物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享中的隱私保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、共享經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)設(shè)備所有者將閑置的設(shè)備以租賃的方式提供給其他用戶使用，從而實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，設(shè)備所有者可以通過互聯(lián)網(wǎng)中間代理遠(yuǎn)程的將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享給其他用戶，而無需與用戶直接接觸。以在線房屋共享租賃平臺為例，房主將房屋委托給房屋共享租賃代理平臺，由代理平臺負(fù)責(zé)向租賃用戶授權(quán)，租賃用戶利用授權(quán)憑證入住，整個(gè)交互過程中，通過中間代理進(jìn)行房屋權(quán)限的傳遞。在此場景中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備權(quán)限進(jìn)行委托傳遞時(shí)的隱私保護(hù)主要體現(xiàn)在設(shè)備所有者

2、權(quán)限的敏感度保護(hù)以及用戶身份的匿名保護(hù)上。現(xiàn)有的研究主要集中在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的權(quán)限管理上，對于可委托授權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享場景中的隱私保護(hù)問題并沒有有效的解決方案。本文針對上述問題，提出了一種可保護(hù)隱私的委托授權(quán)方案。該方案可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備所有者敏感權(quán)限的委托授權(quán)、可保護(hù)隱私的用戶身份認(rèn)證以及基于社交關(guān)系信任度的訪問控制。本文的具體工作內(nèi)容如下:
　　1.針對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享場景中設(shè)備所有者委托授權(quán)時(shí)的權(quán)限敏感度保護(hù)問題，在Mambo-U

3、sauda-Okamoto代理簽名方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于信任度的可控的部分權(quán)限委托授權(quán)機(jī)制。該機(jī)制中中間代理在設(shè)備所有者許可范圍內(nèi)將部分被委托的權(quán)限授權(quán)給用戶，中間代理使用的代理簽名私鑰由其和設(shè)備所有者共同生成，不僅可以防止Mambo-Usauda-Okamoto代理簽名方案中設(shè)備所有者和中間代理相互抵賴的問題，同時(shí)提供了設(shè)備所有者敏感權(quán)限的保護(hù)。經(jīng)安全分析證明，該機(jī)制可滿足權(quán)限傳遞所需的可驗(yàn)證性、不可否認(rèn)性、可區(qū)分性、

4、可識別性和不可濫用性等安全屬性。
　　2.針對用戶訪問物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)中間代理過度授權(quán)的問題，提出了一種基于信任度的訪問控制機(jī)制。該機(jī)制采用基于角色和信任度的訪問控制模型，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備根據(jù)由用戶動態(tài)社交關(guān)系所生成的信任度和設(shè)備所有者設(shè)定的信任度閾值確定是否向訪問用戶授權(quán)。該機(jī)制可以有效防止中間代理過度授權(quán)的問題。
　　3.提出了一種基于動態(tài)社交關(guān)系的信任度量化方案，該方案根據(jù)用戶間聯(lián)系人、社交聯(lián)系地址和使用的手機(jī)APP的相似性實(shí)時(shí)

5、的生成用戶當(dāng)前的信任度。該信任度可根據(jù)用戶間社交關(guān)系的變化進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整。
　　4.針對用戶訪問物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)的隱私保護(hù)問題，提出了一種基于代理簽名和知識簽名技術(shù)的匿名身份認(rèn)證機(jī)制。該機(jī)制通過代理簽名技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備對用戶提交的中間代理身份信息的合法性的驗(yàn)證，然后通過用戶提交的知識簽名在無需用戶身份信息的前提下驗(yàn)證該用戶是否是由正確的中間代理授權(quán)的合法用戶。本文采用Canetti-Krawczyk模型對該機(jī)制的認(rèn)證安全性

6、進(jìn)行了形式化分析和證明，分析表明該機(jī)制可以抵抗重放攻擊和偽裝攻擊。
　　5.在所提方案的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種可控委托授權(quán)的可保護(hù)隱私的房屋租賃共享原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)由房屋所有者、中間代理、房屋租賃者以及房屋智能鎖系統(tǒng)構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)房屋租賃的委托授權(quán)、用戶匿名身份認(rèn)證和基于社交關(guān)系信任度的房屋訪問控制功能，所有流程交互均通過移動智能終端進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的房屋共享。移動智能終端程序基于Android平臺開發(fā)，房屋智能鎖基于Ardu