[发明专利]一种WIA-PA工业无线网络中移动设备入网认证方法

说明书

本发明涉及一种WIA‑PA工业无线网络中移动设备入网认证方法，属于工业无线网络技术领域。在该认证过程中涉及的WIA‑PA工业无线网络设备包括：网关设备、路由设备、现场设备和移动设备；该认证方法包含移动设备第一次入网认证和移动设备第k(k≥2)次重复入网认证；移动设备第一次入网认证包含Ticket_net和Ticket_mobile的处理和入网认证，移动设备第k(k≥2)次重复入网认证包含移动设备第k(k≥2)次重复入网认证流程和入网认证。该方法提升了已认证移动设备再入网认证的有效性，减少了移动设备再入网认证的报文交互次数及网络资源开销；移动设备再入网认证的认证码由静态变为用户可选的动态变化模式，对可能的重放攻击等进行有效防御，有效提升了网络的安全性。

技术领域

本发明属于工业无线网络技术领域，涉及一种WIA-PA工业无线网络中移动设备入网认证方法。

背景技术

工业无线网络WIA(Wireless Networks for Industrial Automation)技术是我国具有自主知识产权的高可靠、超低功耗的智能多跳无线传感器网络技术，该技术提供一种自组织、自治愈的智能路由方法，能够针对应用条件和环境的动态变化，保持网络性能的高可靠性和强稳定性。WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation ProcessAutomation)标准是WIA子标准，用于工业过程测量、监视与控制的无线网络系统，目前WIA-PA标准已形成国家标准。

近年来，在工业物联网逐步应用的背景下，传统的固定节点已经不能满足工业应用的需求，工业物联网对移动性的支持迫在眉睫。大量移动设备如手持抄表设备、现场可移动冷风机、手持巡检设备、移动加湿器等进入面向智能制造领域的工业无线网络。

基于WIA-PA工业无线网络的应用场景不断增加，如基于WIA-PA的智能抄表系统。在该智能抄表系统中需要使用移动设备进行抄表，移动设备进行抄表的同时伴随着移动设备的多次重复入网问题。

移动设备的特点为：具有移动性，在网络中移动和运行时，会根据所处的位置，从不同的接入点反复入网。传统的工业无线网络对待移动设备的重复入网，没有特别的方法。如WIA-PA工业无线网络中，移动设备一旦离开一个子网，再次加入一个新的子网时候，需要执行相同的入网过程。

目前，WIA-PA工业无线网络中安全认证方法主要存在以下不足：1)移动设备在每次入网时，需要执行相同的入网认证过程，该过程需要移动设备与工业无线网络的安全管理者进行多次交互，特别是移动设备在网络中移动频繁时，网络资源开销大。2)移动设备在第一次加入网络时，一般通过预配置的密钥生成用于认证的安全认证码；传统方法中，移动设备在离开网络后，对预配置密钥并不进行更新，之后每次入网一般都采用相同的预配置密钥生成相同的认证码，易受到攻击。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种WIA-PA工业无线网络中移动设备入网认证方法，该方法能够解决WIA-PA标准中对移动设备重复入网认证方法存在的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种WIA-PA工业无线网络中移动设备入网认证方法，在该认证过程中涉及的WIA-PA工业无线网络设备包括：网关设备、路由设备、现场设备和移动设备；

该认证方法包含移动设备第一次入网认证和移动设备第k(k≥2)次重复入网认证；移动设备第一次入网认证包含Ticket_net和Ticket_mobile的处理和入网认证，移动设备第k(k≥2)次重复入网认证包含移动设备第k(k≥2)次重复入网认证流程和入网认证。