[发明专利]一种基于区块链的智能电表信息上载方法

权利要求书

1.一种基于区块链的智能电表信息上载方法，其特征在于，步骤包括：

（1）客户端和服务器端的认证：

（1.1）客户端选择一个随机值Rs，并计算Us和PPKs，US= RS + SKs， PPKs = PKs −Q(PW)，SKs为客户端的长期私钥，PKs为客户端的长期公钥，Q为映射函数，PW为预先共享的密码；

（1.2）客户端通过普通信道发送消息序列M1={S, C, Us, PPKs, Ns, Model}给服务器端；其中，C为服务器端标识，S为客户端的电表标识，Ns为客户端产生的随机值，Model为客户端电表信息；

（1.3）服务器端收到普通信道发来的消息序列M1={S, C, Us, PPKs, Ns, Model}；

（1.4）服务器端选择一个随机值Rc，并计算Uc、Zc、PKs、K、MAC2，然后，通过普通信道发送消息序列M2= {C, S, Zc, PKc, Nc, MAC2}给客户端，其中，

Nc为服务器端产生的随机值，PKc为服务器端的长期公钥，

Uc= Rc+ SKc，SKc为服务器端的长期私钥，

Zc= Uc×G，G为椭圆曲线加密算法的基点，

PKs= PPKs + Q(PW)，

K = (Us×G -PKs) ×Rc= G×Rc×Rs，

MAC2= CMAC64(RMB128(K), S || C || Ns || Nc || Model)，CMAC64加密函数用于生成64位数的输出，RMB128(K)为字符串K最右边的128位，K为临时的共享秘密，用于生成最后的会话密钥；

（1.5）客户端收到普通信道发来的消息序列M2= {C, S, Zc, PKc, Nc, MAC2}；

（1.6）客户端验证MAC2，如验证通过，则计算K、MAC3和MK，然后，客户端通过普通信道发送消息序列M3= {C, S, Ns, MAC3, Model}给服务器端，

其中：K = (Zc-Kc)×Rs= G×Rc×Rs，

MAC3= CMAC64(RMB128(K), C || S ||Nc || Ns || Model)，

MK = CMAC128(LMB128(K), Ns || Nc || Model)；

（1.7）服务器端收到普通信道发来的消息序列M3={C，S，Ns，MAC3， Model}；

（1.8）服务器端验证收到的MAC3，如验证通过，则计算MK= CMAC128(LMB128(K), Ns ||Nc || Model)；

（1.9）当客户端计算得到的MK数值与服务器端计算得到的MK数值相等时，客户端与服务器端处于同一个会话，继续执行步骤（2）；当客户端计算得到的MK数值与服务器端计算得到的MK数值不相等时，结束本次会话，重新执行步骤（1.1）；

（2）服务器端将数据存储到区块链：

（2.1）客户端根据预设的第一发送频率通过普通信道发送消息序列M4i={(Bi)_MK,hash((Bi)_MK)}；给服务器端，Bi为客户端电表基础信息；

（2.2）服务器端根据预设的第一接收频率接收普通信道发来的消息序列M4i={(Bi)_MK,hash ((Bi)_MK)}；

（2.3）服务器端每收到预设的M₁次M4i消息，就通过普通信道发送消息序列M5j= hash(MK (j))给客户端，并上传结果MBj=hash(Bi, …, Bi-59)到区块链；

（2.4）客户端每发送预设的M₂次M4i消息，就接收普通信道发来的消息序列M5j= hash(MK (j))；

（2.5）当客户端发送M4i消息序列的次数大于预设的次数阈值时，通过普通信道发送消息序列M6= hash(MK(i))给服务器端，终止会话；

（2.6）服务器端收到普通信道发来的消息序列 M6= hash(MK(i))后，上传结果MB={hash(Bi, …, Bi-59), hash(∑MBj)}到区块链，并终止会话。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能电表信息上载方法，其特征在于，第一发送频率和第一接收频率为5秒。