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安全組通信方法和系統(tǒng)以及相關設備與流程

文檔序號:12693383閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種安全組通信方法,其特征在于,包括:

服務器節(jié)點為同一組內的每個組成員節(jié)點分別生成不同的密鑰鏈,密鑰鏈中包括至少一個密鑰;

每個組成員節(jié)點從服務器節(jié)點獲取本節(jié)點對應的密鑰鏈,或者每個組成員節(jié)點按照與服務器節(jié)點相同的初始參數(shù)和生成方法生成本節(jié)點對應的密鑰鏈;

服務器節(jié)點和每個組成員節(jié)點分別按照預先協(xié)商的方法從本節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個相同的密鑰;

服務器節(jié)點和組成員節(jié)點基于所述啟用的密鑰進行通信。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述服務器節(jié)點為同一組內的每個組成員節(jié)點分別生成不同的密鑰鏈包括:

服務器節(jié)點為同一組內的每個組成員節(jié)點分別生成不同的初始化種子;

服務器節(jié)點與同一組內的每個組成員節(jié)點分別協(xié)商生成次數(shù);

服務器節(jié)點根據(jù)所述生成次數(shù)分別對每個組成員節(jié)點的初始化種子進行相應次數(shù)的二次單向函數(shù)計算,各次計算得到的密鑰組成該組成員節(jié)點對應的密鑰鏈,所述密鑰鏈中的密鑰數(shù)量等于所述生成次數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,服務器節(jié)點根據(jù)所述生成次數(shù)分別對每個組成員節(jié)點的初始化種子進行相應次數(shù)的二次單向函數(shù)計算,各次計算得到的密鑰組成該組成員節(jié)點對應的密鑰鏈包括:

服務器節(jié)點將組成員節(jié)點的初始化種子作為計算種子代入第一單向函數(shù),計算出中間種子;

將所述中間種子代入第二單向函數(shù),計算出密鑰,并添加到密鑰鏈;

根據(jù)所述生成次數(shù)將所述中間種子作為計算種子繼續(xù)進行二次單向函數(shù)計算,直到密鑰鏈中的密鑰數(shù)量等于所述生成次數(shù)。

4.根據(jù)權利要求2或3所述的方法,其特征在于,還包括:

服務器節(jié)點向同一組內的每個組成員節(jié)點發(fā)送對應的所述初始化種子和二次單向函數(shù),并與每個組成員節(jié)點協(xié)商生成次數(shù),以便組成員節(jié)點按照與服務器節(jié)點相同的所述初始化種子、生成次數(shù)和二次單向函數(shù)以及與服務器節(jié)點相同的生成方法生成本節(jié)點對應的密鑰鏈。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述每個組成員節(jié)點從服務器節(jié)點獲取本節(jié)點對應的密鑰鏈包括:

服務器節(jié)點與所述每個組成員節(jié)點建立安全通信信道,所述服務器節(jié)點通過所述安全通信信道向所述每個組成員節(jié)點發(fā)送所述服務器節(jié)點生成的與所述每個組成員節(jié)點對應的密鑰鏈。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述服務器節(jié)點和每個組成員節(jié)點分別按照預先協(xié)商的方法從本節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個相同的密鑰包括:

所述服務器節(jié)點和每個組成員節(jié)點按照密鑰鏈中密鑰排列的順序,啟用位于密鑰鏈中相同位置的密鑰。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,在服務器節(jié)點與組成員節(jié)點之間的鏈路上還設置有網(wǎng)關節(jié)點,服務器節(jié)點將同一組內各個組成員節(jié)點啟用的密鑰發(fā)送給該組的網(wǎng)關節(jié)點;

網(wǎng)關節(jié)點利用各個組成員節(jié)點啟用的密鑰對每個組成員節(jié)點分別進行認證。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法,其特征在于,還包括:

當服務器節(jié)點檢測到同一組內的組成員節(jié)點所屬的網(wǎng)關節(jié)點發(fā)生變更后,服務器節(jié)點和每個組成員節(jié)點分別按照預先協(xié)商的方法從本節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個新的相同的密鑰;

服務器節(jié)點向所述變更后的網(wǎng)關節(jié)點發(fā)送所述啟用的新的密鑰,以便網(wǎng)關節(jié)點利用各個組成員節(jié)點啟用的新的密鑰對每個組成員節(jié)點分別進行認證。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法,其特征在于,還包括:

所述各個組成員節(jié)點利用各自啟用的密鑰通過網(wǎng)關節(jié)點與組內的 其他組成員節(jié)點進行通信。

10.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述各個組成員節(jié)點為位于物聯(lián)網(wǎng)的終端,所述服務器節(jié)點為物聯(lián)網(wǎng)服務器。

11.一種用于安全組通信的服務器節(jié)點,其特征在于,包括:

第一密鑰鏈生成模塊,用于為同一組內的每個組成員節(jié)點分別生成不同的密鑰鏈,密鑰鏈中包括至少一個密鑰;

第一密鑰啟用模塊,用于按照與組成員節(jié)點預先協(xié)商的方法從密鑰鏈中啟用與組成員節(jié)點相同的密鑰;

第一通信模塊,用于和組成員節(jié)點基于所述啟用的密鑰進行通信。

12.根據(jù)權利要求11所述的服務器節(jié)點,其特征在于,所述第一密鑰生成模塊包括:

初始化種子生成單元,用于為同一組內的每個組成員節(jié)點分別生成不同的初始化種子;

生成次數(shù)協(xié)商單元,用于與同一組內的每個組成員節(jié)點分別協(xié)商生成次數(shù);

密鑰鏈計算單元,用于根據(jù)所述生成次數(shù)分別對每個組成員節(jié)點的初始化種子進行相應次數(shù)的二次單向函數(shù)計算,各次計算得到的密鑰組成該組成員節(jié)點對應的密鑰鏈,所述密鑰鏈中的密鑰數(shù)量等于所述生成次數(shù)。

13.根據(jù)權利要求12所述的服務器節(jié)點,其特征在于,所述密鑰鏈計算單元包括:

第一單向函數(shù)子單元,用于將組成員節(jié)點的初始化種子作為計算種子代入第一單向函數(shù),計算出中間種子;

第二單向函數(shù)子單元,用于將所述中間種子代入第二單向函數(shù),計算出密鑰,并添加到密鑰鏈;

循環(huán)子單元,用于根據(jù)所述生成次數(shù)將所述中間種子作為計算種子繼續(xù)采用所述第一單向函數(shù)子單元和所述第二單向函數(shù)子單元進行二次單向函數(shù)計算,直到密鑰鏈中的密鑰數(shù)量等于所述生成次數(shù)。

14.根據(jù)權利要求12或13所述的服務器節(jié)點,其特征在于,還 包括:

參數(shù)發(fā)送單元,用于向同一組內的每個組成員節(jié)點發(fā)送對應的所述初始化種子和二次單向函數(shù);

第一生成次數(shù)協(xié)商單元,用于與每個組成員節(jié)點協(xié)商生成次數(shù)。

15.根據(jù)權利要求11所述的服務器節(jié)點,其特征在于,還包括密鑰鏈發(fā)送模塊,用于通過與所述每個組成員節(jié)點建立的安全通信信道向所述每個組成員節(jié)點發(fā)送所述第一密鑰鏈生成模塊生成的與所述每個組成員節(jié)點對應的密鑰鏈。

16.根據(jù)權利要求11所述的服務器節(jié)點,其特征在于,所述第一密鑰啟用模塊用于按照密鑰鏈中密鑰排列的順序,啟用與每個組成員節(jié)點啟用的密鑰位于密鑰鏈中相同位置的密鑰。

17.根據(jù)權利要求11所述的服務器節(jié)點,其特征在于,還包括密鑰發(fā)送模塊,用于將同一組內各個組成員節(jié)點啟用的密鑰發(fā)送給該組的網(wǎng)關節(jié)點。

18.根據(jù)權利要求17所述的服務器節(jié)點,其特征在于,還包括網(wǎng)關變更檢測模塊,用于檢測組成員節(jié)點所屬的網(wǎng)關節(jié)點是否發(fā)生變更;

當所述網(wǎng)關變更檢測模塊檢測到網(wǎng)關節(jié)點發(fā)生變更時,所述第一密鑰啟用模塊用于按照和屬于產(chǎn)生變更的網(wǎng)關節(jié)點的每個組成員節(jié)點預先協(xié)商的方法從組成員節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個新的密鑰;

所述密鑰發(fā)送模塊用于向所述變更后的網(wǎng)關發(fā)送所述啟用的新的密鑰,以便網(wǎng)關節(jié)點利用各個組成員節(jié)點啟用的新的密鑰對每個組成員節(jié)點分別進行認證。

19.根據(jù)權利要求11所述的服務器節(jié)點,其特征在于,所述服務器節(jié)點為物聯(lián)網(wǎng)服務器。

20.一種用于安全組通信的組成員節(jié)點,其特征在于,包括第二密鑰啟用模塊和第二通信模塊,還包括密鑰鏈獲取模塊或者第二密鑰鏈生成模塊;

所述密鑰鏈獲取模塊用于從服務器節(jié)點獲取本節(jié)點對應的密鑰鏈;

所述第二密鑰鏈生成模塊用于按照與服務器節(jié)點相同的初始參數(shù) 和生成方法生成本節(jié)點對應的密鑰鏈;

所述第二密鑰啟用模塊用于按照與服務器預先協(xié)商的方法從本節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個與服務器相同的密鑰;

所述第二通信模塊用于和服務器基于所述啟用的密鑰進行通信。

21.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,還包括:

參數(shù)接收模塊,用于接收服務器發(fā)送的與所述組成員節(jié)點對應的初始化種子和二次單向函數(shù);

第二生成次數(shù)協(xié)商單元,用于與服務器協(xié)商生成次數(shù);

所述第二密鑰鏈生成模塊用于按照與服務器節(jié)點相同的初始化種子、生成次數(shù)和二次單向函數(shù)以及與服務器節(jié)點相同的生成方法生成本節(jié)點對應的密鑰鏈。

22.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,所述密鑰鏈獲取模塊用于通過與服務器節(jié)點建立的安全通信信道接收服務器節(jié)點生成的與所述組成員節(jié)點對應的密鑰鏈。

23.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,所述第二密鑰啟用模塊用于按照密鑰鏈中密鑰排列的順序,啟用與服務器節(jié)點啟用的密鑰位于密鑰鏈中相同位置的密鑰。

24.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,所述第二密鑰啟用模塊用于當組成員節(jié)點檢測到所述組成員節(jié)點所屬的網(wǎng)關節(jié)點發(fā)生變更后,所述組成員節(jié)點按照預先協(xié)商的方法從本節(jié)點對應的密鑰鏈中啟用一個新的與服務器節(jié)點相同的密鑰。

25.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,還包括組內通信模塊,用于利用啟用的密鑰通過網(wǎng)關節(jié)點與組內的其他組成員節(jié)點進行通信。

26.根據(jù)權利要求20所述的組成員節(jié)點,其特征在于,所述組成員節(jié)點為位于物聯(lián)網(wǎng)的終端。

27.一種安全組通信系統(tǒng),包括:

權利要求11-19中任一項所述的服務器節(jié)點,

和,權利要求20-26中任一項所述的組成員節(jié)點。

28.根據(jù)權利要求27所述的組成員節(jié)點,其特征在于,還包括網(wǎng)關,用于接收服務器節(jié)點發(fā)送的屬于所述網(wǎng)關的各個組成員節(jié)點啟用的密鑰,以便利用所述各個組成員節(jié)點啟用的密鑰對每個組成員節(jié)點分別進行認證。

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