物聯網作為戰略性新興產業已上升為國家發展重點,推動物聯網關鍵技術研發和重點領域應用示范已成為“互聯網+”國家行動計劃的重要內容之一。物聯網各種感知設備的身份驗證是物聯網系統的安全保障,通過設備認證可以確認感知設備的合法性,防止未經授權的訪問和惡意攻擊。
物理不可克隆函數(Physical Unclonable Function, PUF)是一種新型的硬件安全原語,通過提取集成電路制造過程無法避免引入的隨機工藝偏差,可產生具有隨機性、唯一性和防篡改特性的特征密鑰。基于PUF的設備認證協議相較于基于傳統加密和密鑰管理的認證方法具有更高的安全性和魯棒性。針對物聯網設備認證協議開銷與性能無法兼顧的技術瓶頸,溫州大學汪鵬君教授團隊提出一種面向物聯網感知設備的全流程可配置安全認證協議,該協議的核心加密算子源于我國傳統五子棋局八卦陣。協議針對不同設備配置不同八卦矩陣的加密方式,以提升強PUF的抗機器學習攻擊能力和協議的抗重放暴力攻擊能力,從而最大限度地降低敏感數據泄露的風險。通過搭建自主測試平臺,驗證該協議可極大提升感知設備的全流程安全,并能夠優化感知層資源的分配效率。
上述研究成果于近日在線發表于IEEE Internet of Things Journal(IoTJ)。該文第一作者是溫州大學電氣與電子工程學院2020級研究生周子宇同學,通信作者是電氣與電子工程學院汪鵬君教授和李剛副教授。該成果得到了國家自然科學基金重點項目、面上項目和浙江省自然科學基金項目的資助。
IoTJ是國際電氣和電子工程師協會創辦的物聯網領域頂級期刊,影響因子高達10.238,為中科院一區Top期刊。該成果是溫州大學“集成電路與智能系統研究團隊”在信息安全研究領域取得的又一項代表性成果,也是溫州大學研究人員首次以溫州大學為第一作者和第一單位在IoTJ期刊上發表的研究成果。
基于八卦矩陣的物聯網設備全流程安全認證協議
IoTJ中科院分區情況