【摘 要】
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随着工业对智能化不断提高,工业物联网得到了快速发展,其可以有效提高工业生产中的流程效率和决策质量,具有广阔的应用前景。然而,近年来,其安全问题也逐渐凸显。本文针对远程指令控制这一应用场景中存在的指令数据合法性认证、指令发起者匿名性与可监管性兼顾、关键指令须多人签署以及国密化研究较少等问题,设计了一种基于SM9标识密码算法的两方协同群签名算法,并结合区块链实现了面向工业物联网的远程安全指令控制方案,
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(No.62172307,U21A20466);
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随着工业对智能化不断提高,工业物联网得到了快速发展,其可以有效提高工业生产中的流程效率和决策质量,具有广阔的应用前景。然而,近年来,其安全问题也逐渐凸显。本文针对远程指令控制这一应用场景中存在的指令数据合法性认证、指令发起者匿名性与可监管性兼顾、关键指令须多人签署以及国密化研究较少等问题,设计了一种基于SM9标识密码算法的两方协同群签名算法,并结合区块链实现了面向工业物联网的远程安全指令控制方案,旨在防止非法、错误、不合规指令对工业生产造成破坏,保障工业物联网中远程指令操作的安全性。该方案基于国密SM9标准,方案中群管理员审核指令并与发起指令签署请求的用户协同完成群签名,群签名在保护签名者身份隐私的同时,可以由群管理员在必要时公开签名者身份。通过引入区块链,实现了IIoT平台的去中心化管理,且可以通过智能合约获取指令执行历史数据,方便后续审计与追责。此外,方案在验签阶段还可以通过批量验证有效减少计算消耗,在签名数量超过20条后,计算量就可以减少50%以上。最后,本文对方案进行了安全性分析以及性能分析,且与相关方案进行了对比,结果表明本方案在工业物联网环境下满足安全性和一定的实用性。
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