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龙图腾网获悉华中师范大学申请的专利一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116743416B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310126714.6，技术领域涉及：H04L9/40；该发明授权一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法及系统是由郭亚军;许贤斌设计研发完成，并于2023-02-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于物联网技术领域，公开了一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法及系统，在初始化阶段，系统管理员进行初始化，同时进行主密钥的生成和分配以及雾节点的注册；在注册阶段，用于进行所有物联网设备的注册，所有物联网设备在最近的雾节点进行注册，注册完成后的身份信息以交易的形式附加在区块链上；在认证阶段，当两个物联网设备进行通信前，完成身份认证后建立安全的信道并进行信息共享。本发明借助区块链技术和雾计算技术，采用分布式信任机制代替中心信任机制，使设备之间的认证更简单安全；将区块链技术与雾计算融合，解决访问控制中的数据延迟问题；设备间的认证与通信是轻量级的，具有匿名性和可控性，能够抵抗各种攻击。

本发明授权一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种物联网设备之间的相互认证与安全通信方法，其特征在于，在初始化阶段，系统管理员进行初始化，用于进行主密钥的生成和分配以及雾节点的注册；在注册阶段，注册阶段主要负责所有物联网设备的注册，所有物联网设备在参与通信前，需要到最近的雾节点进行注册，注册完成后设备的身份信息会保存在数据中心，通过区块链上保存的地址指针地址可以轻松的检索到该设备的身份信息；在认证阶段，当两个物联网设备进行通信前，完成身份认证后建立安全的信道并进行信息共享； 物联网设备之间的相互认证与安全通信方法包括以下步骤： 步骤一，初始化阶段：当系统启动时，系统管理员执行初始化，并进行主密钥的生成和分配，同时对雾节点进行注册； 步骤二，注册阶段：所有物联网设备均需在最近的雾节点进行注册，注册完成后的身份信息以交易的形式附加到区块链上； 步骤三，认证阶段：两个智能设备进行通信前进行相互认证，进而完成后续的数据交换和协作共享； 步骤二中的注册阶段包括：物联网Di设别选择离她最近的雾节点Fog进行注册，提出注册请求，具体包括： 1雾节点Fog为物联网设备Di选择一个身份标识IDi，一个随机数ai和mi，并计算Xi=mi⊕Kf，Yi=hmi,Kf，Zi=IDi⊕hmi,Kf； 2雾节点Fog将三元组IDi,Zi,ai发送到DC进行存储；DC像所有区块链节点广播内存指针Pi，Pi指向注册信息在DC中的内存地址，通过指针检索到IDi,Zi,ai；挖掘节点将指针打包成区块，完成共识过程后，区块被附加在区块链的末尾； 3雾节点Fog通过安全的信道发送五元组IDi,Xi,Yi,ai,Pi到物联网设备Di，物联网设备Di存储五元组在内存中； 步骤三中的认证阶段包括： 当物联网设备Di想和物联网设备Dj进行通信，则： 1DiFog:{Xi,M1,M2,M3,T1}；物联网设备Di先生成生成随机数n1和时间戳T1计算 消息M1=Yi⊕P，M2=n1⊕IDi，M3=hIDi,Xi,M1,M2,n1,T1，物联网设备发送消息{Xi,M1,M2, M3,T1}到最近雾节点； 2FogDj:{M4,M5,Zi*,T2}；雾节点检查Tnew-T1Δt是否满足，若满足则继续流程， 否则拒绝；计算mi*=Xi⊕Kf，Pi*=M1⊕hmi*,Kf，同时检查P*的内存地址是否存在且合法；若不 存在则终止认证，否则根据计算出的内存地址查询出IDi*，Zi*，ai*；产生随机数n2和时间戳 T2，计算M4=n2⊕IDi*，M5=hIDi*,M4,Xi*,n2,T2,Kf；雾节点广播消息{M4,M5,Zi*,T2}，触发 预先定义好的智能合约规则，消息向前传递到离Dj归属的雾节点，消息继续发送到设备Dj； 3DjFog:{Xj,M6,M7,M8,T3}；物联网设备Dj检查Tnew-T2Δt是否满足，若满足则 继续流程，否则拒绝；Dj产生随机数n3和时间戳T3，计算M6=Yj⊕Pj，M7=n3⊕IDj，M8=hIDj,Xj, M6,M7,n3,T3，Dj发送消息{Xj,M6,M7,M8,T3}到最近雾节点； 4FogDi:{M6,M10,M11,Xi*,T4}；雾节点检查Tnew-T3Δt是否满足，若满足则继续 流程，否则拒绝；计算mi*=Xi⊕Kf，Yi*=hmi*,Kf，IDi**-=Zi*⊕Yi*，n1*=M2⊕IDi**，M3*=hIDi**, Xi,M1,M2,n1*,T1，检查M3==M3*-，若相等则继续认证过程，否则终止；计算mj*=Xj⊕Kf，Pj*=M1 ⊕hmi*,Kf，根据Pj*查询出Dj注册信息三元组IDj*,Zj*,aj*；计算Yj*=hmi*,Kf，IDj**-= Zj*⊕Yj*，n3*=M4⊕IDj**，M8*=hIDj**,Zi,M7,M8,n3*,T3，检查M8==M8*，若相等则继续认证过 程，否则终止；产生随机数n4和时间戳T4，计算Xinew=n4⊕Kf，Yinew=hn4,Kf，P=M1⊕YI*，M9= Xinew⊕hn1*,n3*,IDi**，M10=Xinew⊕hn3*,n3*,P，M11=Xinew⊕hM4,M6,M7,IDI**,T4；雾节 点广播消息{M4,M10,M11,Xi*,T4}，触发预先定义好的智能合约规则，消息向前传递到离Di 归属的雾节点，消息继续发送到设备Di； 5FogDi:；物联网设别收到消息后，Di检查Tnew-T4Δt是否满足，若满足则继续流 程，否则拒绝；计算n2*=M4⊕IDi，计算M11*=hIDi,n2*,T3,M4,M9,M10，判断M11*==M11；若相等 则物联网设备DI成功认证Dj，同时更新认证变量。

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