CN114285585A - 智能家居设备远程升级方法、可信认证方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种智能家居设备远程升级方法及系统、可信认证方法及装置、设备以及存储介质。基于边缘计算的智能家居设备远程升级方法包括：服务端在向智能家居设备下发升级指令时，先将智能家居设备固件升级包通过保证固件安全升级的机制下发给边缘计算设备，边缘计算设备接收智能家居设备固件升级包，并对所接收到的智能家居设备固件升级包进行解密，并判断解密后的智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级。
Description
技术领域
本公开涉及智能家居设备远程升级方法及系统、可信认证方法及装置、设备以及存储介质，特别是涉及基于边缘计算的智能家居设备远程升级方法及系统、可信认证方法及装置、设备以及存储介质。
背景技术
目前，对智能家居设备的规模化的部署正面临着众多的安全挑战，这些挑战催生出智能家居设备的远程升级的需求，这将是物联网系统必不可缺的一个组成部分。而远程升级的效果已在诸多其他领域中得到验证，例如手机的应用程序，还例如厂商可通过定期进行远程升级来接收产品的新功能以及修补漏洞。
现有的智能家居设备固件的远程升级方式有智能家居设备直接在与服务端之间进行端到端的交互的方式，具体地，智能家居设备向服务端发送远程升级请求，或服务端直接远程下发升级指令，服务端触发升级机制把加密固件下发到智能家居设备，智能家居设备对固件进行解密，完成升级。
由于智能家居设备参差不齐，现有的智能家居设备固件的远程升级传输方式也是各种各样的，对于运算能力比较高的智能家居设备可通过DTLS协议(数据包传输层安全协议)加签名验签机制来保证该固件的安全升级，对于运算能力一般的智能家居设备可用简单的对称密钥对固件加密后传输，对于运算能力比较弱的智能家居设备固件就直接明文传输。
发明内容
在实际应用中，TLS协议(传输层安全协议)加签名校验机制是比较安全的升级方式，TLS协议既有对密钥非对称的加解密又有对固件信息对称的加解密，这样保证了传输数据的机密性和数据来源的可信性，签名校验机制又保证了固件信息的完整性和可信性。但这种升级方式对智能家居设备的运算能力的要求比较高，目前很多物联网设备例如智能家居设备是难以满足这样的运算要求的。为了提升性能和业务，在有些智能家居设备固件远程升级时只做一个简单的对称加密甚至直接以明文把信息传输过来，这样很容易被攻击者破译并篡改，智能家居设备固件被篡改造成的影响是无法估量的。如何在保证业务的情况下提高智能家居设备固件升级的安全性显得尤为重要。
本公开的目的在于提供一种即使智能家居设备的运算能力不足也能确保智能家居设备固件的远程升级安全的、基于边缘计算的智能家居设备远程升级方法及系统、可信认证方法及装置、设备以及存储介质。
根据本公开的一个方面，提供了一种智能家居设备远程升级方法，是基于边缘计算的智能家居设备远程升级方法，包括：服务端在向智能家居设备下发升级指令时，先将智能家居设备固件升级包通过保证固件安全升级的机制下发给边缘计算设备，所述边缘计算设备接收所述智能家居设备固件升级包，并对所接收到的所述智能家居设备固件升级包进行解密，并判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的所述智能家居设备进行升级。。
根据本公开的另一个方面，提供了一种智能家居设备远程升级系统，包括：智能家居设备；服务端，向所述智能家居设备下发升级指令；以及边缘计算设备，接收所述服务端在向所述智能家居设备下发升级指令时先发送给该边缘计算设备的在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包，所述边缘计算设备对所接收到的所述智能家居设备固件升级包进行解密，并判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的所述智能家居设备进行升级。
根据本公开的另一个方面，提供了一种基于边缘计算的可信认证方法，包括：接收在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包；判断在所接收到的所述智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备的运算能力是否低于和与所述保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在低于所述阈值的情况下，对所述智能家居设备固件升级包进行解密；判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于边缘计算的可信认证装置，包括：接收在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包的单元；判断在所接收到的所述智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备的运算能力是否低于和与所述保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在低于所述阈值的情况下，对所述智能家居设备固件升级包进行解密的单元；判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级的单元。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于基于边缘计算的可信认证设备，包括：存储器；以及处理器，被配置为执行上述基于边缘计算的可信认证方法中的各步骤。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于边缘计算的可信认证方法中的各步骤。
根据本公开，即使智能家居设备的运算能力不足也能确保智能家居设备固件的远程升级安全。
附图说明
图1为示出智能家居设备远程升级系统的示例性框图。
图2为智能家居设备远程升级方法的示例性流程图。
图3为基于边缘计算的可信认证方法的示例性流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本公开的实施例。此外，本公开不限于图示例。
如图1所示，智能家居设备远程升级系统包括智能家居设备1、边缘计算设备2以及服务端3。
智能家居设备1例如是家庭中设置的摄像头、音箱、烟报警器、智能水表等。
边缘计算设备2例如是家用网关(家用路由器)，或者可以是集成到运算能力高于等于下面将描述的阈值的智能家居设备中的单元。
服务端3例如是生产智能家居设备的厂商的服务器，智能家居设备1例如可以是该厂商生产的多种智能家居设备。或者服务端3例如是应用程序平台，例如该应用程序平台定制某厂商生产的多种智能家居设备。可通过应用程序平台和某厂商生产的多种智能家居设备联桥来进行定制。
这里，设为服务端3是生产智能家居设备的厂商的服务器，设为边缘计算设备2是家用路由器，设为智能家居设备1是该厂商生产的智能家居设备。
此外，设为在作为服务端3的生产智能家居设备的厂商的服务器中，预先保存有其生产的各种智能家居设备1的运算能力，而智能家居设备1的运算能力可以包含于智能家居设备固件升级包中。
图2为智能家居设备远程升级方法的示例性流程图。
在需要升级智能家居设备1时，智能家居设备1向服务端3发送远程升级请求，响应该远程升级请求而服务端3向智能家居设备1下发升级指令，或者服务端3直接向智能家居设备1下发升级指令。如图2所示，服务端3在向智能家居设备1下发升级指令时，先将智能家居设备固件升级包通过保证固件安全升级的机制下发给边缘计算设备2。在此，保证固件安全升级的机制例如是TLS协议加签名校验的机制。这里，设为将服务端3与边缘计算设备2联桥，服务端3预先把公钥发给了边缘计算设备2。
在智能家居设备1向服务端3发送远程升级请求时，例如，用户通过计算机或者手机等中的服务端3的界面来请求。
边缘计算设备2接收智能家居设备固件升级包并对其进行解密，判断解密后的智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性。在判断为智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，可以将解密后的智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备1进行升级。也可以对解密后的智能家居设备固件升级包进行相应的智能家居设备能够解密的简单的对称加密后传送给相应的智能家居设备进行升级。在判断为所述智能家居设备固件升级包不完整和/或来源不可信时，不将智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备1。
图3为基于边缘计算的可信认证方法的示例性流程图。这里，设为基于边缘计算的可信认证方法例如在边缘计算设备2中执行。
如图3所示，边缘计算设备2接收在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包。如上所述，该保证固件安全升级的机制例如是TLS协议加签名校验的机制。
边缘计算设备2判断在所接收到的智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备1的运算能力是否低于和与保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在低于阈值的情况下，对智能家居设备固件升级包进行解密。在高于等于阈值的情况下，不对智能家居设备固件升级包进行解密而直接传送给相应的智能家居设备1。这里的与阈值有关的步骤也可以组合到上述智能家居设备远程升级方法中。
接着，如上所述，边缘计算设备2判断解密后的智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性。在判断为智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，可以将解密后的智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级。也可以对解密后的智能家居设备固件升级包进行相应的智能家居设备能够解密的简单的对称加密后传送给相应的智能家居设备进行升级。在判断为所述智能家居设备固件升级包不完整和/或来源不可信时，不将智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备1。
智能家居设备1在进行固件升级时，不对智能家居设备1的固件进行解密，在启动时触发解密机制即可。
这样，服务端3在向智能家居设备1发送智能家居设备固件升级包时，能够将该智能家居设备固件升级包通过例如TLS协议加签名校验的机制，即通过安全的传输方式发送给边缘计算设备2。
另外，依托于边缘计算设备2的强大的边缘计算力把运算量大的操作从运算能力比上述阈值低的例如运算能力一般或者比较弱的智能家居设备1迁移到边缘计算设备2，对非对称密钥的解密由边缘计算设备2完成，而运算能力一般或者比较弱的智能家居设备1只需接受指令完成相关的升级功能操作即可。这样，在无需运算能力一般或者比较弱的智能家居设备1的算力的基础上，保证了该智能家居设备1的固件的安全性。
而且，边缘计算设备2还可以对智能家居设备1的固件升级包解包并进行简单的对称加密操作，这样攻击者即使从智能家居设备1端拿到智能家居设备固件升级包也无法解包，可有效防护攻击者进行固件解包分析，进一步提升了安全性。
本领域技术人员应当知道，关于本公开的一个方面的基于边缘计算的可信认证，可被实施为一装置、方法、设备或作为计算机程序产品的计算机可读媒体(例如非瞬态存储介质)。因此，可以实施为各种形式，例如完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、常驻软件、微程序代码等)，或者也可实施为软件与硬件的实施形式。此外，本公开也可以任何有形的媒体形式实施为计算机程序产品，其具有计算机可使用程序代码存储于其上。
关于本公开的一个方面的基于边缘计算的可信认证，其相关叙述参照根据本公开具体实施例的方法的流程图来进行说明。可以理解流程图中的每一个块，以及流程图中的块的任何组合，可以使用计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可供通用型计算机或特殊计算机的处理器或其它可编程数据处理装置所组成的机器来执行，而指令经由计算机或其它可编程数据处理装置处理以便实施流程图中所说明的功能或操作。
在附图中显示根据本公开的一个方面的基于边缘计算的可信认证的实施例的装置、方法可实施的架构、功能及操作的流程图。因此，流程图中的每个块可表示一模块、区段、或部分的程序代码，其包括一个或多个可执行指令，以实施指定的逻辑功能。另外应当注意，在某些其它的实施例中，块所述的功能可以不按图中所示的顺序进行。举例来说，两个图示相连接的块事实上也可以同时执行，或根据所涉及的功能在某些情况下也可以按图标相反的顺序执行。此外还需注意，流程图的块，以及流程图中块的组合，可藉由基于专用硬件的系统来实施，或者藉由专用硬件与计算机指令的组合来执行特定的功能或操作。
以上已经描述了本公开的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。
Claims (18)
1.一种智能家居设备远程升级方法，是基于边缘计算的智能家居设备远程升级方法，包括：
服务端在向智能家居设备下发升级指令时，先将智能家居设备固件升级包通过保证固件安全升级的机制下发给边缘计算设备，
所述边缘计算设备接收所述智能家居设备固件升级包，并对所接收到的所述智能家居设备固件升级包进行解密，并判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的所述智能家居设备进行升级。
2.根据权利要求1所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述保证固件安全升级的机制是TLS协议加签名校验的机制。
3.根据权利要求1或2所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述边缘计算设备在对所接收到的所述智能家居设备固件升级包进行解密之前，判断在所接收到的所述智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备的运算能力是否低于和与所述保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在判断为低于所述阈值的情况下，对所述智能家居设备固件升级包进行解密。
4.根据权利要求3所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述边缘计算设备在判断为相应的智能家居设备的运算能力高于等于所述阈值的情况下，不对所述智能家居设备固件升级包进行解密而直接传送给相应的智能家居设备。
5.根据权利要求1或2所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述边缘计算设备在判断为所述智能家居设备固件升级包不完整和/或来源不可信时，不将所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备。
6.根据权利要求1或2所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述边缘计算设备在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，对所述智能家居设备固件升级包进行相应的智能家居设备能够解密的对称加密后传送给相应的智能家居设备进行升级。
7.根据权利要求1或2所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述边缘计算设备是家用路由器。
8.根据权利要求1或2所述的智能家居设备远程升级方法，其中，
所述服务端是生产所述智能家居设备的厂商的服务器，所述智能家居设备是所述厂商生产的多种智能家居设备，或者
所述服务端是应用程序平台，该应用程序平台定制由所述厂商生产的多种智能家居设备。
9.一种智能家居设备远程升级系统，包括：
智能家居设备；
服务端，向所述智能家居设备下发升级指令；以及
边缘计算设备，接收所述服务端在向所述智能家居设备下发升级指令时先发送给该边缘计算设备的在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包，
所述边缘计算设备对所接收到的所述智能家居设备固件升级包进行解密，并判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的所述智能家居设备进行升级。
10.根据权利要求9所述的智能家居设备远程升级系统，其中，
所述保证固件安全升级的机制是TLS协议加签名校验的机制。
11.一种基于边缘计算的可信认证方法，包括：
接收在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包；
判断在所接收到的所述智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备的运算能力是否低于和与所述保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在低于所述阈值的情况下，对所述智能家居设备固件升级包进行解密；
判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级。
12.根据权利要求11所述的基于边缘计算的可信认证方法，其中，
所述保证固件安全升级的机制是TLS协议加签名校验的机制。
13.根据权利要求11或12所述的基于边缘计算的可信认证方法，其中，
在相应的智能家居设备的运算能力高于等于所述阈值的情况下，不对所述智能家居设备固件升级包进行解密而直接传送给相应的智能家居设备。
14.根据权利要求11或12所述的基于边缘计算的可信认证方法，其中，
在判断为所述智能家居设备固件升级包不完整和/或来源不可信时，不将所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备。
15.根据权利要求11或12所述的基于边缘计算的可信认证方法，其中，
在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，对所述智能家居设备固件升级包进行相应的智能家居设备能够解密的对称加密后传送给相应的智能家居设备进行升级。
16.一种基于边缘计算的可信认证装置，包括：
接收在保证固件安全升级的机制下的智能家居设备固件升级包的单元，
判断在所接收到的所述智能家居设备固件升级包中包含的相应的智能家居设备的运算能力是否低于和与所述保证固件安全升级的机制对应的运算能力相当的阈值，在低于所述阈值的情况下，对所述智能家居设备固件升级包进行解密的单元，
判断解密后的所述智能家居设备固件升级包的完整性及来源可信性，在判断为所述智能家居设备固件升级包完整且来源可信时，将解密后的所述智能家居设备固件升级包传送给相应的智能家居设备进行升级的单元。
17.一种用于基于边缘计算的可信认证设备，包括：
存储器，以及
处理器，被配置为执行权利要求11至15中任意一项所述的基于边缘计算的可信认证方法中的各步骤。
18.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11至15中的任一项所述的基于边缘计算的可信认证方法中的各步骤。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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