基于物理不可克隆函数的电网NB-IoT端到端安全加密方案

作者：刘冬兰; 刘新; 陈剑飞; 王文婷; 张昊; 马雷; 李冬

来源：山东大学学报(工学版), 2020, 50(01): 63-71.

• 智能电网
• 窄带物联网
• 端到端安全
• 物理不可克隆函数
• SM3算法

为提高电网数据传输的高安全性,提出一种基于物理不可克隆函数和国密算法SM3的电网NB-IoT(narrow band internet of things, NB-IoT)端到端安全加密方案。引入国产密码算法SM3,设计一个自主可控的NB-IoT应用层安全架构,对LTE现有的密钥派生结构进行扩展,并结合物理不可克隆函数确保NB-IoT终端和电网业务平台间加密密钥的生成。分析和试验表明:所提出的方案实现了物联网设备与终端之间的安全数据传输和双向身份认证,并具有兼容性高、通信开销小、轻量化和灵活更新的特点。此外,该方案在密钥协商时还支持电网业务平台对NB-IoT设备的认证,进一步增强电网业务系统的安全性。

• 单位
  国网山东省电力公司; 国网山东省电力公司电力科学研究院