[发明专利]一种物联网安全感知系统及物联网数据安全传输方法

说明书

本发明提供一种物联网安全感知系统及物联网数据安全传输方法，物联网安全感知系统包括感知终端，感知终端内置有互为双向通信连接的控制模块、通信模块、传感器和PUF芯片，感知终端与外界数据平台进行双向通信安全连接；物联网数据安全传输方法包括将PUF芯片的若干挑战/响应对注册在数据平台上、感知终端与数据平台建立双向通信连接、通过请求与应答方式进行至少双向识别与认证过程、通过PUF芯片生成加密密钥和解密密钥用于数据的加密与解密。采用本发明的技术方案，通过利用PUF芯片独有的挑战响应机制，既减少了控制模块的运算负荷，降低了系统功耗，又使双方建立了安全的双向通信链路，提升了双方数据传输的安全性，能够有效防止第三方入侵。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网安全感知系统及物联网数据安全传输方法。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internetofthings”，物联网的用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网的提出为国家智慧城市建设奠定了基础，实现智慧城市的互联互通协同共享，中国物联网校企联盟将物联网定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。

在物联网迅速发展的同时，其产业基础薄弱、关键核心技术有待突破、网络信息安全存在潜在隐患等问题依然突出，亟需加强引导和加快解决。随着我国物联网产业的高速发展，物联网数据传输的安全性必将受到重视。由于物联网连接和处理的对象是机器和智能物体以及相关的数据，其所有权的特性导致其信息安全的要求很高，对隐私权的保护要求更高。物联网安全必须改变先系统后安全的思路，在物联网应用设计和实施之初，就同时考虑应用和安全，将两者从一开始就紧密结合起来，系统地考虑感知层、网络层和应用层的安全，才能更好地解决各种物联网安全问题，应对物联网安全的新挑战。然而，现有技术中并没有一种有效的方法来保证物联网数据传输的安全，使得物联网的安全已经成为制约其进一步发展的一个关键瓶颈。尤其是物联网的感知终端具有价格需要低廉、功耗很低、通信带宽很窄的特点。基于提高计算复杂度来实现的软件算法的信息安全措施需要高计算能力，无法满足物联网终端的低成本和低功耗的要求。

发明内容

本发明提供一种物联网安全感知系统及物联网数据安全传输方法，所述物联网安全感知系统包括感知终端，所述感知终端内置有控制模块、通信模块、传感器和PUF芯片，所述控制模块分别与通信模块、传感器之间建立有双向通信连接，所述PUF芯片与所述控制模块之间建立有双向通信连接，所述感知终端通过所述通信模块与外界数据平台进行双向通信连接。

所述控制模块与所述通信模块是集成为一体的。

所述PUF芯片是实体物理芯片，包括采用基于CMOS SRAM架构制成。

此外，本发明还提供了一种使用所述物联网安全感知系统的物联网数据安全传输方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：注册阶段：所述感知终端通过其内置的随机序列生成器生成若干个挑战序列，然后通过PUF芯片的挑战响应机制获取相应的响应序列，再将所生成的挑战序列和响应序列存储在所述数据平台内置的数据库内；

步骤二：建立通信连接阶段：所述感知终端通过所述通信模块与外界数据平台进行双向通信连接，将所述数据平台作为请求方，感知终端作为应答方；