CN102882676A - 物联网设备端安全接入方法及系统 - Google Patents

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凌晓军
张泉
孙盼
朱凯
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Abstract

本发明涉及一种物联网设备端安全接入方法，包括以下步骤：(a)数据中心服务器接收来自设备的接入请求数据，所述接入请求数据中包括鉴权码，所述鉴权码与所述设备绑定；(b)所述数据中心服务器通过对比存储在数据库中的鉴权码对所述接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后执行步骤(c)；(c)所述数据中心服务器与所述设备正常通信。本发明还提供一种物联网设备端安全接入设备。本发明通过对设备端的鉴权码方式进行接入认证，使得物联网系统遭受通过伪装为设备端对服务器发起的攻击的概率减少到原来的万份之一，极大提高了物联网的安全性。

Description

物联网设备端安全接入方法及系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，更具体地说，涉及一种物联网设备端鉴权方法及系统。
背景技术
物联网是基于互联网的一种物与物、物与人的一种通信技术，大多数的物联网系统结构如下1所述，包括分别连接到传输网络12的设备端11、数据中心服务器13以及用户终端14。
随着计算机与互联网技术的发展，特别是物联网技术的发展，设备智能化、信息化也得到了大面积推广，各种针对设备的病毒或攻击也已开始出现，如超级工厂病毒(StuxnetWorm)，就造成了很多制造业系统限于瘫痪。与计算机病毒仅破坏计算机系统的软件或数据不同，针对设备或工业系统的病毒或攻击，可直接破坏现实世界中工业基础设施和设备，可能造成更大的不可恢复的损失。
由于物联网大部分基础传输网络12就是因特网，其数据中心服务器13、用户终端14和设备端11都是通过因特网进行数据交换，而因特网是公众网络，世界各地的用户都可以访问，这使得物联网系统极易受病毒或攻击的影响。
为了解决物联网的安全问题，人们想到了很多办法。
首先，人们想到了网络隔离的办法，专门组建自己的基础传输网络，这样就完全避免了来自因特网的攻击。但基础网络建设耗资很大，不能很好的利用现有网络设施，造成极大的浪费。因此，除了网络足够大，且安全要求非常高的物联网系统才会采用该方法。比如金融物联网系统、军事方面相关的物联网系统和部分政府的政务物联网系统。而中小规模的工业自动化是没有能力建立自己的专用网络的。
因此，人们只能从技术层面来降低或防止来自互联网的攻击造成的损失。人们分析了来自互联网攻击的可能，做了一些相应的对策。针对物联网系统，攻击者可能通过伪装为设备端，以符合通信协议的格式向服务器发送破坏数据，比如发送错误的告警数据，造成用户终端误认为设备有告警；或发送大量的垃圾数据，造成服务器带宽不足，影响服务器的稳定运行。
目前针对伪装设备端的攻击方式，通常采用数据加密的方式应对：对设备端和数据中心服务器机群间的通信协议进行加密，提高攻击者的攻击难度，攻击者需要破译加密算法才能实现侵入。但也如上述，由于物联网中的数据通信是一直存在的，攻击者只要花更多时间，还是有办法入侵系统的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有物联网系统中容易通过伪装设备端入侵的缺陷，提供一种物联网设备端鉴权方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种物联网设备端安全接入方法，包括以下步骤：
(a)数据中心服务器接收来自设备的接入请求数据，所述接入请求数据中包括鉴权码，所述鉴权码与所述设备绑定；
(b)所述数据中心服务器通过对比存储在数据库中的鉴权码对所述接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后执行步骤(c)；
(c)所述数据中心服务器与所述设备正常通信。
在本发明所述的物联网设备端安全接入方法中，所述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。
在本发明所述的物联网设备端安全接入方法中，所述鉴权码在所述设备出厂测试时存储到该设备的非易失存储器中，并在所述设备接入前该鉴权码被存储到数据中心服务器的数据库中。
在本发明所述的物联网设备端安全接入方法中，所述接入请求数据还包括设备的IP地址，所述步骤(b)包括：
(b1)数据中心服务器通过检索数据库中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功，若鉴权成功则执行步骤(b2)，若鉴权失败则执行步骤(b3)；
(b2)产生设备鉴权成功记录，该鉴权成功记录包括设备的IP地址，并执行步骤(c)；
(b3)产生设备鉴权失败记录并阻止来自该设备的通信数据，所述鉴权失败记录包括设备的IP地址。
在本发明所述的物联网设备端安全接入方法中，所述步骤(a)之后还包括：
(a1)数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功记录，若存在则执行步骤(c)，否则执行步骤(a2)；
(a2)数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权失败记录，若存在则直接阻止来自该设备的通信数据，否则执行步骤(b)。
本发明还提供一种物联网设备端安全接入系统，包括经由因特网连接的设备以及数据中心服务器，所述数据中心服务器包括：
数据接收单元，用于接收来自设备的接入请求数据，所述接入请求数据中包括鉴权码，所述鉴权码与所述设备绑定；
鉴权码存储单元，用于存储设备的鉴权码；
通信单元，用于与设备通信；
鉴权码验证单元，用于通过对比鉴权码存储单元中的鉴权码对所述接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后使所述通信单元与所述设备通信。
在本发明所述的物联网设备端安全接入系统中，所述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。
在本发明所述的物联网设备端安全接入系统中，所述设备包括非易失存储器，所述鉴权码存储于所述非易失存储器中。
在本发明所述的物联网设备端安全接入系统中，所述接入请求数据还包括设备的IP地址，所述鉴权码验证单元包括鉴权记录创建子单元、鉴权码校验子单元，其中：
所述鉴权码校验子单元，用于通过检索数据存储单元中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功；
所述鉴权记录创建子单元，用于在所述鉴权码校验子单元鉴权成功时创建设备鉴权成功记录并在所述鉴权码校验子单元鉴权失败时创建设备鉴权失败记录，所述鉴权成功记录及鉴权失败记录中分别包括设备的IP地址。
在本发明所述的物联网设备端安全接入系统中，还包括第一鉴权单元，
所述第一鉴权单元，用于在接收到接入请求数据时通过IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功记录，若存在鉴权成功记录则使所述通信单元与所述设备通信；否则进一步判断是否存在该设备的鉴权失败记录，若存在则直接阻止来自该设备的通信数据，否则使鉴权码验证单元进行鉴权码验证。
本发明的物联网设备端安全接入方法及系统，通过对设备端的鉴权码方式进行接入认证，使得物联网系统遭受通过伪装为设备端对服务器发起的攻击的概率减少到原来的万份之一，极大提高了物联网的安全性。
附图说明
图1是现有物联网结构的模块示意图。
图2是本发明物联网设备端安全接入系统实施例的示意图。
图3是本发明物联网设备端安全接入方法第一实施例的流程图。
图4是本发明物联网设备端安全接入方法第二实施例的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图2所示，是本发明物联网设备端安全接入系统实施例的示意图。在本实施例中，安全接入系统包括经由因特网连接的设备21以及数据中心服务器23，其中数据中心服务器23包括数据库服务器、备份服务器、WEB服务器、应用服务器及管理服务器等，其可以位于同一物理设备，也可分散于多个不同的物理设备；设备21可以是诸如传感器、移动终端、工业系统中的控制装置、家庭智能设施、视频监控设备等。
本实施例中的数据中心服务器23包括数据接收单元231、鉴权码存储单元232、通信单元233以及鉴权码验证单元234。上述各单元可以是硬件、软件或硬件和软件的结合，既可以位于同一物理设备，也可分散于多个不同物理设备。
数据接收单元231用于接收来自设备21的接入请求数据，该接入请求数据中包括鉴权码，且该鉴权码与设备21绑定，即每一设备21具有一个唯一的鉴权码。鉴权码存储单元用于存储所有设备21的鉴权码，其可以位于数据库服务器的数据库中。通信单元233用于实现与设备21之间的通信。鉴权码验证单元234用于通过对比鉴权码存储单元232中的鉴权码对来自设备21的接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后使通信单元233与设备21通信，例如从设备21获取监控数据等。
在上述系统中，鉴权码用于唯一的标识一个设备，例如该鉴权码可包括设备21的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。特别地，设备21可包括非易失存储器，鉴权码存储于上述非易失存储器中。在设备21接入物联网之前，该设备的鉴权码需存入到数据中心服务器23的鉴权码存储单元232中。
为了实现快速鉴权以及进一步提高安全性，从设备端接收的接入请求数据还包括设备的IP地址，上述鉴权码验证单元234包括鉴权记录创建子单元和鉴权码校验子单元，其中鉴权码校验子单元用于通过检索数据存储单元232中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功；鉴权记录创建子单元用于在所述鉴权码校验子单元鉴权成功时创建设备鉴权成功记录并在所述鉴权码校验子单元鉴权失败时创建设备鉴权失败记录，所述鉴权成功记录及鉴权失败记录中分别包括设备的IP地址。相应地，安全接入系统还可包括第一鉴权单元，该一鉴权单元用于在接收到接入请求数据时通过IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功记录，若存在鉴权成功记录则使所述通信单元与所述设备通信；否则进一步判断是否存在该设备的鉴权失败记录，若存在则直接阻止来自该设备的通信数据，否则使鉴权码验证单元进行鉴权码验证。
如图3所示，是本发明物联网设备端安全接入方法第一实施例的流程图。该方法包括：
步骤S31：数据中心服务器接收来自设备的接入请求数据，该接入请求数据中包括鉴权码，而鉴权码与设备绑定。上述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。并且鉴权码在设备出厂测试时存储到该设备的非易失存储器中，并在设备接入前该鉴权码被存储到数据中心服务器的数据库中。
步骤S32：数据中心服务器通过对比存储在数据库中的鉴权码对接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后执行步骤S33。
步骤S33：数据中心服务器与上述鉴权成功的设备正常通信，例如从设备获取监控数据等。
如图4所示，本发明物联网设备端安全接入方法第二实施例的流程图。该方法包括以下步骤：
步骤S41：数据中心服务器接收来自设备的接入请求数据，该接入请求数据中包括鉴权码以及设备的IP地址，而鉴权码与设备绑定。同样地，上述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。并且鉴权码在设备出厂测试时存储到该设备的非易失存储器中，并在设备接入前该鉴权码被存储到数据中心服务器的数据库中。
步骤S42：数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功的记录，若存在则执行步骤S43，否则执行步骤S44。
步骤S43：数据中心服务器与上述鉴权成功的设备正常通信，例如从设备获取监控数据等。
步骤S44：数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权失败的记录，若存在则执行步骤S48，否则执行步骤S45。
步骤S45：数据中心服务器通过检索数据库中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功，若鉴权成功则执行步骤S46，若鉴权失败则执行步骤S47。
步骤S46：数据中心服务器产生设备鉴权成功记录，该鉴权成功记录包括设备的IP地址，然后执行步骤S43。
步骤S47：数据中心服务器产生设备鉴权失败记录，该鉴权失败记录包括设备的IP地址，然后执行步骤S48。
步骤S48：直接阻止来自该设备的通信数据。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种物联网设备端安全接入方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)数据中心服务器接收来自设备的接入请求数据，所述接入请求数据中包括鉴权码，所述鉴权码与所述设备绑定；
(b)所述数据中心服务器通过对比存储在数据库中的鉴权码对所述接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后执行步骤(c)；
(c)所述数据中心服务器与所述设备正常通信。
2.根据权利要求1所述的物联网设备端安全接入方法，其特征在于，所述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的物联网设备端安全接入方法，其特征在于，所述鉴权码在所述设备出厂测试时存储到该设备的非易失存储器中，并在所述设备接入前该鉴权码被存储到数据中心服务器的数据库中。
4.根据权利要求1所述的物联网设备端安全接入方法，其特征在于，所述接入请求数据还包括设备的IP地址，所述步骤(b)包括：
(b1)数据中心服务器通过检索数据库中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功，若鉴权成功则执行步骤(b2)，若鉴权失败则执行步骤(b3)；
(b2)产生设备鉴权成功记录，该鉴权成功记录包括设备的IP地址，并执行步骤(c)；
(b3)产生设备鉴权失败记录并阻止来自该设备的通信数据，所述鉴权失败记录包括设备的IP地址。
5.根据权利要求4所述的物联网设备端安全接入方法，其特征在于，所述步骤(a)之后还包括：
(a1)数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功记录，若存在则执行步骤(c)，否则执行步骤(a2)；
(a2)数据中心服务器根据接入请求数据中的IP地址判断是否存在该设备的鉴权失败记录，若存在则直接阻止来自该设备的通信数据，否则执行步骤(b)。
6.一种物联网设备端安全接入系统，包括经由因特网连接的设备以及数据中心服务器，其特征在于，所述数据中心服务器包括：
数据接收单元，用于接收来自设备的接入请求数据，所述接入请求数据中包括鉴权码，所述鉴权码与所述设备绑定；
鉴权码存储单元，用于存储设备的鉴权码；
通信单元，用于与设备通信；
鉴权码验证单元，用于通过对比鉴权码存储单元中的鉴权码对所述接入请求数据进行鉴权，并在接入请求数据鉴权成功后使所述通信单元与所述设备通信。
7.根据权利要求6所述的物联网设备端安全接入系统，其特征在于，所述鉴权码包括设备的MAC地址、生产序列号和随机码中的一个或多个。
8.根据权利要求6所述的物联网设备端安全接入系统，其特征在于，所述设备包括非易失存储器，所述鉴权码存储于所述非易失存储器中。
9.根据权利要求6所述的物联网设备端安全接入系统，其特征在于，所述接入请求数据还包括设备的IP地址，所述鉴权码验证单元包括鉴权记录创建子单元、鉴权码校验子单元，其中：
所述鉴权码校验子单元，用于通过检索数据存储单元中存储的设备鉴权码判断设备是否鉴权成功；
所述鉴权记录创建子单元，用于在所述鉴权码校验子单元鉴权成功时创建设备鉴权成功记录并在所述鉴权码校验子单元鉴权失败时创建设备鉴权失败记录，所述鉴权成功记录及鉴权失败记录中分别包括设备的IP地址。
10.根据权利要求9所述的物联网设备端安全接入系统，其特征在于，还包括第一鉴权单元，
所述第一鉴权单元，用于在接收到接入请求数据时通过IP地址判断是否存在该设备的鉴权成功记录，若存在鉴权成功记录则使所述通信单元与所述设备通信；否则进一步判断是否存在该设备的鉴权失败记录，若存在则直接阻止来自该设备的通信数据，否则使鉴权码验证单元进行鉴权码验证。
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