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专利号: 2014108263556
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于传感器网络的XMPP协议安全接入方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1:XMP传感网节点初始化,即带内注册:节点使用带内注册的方式实现XMPP节点初始化,注册时提交的信息为节点纯JID、提交的psaaword、节点的标识符email;

步骤2:使用AES-DIGEST算法,XMPP传感网节点与XMPP服务器进行密钥协商,密钥协商算法使用带密钥的哈希算法HMAC_MMO()生成共享主密钥:premaster secret=HMAC_MMOpassword[Nounceserver||Nouncenode||EUIserver||EUInode];

步骤3:XMPP服务器对XMPP节点进行身份认证:身份认证使用带密钥的哈希算法HAMC_MMO(),输入服务器生成Nounce以及节点的EUI地址,生成认证码:MAC=HMAC_MMOpassword[EUInode||Snounce];

步骤4:使用以AES算法为基础的低开销通信协议,XMPP节点执行授权操作:节点授权采用授权表的方式,服务器通过身份认证,通过授权表比对授权实体,完成节点的授权操作。

2.根据权利要求1所述的基于传感器网络的XMPP协议安全接入方法,其特征在于:所述步骤1包括:步骤1-1,XMPP节点向服务器发送注册请求;

步骤1-2,XMPP服务器返回节点注册需要提交的字段,包括节点需提交的用户名,、密码信息和用户信息标识;

步骤1-3,XMPP节点向服务器发送注册字段对应的值,XMPP节点输入相关信息后,确认发送给服务器,;

步骤1-4,XMPP服务器接收到提交的注册信息后,判断所提交的注册信息是否完整或服务器中已有,如果都不符合,则服务器返回注册成功消息,并将用户信息标识作为节点的纯JID;否则,返回注册失败响应,并注明失败原因。

3.根据权利要求1所述的基于传感器网络的XMPP协议安全接入方法,其特征在于:所述步骤2包括:当XMPP节点登陆时,将不再使用传输层安全协议TLS握手机制,而是在建立TCP链接后,初始化一个流,直接在SASL的框架内实现密钥协商的功能,并在协商完成以后,使用协商的密钥在应用层对实体间发送的XML流进行加密和完整性校验。在XMPP节点与服务器完成密钥协商以后,服务器对节点进入身份认证。

步骤2-1,XMPP节点向服务器发送一个初始化流,用以打开一个XML流,XMPP服务器回复一个流标签作为应答,其中包含一个用于无线传感器网络的DIGEST-AES安全机制,XMPP节点选择DIGEST-AES安全机制;

步骤2-,2,XMPP服务器向XMPP节点发送经password加密的密钥交换信息,加密算法的输入包括服务器的纯JID、服务器的EUI地址和服务器生成的随机数Nounce,其中,password为初始化过程中节点提交的密钥,密钥协商消息采用常见的[BASE64]编码;

步骤2-3,XMPP服务器向XMPP节点发送一个Sever_Hello_done空消息,表示密钥交换信息已经发送完毕;

步骤2-4,XMPP节点向XMPP服务器发送经password加密的密钥交换消息,包括节点的纯JID,64位EUI地址以及节点生成的随机Nounce,为未与资源绑定的XMPP设备的地址通常称为纯JID,密钥协商消息采用常见的[BASE64]编码;

步骤2-5,XMPP节点得到服务器的密钥消息后进行解密,并使用带密钥的哈希算法HMAC_MMO(),计算得到共享主密钥,输入为服务器和节点分别生成的随机数,服务器和节点的64位EUI地址,生成密钥为注册时节点提交的password,并使用premaster加密自己的纯JID发送至服务器;

步骤2-6,XMPP服务器使用哈希算法HMAC_MMO()计算得到premaster secret,并使用premaster secret加密自己的纯JID发送至XMPP节点。

步骤2-7,节点各自使用premaster解密收到的消息,如果解密后的消息与实体的纯JID对应,则密钥协商成功,并且对此后应用层的流都使用密钥进行加密,否则密钥协商失败。

4.根据权利要求1所述的基于传感器网络的XMPP协议安全接入方法,其特征在于:所述步骤3包括:步骤3-1,XMPP服务器发送一个[BASE64]编码的挑战给XMPP节点,challenge包括域realm,服务器新生产的随机数snounce,XML流所采用的编码方式charset以及认证算法algorithm;

步骤3-2,XMPP节点在接收到挑战后,使用在注册过程中提交的password对挑战中的nounce、节点的EUI地址通过HMAC_MMO算法进行处理得到MAC,并将构造认证消息,消息包含用户名username、域realm、生产的MAC,采用的编码方式和认证算法,将认证消息进行[BASE64]编码发送到服务器;

步骤3-3,XMPP服务器接收到认证消息后,采用同样的算法对消息进行认证,如果认证通过,则回复消息;否则,回复入网失败的响应。

5.根据权利要求4所述的基于传感器网络的XMPP协议安全接入方法,其特征在于:所述步骤4包括:当一个XMPP节点需要代替另一个节点执行操作时,该节点需要在回复的认证消息中加入所授权节点的纯JID,服务器在完成对节点身份的任何以后将与服务器中的授权表进行比对,确定该节点是否允许授权操作;

步骤4-1~4-3与步骤3-1~3-3相同;

步骤4-4,XMPP节点在接收到挑战后,使用在注册过程中提交的password对挑战中的nounce、节点的EUI地址通过HMAC_MMO算法,对节点的64位EUI地址和服务器生成的随机数Snounce进行处理,得到MAC,并将构造认证消息,认证消息由被授权节点纯JID,授权主体的username、域realm、生成的MAC、编码方式charset以及认证算法algoruthm,再将认证消息进行[BASE64]编码发送到服务器;

步骤4-5,XMPP服务器接收到认证消息后,采用HMAC_MMO算法进行认证,如果认证通过,则在授权表中查找authzid是否允许该节点对被授权节点进行授权,如果允许则返回认证和授权成功的结果;否则,返回失败的结果。