[發明專利]一種基于PUF的物聯網IPv4身份認證方法及系統

有效

• 申請號: 202010086119.0
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111162914B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 曹元;李江海;劉淑薇;劉皖熠
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 馬進

本發明公開了計算機網絡技術領域的一種基于PUF的物聯網IPv4身份認證方法及系統，旨在解決現有技術中物聯網IPv4終端身份認證安全性差，不利于防止非法終端對IPv4互聯網安全造成損害的技術問題。所述方法包括如下步驟：響應于終端的訪問請求，對終端的IPv4地址與預存的IPv4地址進行比對；基于比對結果判定是否通過終端的訪問請求；所述IPv4地址的生成方法，包括：提取采用弱PUF生成的安全IPv4地址；基于安全IPv4地址生成IPv4地址。

技術領域

本發明涉及一種基于PUF的物聯網IPv4身份認證方法及系統，屬于計算機網絡技術領域。

背景技術

伴隨社會及科學技術的發展，物聯網產業呈方興未艾之勢，已進入快速發展階段。據統計，2017年產業規模已突破11000億元，復合增長率達到25%。物聯網技術、標準、網絡的不斷成熟，快速推進了其在電力、交通、環保、物流、工業、醫療、水利、安防、電力等領域的應用，為諸多行業實現精細化管理提供了有力支撐，大大提升了管理能力水平，改變了行業運行模式。物聯網的行業應用越來越多，越來越多的用戶被吸引，尤其是新零售、物流、醫療、智能城市的需求呈現垂直上升趨勢。

物聯網的廣泛應用，帶來了感知管控設備終端數量的劇增，大到網絡系統和平臺，小到海量的傳感器設備，物聯網絡內每一終端均可能成為攻擊點。因此，物聯網的安全風險遠大于傳統互聯網的安全風險，其主要表現在終端安全高危漏洞和終端安全防護措施不足。與此同時，物聯網產業鏈各企業在謀求快速搶占市場制高點時，極少提前部署安全防護措施，安全防護技術環節占比低下，導致物聯網產業鏈中存在安全隱患，給物聯網應用帶來潛在的嚴重威脅。

網際協議版本4（Internet?Protocol?version?4，IPv4）是互聯網的核心，也是使用最廣泛的網際協議版本，其后繼版本為網際協議版本6（Internet?Protocol?version?6，IPv6）雖然安全性較高，但目前IPv6仍處在部署初期。因而規模化安全化部署IPv4，對于重塑再造國家競爭力、增強國家信息安全能力、提高網絡安全特別是高速發展的物聯網安全，具有極為重要的現實和長遠利益。

基于物聯網的安全風險及IPv4的廣泛應用，僅僅依靠應用層的用戶名/密碼或在終端中嵌入SIM/UIM卡的方式，已難以保證網絡的身份安全。物聯網的應用環境需要對于設備終端本身的真偽進行鑒別，防止非法設備入網并通過惡意行為對IPv4互聯網的安全造成損害。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于PUF的物聯網IPv4身份認證方法及系統，以解決現有技術中物聯網IPv4終端身份認證安全性差，不利于防止非法終端對IPv4互聯網安全造成損害的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種基于PUF的物聯網IPv4身份認證方法，包括如下步驟：

響應于終端的訪問請求，對終端的IPv4地址與預存的IPv4地址進行比對；

基于比對結果判定是否通過終端的訪問請求；

所述IPv4地址的生成方法，包括：

提取采用弱PUF生成的安全IPv4地址；

基于安全IPv4地址生成IPv4地址。

進一步地，所述安全IPv4地址的生成方法，包括：

響應于安全IPv4地址的生成請求生成激勵；

響應于激勵采用弱PUF生成響應答復；

基于不少于一個響應答復生成安全IPv4地址。

進一步地，所述安全IPv4地址為16位安全IPv4地址；

所述IPv4地址的生成方法，包括：