[發明專利]一種體域網系統中的數據安全傳輸方法

有效

• 申請號: 201310081516.9
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103200185A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 徐光俠;劉渝;劉宴兵;肖云鵬;王滿滿;宋洋洋
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/08;H04L29/08;H04W12/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種體域網系統中的數據安全傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：按照層次結構部署體域網系統，所述體域網系統包括分別位于不同層次的匯集器、簇頭和基站，所述匯集器與用戶傳感器相連，所述簇頭與所述基站預置對稱密鑰，所述匯集器與所述簇頭預置對稱密鑰；

S2：對所述體域網系統進行初始化；

S3：所述各個匯集器進行數據采集并將所述數據傳輸給簇頭；

S4：所述簇頭將所述數據轉發給基站，所述基站對數據解密、存儲和分析處理，醫生或者病人家屬通過驗證登錄基站查詢到相關的患者信息，實現對病人的實時監護。

2.如權利要求1所述的體域網系統中的數據安全傳輸方法，其特征在于，對所述體域網系統進行初始化的步驟為：

S21：基站向簇頭廣播加入網絡信息，所述加入網絡信息中包含數據轉發周期，以及一個隨機數用于防止惡意節點進行重放攻擊；

S22：簇頭接收到所述加入網絡信息后，將隨機數、確認加入網絡應答、以及簇頭ID一起使用預置密鑰加密后反饋給基站；

S23：基站接收到所述簇頭的應答消息后驗證消息是否有效，如果有效，則將簇頭加入網絡拓撲；

S24：所有的簇頭對匯集器進行聚簇，所述簇頭向匯集器廣播入簇信息，所述入簇信息中包括入簇命令信息、隨機數、數據發送周期；

S25：匯集器接收到入簇信息后，將隨機數、確認加入網絡應答、匯集器ID一起使用預置密鑰加密后反饋給簇頭；

S26：簇頭接收到應答消息后驗證消息是否有效，如果有效，則將匯集器加入簇內網絡拓撲進行聚簇；

S27：聚簇完成后所述簇頭將簇內成員拓撲發送給基站，加入網絡總拓撲。

3.如權利要求1所述的體域網系統中的數據安全傳輸方法，其特征在于，所述匯集器進行數據采集并將所述數據傳輸給簇頭結點的方法為：

所述匯集器按照接收到的消息發送周期發送采集數據，當有實際數據時發送實際數據，當沒有數據需要發送時則發送假消息包；當簇頭接收到匯集器發來的數據消息時，首先對消息進行解密，根據標志位判斷數據是否真實數據包，若為真實數據包則將數據置入發送隊列等待轉發，若為虛假數據包則將此包丟棄。

4.如權利要求2所述的體域網系統中的數據安全傳輸方法，其特征在于，所述基站向簇頭廣播加入網絡信息的具體格式為M_j＝{J_msg,T_F,Nonce}，其中，J_msg為入網消息，T_F為簇頭轉發周期，Nonce為隨機數；

簇頭接收到由基站廣播的加入網絡消息后，其返回確認消息具體格式為M_r＝(K_cAES{J_msg,Nonce},K_cAES{ID_head})，其中，K_cAES{J_msg,Nonce}為使用簇頭預置的對稱密鑰K_cAES加密入網消息J_msg和隨機數Nonce，其中，K_cAES{ID_head}為加密后的簇頭ID。

5.如權利要求2所述的體域網系統中的數據安全傳輸方法，其特征在于，基站接收到應答消息后驗證消息是否有效的方法為：使用基站的預置密鑰K_bAES加密入網消息J_msg和隨機數Nonce，得到M_base＝K_bAES{J_msg,Nonce}，對比M_base是否等于K_cAES{J_msg,Nonce}，若相等，則消息有效，否則無效，入網失敗。