[发明专利]基于区块链和雾计算的物联网设备身份安全认证方法

权利要求书

1.基于区块链和雾计算的物联网设备身份安全认证方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：

步骤1，使用椭圆曲线算法ECC生成设备管理者Admin、物联网设备Device和雾节点FogNode所需要的密钥对；

步骤2，设备管理者Admin生成随机密钥并把密钥通过一次性编码OTP写入到物联网设备中；

步骤3，设备管理者Admin通过安全通道协议TLS将密钥发送给雾节点FogNode；

步骤4，雾节点FogNode对随机密钥进行加密后发送给设备管理者Admin；

步骤5，设备管理者Admin将物联网设备的相关信息写入区块链，注册阶段完成；

步骤6，雾节点FogNode通过物联网设备Device的编号查询区块链，获得物联网设备Device的相关信息；

步骤7，雾节点FogNode通过设备身份安全协议DSCP验证存放在区块链中设备的序列号与设备本身序列号是否相同，验证成功，雾节点认证阶段完成；

步骤8，每个雾节点管理一部分的物联网设备，物联网设备完成注册和认证之后，设备之间就可以进行相互认证，两个物联网设备，分别记为Device1和Device2，Device1由雾节点FogNode1进行管理，Device2由雾节点FogNode2进行管理，若Device1向Device2进行访问请求，则物联网设备Device1经过雾节点FogNode1验证成功后，雾节点FogNode1为物联网设备Device1添加一个映射和设备访问有效期；

步骤9，Device1向Device2进行访问请求，Device1向雾节点FogNode2提出身份认证请求，并且创建令牌接受事件并在全网广播；

步骤10，Device1收到令牌之后，对令牌进行签名并发给FogNode2；

步骤11，FogNode2验证Device1发送的签名，验证成功授予Device1访问权限；

步骤12，Device1收到消息之后，获得Device2访问期限。

2.根据权利要求1所述的基于区块链和雾计算的物联网设备身份安全认证方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

选择一条椭圆曲线y²≡x³+ax+b(modp)，p是一个素数，构造一个椭圆曲线Abel群E_p(a,b)，在E_p(a，b)中选取生成元点G＝(x₀,y₀)，G是一个n阶的子群生成元基点，满足nG＝O，O是一个无穷远点，a和b是y²≡x³+ax+b的系数，4a³+27b²≠0；设私钥是一个随机数d，d的范围是[1,n-1]，n是子群的阶，通过随机数d产生其公钥是PK＝dG，则用户的公钥为(E,n,G,PK)；设备管理者Admin的公钥PK_Admin和私钥PS_Admin如公式(1)所示，雾节点FogNode的公钥PK_Fog和私钥PS_Fog如公式(2)所示，物联网设备Device的公钥PK_Device和私钥PS_Device如公式(3)所示；

PK_Admin＝{d_AdminG,E,G,n}，PS_Admin＝{d_Admin} (1)

PK_Fog＝{d_FogG,E,G,n}，PS_Fog＝{d_Fog} (2)

PK_Device＝{d_DeviceG,E,G,n}，PS_Device＝{d_Device} (3)

其中，d_Admin为设备管理者Admin私钥的随机数，d_Fog为雾节点FogNode私钥的随机数，d_Device为物联网设备Device私钥的随机数。