[發明專利]基于歸約技術的工業互聯網遠程認證方法、裝置及介質

在審

• 申請號: 202211408000.6
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN115766188A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 郭本俊;郭繼文;孔超;田霞飛;許源平
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L12/66;H04L41/12;H04L67/12;G16Y30/10
• 代理公司: 南京新誠匯知識產權代理事務所(普通合伙) 32661
• 代理人: 薛艷麗

1.一種基于歸約技術的工業互聯網遠程認證方法，其特征在于，所述方法包括：

設i∈{1,2,...,n}表示隨機數順序號，j∈{1,2,...,m}表示工業互聯網中有m個終端相關認證；

電腦終端產生一隨機數rc_i，并將請求信息IF1＝idc_j||idd_j||rc_i||h(idc_j||idd_j||rc_i)發送給第一網關，idc_j表示電腦終端的唯一標識碼，idd_j表示設備終端的唯一標識碼，h(idc_j||idd_j||rc_i)表示IF1的哈希值；

當第一網關收到所述電腦終端發送的信息IF1后解析和對IF1的字符串idc_j||idd_j||rc_i進行哈希計算，將計算得到的第一哈希值與IF1的哈希值h(idc_j||idd_j||rc_i)比較是否一致；

在計算得到的第一哈希值與IF1的哈希值h(idc_j||idd_j||rc_i)比較一致后，第一網關查詢解析表獲得設備終端idd_j關聯的第二網關ID信息idg2_j，然后生成隨機數rg1_i，第一網關向第二網關發起電腦終端與設備終端相互認證的請求信息IF2＝idg1_j||idg2_j||{idc_j||idd_j||rc_i||rg1_i}_key1j||h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i)；其中idg1_j表示第一網關的唯一標識碼，idg2_j表示第二網關的唯一標識碼，idc_j表示電腦終端的唯一標識碼，key1j表示第一網關的認證密鑰，h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i)表示IF2的哈希值；

當第二網關接收到認證請求信息IF2之后解析，獲得第一網關唯一身份碼idg1_j，再生成一隨機數rg2_i，然后向第二密鑰服務器發送獲得第一網關的認證信息

IF3＝{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i}_key2j||h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i)；

當第二密鑰服務器收到認證信息IF3之后，通過認證密鑰key2j解密IF3的加密信息{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i}_key2j，然后將解密獲得字符串再哈希計算，最后將計算得到的第二哈希值與IF3的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i)比較是否一致，若驗證通過，則進行下一步；

在計算得到的第二哈希值與IF3的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i)比較通過時，第二密鑰服務器返回第一網關的認證密鑰key1j*，并發送認證信息IF4＝{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i||key1j*}_key2j||h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i||key1j*)給第二網關；

當第二網關收到認證信息IF4后，用認證密鑰key2j解密IF4的加密信息{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i||key1j*}_key2j，然后將解密的字符串進行哈希計算，最后將計算得到的第三哈希值與IF4的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i||key1j*)進行比較是否一致；

在計算得到的第三哈希值與IF4的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||rg2_i||key1j*)比較通過后，使用認證密鑰key1j*對IF2的加密信息{idc_j||idd_j||rc_i||rg1_i}_key1j進行解密計算，將解密獲得字符串與IF2的字符串idg1_j||idg2_j級聯再進行哈希計算，最后將計算得到的第四哈希值與IF2的哈希值h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i)進行比較，驗證是否一致；

在計算得到的第四哈希值與IF2的哈希值h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i)比較通過后，第二網關向第一網關返回認證確認信息IF5＝idg1_j||idg2_j||{rc_i||rg1_i||key1j*}_key2j||h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||key1j*)，同時向設備終端發送提示信息IF6＝idc_j||idd_j||idg2_j||idg1_j||h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j)，表示電腦終端要與設備終端通信，且數據傳輸需要經過第一網關和第二網關；

當設備終端接收到IF6之后，對IF6的字符串idc_j||idd_j||idg2_j||idg1_j進哈希計算，再將計算得到的第五哈希值與IF6的哈希值h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j)進行比較，驗證是否一致；若驗證通過，則提示設備終端將要通信的對方身份；

當第一網關收到認證確認信息IF5之后解析，獲得第二網關對第一網關認證信息反饋，生成一隨機數rg3_i，然后向第一密鑰服務器發送獲得第二網關的認證信息

IF7＝{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i}_key1j||h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i)；

當第一密鑰服務器接收到認證信息之后，通過認證密鑰key1j解密IF7的加密信息{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i}_key1j，然后將解密獲得字符串再哈希計算，最后將計算得到的第六哈希值與IF7的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i)比較，驗證是否一致；

在計算得到的第六哈希值與IF7的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i)比較通過后，第一密鑰服務器返回第二網關的認證密鑰key2j*，并發送認證信息IF8＝{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i||key2j*}_key1j||h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i||key2j*)給第一網關；

當第一網關接收到認證信息IF8后，用認證密鑰key1j解密IF8的加密信息{idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i||key2j*}_key1j，然后將解密的字符串進行哈希計算，最后將計算得到的第七哈希值與IF8的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i||key2j*)進行比較，驗證是否一致；

在計算得到的第七哈希值與IF8的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg3_i||rg2_i||key2j*)比較通過后，使用認證密鑰key2j*對IF5的加密信息{rc_i||rg1_i||key1j*}_key2j進行解密計算，將解密獲得字符串與IF5的字符串idg1_j||idg2_j級聯再進行哈希計算，最后將計算得到的第八哈希值與IF5的哈希值h(idg1_j||idg2_j||rc_i||rg1_i||key1j*)進行比較，驗證是否一致；若驗證通過，則實現第一網關對第二網關的身份確認，同時向設備終端發送反饋確認信息IF9＝idc_j||idd_j||idg2_j||idg1_j||h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i)，表示電腦終端要與設備終端通信確認完成，且數據傳輸需要經過第一網關和第二網關；

當電腦終端接收到IF9之后，對IF9的字符串idc_j||idd_j||idg2_j||idg1_j與其產生的隨機數rc_i進行級聯，并哈希計算，再將計算得到的第九哈希值與IF9的哈希值h(idc_j||idd_j||idg1_j||idg2_j||rc_i進行比較，驗證是否一致；若驗證通過，則提示電腦終端與設備終端通信請求已確認。