Low-power Bluetooth IPv6 address automatic encryption configuration mechanism based on relative location information. IPv6 address consists of three parts: subnet prefix, partial encrypted address and location information address. According to the physical location, the location information address is generated, and the time is used as the secret key to encrypt the distance information to generate part of the encrypted address. Through the connection-oriented BLE communication mode, the automatic encryption configuration of IPv6 address of peripheral equipment is completed. The configuration mechanism is based on relative location information to generate location information address, which ensures the uniqueness of the generated subnet address, avoids duplicate address detection and reduces power consumption; partially encrypts the address with time information as the secret key, which makes the generated part of the encrypted address difficult to be resolved and improves the security of the generated address; and configures a globally routable IPv6 location for low-power Bluetooth devices. Address provides the possibility of seamless connection between low-power Bluetooth devices and the Internet, and lays the foundation for the wide application of low-power Bluetooth devices in the Internet of Things.
【技术实现步骤摘要】
基于相对位置信息的低功耗蓝牙IPv6地址自动加密配置机制
本专利技术涉及地址加密配置领域,具体涉及一种基于相对位置信息的低功耗蓝牙IPv6地址自动加密配置机制。
技术介绍
低功耗蓝牙是蓝牙技术联盟(BluetoothSpecialInterestGroup,BluetoothSIG)发布蓝牙4.0版本时提出的一种低功耗,低延时的蓝牙通信技术。基于IPv6的低功耗蓝牙技术(IPv6overBLE,6LoBLE)是一种支持低功耗蓝牙设备传输IPv6数据包的重要技术。低功耗蓝牙设备IPv6地址自动配置则是实现低功耗蓝牙设备IPv6数据包传输的重要前提,同时也为实现低功耗蓝牙设备与下一代互联网全IP通信奠定了基础。现阶段,低功耗蓝牙设备接入互联网仅支持星状拓扑,定义了中心设备(Central)和外围设备(Peripheral)两种角色,通过一个Central管理多个Peripheral,以实现IPv6地址的自动配置。针对低功耗蓝牙设备拓扑多变性的特点,采用无状态的地址分配策略。现有的无状态地址配置方法需要进行重复地址检测以确保其地址的唯一性,导致大量能量消耗;另外,地址并未进行加密操作,数据传输过程可能存在IP地址假冒问题,对其通信造成安全威胁。
技术实现思路
本专利技术所提出的基于相对位置信息的低功耗蓝牙IPv6地址自动加密配置机制中,IPv6地址由子网前缀,部分加密地址(PartiallyEncryptedAddress,PEA),位置信息地址(LocationInformationAddress,LIA)三部分组成。根据物理位置生成位置信息地址,以时间作为秘钥加 ...
【技术保护点】
1.基于相对位置信息的低功耗蓝牙IPv6地址自动加密配置机制,其特征在于:所述地址自动加密配置机制包括如下步骤:步骤1,基于相对位置信息的地址生成;针对于低功耗蓝牙星状组网方式,根据中心设备和外围设备的相对物理位置信息得出位置信息地址LIA,作为子网地址后段地址,以保证子网地址唯一性,其具体过程如下:步骤1‑1:确定外围设备的相对位置坐标;以中心设备为中心,建立三维极坐标系,通过测量得出外围设备的对应位置参数(ρ,θ,γ),ρ精确到毫米,θ,γ精确到秒;ρ为外围设备与中心设备的绝对距离;θ为水平方向上,外围设备与中心设备连线相对于特定方向的夹角(从特定方向到连线逆时针旋转),范围为0‑360°;γ为竖直方向上,外围设备与中心设备连线相对于特定方向(竖直向上)的夹角,范围为0‑180°;步骤1‑2:根据位置信息生成位置信息地址LIA;位置信息地址LIA由40位位置信息构成,具体的40位位置信息依次为:17位距离信息、2位正负标识符、10位水平方向夹角信息、1位正负标识符、10位竖直方向夹角信息;步骤2,利用时间信息加密地址;利用时间信息作为秘钥对位置信息地址LIA中的距离信息进行加密,生 ...
【技术特征摘要】
1.基于相对位置信息的低功耗蓝牙IPv6地址自动加密配置机制,其特征在于:所述地址自动加密配置机制包括如下步骤:步骤1,基于相对位置信息的地址生成;针对于低功耗蓝牙星状组网方式,根据中心设备和外围设备的相对物理位置信息得出位置信息地址LIA,作为子网地址后段地址,以保证子网地址唯一性,其具体过程如下:步骤1-1:确定外围设备的相对位置坐标;以中心设备为中心,建立三维极坐标系,通过测量得出外围设备的对应位置参数(ρ,θ,γ),ρ精确到毫米,θ,γ精确到秒;ρ为外围设备与中心设备的绝对距离;θ为水平方向上,外围设备与中心设备连线相对于特定方向的夹角(从特定方向到连线逆时针旋转),范围为0-360°;γ为竖直方向上,外围设备与中心设备连线相对于特定方向(竖直向上)的夹角,范围为0-180°;步骤1-2:根据位置信息生成位置信息地址LIA;位置信息地址LIA由40位位置信息构成,具体的40位位置信息依次为:17位距离信息、2位正负标识符、10位水平方向夹角信息、1位正负标识符、10位竖直方向夹角信息;步骤2,利用时间信息加密地址;利用时间信息作为秘钥对位置信息地址LIA中的距离信息进行加密,生成24位的部分加密地址PEA,作为子网地址的前段地址,具体步骤如下:步骤2-1:外围设备获取建立连接后接收到位置信息数据包的时间,以日时钟计数,精确到秒,即计数范围为0-86400(24*60*60),时间的最大取值为86400秒,将其转化为二进制需20位,因此,取20位表示时间信息;步骤2-2:将时间与距离信息进行Hash运算得到24位的部分加密地址PEA;步骤3,面向连接的低功耗蓝牙IPv6地址自动配置;IPv6地址依次由64位的子网前缀,24位的部分加密地址PEA,40位的位置信息地址LIA组成;地址配置的具体方法如下:步骤3-1:建立连接;外围设备按照一定周期广播ADV_IND,中心设备在收到广播包之后,回应一个CONNECT_REQ数据包,该数据包携带了可决定后续“通信时序”的参数,决定了双方通信时间点,通信信道,跳频算法以及连接双方收发数据周期;步骤3-2:生成子网地址;中心设备将物理位置信息按照步骤1所示方法转化为位置信息地址LIA,并发送给外围设备,外围设备保存位置信息数据包的接收时间,按照步骤2所示方法,对距离信息加密,...
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