[发明专利]基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法、系统及终端

说明书

本发明公开了基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法、系统及终端，涉及无人机技术领域，其技术方案要点是：发起附加信息为通信连接请求的转账交易；根据通信连接请求向联盟链发出身份认证请求；联盟链根据身份认证请求调用内置的智能合约查找域A设备的访问控制信息和注册有效期；对账户信息中的身份标识进行哈希处理得到第二哈希值，并将第二哈希值与第一哈希值进行匹配；域B设备根据身份合法信息与域A设备进行会话秘钥协商后建立通信连接。本发明通过使用多重签名智能合约实现分布式环境下的跨域无人机的身份认证，进行一次认证只需要向区块链提交一笔交易，相比于传统使用数字证书的认证方式，以更小的通信开销完成身份认证。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，它涉及基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法、系统及终端。

背景技术

无人机是利用无线电感遥控设备或自备的程序控制装置操控的无人驾驶遥控飞行器，按照应用领域，分为军用和民用，可在科学研究、场地探勘、军事、休闲娱乐用途上使用。近年来无人机在全球市场大幅增长，广泛应用于建筑、石油、天然气、能源、农业、救灾等领域。

随着无线通信技术的发展，5G时代已经到来。5G技术是一种可提供低延迟、高速率、高可靠通信服务的新一代蜂窝移动通信技术，可使无人机数据传输变得更加稳定、延迟更低。然而5G环境是开放式的网络环境，面临多种安全威胁，不可靠的通信链接可能导致敏感数据泄露，因此身份认证尤为重要。鉴于无人机的移动性和无人机网络的异构性，传统的基于口令或用户名的身份认证方式已经不能满足分布式环境下的认证安全需求。同时，单节点身份认证服务器出现故障将面临服务瘫痪。此外，无人机任务可能需要多个企业合作完成，跨企业域的无人机如何安全有效地协作成为一大难题，如何建立安全责任机制也亟待解决。

因此，如何研究设计一种基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法、系统及终端是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法、系统及终端。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了基于区块链的5G无人机跨域身份认证方法，包括以下步骤：

域A设备向域B设备发起附加信息为通信连接请求的转账交易；

服务器B对域A设备的账户信息进行缓存，并根据服务器B的联盟链账号连接联盟链，以及根据通信连接请求向联盟链发出身份认证请求；

联盟链根据身份认证请求调用内置的智能合约查找域A设备的访问控制信息和注册有效期，且完成账本查询后返回查询结果；查询结果显示域A设备在域B设备所属的无人机域B完成注册且时间有效时，查询结果表示域A设备的身份有效；

服务器B接收到身份有效反馈后对账户信息中的身份标识进行哈希处理得到第二哈希值，并将第二哈希值与智能合约返回的第一哈希值进行匹配得到匹配结果，以及在匹配结果显示匹配成功时输出身份合法信息；

域B设备根据身份合法信息与域A设备进行会话秘钥协商后建立通信连接，并在达成共识后将交易添加到新区块中，以及将交易标识返回给域A设备同时更新服务器B的联盟链账号的余额。

进一步的，所述智能合约采用带门限(t，n)的多重签名部署，n为联盟链成员总数t为有效签名数量；

无人机域中的服务器作为签名参与人员进行多重签名部署，签名参与人员包括消息发送者、签名者、签名收集者和验证者；

无人机域中的服务器作为签名收集者和验证者收集其它联盟链成员的签名并验证，具体步骤如下：消息发送者将待签名消息同时发送给每一位签名者进行签名；签名者将签名消息发送给签名收集者；收集者对签名消息进行整理后发送给签名验证者进行多重签名有效性验证。