Các ký hiệu viết tắt đƣợc dùng trong phƣơng pháp nhƣ sau:
Bảng 3.2 Ký hiệu được sử dụng trong phương pháp CL-EE
i
ID Định danh của mobile i
j
IP Định danh của node cảm biến j
MSP
ID Định danh của MSP
i
R Khóa thành phần công khai của thiết bị i
i
P Khóa công khai của thiết bị i
i
D Khóa thành phần của cảm biến i
i
X Khóa bí mật của cảm biến j
T Nhãn thời gian
MSP
ID
E Mã hóa bằng cách dùng cặp khóa công khai (PMSP,RMSP)
i
ID
E Mã hóa bằng cách dùng cặp khóa công khai ( , )P Ri i
ji
sk Khóa phiên đối xứng mã hóa phiên dữ liệu của j và i
Các bƣớc của phƣơng pháp đƣợc miêu tả trong hình 3.3.
1: | | ( | , , | )
MSP
i ID i j i
Msg Hello ID E hello ID IP Q T : Bản tin này đƣợc sử dụng để giúp thiết bị di động IDi khởi tạo một phiên kết nối với node cảm biến IPh
nhằm thu thập dữ liệu. Msg1 mã hóa thông tin nhận dạngID IP Qi, j, i, nhãn thời gian T bằng cặp khóa công khai (PMSP,RMSP) của MSP. Sau đó thiết bị di động
i sẽ gửi bản tin Msg1 đến một node cảm biến trong hệ thống CPS gần với nó nhất. Các node này sẽ thực hiện chuyển tiếp Msg1 về MSP.
1: | | ( | , , | ) MSP i ID i j i Msg Hello ID E hello ID IP Q T 2: | | ( | | | | | ) i MSP ID MSP j j j Msg repl ID E repl ID IP P R T 3:inf | | (inf | | | | | ) j MSP ID MSP i i i j Msg ID E ID ID P R T IP 4 : Re | i| ji( | i| ) j Msg q ID sk req ID T IP 5 : inf( j| ji(inf | j| )) i Msg IP sk IP T ID
Device Mobile i MSP Sensor node i
Hình 3.3 Các bước trong phương pháp CL -EE
2 : | | ( | | | | | )
i
MSP ID MSP j j j
Msg repl ID E repl ID IP P R T :
Sau khi giải mã bản tin Msg1 bằng cặp khóa riêng (xMSP,dMSP) MSP sẽ thu đƣợc thông tin ID IP Q Ti, j, i, mà thiết bị i gửi sang. MSP đầu tiên sẽ kiểm tra thông tin IDi đƣợc mã hóa với thông tin IDi không bị mã hóa đƣợc gửi kèm theo bản tin. Nếu sai thì Msg1 sẽ bị loại bỏ, nếu thông tin này là chính xác, MSP sẽ lấy thông tin cặp khóa công khai ( ,P Ri i) tƣơng ứng với IDi và thực hiện tính lại giá trị Qi, nếu giá trị Qi do MSP tính với giá trị Qi mà MSP giải mã đƣợc là giống nhau, Qi sẽ kết luận bản tin Msg1 là hợp lệ và sẽ trả lời lại thiết bị di động thứ i 1 bản tin Msg2 mã hóa các thông tin IDMSP,IP P R Tj, j, j, bằng cặp khóa công khai ( ,P Ri i).
3: inf | | (inf | | | | | )
j
MSP ID MSP i i i j
Msg ID E ID ID P R T IP:
Bên cạnh việc gửi bản tin phản hồi Msg2 đếnIDi, MSP cũng gửi một bản tin đƣợc mã hóa đến IPj để thông báo với IPj rằng đang có một thết bị di dộng đang yêu cầu kết nối qua. Trong bản tin Msg3 bao gồm thông tin nhận dạng
, , , ,
MSP i i i
ID ID P R T bằng cặp khóa công khai (P Rj, j) của thiết bị thứ j. Thiết bị thứ j sẽ sử dụng cặp khóa công khai tƣơng ứng của mình (x dj, j) để giải mã bản tin Msg3. Node cảm biến j đầu tiên sẽ kiểm tra lại thông tin IDMSP mà nó giải mã đƣợc với IDMSP ở dạng không đƣợc mã hóa có trong bản tin Msg3. Nếu sai bản tin sẽ bị loại bỏ, nếu đúng node j sẽ giữ lại đƣợc cặp khóa công khai của thiết bị di động i (P Ri, i).
4 : Re | i| ji( | i | ) j
Sau khi nhận đƣợc Msg2, thiết bị di động i sẽ tiến hành giải mã bằng cặp khóa bí mật ( ,x dj j) của mình và kiểm tra xem liệu Msg2 có hợp lệ hay không tƣơng tự nhƣ các bƣớc trên. Nếu hợp lệ nó sẽ thu đƣợc cặp khóa công khai ( ,P Rj j). Lúc này, thiết bị i sẽ dùng khóa công khai Pj kết hợp với khóa bí mật của nó là
i
x để tính ra khóa phiên đối xứng skji và dùng khóa này để mã hóa các thông tin IDi, T tạo ra Msg4 để gửi tới node j.
5 : inf( j | ji(inf | j | )) i
Msg IP sk IP T ID
Sau khi giải mã lấy ( ,P Ri i) node j sẽ có khả năng tính ra skji xj Pi để giải mã bản tin Msg4. Sau khi kiểm tra IDi là hợp lệ nó sẽ gửi bản tin Msg5 đến thiết bị j để thông báo kênh truyền đã đƣợc thiết lập thành công và sẵn sàng cho việc truyền dữ liệu. Tất cả dữ liệu trong phiên truyền thông này sẽ đƣợc mã hóa bằng khóa phiên chung skji.