一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统，该方法包括：根据预存的公钥、匿名身份信息及私钥生成带有第一时间戳的接入请求，并发送至边缘物联代理；其中，公钥、匿名身份信息及私钥为智能电表终端在注册中心根据智能电表终端的身份标识信息生成的；接收并验证边缘物联代理根据接入请求反馈的应答消息，验证通过后发送带有第三时间戳的挑战报文至边缘物联代理；接收并验证边缘物联代理根据挑战报文反馈的应答报文，验证通过后，根据应答报文中的挑战值生成用于通信的数据加密密钥。通过实施本发明专利技术，提升了基于标识信息进行身份验证的安全性，解决了泛在电力物联网场景下海量智能电表设备接入的身份认证难题。

A lightweight authentication method and system for smart meters in the edge computing scenario

【技术实现步骤摘要】
一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统
本专利技术涉及网络信息安全领域，具体涉及一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法及系统。
技术介绍
泛在电力物联网场景下，终端面广、量大，遭受网络攻击的风险较高，轻则造成服务中断，甚至影响电网关键信息基础设施安全，利用物联网终端设备作为攻击跳板的安全事件时有发生；同时，终端计算、存储资源受限，传统技防措施失效，存在较大安全隐患。目前电力终端的接入认证方式是基于传统PKI进行的，必须建立在可信赖第三方的基础上，是集中化的证书管理及认证方式，所有数字证书的有效性认证必须经过CA，但面对泛在电力物联网基于边缘计算的网络架构设计下，海量终端广泛接入，如果采用传统的接入认证方式CA显然已经成为终端之间通信的性能瓶颈，同时应考虑传统基于PKI的认证方式流程复杂，步骤繁琐，不适用于泛在电力物联网场景下存储计算资源受限终端。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于解决现有技术中的海量计算存储资源受限、终端广泛接入的身份认证问题，从而提供一种边缘计算场景下的智能电表轻量级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，包括：/n根据预存的公钥、匿名身份信息及私钥生成带有第一时间戳的接入请求，并发送至边缘物联代理；其中，所述公钥、匿名身份信息及私钥为所述智能电表终端在注册中心根据所述智能电表终端的身份标识信息生成的；/n接收并验证所述边缘物联代理根据所述接入请求反馈的应答消息，验证通过后发送带有第三时间戳的挑战报文至所述边缘物联代理；/n接收并验证所述边缘物联代理根据所述挑战报文反馈的应答报文，验证通过后，根据所述应答报文中的挑战值生成用于通信的数据加密密钥。/n

【技术特征摘要】
1.一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，包括：
根据预存的公钥、匿名身份信息及私钥生成带有第一时间戳的接入请求，并发送至边缘物联代理；其中，所述公钥、匿名身份信息及私钥为所述智能电表终端在注册中心根据所述智能电表终端的身份标识信息生成的；
接收并验证所述边缘物联代理根据所述接入请求反馈的应答消息，验证通过后发送带有第三时间戳的挑战报文至所述边缘物联代理；
接收并验证所述边缘物联代理根据所述挑战报文反馈的应答报文，验证通过后，根据所述应答报文中的挑战值生成用于通信的数据加密密钥。


2.根据权利要求1所述的边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，所述接收并验证所述边缘物联代理根据所述接入请求反馈的应答消息，包括：
从所述应答信息中提取所述边缘物联代理的标识；
验证第二时间戳是否过期；以及
验证所述边缘物联代理的标识的正确性。


3.根据权利要求1所述的边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，所述接收并验证所述边缘物联代理根据所述挑战报文反馈的应答报文，包括：
从所述应答报文中提取所述应答报文的挑战值；
验证第四时间戳是否过期；以及
验证所述应答报文的挑战值是否正确。


4.一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，包括：
根据安全参数生成公共参数及注册中心的主私钥；
接收智能电表终端发送的身份标识信息；
根据所述身份标识信息生成所述智能电表终端的公钥、匿名身份信息、私钥及边缘物联代理的私钥；
将所述公钥、匿名身份信息及私钥发送至所述智能电表终端；
将所述智能电表终端的匿名身份信息及所述边缘物联代理的私钥发送给所述边缘物联代理。


5.一种边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，包括：
接收并验证所述智能电表终端发送的带有第一时间戳的接入请求，验证通过后，发送带有第二时间戳的应答消息至所述智能电表终端；
接收并验证所述智能电表根据所述应答消息反馈的挑战报文，验证通过后，发送带有第四时间戳的应答报文至所述智能电表终端。


6.根据权利要求5所述的边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，在接收并验证所述智能电表终端发送的带有第一时间戳的接入请求之前，还包括：接收注册中心发送的智能电表终端的匿名身份信息以及边缘物联代理的私钥，进行验证签名，将解密后的所述智能电表终端的匿名身份信息存储于本地。


7.根据权利要求6所述的边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，所述智能电表终端的匿名身份信息以及边缘物联代理的私钥在用边缘物联代理私钥加密的基础上利用注册中心的主私钥进行签名。


8.根据权利要求5所述的边缘计算场景下的智能电表轻量级认证方法，其特征在于，所述接收并验证所述智能电表终端发送的带有第一时间戳的接入请求，包括：
根据所述接入请求提取所述智能电表终端的公钥、匿名身份信息及私钥；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈璐，马媛媛，邵志鹏，刘周斌，汪自翔，陈牧，李尼格，戴造建，李勇，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11