计算机应用研究

作者：王雄,张泽昊,胡子宸,李伟麟,王文博,

单位：北京电子科技学院网络空间安全系,北京100070；

关键词：雾计算,工业物联网,身份认证协议,椭圆曲线密码学,物理不可克隆函数,

基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3282024056,3282024022,3282023052)；；

针对工业物联网逐步向云-雾-端协同架构演进过程中传感器设备面临的窃听、窜改、捕获等攻击威胁及敏感数据泄露问题，提出一种雾辅助下四方分段差异化认证与密钥协商协议。该协议依据云服务器、雾节点、用户端与传感器设备在计算与存储能力上的差异性，采用不同密码原语分段设计身份认证与密钥协商，即在云服务器和雾节点间采用椭圆曲线加密算法，在传感器设备和雾节点之间以及用户和云服务器之间采用轻量级运算。同时，该协议结合物理不可克隆函数为传感器生成唯一且不可复制的硬件指纹，并引入模糊提取函数以抵御传感器捕获、假冒等攻击。与现有几种认证密钥协商协议相比，所提协议的总计算开销分别降低了93.28%、93.56%、88.44%和86.70%，通信开销相较部分协议分别减少了11.30%、16.02%、19.08%，在安全性对比部分，所提协议满足多种安全属性，整体性能优于对比协议。综上，该协议在保障安全性的同时显著降低了计算与通信开销，满足工业物联网低延时和高效率的实际需求。

来源：2026年第2期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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