[發(fā)明專利]一種面向網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的安全連接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110426077.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN113132485B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周原;劉清憶;劉明山;王迎;任彩琴
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/12
• 分類號(hào): H04L67/12;H04L9/08;H04L9/40;H04L67/141
• 代理公司: 長春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發(fā)明公開了一種面向網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的安全連接方法，該方法是基于SM2和SM4密碼算法實(shí)現(xiàn)的，包括：發(fā)起方生成Handshake_msg1消息并發(fā)送給響應(yīng)方；響應(yīng)方檢查Handshake_msg1消息的新鮮度，生成Handshake_msg2消息并發(fā)送給發(fā)起方；發(fā)起方檢查Handshake_msg2消息的新鮮度，生成Handshake_msg3消息并發(fā)送給響應(yīng)方；響應(yīng)方檢查Handshake_msg3消息的新鮮度；在消息都新鮮的前提下，雙方通過三次交互建立起安全通信連接。在車聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用上述安全連接方法，可以有效保護(hù)網(wǎng)聯(lián)車?路邊單元通信場景下的信息安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)信息安全領(lǐng)域，具體地，涉及一種在網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信開始通信之前建立安全連接的方法，該方法是在商密(SM)密碼算法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子和移動(dòng)通信等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)逐漸成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。車聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)聯(lián)車需要經(jīng)常與外界實(shí)體進(jìn)行通信，網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元之間的通信是常見的通信場景。在這類通信場景中，為了避免信息被第三方竊取，用戶往往有保密通信的需求，通過數(shù)據(jù)加密可以滿足保密通信需求。對稱密碼的加密、解密速度較快，但是需要以安全、可靠的方式預(yù)先協(xié)商對稱密鑰；非對稱密碼不需要進(jìn)行密鑰協(xié)商，但是加密、解密速度較慢。在應(yīng)用中組合使用對稱密碼和非對稱密碼，可以取得較好的效果。同時(shí)，目前常用的國外密碼算法可能存在后門，會(huì)危及網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的信息安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于商密密碼算法的安全連接方法，以保護(hù)車聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)聯(lián)車和路邊單元通信場景下的信息安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于SM2和SM4密碼算法的安全連接方法，該方法包括：發(fā)起方生成SM2密鑰對，并將公鑰嵌入Handshake_msg1消息發(fā)送給響應(yīng)方；響應(yīng)方檢查Handshake_msg1消息的新鮮度，然后生成SM4密鑰key，并對key進(jìn)行加密，將密文嵌入Handshake_msg2消息發(fā)送給發(fā)起方；發(fā)起方檢查Handshake_msg2消息的新鮮度，解密消息得到響應(yīng)方生成的密鑰key，然后使用key對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行加密得到Handshake_msg3消息，發(fā)送給響應(yīng)方；響應(yīng)方檢查Handshake_msg3消息的新鮮度，在消息新鮮的情況下，雙方建立起安全通信連接。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

在附圖中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提供的一種面向網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的安全連接方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提供的一種面向網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的安全連接方法的流程圖。圖1中的發(fā)起方和響應(yīng)方是網(wǎng)聯(lián)車或路邊單元，在網(wǎng)聯(lián)車向路邊單元請求建立通信時(shí)，網(wǎng)聯(lián)車是發(fā)起方，路邊單元是響應(yīng)方；在路邊單元向網(wǎng)聯(lián)車請求建立通信時(shí)，路邊單元是發(fā)起方，網(wǎng)聯(lián)車是響應(yīng)方。

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式提供的一種面向網(wǎng)聯(lián)車與路邊單元通信的安全連接方法包括：

S100，發(fā)起方生成SM2密鑰對(sk，pk)、32bit不重?cái)?shù)Nonce1和毫秒級時(shí)間戳Timestamp1。密鑰對(sk，pk)中，sk是私鑰，pk是公鑰。不重?cái)?shù)Nonce1是一個(gè)32bit的隨機(jī)數(shù)。時(shí)間戳Timestamp1指示了發(fā)起方執(zhí)行步驟S100的時(shí)刻。

S102，發(fā)起方生成Handshake_msg1消息，然后發(fā)送給響應(yīng)方。Handshake_msg1消息由發(fā)起方在步驟S100中生成的公鑰pk、不重?cái)?shù)Nonce1和時(shí)間戳Timestamp1三部分組成，如式(1)所示。發(fā)起方發(fā)送Handshake_msg1消息表示它請求建立通信。