[發(fā)明專利]一種適用于動態(tài)連接場景的聯(lián)合認證方法和服務器

有效

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• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110381509B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 李娜;張志遠;夏仕達;許曉東;陶小峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學深圳研究院;北京郵電大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/08
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 陳宙

本發(fā)明公開了一種適用于動態(tài)連接場景的聯(lián)合認證方法和服務器，該方法包括步驟：接收當前待接入用戶發(fā)送的接入請求信號并轉(zhuǎn)發(fā)至上層進行第一上層認證，接收第一認證結(jié)果，非法用戶則拒絕接入，合法用戶準許接入；繼續(xù)接收當前準許接入用戶發(fā)送的待認證數(shù)據(jù)信號，通過物理層認證模型進行物理層認證，不合法則進行第二上層認證，接收第二認證結(jié)果并結(jié)合待認證數(shù)據(jù)信號與合法信號的相似度綜合判決其合法性；根據(jù)認證結(jié)果，對物理層認證模型進行動態(tài)調(diào)整。該裝置包括接入請求認證單元、聯(lián)合認證單元和更新單元。本發(fā)明提供的聯(lián)合物理層認證和上層AKA認證的跨層認證機制，極大的降低了認證時延，復雜度降低、認證準確度更高。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領域，特別涉及一種適用于動態(tài)連接場景的聯(lián)合認證方法和服務器。

背景技術(shù)

無線信道的廣播特性導致無線用戶的數(shù)據(jù)信息、身份信息等存在一定的泄露風險，需要有效的認證手段加以保護。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等迅速普及，無線終端設備的數(shù)量急劇增加，并且呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)性，例如，物聯(lián)網(wǎng)終端與服務器的通信方式具有突發(fā)性，車聯(lián)網(wǎng)終端移動性強等。傳統(tǒng)認證方法應用于這些動態(tài)接入場景將面臨計算和時延開銷大的挑戰(zhàn)。因此，有必要研究適用于動態(tài)連接場景的輕量級快速認證方案。

目前應用最廣泛的身份認證機制是基于密鑰加密的上層認證機制，相關研究主要集中在密鑰管理的安全性和有效性。隨著移動終端數(shù)量急劇增長，密鑰管理變得越來越復雜，這可能不適用于資源受限的物聯(lián)網(wǎng)終端設備；由于物聯(lián)網(wǎng)終端設備計算資源的差異性，所適用的密鑰長度各不相同，尤其是在異構(gòu)網(wǎng)絡中，認證服務器需要滿足較低認證時延需求下同時識別不同模式的密鑰，極大的增加了計算開銷，帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。同時，隨著基于身份的攻擊方式的出現(xiàn)，如欺騙攻擊、拒絕服務攻擊等，基于密鑰的認證機制暴露出諸多缺陷，攻擊者很容易偽造他們的MAC地址和其他身份信息，偽裝成另一個發(fā)送方，在很多領域都造成了巨大的損失。

同時，傳統(tǒng)基于假設檢驗的物理層認證方案對參考閾值具有較高的依賴性，如果閾值選擇不合理，對認證性能將會產(chǎn)生較大影響。尤其是在動態(tài)通信場景中，如待認證設備位置不斷變化、有新的用戶接入或已有用戶的移出。因此傳統(tǒng)的基于假設檢驗的認證方案不再適用。

因此，如何提供一種適用于動態(tài)連接場景，且計算、時延開銷相對降低的有效認證方法，成為本領域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種適用于動態(tài)連接場景的聯(lián)合認證方法和服務器，以解決上述技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明實施例的第一個方面，提供了一種適用于動態(tài)連接場景的聯(lián)合認證方法，包括如下步驟：

接收當前待接入用戶發(fā)送的接入請求信號并轉(zhuǎn)發(fā)至上層進行第一上層認證，接收上層反饋的第一認證結(jié)果，所述第一認證結(jié)果為非法用戶，則拒絕接入，所述第一認證結(jié)果為合法用戶，則準許接入；

繼續(xù)接收當前準許接入用戶發(fā)送的待認證數(shù)據(jù)信號，對待認證數(shù)據(jù)信號通過物理層認證模型進行物理層認證，判決待認證數(shù)據(jù)信號的合法性，合法則接收；不合法則進行第二上層認證，根據(jù)上層反饋的第二認證結(jié)果并結(jié)合所述待認證數(shù)據(jù)信號與合法信號的相似度綜合判決待認證數(shù)據(jù)信號的合法性，得到聯(lián)合認證結(jié)果；

根據(jù)認證結(jié)果，對物理層認證模型進行動態(tài)調(diào)整，等待接收下一接入請求信號。

可選的，在接收當前準許接入用戶發(fā)送的待認證數(shù)據(jù)信號之前還包括步驟：接收當前準許接入用戶發(fā)送的信道樣本信息；對信道樣本信息進行采樣并提取多維物理層屬性，建立特征向量，以特征向量作為輸入對預先構(gòu)建的物理層認證模型進行訓練；

對待認證數(shù)據(jù)信號通過物理層認證模型進行物理層認證包括：通過訓練后得到的物理層認證模型對待認證數(shù)據(jù)信號的合法性進行分類，并輸出待認證數(shù)據(jù)信號與合法信號的相似度；