[發明專利]無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法

在審

• 申請號: 201410073721.5
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103796200A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 張勇;吳松洋;劉善軍;何俊峰
• 申請（專利權）人: 公安部第三研究所
• 主分類號: H04W12/04
• 分類號: H04W12/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

1.一種無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

（1）可信中心生成實現密鑰管理所需的所有公開參數和主密鑰；

（2）所述的可信中心生成所述的主密鑰的數個分量并將各個所述的分量分別發布到一一對應的分布式管理節點上；

（3）所述的可信中心初始化所有的普通節點和分布式管理節點的公鑰和私鑰；

（4）當有新的普通節點要求加入到網絡中時，新的普通節點執行訪問許可協議從分布式管理節點獲得當前時間周期的密鑰；

（5）當運行到下一個時間周期時，各個所述的分布式管理節點執行密鑰更新協議獲得當前時間周期所對應的新的密鑰；

（6）當一個普通節點的公鑰需要撤銷時，由一個分布式管理節點發起公鑰撤銷協議、同其他分布式管理節點共同生成撤銷請求的數字簽名，并在成功生成該請求的數字簽名后向其他節點廣播撤銷該普通節點的公鑰的信息。

2.根據權利要求1所述的無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法，其特征在于，所述的可信中心生成實現密鑰管理所需的所有公開參數和主密鑰，包括以下步驟：

（11）可信中心生成實現密鑰管理所需的所有公開參數MPK=(G,g,y,y',H₁,H₂)，其中，G為循環群，g為循環群生成元，y和y'為系統公鑰，H₁和H₂為密碼學HASH函數；

（12）所述的可信中心選擇兩個隨機數和生成主密鑰MSK={x,x'}，其中，表示隨機選取，Z_q為模q整數群，q是一個大素數，所述的主密鑰中的x用于更新普通節點的密鑰，x'用于更新分布式管理節點的密鑰。

3.根據權利要求2所述的無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法，其特征在于，所述的可信中心生成所述的主密鑰的數個分量并將各個所述的分量分別發布到一一對應的分布式管理節點上，包括以下步驟：

（21）所述的可信中心隨機選擇n個節點作為分布式管理節點；

（22）所述的可信中心采用可驗證秘密分享技術生成所述的主密鑰MSK={x,x'}的n個分量{x_j,x_j'}，j=0,1,...,n-1并分別發布到一一對應的n個分布式管理節點上。

4.根據權利要求2所述的無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法，其特征在于，所述的可信中心初始化所有的普通節點和分布式管理節點的公鑰和私鑰，包括以下步驟：

（31）所述的可信中心為各個所述的分布式管理節點計算密鑰，各個所述的分布式管理節點P_ID的兩個密鑰為(r_ID=g^k,s_ID=k+H₁(ID,r_ID)x)和(r'_ID=g^k',s'_ID=k'+H₁(ID,r'_ID)x')，其中，g為循環群生成元，H₁為密碼學HASH函數，各個所述的分布式管理節點的公鑰為(ID||0)；

（32）所述的可信中心為各個普通節點計算密鑰，各個所述的普通節點的私鑰為(r_ID=g^k,s_ID=k+H₁(ID,r_ID)x)，其中，H₁為密碼學HASH函數，各個所述的普通節點的公鑰為(ID||0)。

5.根據權利要求2所述的無線移動自組網絡中基于身份實現密鑰管理的方法，其特征在于，所述的新的普通節點執行訪問許可協議從分布式管理節點獲得當前時間周期的密鑰，包括以下步驟：

（41）新的普通節點生成并廣播一個包含密鑰協商數據的加入網絡請求；

（42）各個所述的分布式管理節點對所述的新的普通節點進行檢驗并執行基于身份的密鑰交換協議生成會話密鑰；

（43）所述的新的普通節點選擇t個響應的分布式管理節點并驗證其管理身份，然后設定新的公鑰發送給所述的這t個分布式管理節點；

（44）所述的t個分布式管理節點分別計算部分密鑰并發送至所述的新的普通節點；

（45）所述的新的普通節點根據所述的部分密鑰為新的公鑰生成對應私鑰。