基于信任评估的卫星物联网终端认证方法

作     者：田敏求 李凤华 李子孚 郭超 TIAN Minqiu;LI Fenghua;LI Zifu;GUO Chao

作者机构：中国科学院信息工程研究所北京100085 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 网络空间安全防御重点实验室北京100085 北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070 

出 版 物：《网络与信息安全学报》 (Chinese Journal of Network and Information Security)

年 卷 期：2024年第10卷第4期

页      面：37-48页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(U23B2024 62202463) 

主　　题：卫星物联网 接入认证 信任评估 形式化验证 

摘      要：卫星物联网利用卫星通信网络、星载及地面多种类型终端设备,能够实现空天地一体化的人、物连接和信息交互,具有空中无界、地面无障的优势,也有大尺度覆盖、链路高度开放、拓扑动态变化、终端资源受限、通信时延长等特点。为了实现卫星物联网资源的安全高效利用,提出了基于信任评估的卫星物联网终端认证方法,通过对终端设备进行信任评估来优化认证策略。针对曾经强认证的终端短时间内再次认证,和经由强认证节点授信两种情形,提出了卫星物联网终端信任评估机制,按照直接信任和间接信任刻画了动态调整的信任度量和评估模型,设计了基于信任评估的卫星物联网接入认证协议,根据设备信任度采用相匹配的认证机制,使高信任度设备的后续认证流程得以简化,实现了在同一认证策略框架下为不同终端设备提供差异化的认证服务。使用非形式化方法和Tamarin形式化工具对协议安全性进行全面分析,通过实验验证协议的有效性,可降低总体认证开销,且可利用信任简化认证流程。