[發(fā)明專利]一種基于挑戰(zhàn)應(yīng)答的設(shè)備認(rèn)證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010855928.3
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112311553B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐通通;陳浩
• 申請（專利權(quán)）人: 山東卓文信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08;H04L9/06;H04L9/40
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

1.一種基于挑戰(zhàn)應(yīng)答的設(shè)備認(rèn)證方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、初始條件：

主站設(shè)備A(ID_i)的認(rèn)證列表采用主站設(shè)備A(ID_i)的初始共享密鑰存儲列表采用hash(ID_j),K_ij，主站設(shè)備A(ID_i)存儲hash(ID_j),N_i,N_j列表；從站設(shè)備A(ID_j)的認(rèn)證列表采用從站設(shè)備A(ID_j)的初始共享密鑰存儲列表采用hash(ID_i)，K_ij，從站設(shè)備A(ID_j)存儲hash(ID_i),N_i,N_j列表；

其中，ID_i/ID_j為電力設(shè)備的身份標(biāo)識，其中i和j為設(shè)備編號，N_i/N_j為身份標(biāo)識為ID_i/ID_j的電力設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，K_ij為身份標(biāo)識為ID_i/ID_j的電力設(shè)備的共享密鑰，hash()為單向哈希函數(shù)；

步驟二、傳遞用于認(rèn)證的隨機(jī)數(shù)：

1)主站設(shè)備向從站設(shè)備發(fā)送認(rèn)證請求，發(fā)送的消息為{hash(ID_i),E(N_i,K_ij)}；E()為對稱加密算法；

2)從站設(shè)備收到消息后，根據(jù)自身存儲的hash(ID_i)掃描列表hash(ID_i)，K_ij獲取主從站之間的共享密鑰K_ij，然后利用該密鑰K_ij對主站設(shè)備發(fā)送的消息進(jìn)行解密，獲取隨機(jī)數(shù)N_i；接著將自己的隨機(jī)數(shù)N_j利用共享密鑰K_ij進(jìn)行加密，并將加密后的消息發(fā)送給主站設(shè)備，發(fā)送消息的內(nèi)容為{hash(ID_j),E({hash(ID_j),N_i,N_j,MAC},K_ij)}；

其中，MAC＝hash(hash(ID_j))，E(hash(ID_j)，K_ij)，E(N_i，K_ij)，E(N_j，K_ij)，是消息驗證碼；

3)主站設(shè)備收到消息后，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性校驗，若通過，則根據(jù)自身存儲的hash(ID_j)掃描列表hash(ID_j),K_ij，獲得共享密鑰K_ij，然后利用該密鑰K_ij對從站設(shè)備發(fā)送的消息進(jìn)行解密，接收隨機(jī)數(shù)N_j同時得到hash(ID_j)，若解碼出的hash(ID_j)與自身存儲的從站設(shè)備hash(ID_j)相同且隨機(jī)數(shù)N_j是有效的，則進(jìn)行下一步操作，否則拒絕設(shè)備接入；

步驟三、進(jìn)行設(shè)備身份驗證：

1)主站設(shè)備將自己的匿名身份標(biāo)識hash(ID_i)和EMAC_i發(fā)送給從站設(shè)備；

其中，EMAC_i＝E({hash((hash(ID_i)，N_i，N_j)，IPID_i，IPID_j，MAC_i)}，K_ij)，是對MAC_i及其他信息進(jìn)行加密后產(chǎn)生的加密消息；

MAC_i＝hash({hash({hash(ID_i)，N_i，N_j})，IP_IDi，IP_IDj，K_ij})，是消息驗證碼；

2)從站設(shè)備收到EMAC_i后，利用自身存儲的hash(ID_i)掃描列表hash(ID_i)，K_ij獲得共享密鑰K_ij，利用共享密鑰K_ij對EMAC_i進(jìn)行解密；然后，利用MAC_i值做數(shù)據(jù)完整性校驗，首先利用hash(ID_i),N_i,N_j列表計算hash({hash(ID_i)，N_i，N_j})并判斷使用的隨機(jī)數(shù)對是否有效；若有效，則進(jìn)一步判斷IP地址是否為合法地址；若合法，則繼續(xù)利用EMAC_i和MAC_i對發(fā)送的消息的完整性進(jìn)行校驗，若校驗無誤則發(fā)送確認(rèn)響應(yīng)，否則拒絕設(shè)備接入；

3)從站設(shè)備將自己的匿名身份標(biāo)識hash(ID_j)和EMAC_j發(fā)送給主站設(shè)備；

其中，EM AC_j＝E({hash((hash(ID_j)，N_i，N_j)，IPID_i，IPID_j，MAC_j)}，K_ij)，是對MA C_j及其他信息進(jìn)行加密后產(chǎn)生的加密消息；

MAC_j＝hash({hash({hash(ID_j)，N_i，N_j})，IPID_i，IPID_j，K_ij})，是消息驗證碼；

其中，IP_IDi/IP_IDj為電力設(shè)備通信的IP地址；

4)主站設(shè)備收到EMAC_j后，利用自身存儲的hash(ID_j)掃描列表hash(ID_j),K_ij獲得共享密鑰K_ij，利用共享密鑰K_ij對EMAC_j解密；然后，利用MAC_j值做數(shù)據(jù)完整性校驗，首先利用hash(ID_j),N_i,N_j列表計算hash({hash(ID_j)，N_i，N_j})并判斷使用的隨機(jī)數(shù)對是否有效；若有效，則進(jìn)一步判斷IP地址是否為合法地址；若合法，則繼續(xù)利用EMAC_j和MAC_j對發(fā)送的消息的完整性進(jìn)行校驗，若校驗無誤則發(fā)送確認(rèn)響應(yīng)，否則拒絕設(shè)備接入。