[發明專利]一種基于簡化數字證書的物聯網身份認證系統

有效

• 申請號: 202110052317.X
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112866236B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊家全;馮勇;李響;李踔;王禹;李浩濤;羅恩博;欒思平
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L67/12;G16Y30/10;H04L9/32
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種基于簡化數字證書的物聯網身份認證系統，包括物聯網終端設備、應用服務器及證書管理中心。證書管理中心被配置為：簽發終端證書、服務器證書和簽發者證書。物聯網終端設備被配置為：發送認證請求，認證請求中包括終端隨機數序列。應用服務器被配置為：響應認證請求，生成服務器隨機數序列，對終端隨機數序列及服務器隨機數序列簽名得到第一簽名值。物聯網終端設備還被配置為：通過第一簽名值、服務器證書及簽發者證書對應用服務器認證，如果認證成功，對終端隨機數序列和服務器隨機數序列簽名得到第二簽名值。應用服務器還被配置為：通過第二簽名值、終端證書及簽發者證書對物聯網終端設備認證。本申請簡化了認證流程，降低了時延。

技術領域

本申請涉及物聯網安全領域，尤其涉及一種基于簡化數字證書的物聯網身份認證系統。

背景技術

物聯網是指通過信息傳感設備，按約定的協議，將任何物體與網絡相連接。物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能，包括感知層、網絡傳輸層和應用層。在實際應用中，如果想要建立通信，需要進行物聯網中的物聯網終端設備與應用服務器之間的身份認證。

一般的認證方法采用數字證書認證。當前數字證書的格式普遍采用X.509V3國際標準，一個標準的X.509數字證書包含以下一些內容：版本信息、序列號、簽名算法、簽發者、有效期、持有者、持有者公鑰、簽發者唯一標識、持有者唯一標識、擴展項以及證書簽發者對證書的簽名。在認證過程中，需要對數字證書中包含的內容進行物聯網終端、應用服務器以及數字證書簽發端之間的多級認證。

但是，數字證書中包含較多對認證無用的冗余信息，在認證過程中，冗余信息占了物聯網終端設備的大量存儲空間，并且多級認證的方式給物聯網終端帶來了較大的延時。因此，這樣的認證方法不適用于物聯網終端設備。

發明內容

本申請提供一種基于簡化數字證書的物聯網身份認證系統，以解決傳統認證方式不適用于物聯網終端設備的問題。

本申請提供一種基于簡化數字證書的物聯網身份認證系統，包括：物聯網終端設備、應用服務器以及證書管理中心；

所述證書管理中心被配置為：為所述物聯網終端設備簽發終端證書；為所述應用服務器簽發服務器證書；以及為自身簽發身份證書；所述終端證書、服務器證書及簽發者證書為簡化的數字證書；

所述物聯網終端設備被配置為：向所述應用服務器發送認證請求，所述認證請求中包括終端隨機數序列；

所述應用服務器被配置為：響應所述認證請求，生成服務器隨機數序列，使用自身的簽名私鑰對所述終端隨機數序列及所述服務器隨機數序列進行簽名，得到第一簽名值；將所述第一簽名值以及所述服務器證書發送至所述物聯網終端設備；

所述物聯網終端設備還被配置為：通過所述第一簽名值、所述服務器證書以及所述簽發者證書對所述應用服務器的身份進行認證，如果應用服務器身份認證成功，使用自身的簽名私鑰對所述終端隨機數序列和所述服務器隨機數序列進行簽名，得到第二簽名值，將所述第二簽名值以及所述終端證書發送至所述應用服務器；

所述應用服務器還被配置為：通過所述第二簽名值、所述終端證書以及所述簽發者證書對所述物聯網終端設備的身份進行認證，如果物聯網終端設備身份認證成功，向所述物聯網終端設備發送通知消息，以通知所述物聯網終端設備認證成功。

可選的，還包括硬件密碼模塊，所述物聯網終端設備還被配置為：存儲所述終端證書以及所述簽發者證書；存儲自身的身份簽名以及簽名私鑰；所述應用服務器還被配置為：存儲所述服務器證書以及所述簽發者證書；所述硬件密碼模塊被配置為：存儲所述應用服務器的身份簽名及簽名私鑰。

可選的，所述簡化的數字證書包括簽發者唯一標識、持有者唯一標識、持有者簽名公鑰、加密公鑰、有效期、簽名算法以及簽發者對證書的簽名。