1.一种基于可信第三方的电力物联网认证与密钥更新方法,其特征在于,所述方法涉及三个主体,分别为电力服务主站系统、多个电力物联感知设备以及可信第三方,所述方法包括:在注册阶段,可信第三方则根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息为电力物联感知设备或电力服务主站系统生成相应的密钥,并通过安全的信道将所述密钥返回;在认证阶段,电力服务主站系统与每一个电力物联感知设备进行认证与密钥协商,得到一个共同的会话密钥;在消息发送阶段,电力服务主站系统根据电力物联感知设备的增加与删除情况,更新密钥树信息,生成组密钥,并将所述密钥树信息发送至相应的电力物联感知设备,选择相应的组密钥与多个电力物联感知设备进行组播通讯或者选择一个会话密钥与单个电力物联感知设备进行单播通讯;并且在注册阶段,可信第三方生成自己的私钥并公开相应的系统参数包括:在注册阶段,可信第三方生成一个主密钥 作为自己的私密钥,并公开系统参数 ,所述主密钥是由可信第三方秘密持有;其中, s 是可信第三方生成的主密钥, 是群 的一个生成元, 是计算系统公钥, 是可信第三方选择的三个Hash函数;根据可信第三方公开的系统参数,电力物联感知设备选择一个随机数 并计算 ,之后电力物联感知设备将 发送给可信第三方;其中, 是电力物联感知设备选择的随机数, 是群 的一个生成元;在注册阶段,可信第三方则根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息为电力物联感知设备或电力服务主站系统生成相应的密钥,包括:在注册阶段,可信第三方接收来自电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息,所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息包括身份ID、当前的时间戳、地理位置信息以及各自随机生成的信息;可信第三方根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息,验证时间和位置信息是否满足不等式 以及 ,其中, 为可信第三方当前的时间戳, 为电力物联感知设备当前的时间戳, 为可信第三方当前的地理位置, 为电力物联感知设备当前的地理位置, 为当前的密钥周期内, 为业务所辖物理范围;若满足,可信第三方则根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息为电力物联感知设备或电力服务主站系统生成相应的密钥,并通过安全的信道将所述密钥返回,电力物联感知设备通过等式 去验证返回密钥的正确性,电力服务主站系统通过等式 去验证返回密钥的正确性;其中, 是可信第三方选择的一个Hash函数, 是电力物联感知设备的身份ID, 为电力物联感知设备当前的时间戳, 为电力物联感知设备当前的地理位置, 是计算系统公钥, 是群 的一个生成元, 是电力服务主站系统的身份ID, 为电力服务主站系统当前的时间戳, 为电力服务主站系统当前的地理位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在认证阶段,电力服务主站系统与每一个电力物联感知设备进行认证与密钥协商,得到一个共同的会话密钥,包括:在认证阶段,电力服务主站系统与电力物联感知设备互相验证当前的时间戳和地理位置信息是否满足不等式 以及 ,并互相验证电力物联感知设备和电力服务主站系统两者互相发送的信息是否正确,两者发送的信息中包含在注册阶段由可信的第三方分别为两者生成的密钥以及各自生成的随机信息;其中, 为电力服务主站系统当前的时间戳, 为电力服务主站系统当前的位置信息, 为群组密钥更新周期, 为电力服务主站系统所辖物理范围内;在验证都通过后,电力服务主站系统与电力物联感知设备利用接收到的信息生成一个共同的会话密钥进行加密信息通讯。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在消息发送阶段,电力服务主站系统根据电力物联感知设备的增加与删除情况,更新密钥树信息,生成组密钥,并将所述密钥树信息发送至相应的电力物联感知设备,选择相应的组密钥与多个电力物联感知设备进行组播通讯或者选择一个会话密钥与单个电力物联感知设备进行单播通讯,包括:在消息发送阶段,电力服务主站系统根据电力物联感知设备的增加与删除情况,生成并更新密钥树,进而生成组密钥;电力服务主站系统将密钥树信息发送给相应的电力物联感知设备,使得每一个电力物联感知设备都能更新其组密钥;电力服务主站系统根据实际情况,选择相应的组密钥与多个电力物联感知设备进行组播通讯或者选择一个会话密钥与单个电力物联感知设备进行单播通讯。
4.一种基于可信第三方的电力物联网认证与密钥更新系统,其特征在于,所述系统涉及三个主体,分别为电力服务主站系统、多个电力物联感知设备以及可信第三方,所述系统包括:生成相应密钥模块,用于在注册阶段,可信第三方则根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息为电力物联感知设备或电力服务主站系统生成相应的密钥,并通过安全的信道将所述密钥返回;得到会话密钥模块,用于在认证阶段,电力服务主站系统与每一个电力物联感知设备进行认证与密钥协商,得到一个共同的会话密钥;单播通讯模块,用于在消息发送阶段,电力服务主站系统根据电力物联感知设备的增加与删除情况,更新密钥树信息,生成组密钥,并将所述密钥树信息发送至相应的电力物联感知设备,选择相应的组密钥与多个电力物联感知设备进行组播通讯或者选择一个会话密钥与单个电力物联感知设备进行单播通讯;并且生成相应密钥模块,包括:公开系统参数子模块,用于在注册阶段,可信第三方生成一个主密钥 作为自己的私密钥,并公开系统参数 ,所述主密钥是由可信第三方秘密持有;其中, s 是可信第三方生成的主密钥, 是群 的一个生成元, 是计算系统公钥, 是可信第三方选择的三个Hash函数;根据可信第三方公开的系统参数,电力物联感知设备选择一个随机数 并计算 ,之后电力物联感知设备将发送给可信第三方;其中, 是电力物联感知设备选择的随机数, 是群 的一个生成元;生成相应密钥模块,包括:接收信息子模块,用于在注册阶段,可信第三方接收来自电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息,所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息包括当前的时间戳、地理位置信息以及各自随机生成的信息;验证信息子模块,用于可信第三方根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息,验证时间和位置信息是否满足不等式 以及 ,其中, 为可信第三方当前的时间戳, 为电力物联感知设备当前的时间戳, 为可信第三方当前的地理位置, 为电力物联感知设备当前的地理位置, 为当前的密钥周期内, 为业务所辖物理范围;生成密钥子模块,用于若满足,可信第三方则根据所述电力物联感知设备或者电力服务主站系统的信息为电力物联感知设备或电力服务主站系统生成相应的密钥,并通过安全的信道将所述密钥返回,电力物联感知设备通过等式去验证返回密钥的正确性,电力服务主站系统通过等式 去验证返回密钥的正确性;其中, 是可信第三方选择的一个Hash函数, 是电力物联感知设备的身份ID, 为电力物联感知设备当前的时间戳, 为电力物联感知设备当前的地理位置, 是计算系统公钥,是群 的一个生成元, 是电力服务主站系统的身份ID, 为电力服务主站系统当前的时间戳, 为电力服务主站系统当前的地理位置。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,得到会话密钥模块,包括:验证子模块,用于在认证阶段,电力服务主站系统与电力物联感知设备互相验证当前的时间戳和地理位置信息是否满足不等式 以及 ,并互相验证电力物联感知设备和电力服务主站系统两者互相发送的信息是否正确,两者发送的信息中包含在注册阶段由可信的第三方分别为两者生成的密钥以及各自生成的随机信息;其中, 为电力服务主站系统当前的时间戳, 为电力服务主站系统当前的位置信息, 为群组密钥更新周期, 为电力服务主站系统所辖物理范围内;生成会话密钥子模块,用于在验证都通过后,电力服务主站系统与电力物联感知设备利用接收到的信息生成一个共同的会话密钥进行加密信息通讯。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,单播通讯模块,包括:生成密钥组子模块,用于在消息发送阶段,电力服务主站系统根据电力物联感知设备的增加与删除情况,生成并更新密钥树,进而生成组密钥;发送密钥更新信息子模块,用于电力服务主站系统将密钥树信息发送给相应的电力物联感知设备,使得每一个电力物联感知设备都能更新其组密钥;单播通讯子模块,用于电力服务主站系统根据实际情况,选择相应的组密钥与多个电力物联感知设备进行组播通讯或者选择一个会话密钥与单个电力物联感知设备进行单播通讯。