CN111711949B - 一种基于时间的4g通信加密方法 - Google Patents

一种基于时间的4g通信加密方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111711949B
CN111711949B CN202010510305.2A CN202010510305A CN111711949B CN 111711949 B CN111711949 B CN 111711949B CN 202010510305 A CN202010510305 A CN 202010510305A CN 111711949 B CN111711949 B CN 111711949B
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
message
terminal
master station
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010510305.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111711949A (zh
Inventor
崔明
王小斌
赵翔
袁阔
张权胜
马建坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd
Original Assignee
Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd filed Critical Yantai Dongfang Wisdom Electric Co Ltd
Priority to CN202010510305.2A priority Critical patent/CN111711949B/zh
Publication of CN111711949A publication Critical patent/CN111711949A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111711949B publication Critical patent/CN111711949B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于时间的4G通信加密算法，具体方法为：每次主站与终端在交互需要加密的报文前，主站与终端之间先进行校时；主站和终端记录有效校时时刻，并分别基于有效校时时刻获取相同的时间信息；主站和终端分别将该时间信息作为本次交互任务中的认证标识；加密交互时，发送方将上述认证标识与原始报文一起组成待发送报文，然后加密发送；接收方收到报文后，解析出报文中的认证标识，核对报文中的认证标识与本地记录的认证标识是否一致，从而判断出接收到的报文是否有效。本方法可解决对当前交互任务的重复、无效、伪报文操作等问题，提高交互效率，实现数据安全可靠传输。

Description

一种基于时间的4G通信加密方法
技术领域
本发明涉及一种通信加密方法，尤其是一种用于用电采集的基于时间的4G通信加密方法。
背景技术
随着HPLC技术应用深化推广，站所采集量日益多样化，终端和主站间的通信业务需要实现更快、更精准、更安全、更可靠的功能要求。
实际应用中，存在主站和终端对当前交互任务进行重复、无效操作等问题，甚至存在不法分子截获主站和终端的通信报文，以此篡改命令、数据或设置参数，伪造报文干预正常通信过程。
发明内容
本发明提出了一种基于时间的4G通信加密方法，其目的是：解决主站和终端对当前交互任务进行重复、无效、伪报文操作等问题，提高交互效率、数据传输安全性及可靠性。
本发明技术方案如下：
一种基于时间的4G通信加密方法，用于主站与终端间的4G网络通信，步骤为：
（1）每次主站与终端在交互需要加密的报文前，主站与终端之间先进行校时；
（2）主站和终端记录有效校时时刻，并分别基于有效校时时刻获取相同的时间信息；主站和终端分别将该时间信息作为本次交互任务中的认证标识；
（3）加密交互时，发送方将上述认证标识与原始报文一起组成待发送报文，然后加密发送；
（4）接收方收到报文后，解析出报文中的认证标识，核对报文中的认证标识与本地记录的认证标识是否一致，从而判断出接收到的报文是否有效。
作为本方法的进一步改进，步骤（1）中的具体步骤为：
（1.1）主站发起校时命令；
（1.2）终端收到校时命令后，判断校时时刻的合法性，如果校时时刻合法，转至步骤（1.3），否则转至步骤（1.4）；
（1.3）终端更新时间：更新成功则返回校时成功报文，本次校时结束；更新失败则返回校时失败报文，并转至步骤（1.5）；
（1.4）终端返回校时时刻非法报文；
（1.5）转至步骤（1.1），直到校时成功。
作为本方法的进一步改进，步骤（2）中的具体方法为：
（2.1）主站记录有效校时时刻TsN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CsN，作为本次交互业务的认证标识FsN；
同时，
（2.2）终端记录有效校时时刻TeN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CeN，作为本次交互业务的认证标识FeN；
上述N为交互任务的次序号。
作为本方法的进一步改进，步骤（4）中的具体方法为：
（4.1）主站作为接收方收到来自终端的编码报文时，解析获得其中的认证标识FeN，然后将FeN与自身的认证标识FsN进行核对；
（4.2）终端作为接收方收到来自主站的编码报文时，解析获得其中的认证标识FsN，然后将FsN与自身的认证标识FeN进行核对。
作为本方法的进一步改进：通过步骤（4）判断出接收到的报文是否有效后，继续执行步骤（5）：如果报文中的认证标识与本地记录的认证标识不一致，则忽略该条报文；如果相一致，则继续下一步操作。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本发明中主站和终端根据校时时刻和任务发起时刻更新认证标识，使得加密采用的认证标识与加密任务的发起时刻相关联，发起时刻是随机的，因此认证标识也是随机的、唯一性、具有时效性的，当出现重复、无效操作时，标识不能正确匹配，主站不会响应，从而解决了重复、无效操作等问题，提高了交互效率及可靠性；（2）认证标识具有随机性、唯一性、时效性，如果不法分子截获主站和终端的通信报文，以此篡改命令、数据或设置参数，则接收方无法正确匹配标识，从而杜绝其伪造报文干预正常通信过程。
附图说明
图1为本方法的原理示意图。
实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
如图1，一种基于时间的4G通信加密方法，用于主站与终端间的4G网络通信，以主站发送密文然后终端响应为例，步骤为：
（1）主站与终端在交互需要加密的报文前，主站与终端之间先进行校时，具体步骤为：
（1.1）主站发起校时命令；
（1.2）终端收到校时命令后，依据预设逻辑判断校时时刻的合法性，如果校时时刻合法，转至步骤（1.3），否则转至步骤（1.4）；
（1.3）终端更新时间：更新成功则返回校时成功报文，本次校时结束；更新失败则返回校时失败报文，并转至步骤（1.5）；
（1.4）终端返回校时时刻非法报文；
（1.5）转至步骤（1.1），直到校时成功。
（2）主站和终端记录有效校时时刻，并分别基于有效校时时刻获取相同的时间信息；主站和终端分别将该时间信息作为本次交互任务中的认证标识，对于当前第N次加密交互任务，具体步骤为：
（2.1）主站记录有效校时时刻TsN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CsN，作为本次交互业务的认证标识FsN；
同时，
（2.2）终端记录有效校时时刻TeN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CeN，作为本次交互业务的认证标识FeN。
所述的主站基准时刻Tr取“2000-01-01 00:00:00”（年-月-日 时:分:秒）。所述的有效校时时刻取值精确到分钟。
（3）加密交互时，取主站流向终端的原始报文PsN，通过算法将FsN编码到通信报文中，然后主站将加密报文MsN下发到终端。
（4）终端作为接收方收到来自主站的编码加密报文MsN后，解析获得其中的认证标识FsN和原始报文PsN，然后将FsN与自身的认证标识FeN进行核对。
（5）如果FsN和FeN不一致，则忽略该条报文；如果相一致，终端判断MsN是否重复发送，是重复发送则忽略此条报文，否则对主站的原始报文PsN进行响应。
（6）终端将响应报文加密发送给主站：
（6.1）取终端响应主站的原始报文PeN，将FeN编码到通信报文中；
（6.2）终端将编码后的加密报文MeN上传到主站。
（7）主站解析报文中的认证标识，和自身认证标识进行核对：
（7.1）主站收到来自终端的编码报文MeN，解析获得认证标识FeN和原始报文PeN；
（7.2）主站将FeN与自身的认证标识FsN进行核对、
（8）主站依照核对结果，选择操作：如果FeN和FsN不一致，则忽略此条报文；如果一致，终端判断MeN是否重复发送，是重复发送则忽略此条报文，否则对终端的原始报文PeN进行响应。
（9）执行其它预处理，直到第N次4G通信加密业务通信成功。
需要说明的是，新的需要加密的交互任务发生时，主站和终端都要更新认证标识，并将其应用到新的交互业务中去。每一项需要加密的交互任务都有唯一的认证标识，该认证标识与当前交互任务的发起时刻相关联，且相关的时间都是经过校对的。

Claims (4)

1.一种基于时间的4G通信加密方法，用于主站与终端间的4G网络通信，其特征在于步骤为：
（1）每次主站与终端在交互需要加密的报文前，主站与终端之间先进行校时；
（2）主站和终端记录有效校时时刻，并分别基于有效校时时刻获取相同的时间信息；主站和终端分别将该时间信息作为本次交互任务中的认证标识；
步骤（2）中的具体方法为：
（2.1）主站记录有效校时时刻TsN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CsN，作为本次交互业务的认证标识FsN；
同时，
（2.2）终端记录有效校时时刻TeN，然后获得当前时刻即交互发起时刻相对于主站基准时刻Tr的分钟数CeN，作为本次交互业务的认证标识FeN；
上述N为交互任务的次序号；
（3）加密交互时，发送方将上述认证标识与原始报文一起组成待发送报文，然后加密发送；
（4）接收方收到报文后，解析出报文中的认证标识，核对报文中的认证标识与本地记录的认证标识是否一致，从而判断出接收到的报文是否有效。
2.如权利要求1所述的基于时间的4G通信加密方法，其特征在于步骤（1）中的具体步骤为：
（1.1）主站发起校时命令；
（1.2）终端收到校时命令后，判断校时时刻的合法性，如果校时时刻合法，转至步骤（1.3），否则转至步骤（1.4）；
（1.3）终端更新时间：更新成功则返回校时成功报文，本次校时结束；更新失败则返回校时失败报文，并转至步骤（1.5）；
（1.4）终端返回校时时刻非法报文；
（1.5）转至步骤（1.1），直到校时成功。
3.如权利要求1所述的基于时间的4G通信加密方法，其特征在于步骤（4）中的具体方法为：
（4.1）主站作为接收方收到来自终端的编码报文时，解析获得其中的认证标识FeN，然后将FeN与自身的认证标识FsN进行核对；
（4.2）终端作为接收方收到来自主站的编码报文时，解析获得其中的认证标识FsN，然后将FsN与自身的认证标识FeN进行核对。
4.如权利要求1至3任一所述的基于时间的4G通信加密方法，其特征在于：通过步骤（4）判断出接收到的报文是否有效后，继续执行步骤（5）：如果报文中的认证标识与本地记录的认证标识不一致，则忽略该条报文；如果相一致，则继续下一步操作。
CN202010510305.2A 2020-06-08 2020-06-08 一种基于时间的4g通信加密方法 Active CN111711949B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010510305.2A CN111711949B (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种基于时间的4g通信加密方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010510305.2A CN111711949B (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种基于时间的4g通信加密方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111711949A CN111711949A (zh) 2020-09-25
CN111711949B true CN111711949B (zh) 2023-04-18

Family

ID=72539383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010510305.2A Active CN111711949B (zh) 2020-06-08 2020-06-08 一种基于时间的4g通信加密方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111711949B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007181093A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Seiko Precision Inc タイムスタンプサーバ装置、及びタイムスタンプ発行方法、及びタイムスタンプ発行プログラム
JP2007306352A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Seiko Instruments Inc 基準時刻提供装置、タイムスタンプ発行装置、基準時刻提供方法、タイムスタンプ発行方法、基準時刻提供プログラム、及びタイムスタンプ発行プログラム
CN101111813A (zh) * 2005-02-28 2008-01-23 富士通株式会社 时间戳装置、时刻校正方法、以及时刻校正程序
JP2011082727A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Seiko Instruments Inc 情報処理装置
JP2013238965A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Ntt Data Corp 認証システム、認証装置、認証方法、及びプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101111813A (zh) * 2005-02-28 2008-01-23 富士通株式会社 时间戳装置、时刻校正方法、以及时刻校正程序
JP2007181093A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Seiko Precision Inc タイムスタンプサーバ装置、及びタイムスタンプ発行方法、及びタイムスタンプ発行プログラム
JP2007306352A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Seiko Instruments Inc 基準時刻提供装置、タイムスタンプ発行装置、基準時刻提供方法、タイムスタンプ発行方法、基準時刻提供プログラム、及びタイムスタンプ発行プログラム
JP2011082727A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Seiko Instruments Inc 情報処理装置
JP2013238965A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Ntt Data Corp 認証システム、認証装置、認証方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111711949A (zh) 2020-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101541007B (zh) 验证用户署名身份模块的改进方法
EP0584725B1 (en) Method of authentication with improved security for secrecy of authentication key
CN101465735B (zh) 网络用户身份验证方法、服务器及客户端
CN107833317A (zh) 蓝牙门禁控制系统和方法
EP2220883B1 (en) Methods and apparatuses generating a radio base station key in a cellular radio system
CN1249637A (zh) 在无线系统中加密无线通信的方法
EP1758417A4 (en) AUTHENTICATION METHOD
CN110086864B (zh) 一种利用锁具双密钥进行离线管控的方法
CN107221061A (zh) 一种智能锁的密码管理方法
CN103957189B (zh) 应用程序之间的交互方法和装置
CN108600231B (zh) 一种基于同步技术的网络安全传输方法
CN111711949B (zh) 一种基于时间的4g通信加密方法
CN110505184B (zh) 一种企业网盘安全登录认证系统及方法
CN114697082A (zh) 一种无服务器环境的加解密装置的生产及应用方法
WO2000024218A1 (en) A method and a system for authentication
KR101178272B1 (ko) 시그널링 메시지의 프로토콜 확장
CN114244505B (zh) 一种基于安全芯片的安全通信方法
CN109041055A (zh) 一种用于金融安防环境的移动终端与网关服务器传输方法
CN112977335A (zh) 连接认证方法、解锁端、钥匙端及智能钥匙系统
CN100479363C (zh) 移动通信系统保密话音通信的一种密码同步快速恢复方法
CN100525503C (zh) 鉴权方法、验证鉴权序列号的方法、通信系统及用户卡
CN100466835C (zh) 鉴权设备的识别方法和鉴权方法、通信系统以及设备
CN110289970B (zh) 一种可基于异步消息的智能设备验证与通信方法
CN112118574B (zh) 一种基于机器聊天的安全通信方法及系统
CN114040394B (zh) 基于派生密钥的通信方法和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant