[發明專利]一種基于時間戳的電力計量終端身份認證方法及系統

在審

• 申請號: 202110441776.7
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113312608A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 馮云;趙兵;翟峰;許海清;孫煒;馬超;梁曉兵;葛得輝;劉鷹;陳昊;付義倫;彭楚寧;李保豐;曹永峰;岑煒;許斌;孔令達;徐萌;趙英杰;馮占成;任博;周琪;張庚;袁泉;盧艷;韓文博;王楠;楊會峰;陳連棟;申培培;程凱
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司;國網河北省電力有限公司信息通信分公司
• 主分類號: G06F21/46
• 分類號: G06F21/46
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

1.一種基于時間戳的電力計量終端身份認證方法，其特征在于，所述方法包括：

發送方根據計量終端的設備身份信息計算第一設備標識密鑰；其中，所述第一設備標識密鑰包括：公鑰和私鑰；

發送方根據通信事件發生時的時間戳和預設數據確定輔助字符串，并將所述公鑰與所述輔助字符串進行異或運算，以獲取輔助信息；

發送方將所述設備身份信息作為明文，利用所述公鑰對所述明文進行加密，以獲取密文，并將所述密文和輔助信息打包發送至接收方；

接收方根據所述通信事件發生時的時間戳和預設數據確定輔助字符串，并將所述輔助字符串和接收到的輔助信息進行逐比特異或，以獲取所述公鑰；

接收方利用所述公鑰對接收到的密文進行解密，以獲取所述明文；

接收方根據所述明文計算第二設備標識密鑰：

接收方根據發送方通過其他信道傳輸的所述私鑰，根據所述私鑰和所述公鑰確定所述第一設備標識密鑰，并計算所述第一設備標識密鑰和第二設備標識密鑰的相似度，并根據所述相似度確定認證結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發送方和接收方利用如下方式根據通信事件發生時的時間戳和預設數據確定輔助字符串，包括：

將發送方到接收方式的通信事件發生時的時間戳和預設數據進行連結，對連結后的數據進行摘要計算，獲取第一摘要值，并根據所述公鑰的長度對所述第一摘要值H的長度進行截取或比特擴充，以確定輔助字符串。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述公鑰對所述明文進行加密，以獲取密文，包括：

對所述明文轉進行二進制轉換，以獲取二進制數據；

根據所述公鑰的長度對所述二進制數據進行行高位補充，以獲取比特串；其中，R_S＝00...01||R_T，R_T為二進制數據；R_S為比特串；R_S的長度為公鑰長度的整數倍；

根據所述公鑰的長度對所述比特串進行整倍數分組，并利用所述公鑰對分組后的數據進行加密，以獲取密文。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述公鑰對接收到的密文進行解密，以獲取所述明文，包括：

按所述公鑰的長度對所述密文進行分組，并依次利用公鑰對分組后的數據進行解密，以獲取比特串，并將所述比特串高位上補充的每個“0”和首個“1”剔除，以獲取二進制數據，并對所述二進制數據進行二進制轉換，以獲取所述明文。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發送方和接收方利用如下方式根據設備身份信息生成設備標識密鑰，包括：

選擇安全參數β、加法循環群A₁和A₂以及乘法循環群A_T，并設定為n階；由密鑰生成中心KGC給定雙線性對e：A₁×A₂→A_T，同時生成兩個安全的Hash函數H₁：{0，1}^*→W^*_q和H₂：{0，1}^*→W^*_q，在[1，n-1]中隨機選取系統參數s，同時計算系統主密鑰P_pub＝sB₂；KGC公布系統參數params＝β，A₁，A₂，e，n，P_pub，H₁，H₂，秘密保存s；

確定設備ID和設備CPU編號P，密鑰生成中心KGC選擇一個私鑰生成函數識別符hid并公開，利用橢圓曲線有限域D_N計算主私鑰q₁，q₁＝H₁(ID||hid，n)+s，若q₁滿足條件q₁＝0，則重新計算產生，反之，則計算

利用公式和C＝H₁(ID||hid，n)B₁+P_pub，計算私鑰m和公鑰C。