一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法技术

本发明专利技术公开了一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，包括密钥产生、信息加密和数据解密鉴权三个部分。密钥产生是卫星通过NTRU算法进行多项式模逆运算产生公私钥对，并将公钥广播给用户设备；信息加密是用户设备通过卫星广播的公钥对传输数据的前导序列进行加密，并通过上行链路将加密后的前导序列和数据传输给卫星；数据解密鉴权是卫星通过私钥解密出用户相关身份信息和验证信息，计算并比对验证信息以完成对设备的接入鉴权工作。本方法可以有效提高接入鉴权速度，提高接入安全性，减少序列空间的滥用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法
本专利技术涉及一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，属于无线通信技术。
技术介绍
随着国家安全、航空航天、灾害预警等需求的日益增长，在不断进步的卫星技术和无线通信技术的推动下，卫星物联网作为重要的应对技术之一迅速崛起。智能程度高、互联互通、具有多种功能、承载各类综合业务、便于扩展的卫星网络系统引起了广泛关注。同时，卫星系统大多是资源受限的，很难执行复杂的加密操作。所以，设计一个安全的轻量化的卫星物联网设备接入鉴权方法是很有必要的。现有的用于物联网的认证方案中使用的大多是ECC(EllipticCurveCryptography)算法。但是ECC算法涉及到点乘运算，效率不高，而且ECC算法的安全性依赖于椭圆曲线上的离散对数问题，无法抵抗量子攻击。NTRU(NumberTheoryResearchUnit)算法是一种基于格的轻量级公钥加密算法，可以抵抗量子计算攻击，且和其他公钥加密系统相比，NTRU算法需要的内存更少，加解密和签名/验签更快，非常适合资源受限的卫星物联网环境。...

【技术保护点】
1.一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，其特征在于：包括密钥产生、信息加密和数据解密鉴权三个部分，具体步骤如下：/n(1)密钥产生：卫星通过NTRU算法进行多项式模逆运算产生公私钥对，并将公钥广播给用户设备；/n(2)信息加密：用户设备通过卫星广播的公钥对经序列空间扩展后的前导序列进行加密，并通过上行链路将加密后的前导序列和数据传输给卫星；/n(3)数据解密鉴权：包含解密和鉴权两部分：/n(3.1)卫星通过私钥对加密后的前导序列进行解密，得到用户设备的身份相关信息和验证信息；/n(3.2)卫星由用户设备的身份相关信息中包含的接入设备注册信息，计算并比对验证信息以完成对用户设备的接...

【技术特征摘要】
1.一种基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，其特征在于：包括密钥产生、信息加密和数据解密鉴权三个部分，具体步骤如下：
(1)密钥产生：卫星通过NTRU算法进行多项式模逆运算产生公私钥对，并将公钥广播给用户设备；
(2)信息加密：用户设备通过卫星广播的公钥对经序列空间扩展后的前导序列进行加密，并通过上行链路将加密后的前导序列和数据传输给卫星；
(3)数据解密鉴权：包含解密和鉴权两部分：
(3.1)卫星通过私钥对加密后的前导序列进行解密，得到用户设备的身份相关信息和验证信息；
(3.2)卫星由用户设备的身份相关信息中包含的接入设备注册信息，计算并比对验证信息以完成对用户设备的接入鉴权工作。


2.根据权利要求1所述的基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，其特征在于：所述步骤(1)中，卫星根据NTRU算法计算得到的私钥表示为(fs,Fp)，其中：fs为随机选择的N-1次多项式，N＞2；Fp为多项式fs的模p逆，即fs×Fp＝1(modp)，p为NTRU算法的初始设置模数；
卫星根据NTRU算法计算得到的公钥表示为hs≡Fq×g(modq)，其中：Fq为多项式fs的模q逆，即fs×Fq＝1(modq)，q为NTRU算法的初始设置模数，g为随机选择的N-1次多项式。


3.根据权利要求1所述的基于NTRU算法的低轨卫星物联网接入鉴权方法，其特征在于：所述步骤(2)中，用户设备通过卫星广播的公钥对经序列空间扩展后的前导序列进行加...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓进，倪韬，苏阳博，朱晓荣，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32