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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116405219B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310311735.5，技术领域涉及：H04L9/32；该发明授权一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法是由罗文俊;程智全;陈自刚;敖晋;朱海华;陈龙;代仁杰设计研发完成，并于2023-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法，属于物联网领域。该方法适用于智慧交通等的综合应用场景，能够实现群组物联网设备与服务器基于密钥、PUF和设备固件完整性的相互认证和密钥协商。方法包括初始化、群组设备认证和设备间通信协商三个阶段，初始化主要完成设备、网关和服务器之间对认证因子的协商与存储，群组设备认证则是多设备网关帮助下完成与服务器的多因子认证与密钥协商；设备间相互通信则是双方设备在网关帮助下完成密钥协商。方法充分考虑了物联网设备资源和性能受限的情况，其涉及到的计算均采用计算成本较低的哈希和异或操作，在保证安全性的同时提升了群组设备在认证过程中的计算效率。

本发明授权一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法在权利要求书中公布了：1.一种保障固件安全的多因子物联网设备群组认证方法，其特征在于：该方法包括以下三个阶段： （1）初始化阶段：设备进行初始化时生成对应初始化请求并结合自身身份ID，经由网关后发送给服务器，服务器根据消息，将设备和网关的身份注册到自身数据库，并产生PUF的激励，发送给设备；设备根据激励使用PUF计算得到响应并将其发回给服务器；服务器根据响应信息，利用产生的随机数和主密钥，计算得到对应密钥和伪身份，并将其发送给网关；网关存储对应伪身份和密钥，并转发给设备存储；至此，设备网关和服务器均存储对应的认证信息； （2）群组设备认证阶段：完成多设备在网关帮助下与服务器基于PUF、固件完整性的多因子相互认证与密钥协商；网关在接收到一定数量的设备认证请求后，将请求消息聚合发送给服务器，服务器返回的认证消息也由网关分发给不同的设备；在群组设备认证阶段，设备首先在注册的伪身份和密钥对中选择一对并计算验证信息发送给网关；网关在接收到一定数量消息或到达等待时间后，将通过验证的设备消息转发给服务器；服务器接收消息后，通过验证信息验证设备的身份，如验证通过则在存储的激励响应对CRPs中选择一个激励信息，而后产生一个随机数，并将其发送给网关；网关收到消息后，产生一个随机数，将其连同收到的消息转发给设备；设备收到消息后，验证网关和服务器的真实性，如不通过则拒绝认证并删除对应信息，而后产生一个随机数，并根据网关发送过来的激励计算对应的PUF响应，而后利用PUF的响应和分区哈希值计算自身的固件完整性值，并将以上信息通过异或哈希方式加密后发送给网关；网关得到消息后，验证设备的身份，通过后附带上自己产生的随机数发送给服务器；服务器通过查询响应并计算得到设备固件完整性值，而后验证设备的身份，如通过则根据设备、网关和服务器产生的随机数和PUF计算会话密钥，并将认证结果发送给设备；设备得到认证结果，并相应计算得到与服务器的会话密钥，完成与服务器的相互认证与密钥协商； （3）设备间通信协商阶段：在网关聚合器的帮助下，双方设备完成与网关的认证以及设备间的密钥协商，同时，在网关中间路由对设备透明的情况下，本方案也适用于不同局域网间的设备相互通信的场景；当设备1需要与设备2相互通信时，设备1首先将自身和设备2的伪身份发送给网关；网关接收消息后对设备1的身份进行认证，认证通过后分别从设备1和设备2存储的伪身份密钥对中选择设备1和2的新伪身份和密钥，并计算两个新密钥的异或值K，而后分别向设备1和设备2发送对应新的伪身份和K以及产生的随机数N；设备1和设备2接收到消息后，均首先验证网关的身份，通过验证后，根据伪身份和K计算得到自身密钥和对方密钥以及随机数N，通过双方的新密钥和随机数N计算得到与对方的会话密钥，并向对方发送确认消息，进而完成设备双方会话密钥的协商。

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