基于PUF的电力物联网智能终端认证协议

作     者：袁征 张跃飞 冯笑 乔雅馨 YUAN Zheng;ZHANG Yuefei;FENG Xiao;QIAO Yaxin

作者机构：北京电子科技学院密码科学与技术系北京100070 中国星网网络系统研究院有限公司北京100029 国网信息通信产业集团有限公司北京100031 

出 版 物：《信息网络安全》 (Netinfo Security)

年 卷 期：2025年第25卷第1期

页      面：13-26页

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家密码发展基金[MMJJ20180217] 国家电网有限公司总部科技项目[5700-202341290A-1-1-ZN] 

主　　题：电力物联网 智能终端 物理不可克隆函数 身份认证 

摘      要：电力系统逐步向智能化和数字化转型,越来越多的终端设备通过物联网技术实现互联和数据共享,但由于设备多样性、资源受限、通信环境复杂、物理分布广泛等特点以及高实时性需求,电力物联网智能终端安全验证在密码破解、仿冒攻击和复杂性等方面面临严峻的挑战。为应对电力物联网智能终端在通信中的认证安全性挑战,引入PUF技术并设计扩展CRP结构,提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的电力物联网智能终端认证协议。使用ProVerif工具和Tamarin工具进行模拟实验,证明该协议能够有效抵御常见攻击,如中间人攻击和仿冒攻击等,对轻量级和双向认证等协议特征进行理论分析,并与相似方案进行比较,结果显示该方案在多方面具有显著优势。该研究为电力物联网智能终端的安全认证提供了一种高效的解决方案,不仅弥补了传统认证方案的不足,还为未来的电力物联网系统提供更为安全可靠的技术基础,有助于提升电力系统的整体安全水平和运行效率。