[发明专利]一种面向输电线路无线通信网络的安全通信方法

摘要

本发明提供了一种面向输电线路无线通信网络的安全通信方法，包括：所述方法包括：初始化所述无线通信网络，判断是否新增节点，若有则对新增饿节点进行认证并为新设备分配密钥；新增的所述节点n通过已通信的节点n‑1向控制中心上传状态数据；所述控制中心下发控制命令；实时检查链路状态，判断是否出现故障节点，若出现则运用链路自愈方法修复所述无线通信网络。本发明提供的方法中，提出了“相邻i节点密钥结构”并应用了非对称加密算法，使协议支持新设备随时接入以及自主对于断点进行监测和网络恢复，在保证通信安全的基础上克服了由于网络结构本身带来的脆弱性问题，并且提高了网络的灵活性。

主权项

1.一种面向输电线路无线通信网络的安全通信方法，其特征在于：所述方法包括：初始化所述无线通信网络，判断是否有新增的节点，若有则对新增的节点进行认证并为新增的节点分配密钥；新增的节点n通过已通信的节点n‑1向控制中心上传状态数据；所述控制中心下发控制命令；实时检查链路状态，判断是否出现故障节点，若出现则运用链路自愈方法修复所述无线通信网络；所述对新增的节点进行认证，包括：S101、所述节点n向已安全验证的前一节点n‑1发送请求交互信息M0，所述节点n‑1接收请求交互信息后确认交互则返回确认消息M1，建立通信关系；S102、所述节点n生成验证信息并发送至所述控制中心的认证服务器；K_n为节点n的认证密钥，T为时间戳，C₂为验证码，||表示连接关系；表示用节点n的认证密钥K_n对时间戳T进行加密；E_T(K_n)表示用时间戳T对节点n的认证密钥K_n进行加密；S103、所述认证服务器接收所述验证信息M2，运用所述节点n的认证密钥K_n解密获得解密后的时间戳T′；通过所述解密后的时间戳T′解密ET(Kn)获得待验证信息Kn′，比较所述节点n的认证密钥Kn和所述待验证信息Kn′验证所述节点n；若相同则完成验证，若不同则返回步骤S101；所述为新增的节点分配密钥，包括：S111、验证后，所述控制中心的认证服务器生成信息和其中，M00包含节点n的私钥，发给节点n；M01和M10分别包含验证对象的公钥，分别发送给节点n和节点n‑1；C00、C01、C10分别表示M00、M01、M10的验证码，用于验证信息在发送过程中是否发生错误；PU_n‑1、PU_n分别表示节点n‑1的公钥和节点n的公钥；K_n、K_n‑1为节点n和节点n‑1的认证密钥；PR_n表示节点n分配的私钥；表示用节点n的认证密钥K_n对为节点n分配的私钥PR_n进行加密；表示用节点n的认证密钥K_n对节点n‑1的公钥PU_n‑1进行加密；表示用节点n‑1的认证密钥K_n‑1对节点n的公钥PU_n进行加密；S112、根据相邻i节点密钥结构，所述节点n将其公钥PU_n以形式发送给节点n‑1，并广播给剩下的相邻i个节点；所述节点n‑1将所述相邻i个节点的公钥回复给所述节点n，完成公钥的分配；其中，Request表示请求信息，C5、C0_j表示验证码；表示先将节点n的公钥PU_n与请求信息Request组合，再利用节点n‑1的公钥PU_n‑1对上述组合进行加密；表示用节点n的公钥PU_n对节点n的公钥PU_n进行加密；所述相邻i节点密钥结构中存储其前向和后向共i个节点的公钥；其中，i等于2或3。