一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，主要是運(yùn)用加密算法、身份認(rèn)證、以及加入訪問控制方法設(shè)計(jì)出一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸模型。該方法包括如下兩部分：一，傳感區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間增加了認(rèn)證推衍機(jī)制以及可信節(jié)點(diǎn)表來進(jìn)行安全傳輸；二，傳感區(qū)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間增加了網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心來進(jìn)行安全傳輸。本發(fā)明不僅在傳感區(qū)域內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間，同時(shí)在與外部網(wǎng)絡(luò)之間均增加了安全認(rèn)證，有效避免了非法設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力的差異，對數(shù)據(jù)分配了不同的加密方案，也保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。
【專利說明】一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]近年提出的物聯(lián)網(wǎng)概念已經(jīng)影響到我們社會各個(gè)方面，在我們的生活、工作等方面發(fā)揮著積極重要的作用，因此物聯(lián)網(wǎng)安全，特別是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩宰兊糜绕渲匾?，本發(fā)明就針對物聯(lián)網(wǎng)信息安全領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)地，其安全性也備受人們關(guān)注，其中涉及多個(gè)方面包括個(gè)人隱私、集體單位的利益、甚至可以上升到國家安全等各個(gè)方面。本文主要包括對物聯(lián)網(wǎng)概念、原理的闡述；對現(xiàn)有安全機(jī)制的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)專門針對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全的體系結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]隨著信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的科技化、電子化，越來越多的信息被存儲在計(jì)算機(jī)中。因其移動性、低費(fèi)用、傳輸方便等各個(gè)方面特點(diǎn)因而受到人們青睞。但是相應(yīng)地也帶來了一定的安全隱患，特別是針對一些保密嚴(yán)格的文件比如政府、軍隊(duì)、國家保密單位等部門的信息，其信息的安全顯得尤為重要。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合其他領(lǐng)域的相結(jié)合發(fā)展而來的，并不是一種全新的技術(shù)。全面感知、可靠傳輸和智能處理是組成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)主要方面。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是把雙刃劍，既給我們生活、工作等方面帶來了機(jī)遇，同時(shí)也給我們提出了很大的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全問題。因此，保證數(shù)據(jù)能夠安全傳輸顯得由于必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性而提出了一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，該方法可以解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境中重要數(shù)據(jù)安全傳輸問題。本發(fā)明通過對傳感節(jié)點(diǎn)之間、傳感節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)均增加安全傳輸方案，保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，從而保證重要物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)不泄露。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，所述方法思想包括:
[0007]—，當(dāng)普通傳感節(jié)點(diǎn)與普通傳感節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，增加了認(rèn)證推衍機(jī)制進(jìn)行傳感網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全認(rèn)證傳輸。當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B時(shí)，先從自身攜帶的可信節(jié)點(diǎn)庫中確認(rèn)節(jié)點(diǎn)B是否是可信節(jié)點(diǎn)，若是的話則發(fā)送加密數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B ;若節(jié)點(diǎn)B并非節(jié)點(diǎn)A的可信節(jié)點(diǎn)，則要通過認(rèn)證推衍機(jī)制判斷節(jié)點(diǎn)B是否為安全節(jié)點(diǎn)，即可信節(jié)點(diǎn)，若是，則通知節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)B接收成功之后，節(jié)點(diǎn)A將更新自身的可信節(jié)點(diǎn)表，并將A、B直接的可信關(guān)系，即，此次通信，對于A來說，B是可信節(jié)點(diǎn)這一關(guān)系發(fā)送給認(rèn)證推衍機(jī)制。若認(rèn)證為非安全節(jié)點(diǎn)，則通知節(jié)點(diǎn)A取消數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0008]二，當(dāng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸給外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，增加了網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心進(jìn)行傳感網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全認(rèn)證。當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行身份認(rèn)證后，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送匯聚節(jié)點(diǎn)的密鑰給網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心則根據(jù)所發(fā)送的密鑰以及密鑰推演算法推算出新的密鑰k，同時(shí)發(fā)送該推演算法給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)則根據(jù)自身密鑰以及算法推算出新密鑰k，此時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過共同的密鑰k進(jìn)行傳輸。
[0009]優(yōu)選地，所述的節(jié)點(diǎn)一直處于監(jiān)聽安全認(rèn)證請求的狀態(tài)，并且傳感節(jié)點(diǎn)只進(jìn)行數(shù)據(jù)感知，在沒有安全認(rèn)證請求時(shí)，不做任何處理。
[0010]優(yōu)選地，所述的認(rèn)證推衍機(jī)制以及網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心具有存儲節(jié)點(diǎn)身份信息以及所需的密鑰信息功能。
[0011]優(yōu)選地，所述的安全認(rèn)證具有身份認(rèn)證功能、數(shù)據(jù)加密功能和安全網(wǎng)路構(gòu)架功能。
[0012]優(yōu)選地，所述的密鑰分配，在傳感區(qū)域內(nèi)部和與外部網(wǎng)絡(luò)接入的部分，具有不同的密鑰方案。傳感區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的密鑰分配是隨機(jī)的，即，先產(chǎn)生K個(gè)密鑰的密鑰池，從其中隨機(jī)選出k個(gè)密鑰，分配給各個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)這些密鑰也存儲在認(rèn)證推衍機(jī)制中。而傳感節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的密鑰分配，則是由自身隨機(jī)分配的密鑰和密鑰推演算法推算出來的密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法，通過在感知節(jié)點(diǎn)之間以及傳感節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)之間添加安全認(rèn)證方案，對目標(biāo)者身份進(jìn)行認(rèn)證，以及對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)重要數(shù)據(jù)的安全性，保證了重要數(shù)據(jù)的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明提供的一種適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全傳輸方法示意圖；
[0015]圖2為傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為傳感節(jié)點(diǎn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全傳輸示意圖；
[0017]圖4為傳感區(qū)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全傳輸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其作為本說明書的一部分，通過實(shí)施例來說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面，特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會變得一目了然。
[0019]如圖1所示為本發(fā)明提供的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)i發(fā)送數(shù)據(jù)給傳感區(qū)域內(nèi)的某個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，則是進(jìn)行傳感區(qū)域內(nèi)的安全認(rèn)證并傳輸，當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)再發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)時(shí)，則是進(jìn)行傳感區(qū)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全認(rèn)證并傳輸。
[0020]如圖2所示為傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖，數(shù)據(jù)在傳感區(qū)域內(nèi)傳輸，再傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)，最后傳輸?shù)绞褂谜?，供使用者使用，本發(fā)明意在保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，該安全性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是對節(jié)點(diǎn)身份的安全認(rèn)證，其二是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，兩方面共同提供對數(shù)據(jù)的安全保證。
[0021]如圖3所示為傳感節(jié)點(diǎn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全傳輸示意圖，當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B時(shí)，先從自身攜帶的可信節(jié)點(diǎn)庫中確認(rèn)節(jié)點(diǎn)B是否是可信節(jié)點(diǎn)，若是的話則發(fā)送加密數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B ;若節(jié)點(diǎn)B并非節(jié)點(diǎn)A的可信節(jié)點(diǎn)，則要通過認(rèn)證推衍機(jī)制判斷節(jié)點(diǎn)B是否為安全節(jié)點(diǎn)，即可信節(jié)點(diǎn)，若是，則通知節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)B接收成功之后，節(jié)點(diǎn)A將更新自身的可信節(jié)點(diǎn)表，并將A、B直接的可信關(guān)系，即，此次通信，對于A來說，B是可信節(jié)點(diǎn)這一關(guān)系發(fā)送給認(rèn)證推衍機(jī)制，若不是可信節(jié)點(diǎn)，則通知節(jié)點(diǎn)A取消數(shù)據(jù)發(fā)送。[0022]如圖4為傳感區(qū)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全傳輸示意圖，當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間，以及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行身份認(rèn)證后，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送匯聚節(jié)點(diǎn)的密鑰給網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心則根據(jù)所發(fā)送的密鑰以及密鑰推演算法推算出新的密鑰k，同時(shí)發(fā)送該推演算法給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)則根據(jù)自身密鑰以及算法推算出新密鑰k，此時(shí)，在數(shù)據(jù)可以通過共同的密鑰k進(jìn)行傳輸。
[0023]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于，所述方法步驟包括: 步驟一，傳感區(qū)域內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間安全傳輸； 該步驟包括: a、當(dāng)傳感節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)B時(shí)，先從自身攜帶的可信節(jié)點(diǎn)庫中確認(rèn)節(jié)點(diǎn)B是否是可信節(jié)點(diǎn)，若是的話則發(fā)送加密數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B ； b、若節(jié)點(diǎn)B并非節(jié)點(diǎn)A的可信節(jié)點(diǎn)，則要通過認(rèn)證推衍機(jī)制判斷節(jié)點(diǎn)B是否為安全節(jié)點(diǎn)，即可信節(jié)點(diǎn)； C、若是,則通知節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B,節(jié)點(diǎn)B接收成功之后,節(jié)點(diǎn)A將更新自身的可信節(jié)點(diǎn)表，并將A、B直接的可信關(guān)系，即，此次通信，對于A來說，B是可信節(jié)點(diǎn)這一關(guān)系發(fā)送給認(rèn)證推衍機(jī)制； d、若不是，則通知節(jié)點(diǎn)A取消發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B。 步驟二，傳感區(qū)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的認(rèn)證； 該步驟包括: a、網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份認(rèn)證； b、身份認(rèn)證通過之后，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心通知匯聚節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)其認(rèn)證結(jié)果； C、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心發(fā)送隨機(jī)密鑰，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證中心根據(jù)發(fā)送密鑰以及密鑰推演算法推算出新的密鑰k，并發(fā)送密鑰推演算法給匯聚節(jié)點(diǎn)； d、匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身密鑰以及密鑰推演算法推算出新的密鑰k，從而利用密鑰k進(jìn)行安全傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于: 數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性由兩方面得以保證，數(shù)據(jù)的加解密以及對設(shè)備的身份驗(yàn)證。
3.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于: 該方法進(jìn)行兩部分的安全認(rèn)證，首先對傳感區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行安全認(rèn)證，再次是匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)給外部網(wǎng)絡(luò)的安全認(rèn)證。
4.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于: 該方法中所用到的安全傳輸方法是集身份認(rèn)證功能、數(shù)據(jù)加解密功能、訪問控制等功能于一體。
5.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于: 每個(gè)節(jié)點(diǎn)自身都擁有一個(gè)可信節(jié)點(diǎn)表，節(jié)點(diǎn)在傳送過程中，節(jié)點(diǎn)互為可信節(jié)點(diǎn)時(shí)，則可以安全傳輸，不需要進(jìn)行安全認(rèn)證。若非可信節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)行安全認(rèn)證后再進(jìn)行傳輸，傳輸結(jié)束之后，發(fā)送節(jié)點(diǎn)更新自身的可信節(jié)點(diǎn)表，方便下次數(shù)據(jù)傳輸。
6.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于: 該方法中增加了認(rèn)證推衍機(jī)制，該機(jī)制實(shí)時(shí)的推衍出節(jié)點(diǎn)之間的可信關(guān)系，即，若節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)B,節(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)C,那么，節(jié)點(diǎn)B對于節(jié)點(diǎn)A來說是可信節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)C對于節(jié)點(diǎn)B來說也是可信節(jié)點(diǎn)，則可以推衍出，節(jié)點(diǎn)C對于節(jié)點(diǎn)A同樣也是可信節(jié)點(diǎn)，那么，推衍機(jī)制就將該推衍關(guān)系發(fā)送到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)便可以更新自身的可信節(jié)點(diǎn)表，方便下次數(shù)據(jù)發(fā)送。
7.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全傳輸方法，其特征在于:由于傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的普通傳感節(jié)點(diǎn)的計(jì)算處理能力有限，并且為防止非法設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)后，可能會對網(wǎng)絡(luò)實(shí)施造成進(jìn)一步的破壞，因此在密鑰選擇上，需要提供一種合理的管理方案。因此，傳感區(qū)域內(nèi)部和與外部網(wǎng)絡(luò)接入的部分，分配不同的密鑰方案。即:傳感網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)的密鑰是通過公有密鑰進(jìn)行加解密的；而傳感節(jié)點(diǎn)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的密鑰分配，則是由自身隨機(jī)分配的密鑰和密鑰推演算法推算出來的密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
【文檔編號】H04L9/32GK103581191SQ201310548704
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】孫雅, 耿振民 申請人:江蘇華御信息技術(shù)有限公司