[发明专利]一种采用公钥密钥体制NTRU的ZigBee安全网络

权利要求书

1.一种采用公钥密钥体制NTRU的ZigBee安全网络，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、初始化过程：根据NTRU公钥密码系统在系统初始化时选取符合NTRU建立条件的系统参数，构造随机函数；

步骤二、生成密钥；

步骤三、分配密钥：

(1)网络节点生成一个主密钥，同时把公共参数广播给所有网络设备节点；

(2)加入ZigBee网络中的设备节点向网络节点进行注册，并发送验证信息至网络节点；

网络节点收到验证信息后与终端节点进行双向身份认证：若任一方的身份认证出现错误，则终止密钥分配过程，终端节点入网失败；若身份认证成功，终端节点获得与网络节点进行通信的链接密钥，网络节点授权一个私钥给完成注册的设备；

与该设备通信的其他设备，获取该设备的验证信息，并用该信息对发送到该设备的消息加密，发送者在发送信息中表明自己的私钥；

步骤四、加解密过程：Zigbee的节点和服务器进行加解密认证，认证通过则按正常的zigbee通讯协议流程进行网络通讯。

2.根据权利要求1所述的一种采用公钥密钥体制NTRU的ZigBee安全网络，其特征在于：构造随机函数的方法为：

NTRU密码体制依赖于三个参数(N，p，q)和N-1次整系数多项式的个格多项式集合L_f，L_g，L_r，L_m，其中p，q满足gcd(p，q)＝1，而且q远远大于p；

L(d₁，d₂)＝{F∈R：F的d₁个系数为1，d₂个系数为-1，余下系数为0}

L_f＝L(d_f，d_f 1)

L_g＝L(d_g，d_g 1)

L_r＝L(d_r，d_r-1)

L_m＝m∈R：m的系数位于区间[-(p-1)/2，(p-1)/2]}

将随机函数Random^G(m，R₁，R₂，)引入公钥加密算法后变换为：

E^G(x)＝f(Random^G(m，R₁，R₂，))

其中：m是被加密消息，R₁，R₂，是系统产生的随机数，f是陷门置换函数。

3.根据权利要求1所述的一种采用公钥密钥体制NTRU的ZigBee安全网络，其特征在于：生成密钥的方法为：

根据NTRU的已知参数N，随机地选择两个多项式f(x)，g(x)，满足f(x)，g(x)∈R，F_p，F_q是f模p，模q的乘逆；且满足f*F_p＝1modp和f*F_q＝1modq；然后得到密钥：h＝F_p*g(modp)；取私人密钥是多项式环(f，F_q)，公开密钥是多项式环h；随机函数Random^G(m，R₁，R₂，)借助随机数r，G(r)对明文m进行运算。

4.根据权利要求1所述的一种采用公钥密钥体制NTRU的ZigBee安全网络，其特征在于：所述Zigbee的节点和服务器进行加解密认证的流程为：

(1)对一个zigbee网络中的发送节点和接收节点，通过加密算法实现明文的加密；

(2)接收端节点用私人密钥对接受到的密文e进行解密，通过解密算法恢复原文。