[发明专利]一种轻量级的节点、网关双向身份认证方法

摘要

本发明公开一种轻量级的节点、网关双向身份认证方法，其具体包括如下步骤A、节点注册。B、节点认证。C、网关广播源认证。本发明采用节点和网关之间的双向身份认证有效的防止“假冒攻击”，轻量级的认证算法减少了节点的能耗，Merkle哈希树广播源认证在计算、存储、通信方面开销较小，能够抵制节点捕获、请求信息重放和Dos攻击。

主权项

一种轻量级的节点、网关双向身份认证方法，其特征在于，具体包括如下步骤：A、节点注册；B、节点认证；C、网关广播源认证；所述步骤A具体包括：A1、节点向网关发送注册请求包；A2、网关对收到的注册请求包进行解析，验证注册请求包的MAC，若验证不通过，则丢弃该注册请求包，若验证通过，则发送注册响应包给节点；所述步骤B具体包括：B1、网关向通过注册的节点发送随机数，并存储该随机数与对应节点号；B2、节点收到与自己对应的所述随机数后，生成认证请求包，发送给网关；B3、网关接收认证请求包，根据节点号取出与其对应的随机数，将其与认证请求包中数据异或，并使用对应的MAC算法验证MAC，若验证通过，则网关发送认证响应包给节点，否则认证失败，节点超时会发起重新认证；所述步骤C具体包括：C1、节点与网关预制工作：网关生成一系列Si和深度为3的完全二叉Merkle树；为每个节点i编号，满足：当i为父亲节点时，其左孩子节点为2i，右孩子节点为2i+1，树的根节点编号为1；节点间hash值关系满足：当i为叶子节点时，Ki＝hash(Si)；当i不为叶子节点时，其必存在左、右孩子K2i、K2i+1，满足Ki＝hash(K2i⊕(K2i+1))；每个传感器节点预置K1和hash散列算法；网关保存Si和Merkle树；C2、网关发送广播源认证包；C3、节点收到广播源认证包后进行如下计算：Hash(Hash(Hash(Hash(Merkle[0])⊕Merkle[1])⊕Merkle[2])⊕Merkle [3])，验证其结果与节点自身存储的K1是否相等，若相等，则认证成功。