基于代理重加密的消息队列遥测传输协议端到端安全解决方案

• 作者: 谷正川 郭渊博 方晨
• 来源期刊: 计算机应用
• 关键词: 消息队列遥测传输 安全性 密码学 代理重加密 高级加密标准 数字签名
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 网络空间安全|Cyber security
• 页码范围: 1378-1385
• 页数: 8页
• 分类号: TP309
• 语种: 中文
• DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020060985

摘要

针对消息队列遥测传输(MQTT)协议缺乏保护物联网(IoT)设备间通信信息的内置安全机制,以及MQTT代理在新的零信任安全理念下的可信性受到质疑的问题,提出了一种基于代理重加密实现MQTT通信中发布者与订阅者间端到端数据安全传输的解决方案.首先,使用高级加密标准(AES)对传输数据进行对称加密,以确保数据在整个传输过程中的机密性;然后,采用将MQTT代理定义为半诚实参与方的代理重加密算法来加密传输AES对称加密使用的会话密钥,从而消除对MQTT代理的隐式信任;其次,将重加密密钥生成的计算工作从客户端转移到可信第三方,使得所提方案适用于资源受限的IoT设备;最后,使用Schnorr签名算法对消息进行数字签名,以提供数据来源的真实性、完整性和不可否认性.与现有MQTT安全方案相比,所提方案用和不提供端到端安全性的轻量级方案相当的计算和通信开销获取了MQTT通信的端到端安全特性.