社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)的跨域細粒度控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)的跨域細 粒度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)和社交網(wǎng)絡(luò)的融合，是未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一。在物聯(lián)網(wǎng)把物 與物相連的基礎(chǔ)上，再把物與人相連，形成一個萬物相連的巨大的復(fù)雜的社交網(wǎng)絡(luò)，讓物聯(lián) 網(wǎng)的節(jié)點覺有社交特性，形成更靈活高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0003] 現(xiàn)在的很多系統(tǒng)都將社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)假設(shè)為單一領(lǐng)域的傳感器網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)，并且給系統(tǒng)中所有節(jié)點提供統(tǒng)一的訪問方法和安全服務(wù)。然而在很多的應(yīng)用場景中，社 交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是被不同部門所控制的，分屬于不同域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過標準協(xié) 議分享傳感器數(shù)據(jù)。同時，通過物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點所生成的各種類型的數(shù)據(jù)往往分屬于不同的安 全級別并且只能被特定的用戶所訪問。因此，社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的訪問控制是 十分重要的。綜上，如何實現(xiàn)安全的跨域細粒度訪問是社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所亟 需解決的問題之一。
[0004] 事實上，現(xiàn)在也已有很多關(guān)于跨域安全的研究，例如以基于屬性訪問控制為基礎(chǔ) 的跨域訪問控制系統(tǒng)，這其中加入了一個包含了主體、客體、權(quán)限、環(huán)境屬性的安全域并以 此作為決策的基礎(chǔ)。這解決了跨域訪問控制問題，并在一定程度上提高了系統(tǒng)的可擴展性 和可變性。然而，這些現(xiàn)有的系統(tǒng)都沒有考慮到社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)的開放性、復(fù)雜性和動 態(tài)性，而這些特性恰恰增加了安全風(fēng)險，使得這些系統(tǒng)并不能完全滿足實際需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，在考慮了社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)的開放 性、復(fù)雜性和動態(tài)性的基礎(chǔ)上，為滿足實際的安全需求，提供了一種社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng) 的跨域細粒度控制系統(tǒng)。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007] -種社交網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)的跨域細粒度控制系統(tǒng)，包括:認證授權(quán)模塊、用戶登 錄模塊、跨域安全認證模塊和跨域細粒度訪問控制模塊;其中，
[0008] 所述認證授權(quán)模塊提供網(wǎng)絡(luò)在開放的前提下接入用戶的可靠性；
[0009] 所述用戶登錄模塊提供用戶訪問數(shù)據(jù)的安全性；
[0010] 所述跨域安全認證模塊提供用戶跨域訪問數(shù)據(jù)的安全性；
[0011] 所述跨域細粒度訪問控制模塊用于細化用戶在域內(nèi)、域問的安全等級。
[0012] 優(yōu)選地，認證授權(quán)模塊采用基于X. 509的證書分配方法的可信模型，所述基于 X. 509的證書分配方法的可信模型，在一個域中為層狀樹結(jié)構(gòu)，在多個域中為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0013] 優(yōu)選地，所述基于X. 509的證書分配方法的可信模型，在每一個域中均包括一個 根，記為CAx，其中，下標X為自然數(shù)，根CA#為基站或匯聚節(jié)點。
[0014] 優(yōu)選地，所述基于X. 509的證書分配方法的可信模型，在每一個域中還包括至少一 個子層，記為CAxn，其中，下標η為自然數(shù)。
[0015] 優(yōu)選地，所述用戶登錄模塊采用如下協(xié)議：
[0016] 步驟 S1，
[0017] 當用戶U登錄時，用戶登錄模塊生成一個隨意數(shù)RN1，之后用戶登錄模塊通過公鑰 PKas加密用戶密碼Ρ、個人標識符號IDu和隨意數(shù)1?他得到密文a，用戶將密文a發(fā)送給存儲數(shù) 據(jù)的訪問服務(wù)器AS;
[0018] 步驟 S2，
[0019] 當訪問服務(wù)器AS接收到用戶U發(fā)出的請求信息時，訪問服務(wù)器AS通過自己的私鑰 SKas解密密文a得到用戶U的個人標識符號IDu、用戶密碼P、隨意數(shù)RN1并且驗證用戶U的個人 身份信息;驗證完成后，訪問服務(wù)器AS生成一個隨機數(shù)RN 2,再用解密得到的隨機數(shù)RN1充當 對稱密鑰加密隨機數(shù)RN2和個人標識符號IDu，并將所得到的密文b發(fā)送給用戶U;
[0020] 步驟S3，用戶U接收到來自訪問服務(wù)器AS的密文b后，通過隨機數(shù)RN1解密得到隨機 數(shù)RN 2，也就是用戶U訪問AS時所使用的會話密鑰Ku, as。
[0021 ]優(yōu)選地，所述跨域安全認證模塊采用如下協(xié)議：
[0022] 步驟al，
[0023] 用戶U發(fā)送訪問請求給用戶U域內(nèi)的訪問服務(wù)器ASh以請求訪問在其他域中的服務(wù) 器S;其中，Ku,as是用戶登錄模塊采用的協(xié)議中最后得到的會話密鑰;Nu是由用戶U生成的隨 機數(shù)以保證請求的新鮮性;時間信息Tu和隨機數(shù)Ru是用來抵制重放攻擊的兩個額外的元素； h()表示時間信息Tu、隨機數(shù)Ru的哈希值；IDs表示服務(wù)器S的標志符號;其中用戶U與服務(wù)器S 的關(guān)系為:用戶U希望可以訪問的對象為服務(wù)器S;
[0024] 步驟 a2，
[0025] 訪問服務(wù)器ASh解密從用戶U處得到的信息，并且通過IDs核實用戶U所想訪問的服 務(wù)器S屬于哪一個域;之后訪問服務(wù)器AS h生成隨機數(shù)Nhv并且計算心=?~fflodP ;最后訪問 服務(wù)器ASh將自己的標識IDAsh以及Shv發(fā)送給服務(wù)器S所屬的域的訪問服務(wù)器AS v;其中，Shv表 示通過隨機數(shù)Nhv和P計算得出結(jié)果;P為用戶U自己產(chǎn)生并且與根CA Ash交換的密碼；
[0026] 步驟 a3，
[0027] 在服務(wù)器S所屬的訪問服務(wù)器ASv生成隨機數(shù)Nvh并且計算
1的同時，根 據(jù)D i f f i e-He I Iman密鑰交換協(xié)議，計算出心=知..=modi*=.?/14 .modi3;
[0028] 其中，Kvh充當訪問服務(wù)器ASv和訪問服務(wù)器AS h問的臨時會話密鑰;訪問服務(wù)器ASv 通過臨時會話密鑰Kvh加密訪問服務(wù)器ASh的公鑰證書鏈和數(shù)字簽名h(Svh，S hv)，并將以此得 到的密文c和Svh發(fā)送給訪問服務(wù)器ASv;其中，S vh表示通過隨機數(shù)Nvh和P計算得出結(jié)果;Khv表 示充當訪問服務(wù)器AS v和訪問服務(wù)器ASh問的臨時會話密鑰；
[0029] 步驟 a4，
[0030] 訪問服務(wù)器ASh接收到密文c后得到Svh，并通過步驟a3中的方法計算出K hv和Kvh，從 而解密得到訪問服務(wù)器ASv的證書鏈和用于驗證身份的數(shù)字簽名；驗證了訪問服務(wù)器AS v的 身份后，訪問服務(wù)器ASh發(fā)送給訪問服務(wù)器ASv通過Khv加密的信息;該通過K hv加密的信息中 包括:訪問服務(wù)器ASh的認證鏈、數(shù)字簽名、用戶U和服務(wù)器S的身份信息、用戶U和服務(wù)器S之 間作為會話密鑰的隨機數(shù)sk以及證明書丨
[0031] 步驟 a5，
[0032] 訪問服務(wù)器ASv通過步驟a4中的方法驗證訪問服務(wù)器ASh的身份，然后發(fā)送給服務(wù) 器S通過Ks,AS加密得到的信息，其中Ks,AS是在步驟a4中服務(wù)器ASh發(fā)送給服務(wù)器ASv的服務(wù)器 S與訪問服務(wù)器ASv之間交換的對稱密鑰;該通過Ks,as加密得到的信息中包括:用戶U和服務(wù) 器S的身份信息、用戶U和服務(wù)器S之間作為會話密鑰的隨機數(shù)sk、時間信息Tu和隨機數(shù)Rln證 明書丨、由V生成的隨機數(shù)Nv，其中，用戶U所要訪問的服務(wù)器所在域的根服務(wù)器V;
[0033] 步驟 a6，
[0034] 服務(wù)器S接收到信息后，通過對稱密鑰Ks, AS解密收到的信息，之后發(fā)送證明書 給用戶u，同時，服務(wù)器S通過隨機數(shù)Sk加密個人信息并發(fā)送給用戶U;
[0035] 步驟 a7，U-S:Ns+l:
[0036] 用戶U通過隨機數(shù)Nu解密AU，再通過隨機數(shù)sk解密得到服務(wù)器S的地址;之 后用戶U發(fā)送給服務(wù)器S作為響應(yīng)信息的Ns+1并且證實服務(wù)器S的身份;最后用戶U通過會話 密鑰Ku, 5訪問服務(wù)器S上的數(shù)據(jù)，即隨機數(shù)sk;其中，Ns表示由服務(wù)器S生成的隨機數(shù)。
[0037] 優(yōu)選地，所述跨域細粒度訪問控制模塊包括用戶分配單元、權(quán)利分配單元、授權(quán)單 元、義務(wù)單元和條件單元;其中：
[0038] 所述用戶分配單元和權(quán)利分配單元分別用于正確的分配用戶角色和用戶操作權(quán) 限；
[0039] 所述授權(quán)單元、義務(wù)單元和條件單元用于正確的移除用戶之前所分配的用戶角色 和用戶操作權(quán)限。<