张晓辉，王首媛，慕江林（.中讯邮电咨询设计院有限公司成都分公司，四川 成都 60000；.中讯邮电咨询设计院有限公司，北京 00048）

1 概述

物联网有着无数的终端设备、复杂的信息通信渠道、庞大的数据存储与处理中心。相对于互联网，物联网的终端有可移动化、微型化、海量化的特征，其传输通道涉及有线网络和无线网络，物联网的体系结构中呈现出可编程、可通信、智能化、网络化的特点，因此物联网面临特殊的安全挑战［1］。

本文基于CLA 无证书密码技术和TLS 传输层安全协议，提出物联网设备认证和安全通信技术方案。该方案重点解决物联网通信过程中设备身份认证困难和数字证书传输成本过高等问题。

该方案采用CLA 无证书密码技术为物联网设备生成数字身份，将CLA 无证书认证技术集成到TLS 传输层安全协议，基于国密SM2、SM3 和SM4 算法，形成CLA 无证书密码套件。采用TLS握手过程进行设备身份认证和密钥协商，物联网设备通过TLS 加密通道进行安全通信。

2 物联网通信安全现状

2.1 物联网身份认证现状

当前物联网大多采用传统的PKI/CA 证书体制，采用X.509 证书格式，在IoT 物联网平台注册私有CA 证书，在设备侧绑定设备证书，通过TLS中的RSA算法套件等进行设备认证和通信。

部分物联网设备采用基于标识的认证体制，例如部署基于国密SM9 的基础密码设施，在应用层部署SM9 密钥中心，在设备侧部署SM9 私钥。通过SM9 数字签名算法实现设备认证。

2.2 现有物联网身份认证存在的问题

基于数字证书的PKI/CA 是目前广泛使用的公钥密码体制，由可信的证书权威机构（CA）为每个用户签发一个公钥证书。……