案主要有两种，分别是基于密钥树和基于层次的密钥管理方案。在基于密钥管理树的方案中，用户的密钥通过密钥管理树进行管理，密钥管理树的平衡主要取决于成员的进入和离开是否随着时间保持平衡。在基于层次的密钥管理方案中，把密钥管理功能划分到不同层次，每个层次有一个密钥管理者(key manager)，每层的密钥管理者提供相应的服务。

然而，传统的移动设备密钥更新策略，存在集中式的密钥管理者。在网络中每多划分一层，就会多一层密钥管理者，对密钥的管理(分发和更新)成本也会随之增长。同时，因为密钥材料是集中生成的，即使假设集中式的密钥管理者是可信的，它也会成为攻击者的主要攻击目标，并且一旦被攻破，整个组通讯将变得不安全甚至是瘫痪。此外，组通信中无线设备的移动将会导致频繁的密钥更新和分发操作，这将带来巨大的计算、存储和网络传输消耗。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种基于区块链的移动网络密钥管理方法、通信方法、移动网络、计算机装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种基于区块链的移动网络密钥管理方法，所述基于区块链的移动网络密钥管理方法包括以下步骤：

确认对所述移动网络的网络划分；所述网络划分将所述移动网络划分为多个子网，一个所述子网包括由至少一个第二移动设备，所述移动网络维护一个区块链网络，其中，一个所述子网维护所述区块链网络中的一条区块链子链；

获取第一移动设备发出的第一数字签名公钥和第一加密公钥；其中，所述第一加密公钥被所述第一移动设备使用第一数字签名私钥进行签名；

在所述区块链网络中广播所述第一数字签名公钥和第一加密公钥；

由区块生成子网收集被广播的所述第一数字签名公钥，将收集到的所述第一数字签名公钥打包成一个区块，在所述区块链网络中广播随机数与所述区块；所述区块生成子网是通过执行共识机制，在所述多个子网中确定的一个或多个所述子网；所述随机数由所述区块生成子网执行所述共识机制生成；

所述子网接收所述随机数与所述区块，根据所述随机数确定接受或不接受所述区块；

接受所述区块的所述子网将所述区块添加到该子网所维护的所述区块链子链。

进一步地，一个或多个所述子网组成一个通讯组，各所述通讯组分别作为节点连接成树形网络，具有连接关系的所述节点之间通过基站连接。

进一步地，所述根据所述随机数确定接受或不接受所述区块，包括：

根据所述随机数验证所述区块生成子网在所述共识机制中的资格，当所述区块生成子网满足资格，所述子网接受所述区块，反之，所述子网不接受所述区块。

进一步地，所述确认对所述移动网络的网络划分，包括：

以划分后所获得的各所述子网的计算消耗、通信消耗和存储消耗加权之和最小为目标，对所述移动网络进行网络划分。