[發(fā)明專利]基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理及通信方法、裝置和介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110319315.2
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113179165B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 李嘉興;劉竹松;武繼剛;李志科
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/08;H04L9/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

1.一種基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于，所述基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法包括：

確認對所述移動網絡的網絡劃分；所述網絡劃分將所述移動網絡劃分為多個子網，一個所述子網包括由至少一個第二移動設備，所述移動網絡維護一個區(qū)塊鏈網絡，其中，一個所述子網維護所述區(qū)塊鏈網絡中的一條區(qū)塊鏈子鏈；

獲取第一移動設備發(fā)出的第一數(shù)字簽名公鑰和第一加密公鑰；其中，所述第一加密公鑰被所述第一移動設備使用第一數(shù)字簽名私鑰進行簽名；

在所述區(qū)塊鏈網絡中廣播所述第一數(shù)字簽名公鑰和第一加密公鑰；

由區(qū)塊生成子網收集被廣播的所述第一數(shù)字簽名公鑰，將收集到的所述第一數(shù)字簽名公鑰打包成一個區(qū)塊，在所述區(qū)塊鏈網絡中廣播隨機數(shù)與所述區(qū)塊；所述區(qū)塊生成子網是通過執(zhí)行共識機制，在所述多個子網中確定的一個或多個所述子網；所述隨機數(shù)由所述區(qū)塊生成子網執(zhí)行所述共識機制生成；

所述子網接收所述隨機數(shù)與所述區(qū)塊，根據(jù)所述隨機數(shù)確定接受或不接受所述區(qū)塊；

接受所述區(qū)塊的所述子網將所述區(qū)塊添加到該子網所維護的所述區(qū)塊鏈子鏈。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于，一個或多個所述子網組成一個通訊組，各所述通訊組分別作為節(jié)點連接成樹形網絡，具有連接關系的所述節(jié)點之間通過基站連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述隨機數(shù)確定接受或不接受所述區(qū)塊，包括：

根據(jù)所述隨機數(shù)驗證所述區(qū)塊生成子網在所述共識機制中的資格，當所述區(qū)塊生成子網滿足資格，所述子網接受所述區(qū)塊，反之，所述子網不接受所述區(qū)塊。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于，所述確認對所述移動網絡的網絡劃分，包括：

以劃分后所獲得的各所述子網的計算消耗、通信消耗和存儲消耗加權之和最小為目標，對所述移動網絡進行網絡劃分。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于：

所述計算消耗的計算公式為ρ(s_i)＝λ_i·d(s_i)+δ_i，其中d(s_i)是子網s_i的度，λ_i是單位時間內子網s_i中的第二移動設備變化的數(shù)量，δ_i是所述共識機制的計算消耗；

所述通信消耗的計算公式為τ(s_i)＝u_i·η_i，其中u_i是子網s_i中的第二移動設備的數(shù)量，η_i是子網s_i的傳輸速率；

所述存儲消耗的計算公式為σ(s_i)＝u_i·ρ_i，其中ρ_i是子網s_i的傳輸數(shù)據(jù)的大小。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法，其特征在于，所述基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法還包括：

所述共識機制為工作量證明機制。

7.一種加密通信方法，其特征在于，包括：

獲取如權利要求1-6任一項所述基于區(qū)塊鏈的移動網絡密鑰管理方法中的所述區(qū)塊鏈網絡；

所述第二移動設備從所述區(qū)塊鏈網絡中讀取所述第一加密公鑰和所述第一數(shù)字簽名公鑰；

所述第二移動設備獲取需要傳輸?shù)拿魑臄?shù)據(jù)，使用所述第一加密公鑰加密所述明文數(shù)據(jù)，獲得密文數(shù)據(jù)；

所述第二移動設備使用第二數(shù)字簽名私鑰對所述密文數(shù)據(jù)進行簽名，將經過簽名的所述密文數(shù)據(jù)發(fā)送至所述第一移動設備；

所述第一移動設備從所述區(qū)塊鏈網絡中讀取所述第二移動設備所廣播的第二數(shù)字簽名公鑰對所述密文數(shù)據(jù)進行檢驗；

當所述密文數(shù)據(jù)通過檢驗，所述第一移動設備使用第一加密私鑰對所述密文數(shù)據(jù)進行解密，獲得所述明文數(shù)據(jù)。