[发明专利]一种基于区块链的配电物联网无线安全接入方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链的配电物联网无线安全接入方法，属于配电物联网技术领域。所述方法具体包括：注册阶段；通信终端向认证中心提出注册请求，认证中心收到请求后，判断该通信终端是否已经注册过，若没有该通信终端的记录则将其相关信息存储到认证中心维护的认证区块链中，并将生成的用户证明发回给通信终端；认证阶段；通信终端向认证网关发出接入请求，认证网关经过初步筛选后将符合要求的接入请求发送到认证中心；认证中心通过利用认证区块链的共识机制得到认证结果并反馈给认证网关，认证网关再根据认证结果决定是否允许该通信终端接入网络。本发明使用消息认证机制以保证通信终端发送的信息的完整性，因此可以规避中间人攻击。

技术领域

本发明具体涉及一种基于区块链的配电物联网无线安全接入方法，属于配电物联网技术领域。

背景技术

电力行业是关系国计民生的重要行业之一，随着电网规模越来越大、综合能源服务需求日益增长，保障电力系统的稳定运行、推动电网向能源互联网转型升级显得尤其重要。其中，配电物联网是泛在电力物联网的重要组成部分，是连接用户和输电网的重要桥梁。配电物联网运行环境复杂、配电网结构和边界处于动态变化中，其安全问题日益突显。当前针对工控网络安全的攻击方式日益增多，如委内瑞拉大停电，这些都表明当前配电物联网建设的网络安全形势十分严峻。

当前电网的网络拓扑大多属于星型结构，围绕某个中心。尽管通信站点的物理布局较离散，但其在业务方面仍然较为集中，且当前终端认证方式依赖中心化的服务器/用户模式。在业务高峰期，比如用电高峰期可能出现中心节点过载等问题，从而导致响应时延增加，影响信息的交互共享。其次，在业务请求过程中系统的中心节点故障，或者存储在中心节点的数据被泄露更改将会影响整个系统的安全稳定运行。在当前电网系统信息交互频繁的情况下，攻击者可能会截获某些相关业务的数据包，并伪装成合法用户多次向系统发送该数据包，增加系统数据处理负担，使系统性能变差，无法正常运行。除此之外，还存在内部攻击、中间人攻击、系统漏洞和病毒侵入等一系列的问题。

为应对配电物联网中不容乐观的网络安全形势，研究人员建立了相应的网络安全防护体系，身份认证技术就是其中的关键技术之一。

目前的配电物联网中的身份认证技术无法满足网络安全防护的需求。

发明内容

因此，本发明针对现有技术中存在的不足，结合配电物联网的实际应用场景、利用区块链技术进行身份认证，提出一种基于配电物联网的无线安全接入方法。

具体的技术方案为：

一种基于区块链的配电物联网无线安全接入方法，所述方法具体包括：

注册阶段；通信终端向认证中心提出注册请求，认证中心收到请求后，判断该通信终端是否已经注册过，若没有该通信终端的记录则将其相关信息存储到认证中心维护的认证区块链中，并将生成的用户证明发回给通信终端；

认证阶段；通信终端向认证网关发出接入请求，认证网关经过初步筛选后将符合要求的接入请求发送到认证中心；认证中心通过利用认证区块链的共识机制得到认证结果并反馈给认证网关，认证网关再根据认证结果决定是否允许该通信终端接入网络。

本发明方法与传统BSW算法的区别在于充分利用了节点的活跃度进行分区，根据节点的活跃度分区决定其携带和接收消息副本的数量，充分的利用活跃度高的节点，提高消息投递成功率；

进一步的，所述注册阶段具体包括：

第一阶段：通信终端先用认证中心的公钥，再用自己的私钥SKA加密注册信息，将加密的注册信息发送给认证中心，以此提出注册申请；认证中心收到加密的注册信息后，先用通信终端的公钥，再用自己的私钥进行解密，然后生成包含有效期、权限、业务类型标识、终端的唯一身份标识等信息的数字证书，再利用杂凑函数对其进行运算生成用户证明；