[發明專利]一種適用于MQTT?SN協議的加密方法在審

申請號：	201711064653.6	申請日：	2017-11-02
公開（公告）號：	CN107708112A	公開（公告）日：	2018-02-16
發明（設計）人：	王浩;李勇;王平;馬展;吳亞洲	申請（專利權）人：	重慶郵電大學
主分類號：	H04W12/02	分類號：	H04W12/02;H04W12/06;H04W12/10;H04W84/18;H04L29/06
代理公司：	北京同恒源知識產權代理有限公司11275	代理人：	趙榮之
地址：	400065 ***	國省代碼：	重慶;85
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種適用于 mqtt sn 協議加密方法
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【權利要求書】：

1.一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：初始化階段：初始化階段是發布端和訂閱端注冊，代理服務器生成并下發系統公共參數的過程；發布端、訂閱端和代理服務器預配置初始密鑰K，發布/訂閱端向代理服務器進行注冊，代理服務器驗證發布/訂閱端身份的合法性，代理服務器根據CP-ABE算法生成系統公開參數PK及主密鑰MSK，并將公開參數PK發送給已注冊的發布/訂閱端；

S2：加密階段：加密階段是發布端對要發布的有效載荷進行加密預處理的過程；發布端首先制定訪問結構然后根據代理服務器生成的公共參數PK、訪問結構以及主題對應的有效載荷data，采用CP-ABE加密算法生成加密載荷CT；

S3：發布階段：發布階段是發布端將加密載荷CT發送給代理服務器，代理服務器在接收到加密載荷CT后轉發給相應訂閱者的過程；發布端將加密載荷CT發送給代理服務器；代理服務器在接收到發布端發送的加密載荷CT后，驗證該加密載荷的合法性，即判斷該加密載荷是否為重放消息，是否經過篡改；最后，在確認加密載荷CT合法后，將其轉發給相應的訂閱端；

S4：解密階段：解密階段是訂閱端在接收到代理服務器發送的加密載荷CT后，向代理服務器申請解密所需的私鑰，然后對加密載荷CT進行解密提取文明的過程；訂閱端在接收到加密載荷CT后，向代理服務器發起私鑰生成請求并提供屬性集合A_i，代理服務器根據系統公共參數PK、屬性集合A_i以及主密鑰MSK采用CP-ABE私鑰生成算法生成私鑰SK，然后將生成的私鑰SK發送給對應的訂閱端；訂閱端根據系統的公共參數PK、私鑰SK以及加密載荷CT，采用CP-ABE解密算法得到明文載荷data；如果屬性集合A_i滿足密文的訪問結構則能成功解密密文，得到明文數據。

2.根據權利要求1所述的一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：所述加密方法使用“0X1E”作為新的消息類型“SPUBLISH”，發布的有效載荷使用CP-ABE算法加密。

3.根據權利要求1所述的一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：所述代理服務器完成發布/訂閱端的身份認證，完成發布/訂閱端注冊，并生成系統公共參數；

所述發布端采用CP-ABE算法完成對明文載荷的加密，再將加密載荷發送給所述代理服務器，然后代理服務器再轉發給一個或多個訂閱端；

所述訂閱端向代理服務器申請私鑰，利用私鑰完成對加密載荷的解密，得到明文。

4.根據權利要求1所述的一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：所述步驟S1具體為：

S101：發布/訂閱客戶端向所述代理服務器發送注冊請求，提供身份認證信息；

S102：代理服務器驗證所述發布/訂閱客戶端身份的合法性，如果身份認證成功，返回注冊成功響應，并進行下一步操作；

S103：代理服務器執行CP-ABE算法生成系統公共參數PK以及主密鑰MSK，并將系統公共參數PK發送給所述發布/訂閱客戶端。

5.根據權利要求1所述的一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：所述步驟S2具體為：

S201：發布端制定訪問策略

S202：發布端利用訪問策略公開參數PK以及主題對應的載荷信息data，采用CP-ABE加密算法生成加密載荷CT。

6.根據權利要求1所述的一種適用于MQTT-SN協議的加密方法，其特征在于：所述步驟S3具體為：