[發明專利]一種無人機輔助的終端接入認證方法、系統、設備及應用

有效

• 申請號: 202110190970.2
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN113068187B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 曹進;關鍵;李暉;馬如慧;趙興文
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/122;H04L9/32
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于通信網絡安全技術領域，公開了一種無人機輔助的終端接入認證方法、系統、設備及應用，所述無人機輔助的終端接入認證方法包括：終端、無人機通過安全信道與網絡控制中心交互完成注冊；在無人機和終端都完成注冊后，無人機執行接入認證；在無人機接入認證完成后，終端在無人機輔助下執行接入認證；當無人機由于不可抗力偏離指定空域導致認證中斷時，多無人機快速協作，繼續輔助終端完成接入認證。本發明可以在無人機輔助情況下實時高效完成不同實體身份的認證，快速建立穩定可靠地移動通信網絡，為無人機應急通訊、軍事作戰、消防救援等場景提供技術支撐；在實現匿名性的同時，避免公鑰體制中復雜證書管理過程，實現更強的安全能力。

技術領域

本發明屬于通信網絡安全技術領域，尤其涉及一種無人機輔助的終端接入認證方法、系統、設備及應用。

背景技術

目前，隨著5G通信技術的普及以及物聯網設備的高速增長，人們對于移動通信業務的需求不斷提升，通過衛星通信網絡來覆蓋山區、遠洋、等地區，同時配合無人機進行協同作業能夠極大的為軍事、電力、救援等領域提供技術支撐，由此構建的天地一體化的信息網絡，極大地促進移動設備向全場景協同、高可靠互連的方向邁進，有利于實現全球信息網絡的深度互連與高效融合。由美國SpaceX公司推出的星鏈計劃(StarLink)，計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆衛星組成的“星鏈”網絡，其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道，并從2020年開始工作。值得注意的是，在備受關注的傳輸時延方面，StarLink等低軌衛星往返傳輸時延有望控制在30ms以內，能夠滿足用戶對網絡時延的基本要求。在此期間，國內正在開展的虹云工程計劃發射156顆衛星，它們在距離地面1000公里的軌道上組網運行，致力于構建一個星載寬帶全球移動互聯網絡。與此同時，受益于無線通信網絡的迅猛發展，無人機也開始廣泛應用于工業、軍事以及群眾日常生活的方方面面。其中在無人機指揮作戰、無人機定點測繪、電力檢修、森林防火等領域均有廣泛應用。我國自主研制的翼龍中低空軍民兩用無人機，可以執行監視、通信偵查、對地攻擊、反恐巡邏等任務，并且在災情監視、農藥噴灑、森林防火等放面也有廣泛應用。

因此，在天地一體化信息網絡中，搭建衛星、無人機、終端設備的“三位一體”的通訊網絡將為更多應用場景提供技術支撐。如應急通訊方面：搭載無線通訊基站的翼龍通用平臺在海拔3-5千米的高度，以半徑3000多米持續盤旋，成功實現超過50平方公里范圍內，長時穩定的連續移動信號覆蓋，同時標志著翼龍通用平臺具備了打在基站設備和衛星通訊設備實現應急通信和通信中繼的能力。值得一提的是，其單機可保持35小時的持續飛行能力，可有效解決基礎設施損毀、邊遠山區、特殊地貌及惡劣條件下的全天候通信和數據傳輸問題，應對地震、洪水、火災等大型自然災害的發生。在無人機作戰方面，在2020年發生的阿塞拜疆與亞美尼亞的軍事沖突中，阿塞拜疆軍隊的TB-2無人機在野外飛行時追擊到亞美尼亞步兵營，當敵人分散隱蔽時，無法進行精確打擊的TB-2無人機立即將地方士兵位置數據傳輸至后方炮兵部隊，通過炮兵部隊的BM-21火箭炮對地方分散的步兵進行覆蓋式打擊，最終全殲敵軍。由此可見，構建空天地融合的天地一體化信息網絡具有極為重要的戰略意義。然而，無論是衛星還是無人機設備，其通信鏈路開放、網絡拓撲動態變化的特性都可能導致其在通信過程中遭受到信道竊聽、消息篡改、重放等方式的攻擊。此外，由于衛星、無人機設備計算資源受限，在通信過程中應當盡量避免復雜的數據處理。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)在無人機作戰方面，當敵人分散隱蔽時，現有通訊網絡無法進行精確打擊的TB-2無人機立即將地方士兵位置數據傳輸至后方炮兵部隊，通過炮兵部隊的BM-21火箭炮對地方分散的步兵進行覆蓋式打擊，最終全殲敵軍。

(2)無論是衛星還是無人機設備，其通信鏈路開放、網絡拓撲動態變化的特性都可能導致其在通信過程中遭到信道竊聽、消息篡改、重放等方式的攻擊。

(3)由于衛星、無人機設備計算資源受限，在通信過程中應當盡量避免復雜的數據處理。

解決以上問題及缺陷的難度為：