物联网网络中的设备认证方法

论文标题：DEVICE AUTHENTICATION METHOD IN INTERNET OF THINGS NETWORKS（物联网网络中的设备认证方法）

作者信息： A.Ya. Davletova，West Ukrainian National University, 11, Lvivska Str. Ternopil, 46009, Ukraine, Email: a7davletova@gmail.com

论文出处：ІНФОРМАТИКА ТА МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ В МОДЕЛЮВАННІ · 2024 · Том 14, № 3

主要内容：

引言： 文章讨论了在物联网(IoT)网络中确保数据传输安全和可靠性的紧迫问题，以及在资源受限的设备上有效管理加密密钥的需求。尽管传统的认证协议能够提供安全的通信，但它们对于许多资源受限的设备来说可能过于复杂。因此，文章强调了探索适合IoT设备能力的高效解决方案的必要性，以确保强大的加密和认证。

研究和出版物分析： 文章分析了IoT设备在数据收集和处理中的作用，以及它们的广泛使用如何暴露新的漏洞，这些漏洞可能被利用来未经授权地访问设备、截获数据或执行其他恶意行为。文章还讨论了几种技术，如区块链、人工智能和生物识别技术在IoT认证系统中的应用，并指出这些方法如何通过多因素认证、基于证书的认证、强大的加密、身份管理和零信任模型来提高安全性。

IoT设备认证算法研究： 文章探讨了IoT设备认证的重要性，以及MQTT、CoAP、DTLS和PUF等技术和协议在确保IoT环境安全和效率方面的作用。这些协议虽然能够提供设备认证，但它们通常不解决数据传输过程中的完整性问题，这可能导致网络中的设备或漏洞出现故障。

提出的混合认证算法（RHAA）的操作： 文章提出了一种名为RHAA（基于RSA和汉明码的认证算法）的混合认证算法，该算法通过结合加密和编码来确保具有大量节点的系统中数据的机密性和完整性控制。RHAA算法使用RSA算法在每个加密阶段保护数据免受未授权访问，而汉明码的构造提供了检测和纠正传输过程中可能出现的错误的能力。文章还提供了RHAA算法的结构和操作步骤的详细说明，并通过一个示例展示了算法如何响应错误并进行纠正。

结论： RHAA算法通过密钥丢失监控和节点认证功能，能够检测设备是否受到破坏，从而允许及时响应潜在的威胁和未授权访问尝试。使用纠错码可以检测到代码字符号中的任何大小的错误，并执行数据块中单错误的纠正。重复加密和编码可以提高安全级别，使RHAA在现代数据传输条件下更加可靠和适应性强。结合RSA和有限域中汉明码的构造为IoT设备提供了有效的认证方案，适当选择加密参数可以最小化IoT资源的使用。