国密算法在智能家居数据安全应用研究

侯宪锋 韩磊 王兴元 王丰

【摘要】    智能家居给人们带来舒适便捷的同时，隐私安全问题也日益凸显。文章阐述了基于自定义协议的数据加密系统，系统采用国密算法，自主可控。建立算法模型，使用SM3，SM4算法实现终端与服务端身份互认证，数据加密，秘钥因子分发等功能。提高了各端数据安全性。

【关键字】    国密算法    身份认证    数据加密    算法模型

引言：

智能家居就是采用现代联网、布线及自动控制等技术将家居终端设备集成，智能家居提高了生活的便捷及舒适性。任何通过网络传输的信息都存在一定的安全隐患，当前，对智能家居的研究主要集中在应用开发，对使用过程中安全问题投入的关注度还不够。

智能家居进行终端控制采用的通信方式主要分为两种：无线通信和有线通信。无线通信包含以下通讯方式：ZigBee，Z-wave，RF，Bluetooth，WiFi，Lora，NB-IOT等;有线通信包含以下通讯方式：RS485，RS232，CAN，Lonworks，Modbus，KNX等[1]。

智能家居通过网络传输控制指令进行家居设备控制及设备狀态上报，达到智能化。带来便捷的同时，也对家居设备带来了安全威胁问题。数据安全，才能保障智能家居系统安全，保证用户隐私安全;智能家电安全同样引起重视[2-3]。

系统采用身份认证，指令数据加密提高了抵御来自网络威胁的能力。系统中所涉及到的所有与终端交互数据加密部分，都采用国密算法。国密常用算法：对称算法，SM1，SM4;非对称算法，SM2;密码杂凑算法，SM3（HASH算法库）[4]。其中SM2，SM3，SM4已公开算法，SM1算法未公开，必须调用硬件接口。本文主要关于系统中服务端与网关设备端数据交互部分。……