[發明專利]一種物聯網安全感知系統及物聯網數據安全傳輸方法

有效

• 申請號: 201910022448.6
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN111431841B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 林貴同;曹攀
• 申請（專利權）人: 北京普安信科技有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

本發明提供一種物聯網安全感知系統及物聯網數據安全傳輸方法，物聯網安全感知系統包括感知終端，感知終端內置有互為雙向通信連接的控制模塊、通信模塊、傳感器和PUF芯片，感知終端與外界數據平臺進行雙向通信安全連接；物聯網數據安全傳輸方法包括將PUF芯片的若干挑戰/響應對注冊在數據平臺上、感知終端與數據平臺建立雙向通信連接、通過請求與應答方式進行至少雙向識別與認證過程、通過PUF芯片生成加密密鑰和解密密鑰用于數據的加密與解密。采用本發明的技術方案，通過利用PUF芯片獨有的挑戰響應機制，既減少了控制模塊的運算負荷，降低了系統功耗，又使雙方建立了安全的雙向通信鏈路，提升了雙方數據傳輸的安全性，能夠有效防止第三方入侵。

技術領域

本發明涉及物聯網技術領域，尤其涉及一種物聯網安全感知系統及物聯網數據安全傳輸方法。

背景技術

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internetofthings”，物聯網的用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯網的提出為國家智慧城市建設奠定了基礎，實現智慧城市的互聯互通協同共享，中國物聯網校企聯盟將物聯網定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合，實現物體與物體之間：環境以及狀態信息實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的范疇。

在物聯網迅速發展的同時，其產業基礎薄弱、關鍵核心技術有待突破、網絡信息安全存在潛在隱患等問題依然突出，亟需加強引導和加快解決。隨著我國物聯網產業的高速發展，物聯網數據傳輸的安全性必將受到重視。由于物聯網連接和處理的對象是機器和智能物體以及相關的數據，其所有權的特性導致其信息安全的要求很高，對隱私權的保護要求更高。物聯網安全必須改變先系統后安全的思路，在物聯網應用設計和實施之初，就同時考慮應用和安全，將兩者從一開始就緊密結合起來，系統地考慮感知層、網絡層和應用層的安全，才能更好地解決各種物聯網安全問題，應對物聯網安全的新挑戰。然而，現有技術中并沒有一種有效的方法來保證物聯網數據傳輸的安全，使得物聯網的安全已經成為制約其進一步發展的一個關鍵瓶頸。尤其是物聯網的感知終端具有價格需要低廉、功耗很低、通信帶寬很窄的特點。基于提高計算復雜度來實現的軟件算法的信息安全措施需要高計算能力，無法滿足物聯網終端的低成本和低功耗的要求。

發明內容

本發明提供一種物聯網安全感知系統及物聯網數據安全傳輸方法，所述物聯網安全感知系統包括感知終端，所述感知終端內置有控制模塊、通信模塊、傳感器和PUF芯片，所述控制模塊分別與通信模塊、傳感器之間建立有雙向通信連接，所述PUF芯片與所述控制模塊之間建立有雙向通信連接，所述感知終端通過所述通信模塊與外界數據平臺進行雙向通信連接。

所述控制模塊與所述通信模塊是集成為一體的。

所述PUF芯片是實體物理芯片，包括采用基于CMOS SRAM架構制成。

此外，本發明還提供了一種使用所述物聯網安全感知系統的物聯網數據安全傳輸方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：注冊階段：所述感知終端通過其內置的隨機序列生成器生成若干個挑戰序列，然后通過PUF芯片的挑戰響應機制獲取相應的響應序列，再將所生成的挑戰序列和響應序列存儲在所述數據平臺內置的數據庫內；

步驟二：建立通信連接階段：所述感知終端通過所述通信模塊與外界數據平臺進行雙向通信連接，將所述數據平臺作為請求方，感知終端作為應答方；