[發(fā)明專(zhuān)利]智能電網(wǎng)中的輕量級(jí)主動(dòng)式跨層認(rèn)證方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011398339.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112564918B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝寧;李卓遠(yuǎn);黃磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/32
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/32;H04L9/08;H04L67/12
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種智能電網(wǎng)中的輕量級(jí)主動(dòng)式跨層認(rèn)證方法，其特征在于，該輕量級(jí)主動(dòng)式跨層認(rèn)證方法是多級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的任意相鄰級(jí)次網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的智能網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行相互認(rèn)證的認(rèn)證方法，多級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的任意相鄰級(jí)次網(wǎng)絡(luò)包括上級(jí)網(wǎng)絡(luò)和下級(jí)網(wǎng)絡(luò)，所述下級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的智能網(wǎng)關(guān)為第一智能網(wǎng)關(guān)，所述上級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的智能網(wǎng)關(guān)為第二智能網(wǎng)關(guān)，所述認(rèn)證方法包括上層認(rèn)證和物理層認(rèn)證，所述上層認(rèn)證包括：所述第一智能網(wǎng)關(guān)基于所述第二智能網(wǎng)關(guān)的公鑰和第一認(rèn)證信息向所述第二智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送第一加密信號(hào)；所述第二智能網(wǎng)關(guān)接收所述第一加密信號(hào)并基于所述第二智能網(wǎng)關(guān)的私鑰獲得所述第一認(rèn)證信息，并基于所述第一智能網(wǎng)關(guān)的公鑰、所述第一認(rèn)證信息和第二認(rèn)證信息獲得第二加密信號(hào)并發(fā)送給所述第一智能網(wǎng)關(guān)，且所述第二智能網(wǎng)關(guān)基于所述第一認(rèn)證信息和所述第二認(rèn)證信息獲得共享密鑰；所述第一智能網(wǎng)關(guān)接收所述第二加密信號(hào)，若所述第一智能網(wǎng)關(guān)基于所述第二加密信號(hào)和所述第一智能網(wǎng)關(guān)的私鑰獲得所述第一認(rèn)證信息，則所述第一智能網(wǎng)關(guān)對(duì)所述第二智能網(wǎng)關(guān)認(rèn)證通過(guò)，且所述第一智能網(wǎng)關(guān)基于所述第二加密信號(hào)獲得所述第二認(rèn)證信息；以及所述物理層認(rèn)證包括：所述第一智能網(wǎng)關(guān)基于所述第一認(rèn)證信息和所述第二認(rèn)證信息獲得所述共享密鑰，基于所述共享密鑰和第一目標(biāo)信號(hào)獲得第一加密目標(biāo)信號(hào)，進(jìn)而基于所述共享密鑰、所述第一加密目標(biāo)信號(hào)和哈希函數(shù)獲得第一認(rèn)證標(biāo)簽，所述第一智能網(wǎng)關(guān)基于所述第一認(rèn)證標(biāo)簽和所述第一加密目標(biāo)信號(hào)獲得第一疊加信號(hào)，進(jìn)而獲得第一目標(biāo)信息信號(hào)并向所述第二智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送，所述第二智能網(wǎng)關(guān)接收所述第一目標(biāo)信息信號(hào)，

所述第二智能網(wǎng)關(guān)接收所述第一智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送的所述第一目標(biāo)信息信號(hào)時(shí)，去除所述第一目標(biāo)信息信號(hào)中的多種報(bào)頭，消息信號(hào)滿足：

y_i＝h_ix_i+n_i，

y_i表示消息信號(hào)，h_i表示所述第二智能網(wǎng)關(guān)和所述第一智能網(wǎng)關(guān)之間的第一信道響應(yīng)并且為零均值復(fù)高斯隨機(jī)變量，x_i表示為第一疊加信號(hào)，n_i表示為零均值復(fù)高斯白噪聲，所述白噪聲的方差為滿足：

表示所述白噪聲的方差，α_d表示信道路線衰落系數(shù)且滿足：α_d≥2，d表示所述第二智能網(wǎng)關(guān)和所述第一智能網(wǎng)關(guān)之間的距離，λ表示第一疊加信號(hào)的波長(zhǎng)并滿足：λ＝c/f_c，c＝3×10⁸m/s，f_c表示第一疊加信號(hào)的載波頻率，

所述第二智能網(wǎng)關(guān)基于信道估計(jì)獲得第一信道響應(yīng)的估計(jì)值所述第二智能網(wǎng)關(guān)基于所述消息信號(hào)中獲得第一疊加信號(hào)的估計(jì)值，所述第一疊加信號(hào)的估計(jì)值滿足：

表示第一疊加信號(hào)的估計(jì)值，表示第一信道響應(yīng)的估計(jì)值，(·)^*表示共軛算子，

基于所述第一目標(biāo)信息信號(hào)獲得第一殘差信號(hào)，

所述第一殘差信號(hào)滿足：

r_i表示所述第一殘差信號(hào)，ρ_t表示第一認(rèn)證標(biāo)簽的能量系數(shù)，表示所述第一加密目標(biāo)信號(hào)的估計(jì)值，

并基于所述第一殘差信號(hào)進(jìn)行第一閾值測(cè)試，若所述第一閾值測(cè)試通過(guò)，則所述第二智能網(wǎng)關(guān)對(duì)所述第一智能網(wǎng)關(guān)認(rèn)證通過(guò)；并且所述第二智能網(wǎng)關(guān)基于第二目標(biāo)信號(hào)和所述共享密鑰獲得第二加密目標(biāo)信號(hào)，基于所述共享密鑰、所述第二加密目標(biāo)信號(hào)和所述哈希函數(shù)獲得第二認(rèn)證標(biāo)簽，所述第二智能網(wǎng)關(guān)基于所述第二認(rèn)證標(biāo)簽和所述第二加密目標(biāo)信號(hào)獲得第二疊加信號(hào)，進(jìn)而獲得第二目標(biāo)信息信號(hào)并向所述第一智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送，所述第一智能網(wǎng)關(guān)接收所述第二目標(biāo)信息信號(hào)，基于所述第二目標(biāo)信息信號(hào)獲得第二殘差信號(hào)，并基于所述第二殘差信號(hào)進(jìn)行第二閾值測(cè)試，若所述第二閾值測(cè)試通過(guò)，則所述第一智能網(wǎng)關(guān)對(duì)所述第二智能網(wǎng)關(guān)認(rèn)證通過(guò)，其中，所述上層認(rèn)證是基于所述第一智能網(wǎng)關(guān)和所述第二智能網(wǎng)關(guān)的上層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，所述物理層認(rèn)證是基于所述第一智能網(wǎng)關(guān)和所述第二智能網(wǎng)關(guān)的物理層實(shí)現(xiàn)的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的輕量級(jí)主動(dòng)式跨層認(rèn)證方法，其特征在于：

所述第一智能網(wǎng)關(guān)具有對(duì)應(yīng)的公鑰和私鑰，所述第二智能網(wǎng)關(guān)具有對(duì)應(yīng)的公鑰和私鑰。