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专利号: 2020105425501
申请人: 华中师范大学
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:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,所述可穿戴计算自治安全认证方法包括:步骤一,进行可穿戴设备初始化设置和用户在移动终端注册;步骤二,用户登陆时,在移动终端上输入用户名IDi、口令PWi和指纹BIOi;移动终端根据用户指纹,使用模糊提取器指纹的保密参数ci;并根据用户输入的用户名和口令计算HPWi、用户产生的随机数Ri和Di*;步骤三,移动终端比较计算的Di*和存储的Di是否相等;如果不相等,登陆请求终止,如果相等,则转向步骤四;步骤四,成功登陆后,通过移动设备选择需要访问的可穿戴设备,并从移动设备存储器中提取该可穿戴设备的临时身份TIDj,并计算可穿戴设备的伪身份PIDj;步骤五,移动设备产生一个随机数r1和当前时间戳T1,用户根据当前时间戳为可穿戴设备计算一个秘密参数Sj,根据M1=  r1 ⊕h(TIDj||PIDj||Sj||T1) ,  M2=  h(M1||  r1||T1),计算M1、M2,同时将计算得到的M1、M2和T1一起传送给可穿戴设备;步骤六,可穿戴设备记录接收到消息的当前时间戳T2,判断|T2‑T1|是否小于最大允许的传送时间∆T,如果不满足,认证过程终止;如果满足,可则穿戴设备根据存储的信息{PIDj,  TIDj,  Sj,  h(•)},并通过公式r1=  M1 ⊕h(TIDj||PIDj||Sj||T1),M2*=  h(M1||  r1||T1)计算r1与M2*;步骤七,比较计算的M2*和存储的M2是否相等,如果不相等,登陆请求终止;如果相等,则表示可穿戴设备成功认证移动终端,转向步骤八;步骤八,可穿戴设备产生一个随机数r2和当前时间戳T3,并计算M3、会话钥SKij以及M4,产生一个随机数作为新的临时身份TIDjnew;计算M5;将计算得到的M3、M4、M5和T3一起传送给移动终端;步骤九,移动终端记录接收到消息的当前时间戳T4,判断|T4‑T3|是否小于最大允许的传送时间∆T,如果不满足,认证过程终止,如果满足,移动终端接收到的M3和T3计算r2、SKij、M4*,并将M4*与接收到的M4对比,如果相当,表示移动终端认证可穿戴设备;移动终端计算可穿戴设备新的临时身份TIDjnew并存储;移动终端和可穿戴设备之间共享一个会话钥;步骤十,移动终端和可穿戴设备之间利用协商的会话钥SKij加密数据进行安全通信。2.如权利要求1所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤一中,所述可穿戴设备的初始化设置包括:(1)用户为每一个可穿戴设备选择一个唯一的身份IDj和一个临时身份TIDj,产生两个足够长的随机数R1和R2;(2)通过对选择的身份IDj及随机数R1进行哈希,计算可穿戴设备的伪身份PIDj;所述可穿戴设备的伪身份PIDj计算公式为:PIDj  =  h(IDj  ||  R1);其中h(•)表示密码学中的哈希函数;(3)用户根据当前时间戳Tj,为可穿戴设备计算一个秘密参数Sj;所述秘密参数Sj计算公式为:Sj  =  h(IDj  ||Tj  ||R2);(4)用户在可穿戴设备中存储信息{PIDj,  TIDj,  Sj,  h(•)}。

3.如权利要求1所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤一中,所述用户在移动终端注册方法包括:1)用户选择一个用户名IDi和口令PWi,在移动终端屏幕上按下自己的指纹BIOi;2)移动终端根据用户的指纹信息用模糊提取器计算出两个生物特征参数:公开参数oi和保密参数ci;3)用户产生一个随机数Ri,并对可穿戴设备的Sj和PIDj进行隐藏;所述隐藏公式为:HPWi=h(PWi||ci||IDi);Ai=Ri ⊕HPWi;Bi=Sj ⊕h(PIDj||PWi||ci||Ri);Ci=PIDj ⊕h(TIDj||PWi||ci||Ri);Di=h(IDi||PWi||ci||Ri);4)在移动终端中存储模糊提取器和{TIDj,  Ai,  Bi,  Ci,  Di,  h(•)}。4.如权利要求1所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤二中,所述HPWi的计算公式为:HPWi=h(PWi||ci||IDi)以及计算Ri和Di*。5.如权利要求3所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤四中,所述可穿戴设备伪身份计算公式为:PIDj  =Ci ⊕h(TIDj||PWi||ci||Ri)和Sj  =Bi ⊕h(PIDj||PWi||ci||Ri)。6.如权利要求1所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤八中,所述M3、会话钥SKij以及M4、M5的计算公式为:M3=  r2 ⊕h(TIDj||PIDj||Sj||T3);会话钥SKij=  h(TIDj||Sj||r1||r2||T1||T3);M4=  h(TIDj||SKij||r1||r2||T1||T3);M5=  TIDjnew ⊕h(TIDj||SKij||r1||  r2||T1||T3)。7.如权利要求1所述可穿戴计算自治安全认证方法,其特征在于,步骤九中,所述r2、M4*、TIDjnew计算公式为:r2=  M3 ⊕h(TIDj||PIDj||Sj||T3);M4*=  h(TIDj||SKij||r1||r2||T1||T3);TIDjnew  =  M5 ⊕h(TIDj||SKij||r1||  r2||T1||T3)。8.一种实施权利要求1~7任意一项所述可穿戴计算自治安全认证方法的可穿戴计算自治安全认证系统,其特征在于,所述可穿戴计算自治安全认证系统包括:可穿戴设备,包括初始化模块和认证与通信模块A;初始化模块用于进行可穿戴设备的初始化设置,认证与通信模块A实现与移动终端进行安全通信;移动终端,包括注册模块和认证与通信模块B;注册模块用于认证拥有移动设备的用户,认证与通信模块B实现与可穿戴设备进行安全通信;所述可穿戴设备与移动终端之间利用蓝牙、Wifi或其他小范围的通信协议进行无线通信。9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1~7任意一项所述可穿戴计算自治安全认证方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1~7任意一项所述可穿戴计算自治安全认证方法的步骤。