[發明專利]基于混沌系統的隱私保護通信方法、服務器以及通信系統

有效

• 申請號: 202010136469.3
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111404659B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 羅熙;殷麗華;李丹;李超;孫哲;田志宏;張偉哲;張賓;艾建文
• 申請（專利權）人: 廣州大學;鵬城實驗室
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/32;H04L9/40
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發明提供了基于混沌系統的隱私保護通信方法、服務器以及通信系統，方法包括：接收發起方設備發送的通信請求信息包，查找對應的混沌系統參數和密鑰值，并對通信請求信息包中的驗證碼進行驗證，驗證通過后，通過查找到的密鑰值，解密通信請求信息包中的密文，獲得接收方設備標識，查找接收方設備對應的混沌系統參數以及密鑰值，生成用于發起方設備和接收方設備進行會話的混沌系統參數以及密鑰值，計算第一驗證信息包和第二驗證信息包，發送第一驗證包給所述發起方設備，以使發起方設備與接收方設備建立加密會話，發送第二驗證包給接收方設備，以使接收方設備發送通信建立信息包給發起方設備，本發明能節省通信參數的存儲空間和保護用戶隱私安全。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更具體地說，尤其涉及基于混沌系統的隱私保護通信方法、服務器以及通信系統。

背景技術

物聯網設備通過通信以發現和使用彼此提供的資源和數據，然而，由于設備資源等條件的限制，用戶數據多以明文形式在不可靠的通道中傳輸，攻擊者很容易攔截、篡改用戶數據，造成用戶隱私信息泄露以及被篡改。為保護用戶隱私安全，可使用端到端加密傳輸方案。

現有技術提出了一種基于混沌系統的通信協議及異步密鑰更新方案，具體為，使用Logistic map作為混沌系統，其映射公式為：x_i+1＝μx_i(1-x_i)，其中1μ≤4，0x_i1，i為正整數，當3.5699μ≤4時，映射會呈現混沌狀態。該方案存儲兩份參數，分別用于加解密和計算認證碼，且初始化階段的參數采用明文傳輸，易被攻擊者獲取，造成用戶信息的泄露，仍然會對用戶隱私安全產生較大的威脅，因而，該現有技術方案具有通信參數占用的存儲空間大、通信安全性較低的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于混沌系統的隱私保護通信方法、服務器以及通信系統，其能節省通信參數的存儲空間以及有效保證通信安全，保護了用戶的隱私安全。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于混沌系統的隱私保護通信方法，包括：

接收所述發起方設備發送的通信請求信息包，從所述通信請求信息包中獲取發起方設備標識；

查找所述發起方設備標識對應的第一混沌系統參數以及第一密鑰值，并獲取當前時間戳作為第一時間戳；其中，所述第一密鑰值，由預先寫入的第一初始密鑰值，根據所述第一混沌系統參數，經過周期性更新獲得；

根據所述第一混沌系統參數以及第一密文，計算第一驗證碼；其中，所述第一密文，從所述通信請求信息包中獲取得到；

判斷所述第一驗證碼是否與所述第二驗證碼相等；其中，所述第二驗證碼，從所述通信請求信息包中獲取得到；

當所述第一驗證碼與所述第二驗證碼不相等時，結束通信；

當所述第一驗證碼與所述第二驗證碼相等時，根據所述第一密鑰值，解密所述第一密文，獲得接收方設備標識以及第二時間戳；

根據所述第一時間戳，驗證所述第二時間戳是否存在有效性；

當所述第二時間戳不存在有效性時，結束通信；

當所述第二時間戳存在有效性時，查找接收方設備對應的第二混沌系統參數以及第二密鑰值；其中，所述第二密鑰值，由預先寫入的第二初始密鑰值，根據所述第二混沌系統參數，經過周期性更新獲得；

隨機生成第三混沌系統參數以及第三密鑰值；

根據所述第三混沌系統參數、所述第三密鑰值以及通信設備標識，計算第一驗證信息包和第二驗證信息包；

將所述第一驗證包發送給所述發起方設備，以使所述發起方設備與所述接收方設備建立加密會話；