25、5G物联网网络认证方案与区块链快速重认证技术解析

5G物联网网络认证方案与区块链快速重认证技术解析

1. 5G物联网网络认证基础方案

在5G物联网环境下，针对医疗传感器的认证方案是保障e - healthcare系统安全运行的关键。该方案主要分为认证和传感器注销两个阶段。

1.1 认证阶段流程

• UE（用户设备）在认证阶段会将RES、C以及所有活动医疗传感器的身份信息，用共享密钥K加密后传输给SEAF（安全锚点功能）。
• SEAF存储C，并通过比较接收到的RES的哈希值和存储的$H_{XRES}$来认证UE。
• 若UE认证成功，SEAF会将RES、C和所有活动传感器的身份信息（均用K加密）传输给AUSF（认证服务器功能）。
• AUSF使用随机数R和传感器特定的共享密钥$SK_i$，为接收到的所有传感器身份计算$C’_1,\cdots,C’_i,\cdots,C’_n$，并计算$C’$：
  • $C’ i = h {SK_i}(R)$
  • $C’ = C’_1 \oplus C’_2 \oplus \cdots \oplus C’_i \oplus \cdots \oplus C’_n$
• AUSF通过比较计算出的$C’$和接收到的C来认证活动传感器组。认证成功后，AUSF计算$T = h(C’)$。
• AUSF还会通过比较存储的$H_{XRES}$和接收到的RES的计算哈希值来认证UE。若两者相同，AUSF会向UDM（统一数据管理）发送认证成功消息，并根据$K_{AUSF}$计算锚密钥$K_{SEAF}$。