[發明專利]一種電力無線專網終端接入的認證方法及系統

有效

• 申請號: 202110038657.7
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112887981B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 劉銳;黃進;趙高峰;繆巍巍;李洋;張明軒;嚴宇航;劉金鎖;丁忠林;呂超
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;南京南瑞信息通信科技有限公司;國網江蘇省電力有限公司信息通信分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/0433
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

本發明公開了一種電力無線專網終端接入的認證方法，包括從數據庫中獲取所有候選終端標識和共享秘鑰，構建候選終端標識集和共享秘鑰集；遍歷共享秘鑰集中的所有共享秘鑰，將本輪共享秘鑰分別與候選終端標識集中各候選終端標識組合，驗證本輪從終端側接收的驗證信息；其中，驗證信息包括終端側安全參數和偽隨機數；偽隨機數根據終端側安全參數和基站側安全參數，采用共享的偽隨機函數計算獲得；響應于遍歷結束，僅有一個候選終端標識通過所有輪次驗證，則對應的終端接入認證通過。同時公開了相應的系統。本發明使用共享的偽隨機函數獲得偽隨機數，進行驗證信息驗證，可以快速過濾過濾掉錯誤的候選終端標識，從而提高了終端的搜索效率。

技術領域

本發明涉及一種電力無線專網終端接入的認證方法及系統，屬于終端身份認證領域。

背景技術

電力無線專網終端接入(即接入基站)通常需要進行身份認證。低成本的電力無線專網中，基于成本考慮，使用對稱密碼算法進行認證，這種方法存在一個矛盾：一方面，為了確保終端的匿名性，認證方式不發送明文；另一方面，終端和基站之間需要共享密鑰。因此，在一組終端中，基站很難找到與某個終端相對應的密鑰，通常需使用窮舉搜索法來確定終端的密鑰。該方法的計算復雜度是線性的，并且與終端數量相關，因此在大規模終端接入的情況下，效率較低。

發明內容

本發明提供了一種電力無線專網終端接入的認證方法及系統，解決了現有方法在大規模終端接入的情況下效率較低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種電力無線專網終端接入的認證方法，包括，

從數據庫中獲取所有候選終端標識和共享秘鑰，構建候選終端標識集和共享秘鑰集；

遍歷共享秘鑰集中的所有共享秘鑰，將本輪共享秘鑰分別與候選終端標識集中各候選終端標識組合，驗證本輪從終端側接收的驗證信息；其中，驗證信息包括終端側安全參數和偽隨機數；偽隨機數根據終端側安全參數和基站側安全參數，采用共享的偽隨機函數計算獲得；

響應于遍歷結束，僅有一個候選終端標識通過所有輪次驗證，則對應的終端接入認證通過。

根據終端側安全參數和基站側安全參數，采用共享的確定性偽隨機函數，計算偽隨機數z＝f(a,b)，其中，f為確定性偽隨機函數，a、b分別為基站側安全參數和終端側安全參數。

在一輪驗證過程中，響應于f(a,b)＝z不成立，將參與驗證的候選終端標識從候選終端標識集中剔除；響應于f(a,b)＝z成立，將參與驗證的候選終端標識保留。

根據終端側安全參數和基站側安全參數，采用共享的概率性偽隨機函數，計算偽隨機數其中，a、b分別為基站側安全參數和終端側安全參數，ε為隨機噪音，為概率性偽隨機函數。

在一輪驗證過程中，響應于不成立，將參與驗證的候選終端標識對應的錯誤計數加1，根據預設規則，將該候選終端標識保留或從候選終端標識集中剔除；響應于成立，參與驗證的候選終端標識對應的錯誤計數不變，將該候選終端標識保留。

預設規則為，響應于錯誤計數超過閾值，將該候選終端標識從候選終端標識集中剔除，響應于錯誤計數不超過閾值，將該候選終端標識保留。

響應于遍歷結束，多個或沒有候選終端標識通過所有輪次驗證，則終端接入認證失敗。

一種電力無線專網終端接入的認證系統，包括，

獲取模塊：從數據庫中獲取所有候選終端標識和共享秘鑰，構建候選終端標識集和共享秘鑰集；

遍歷驗證模塊：遍歷共享秘鑰集中的所有共享秘鑰，將本輪共享秘鑰分別與候選終端標識集中各候選終端標識組合，驗證本輪從終端側接收的驗證信息；其中，驗證信息包括終端側安全參數和偽隨機數；偽隨機數根據終端側安全參數和基站側安全參數，采用共享的偽隨機函數計算獲得；