一種物聯網的實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種物聯網的實現方法，屬于物聯網和信息安全技術的交叉領域。
【背景技術】
[0002]物聯網是指通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統等技術，實時對任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。隨著科學技術的發展，物聯網距離人們的生活越來越近。在數據的采集過程中，有一些應用對安全性要求較高，所以要進行采集數據的安全性和完整性保護，以防止數據在采集與融合過程中的泄露和篡改，使得根節點位置的服務器能夠正確地獲取物聯網中樹狀分層結構中各層用戶節點采集的數據，最終使應用能正確地進行。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是如何對物聯網中樹狀分層結構中各層用戶節點匯集的數據進行完整性驗證。
[0004]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0005]—種物聯網的實現方法，其特征在于，所述物聯網中包含一個根服務器以及M個用戶節點，所述M個用戶節點可將獲得的數據逐層匯集至該根服務器，所述數據逐層匯集過程包括以下步驟:
[0006]步驟1、對所述M個用戶節點進行身份和訪問權限鑒別，獲得通過身份和訪問權限鑒別的N個用戶節點，其中，M彡N ;
[0007]步驟2、對所述通過身份和訪問權限鑒別的N個用戶節點進行初始化；并且
[0008]在所述步驟2之后，定期執行以下步驟3和步驟4，具體地:
[0009]步驟3、所述通過身份和訪問權限鑒別的N個用戶節點將獲得的數據進行加密后，逐層匯集至所述根服務器；
[0010]步驟4、所述根服務器對各層用戶節點匯集的數據進行完整性驗證。
[0011 ] 可選地，所述步驟I具體包括:
[0012]步驟1.1、使用無線身份鑒別設備對用戶節點進行身份鑒別，具體如下:
[0013]步驟1.1.1、檢測用戶節點是否開啟無線通信功能，若是則與所述用戶節點建立無線通信連接，否則先提醒所述用戶節點開啟無線通信功能，再與所述用戶節點建立無線通信連接；其中，所述無線通信功能包括藍牙和/或NFC ;
[0014]步驟1.1.2、所述無線身份鑒別設備接收所述用戶節點發送的鑒權口令，將接收到的鑒權口令與所述無線身份鑒別設備中預先保存的鑒權口令進行比對，如果一致則表明所述用戶節點為合法的用戶節點，向該合法的用戶節點返回身份鑒別驗證通過信息；
[0015]步驟1.1.3、所述無線身份鑒別設備對合法的用戶節點發送的生物識別信息進行數字簽名，將簽名后的生物識別信息返回給所述用戶節點；
[0016]其中，所述生物識別信息包括用戶的指紋信息、面部特征識別信息、以及語音信息;
[0017]步驟1.2、對于已通過身份鑒別的合法的用戶節點，基于用戶的生物識別信息，確定該用戶節點的使用用戶對網絡資源的訪問權限，具體如下:
[0018]步驟1.2.1、用戶節點將采集的用戶的生物識別信息發送至根服務器；其中，所述根服務器的生物識別信息數據庫中保存有所有合法用戶的指紋信息、面部特征識別信息、語音信息，以及所述合法用戶所對應的網絡訪問權限；
[0019]步驟1.2.2、所述根服務器把采集的用戶的生物識別信息與所述生物識別信息數據庫中的指紋信息、面部特征識別信息、以及語音信息進行匹配，若匹配成功，則用戶身份鑒別成功；
[0020]步驟1.2.3、用戶身份鑒別成功后，所述根服務器根據所述生物識別信息數據庫中的生物識別信息，賦予用戶相應的網絡訪問權限；
[0021]步驟1.2.4、用戶成功登錄，依照賦予的網絡訪問權限對網絡中的資源進行訪問和操作。
[0022]可選地，所述步驟2具體包括，由根服務器執行以下操作:
[0023]步驟2.1、選定根服務器加密密鑰K，以及每個用戶節點的用戶加密密鑰ki，其中，i = 1，2，…，N;
[0024]步驟2.2、選擇N個兩兩互素的一組整數{pi, p2,…，pN}；
[0025]步驟2.3、通過隨機數生成器產生一組隨機數{rl，r2, -rN}，
[0026]步驟2.4、使用加密密鑰K對所述兩兩互素的一組整數{pl，p2，…，pN}加密，獲得一組加密數字{pl，，ρ2’，…，pN’ };
[0027]步驟2.5、將該組加密數字{pl’，ρ2’，…，pN’ }與所述一組隨機數{rl，r2, -rN}依次對應相加，獲得一組初始參數{si, s2,…，sN};即，si = pi’ +ri，i = I, 2，…，N ;
[0028]步驟2.6、向每個用戶節點i發送初始參數Si和用戶加密密鑰ki，其中，i =I, 2，."，N。
[0029]可選地，所述步驟3具體包括:
[0030]步驟3.1、對于所有的N個用戶節點，設用戶節點i獲得的采集數據為ai，計算該用戶節點i的校驗數據為bi，其中:bi = ai+si，i = 1，2，…，N ;
[0031]步驟3.2、對于每個葉兒子節點m，分別依次執行步驟3.2.1和3.2.2:
[0032]步驟3.2.1、采用初始化過程中根服務器分發給用戶節點m的用戶加密密鑰km分別對采集數據am和校驗數據bm進行加密，結果為am* = Ekm(am)，bm* = Ekm(bm)；
[0033]步驟3.2.2、用戶節點m將加密后的采集數據am*和加密后的校驗數據bm*發送給自己的父節點；
[0034]步驟3.3、對于每個非葉兒子節點n，分別依次執行步驟3.3.1至3.3.4:
[0035]步驟3.3.1、將該節點η的所有兒子節點的加密后的采集數據和加密后的校驗數據解密，獲得該節點η的每個兒子節點的解密后的采集數據和解密后的校驗數據；
[0036]步驟3.3.2、將該節點η的每個兒子節點的解密后的采集數據與該節點η自身的采集數據an相加，獲得該節點η的匯合采集數據an’ ；
[0037]步驟3.3.3、將該節點η的每個兒子節點的解密后的校驗數據與該節點η自身的校驗數據bn相加，獲得該節點η的匯合校驗數據bn’ ；
[0038]步驟3.3.4、采用初始化過程中根服務器分發給用戶節點i的用戶加密密鑰kn分別對匯合采集數據an’和匯合校驗數據bn’進行加密，結果為an’ * = Ekn (an’)，bn’ * =Ekn(bn’ );然后由用戶節點n將加密后的匯合采集數據an’ *和加密后的匯合校驗數據bn’ *發送給自己的父節點；
[0039]步驟3.4、對于根服務器，執行步驟3.4.1至3.4.3:
[0040]步驟3.4.1、將根服務器的所有兒子節點的加密后的采集數據和加密后的校驗數據解密，獲得根服務器的每個兒子節點的解密后的采集數據和解密后的校驗數據；
[0041]步驟3.4.2、將根服務器的每個兒子節點的解密后的采集數據相加，獲得根服務器的匯合采集數據A ;
[0042]步驟3.4.3、將根服務器的每個兒子節點的解密后的校驗數據相加，獲得根服務器的匯合校驗數據B。
[0043]可選地，所述步驟4具體包括:
[0044]步驟4.1、計算網絡中所有用戶節點的初始參數之和S = sl+s2+-+sN ；
[0045]步驟4.2、將根服務器的匯合校驗數據B減去所有用戶節點的初始參數之和S，獲得匯合采集數據對照值A’，其中，A’ =B-S;
[0046]步驟4.3、將根服務器的匯合采集數據A與匯合采集數據對照值A’進行比較；
[0047]如果A = A’，則表明數據完整性沒有破壞，在用戶節點將獲得的數據逐層匯集至根服務器的數據匯集過程中，數