[發明專利]一種安全的新一代物聯網數據通信方法

有效

• 申請號: 201811242087.8
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109218021B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 王曉喃;竇正雄;李燕麗
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/14;H04L12/721;H04L12/741;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種安全的新一代物聯網數據通信方法，其特征在于，所述物聯網包括兩個以上的路由器、兩個以上的服務器和兩個以上的節點；

每種數據由名稱唯一標識；節點分為消費節點和生產節點；消費節點為有權限獲取一種數據的節點；生產節點為有權限發布和更新一種數據的節點；

生產節點被授權發布和更新一種以上類型的數據，一種類型的數據能夠被兩個以上的授權的生產節點發布和更新；

每種數據的消費節點和生產節點信息只能保存在一個授權的服務器中，服務器被授權保存一種或者兩個以上的類型數據的消費節點和生產節點信息；

消費節點被授權獲取一種以上類型的數據；

一種類型的數據對應一個私鑰和一個公鑰，公鑰為標識該數據的名稱，私鑰為第三方認證機構發布；

當消費節點被授權獲取一種類型的數據時，能夠獲得該類型數據的私鑰和公鑰，消費節點利用該類型數據的私鑰加密該類型數據的公鑰得到加密后的名稱，加密后的名稱稱為隱私名稱；當生產節點被授權發布和更新一種類型的數據時，能夠獲得該類型數據的私鑰和公鑰，生產節點利用該類型數據的私鑰加密該類型數據的公鑰得到該數據的隱私名稱；當服務器被授權保存一種類型數據的消費節點和生產節點信息時，能夠獲得該類型數據的私鑰和公鑰，該服務器利用該類型數據的私鑰加密該類型數據的公鑰得到該數據的隱私名稱；

生產節點、消費節點和服務器分別保存一個密鑰表；一個密鑰表項由私鑰、公鑰和隱私名稱構成；

生產節點對于自己有權限發布和更新的每種類型數據執行下述操作：該生產節點創建一個密鑰表項，該密鑰表項的私鑰域值為該類型數據的私鑰，公鑰域值為標識該類型數據的名稱，隱私名稱域值為該類型數據的隱私名稱；

消費節點對于自己有權限獲取的每種類型數據執行下述操作：該消費節點創建一個密鑰表項，該密鑰表項的私鑰域值為該類型數據的私鑰，公鑰域值為標識該類型數據的名稱，隱私名稱域值為該類型數據的隱私名稱；

如果服務器有權限保存一種類型數據的消費節點和生產節點的信息，則執行下述操作：該服務器創建一個密鑰表項，該密鑰表項的私鑰域值為該類型數據的私鑰，公鑰域值為標識該類型數據的名稱，隱私名稱域值為該類型數據的隱私名稱；

節點或者服務器配置一個接口，路由器配置兩個以上的接口，所述接口分為上游接口和下游接口；一個上游接口與一個路由器相連，一個下游接口與一個節點或者服務器相連；

一個接口由一個接口ID唯一標識，一個接口ID為x的接口簡寫為接口x；

節點通過消息進行通信，一種消息由消息類型唯一標識；

消息類型名稱分別為服務器發布消息、消費消息、生產消息、請求消息、響應消息和推送消息，對應的消息類型值分別為1、2、3、4、5和6；

每個路由器維護一個服務器表，一個服務器表項包含接口ID域、隱私名稱域和生命周期域；服務器通過發送服務器發布消息來維護服務器表，一個服務器發布消息包含消息類型和隱私名稱集合；服務器S1與路由器R1相連，并定期執行下述操作以維護服務器表：

步驟101：開始；

步驟102：服務器S1構建一個密鑰名稱集合參數PNS1，查看密鑰表項并將每個密鑰表項中的隱私名稱域值加入到參數PNS1中，發送一個服務器發布消息，該服務器發布消息的消息類型值為1，隱私名稱集合域值為參數PNS1的值；

步驟103：路由器R1從下游接口f1接收到該服務器發布消息后查看服務器表；針對該服務器發布消息的密鑰名稱集合中的每個元素E1，路由器R1執行下述操作：如果存在一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f1，隱私名稱等于元素E1且生命周期不小于最大生命周期值M1與閾值T1之差，則執行步驟113，否則執行步驟104；最大生命周期值M1和閾值T1預先設置；

步驟104：路由器R1判斷是否存在一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f1且隱私名稱等于元素E1，如果是則執行步驟105，否則執行步驟106；

步驟105：路由器R1選擇一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f1且隱私名稱等于元素E1，將該服務器表項的生命周期設置為最大生命周期值，執行步驟107；

步驟106：路由器R1創建一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f1，隱私名稱等于元素E1，生命周期設置為最大生命周期值；

步驟107：路由器R1從每個上游接口轉發接收到的服務器發布消息；

步驟108：路由器從上游接口f2接收到該服務器發布消息后查看服務器表；針對該服務器發布消息的密鑰名稱集合中的每個元素E2，該路由器執行下述操作：如果存在一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f2，隱私名稱等于元素E2且生命周期不小于最大生命周期值M1與閾值T1之差，則執行步驟113，否則執行步驟109；

步驟109：從上游接口f2接收到該服務器發布消息的路由器判斷是否存在一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f2且隱私名稱等于元素E2，如果是則執行步驟110，否則執行步驟111；

步驟110：從上游接口f2接收到該服務器發布消息的路由器選擇一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f2且隱私名稱等于元素E2，將該服務器表項的生命周期設置為最大生命周期值，執行步驟112；

步驟111：從上游接口f2接收到該服務器發布消息的路由器創建一個服務器表項，該服務器表項的接口ID等于f2，隱私名稱等于元素E2，生命周期設置為最大生命周期值；

步驟112：從上游接口f2接收到該服務器發布消息的路由器從除了接口f2以外的每個上游接口轉發接收到的服務器發布消息，執行步驟108；

步驟113：結束。