[发明专利]一种面向输电线路无线通信网络的安全通信方法

权利要求书

1.一种面向输电线路无线通信网络的安全通信方法，其特征在于：所述方法包括：

初始化所述无线通信网络，判断是否有新增的节点，若有则对新增的节点进行认证并为新增的节点分配密钥；

新增的节点n通过已通信的节点n-1向控制中心上传状态数据；

所述控制中心下发控制命令；

实时检查链路状态，判断是否出现故障节点，若出现则运用链路自愈方法修复所述无线通信网络；

所述对新增的节点进行认证，包括：

S101、所述节点n向已安全验证的前一节点n-1发送请求交互信息M0，所述节点n-1接收请求交互信息后确认交互则返回确认消息M1，建立通信关系；

S102、所述节点n生成验证信息并发送至所述控制中心的认证服务器；K_n为节点n的认证密钥，T为时间戳，C₂为验证码，||表示连接关系；表示用节点n的认证密钥K_n对时间戳T进行加密；E_T(K_n)表示用时间戳T对节点n的认证密钥K_n进行加密；

S103、所述认证服务器接收所述验证信息M2，运用所述节点n的认证密钥K_n解密获得解密后的时间戳T′；

通过所述解密后的时间戳T′解密E_T(K_n)获得待验证信息K_n′，比较所述节点n的认证密钥K_n和所述待验证信息K_n′验证所述节点n；若相同则完成验证，若不同则返回步骤S101；

所述为新增的节点分配密钥，包括：

S111、验证后，所述控制中心的认证服务器生成信息和

其中，M00包含节点n的私钥，发给节点n；M01和M10分别包含验证对象的公钥，分别发送给节点n和节点n-1；C00、C01、C10分别表示M00、M01、M10的验证码，用于验证信息在发送过程中是否发生错误；PU_n-1、PU_n分别表示节点n-1的公钥和节点n的公钥；K_n、K_n-1为节点n和节点n-1的认证密钥；PR_n表示节点n分配的私钥；表示用节点n的认证密钥K_n对为节点n分配的私钥PR_n进行加密；表示用节点n的认证密钥K_n对节点n-1的公钥PU_n-1进行加密；表示用节点n-1的认证密钥K_n-1对节点n的公钥PU_n进行加密；

S112、根据相邻i节点密钥结构，所述节点n将其公钥PU_n以形式发送给节点n-1，并广播给剩下的相邻i个节点；

所述节点n-1将所述相邻i个节点的公钥回复给所述节点n，完成公钥的分配；

其中，Request表示请求信息，C5、C0_j表示验证码；表示先将节点n的公钥PU_n与请求信息Request组合，再利用节点n-1的公钥PU_n-1对上述组合进行加密；表示用节点n的公钥PU_n对节点n的公钥PU_n进行加密；

所述相邻i节点密钥结构中存储其前向和后向共i个节点的公钥；其中，i等于2或3。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述新增的节点n上传状态数据，包括以下步骤：

S201、所述节点n向所述节点n-1发送通信握手信息；

S202、所述节点n-1解密所述握手信息，判断其验证无误后，产生回复信息并发送至所述节点n；

S203、所述节点n解密所述回复信息，判断其信息验证无误，运行数据加密方法加密上传的状态数据，产生加密信息Mn,0＝Mn||Mn′||Cn，并发送给所述节点n-1；

S204、所述节点n-1通过校验码Cn验证所述加密信息Mn,0＝Mn||Mn′||Cn，验证通过则重复步骤S201至S204直到发送到节点0；

其中，Mn表示节点n上传的状态数据，Mn′表示节点n解码后的所述上传的状态数据，Cn表示节点n的验证码。