张金花,李晓伟,曾 新,赵榆琴,段 燃,杨邓奇

大理大学数学与计算机学院 大理 中国 671000

1 引言

随着物联网技术的快速发展,物联网应用也逐渐广泛。大量的终端设备接入网络中将产生海量级的数据,这为云中心及时有效地处理数据带来了更大的挑战。边缘计算是指在网络边缘执行计算的一种新型计算模型。网络边缘是指从数据源到云计算中心路径之间的任意计算和网络资源[1]。边缘计算技术的引入减轻了云中心的网络负担,但同时也引起了一些安全问题。边缘计算环境下的终端数量较多,层次复杂,多种安全域并存,安全性要求更高。身份认证是设备接入网络的第一步也是网络安全的第一道屏障。传统的物联网身份认证协议大多数都是基于云中心-终端设备的网络架构,而边缘计算环境下网络架构有所改变,如图1 所示。在边缘计算环境中设备计算及通信主要在设备边缘完成,原有的网络认证模式已不再适用。同时,边缘计算环境中往往涉及多个域,多个域间设备安全通信需要跨域间身份认证与密钥协商。物联网单域间身份认证与密钥协商方案已经有比较成熟的研究成果[2-6]。但轻量级的边缘计算环境下跨域间认证与密钥协商方案仍有待研究。

现有的物联网身份认证主要是基于公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)认证技术。PKI 技术依靠数字证书进行身份认证,依靠加密技术保证信息不被泄漏,以保证信息的完整性、保密性和抗抵赖性。……