基于ZigBee的智能家居系统安全通信研究

摘要：

目前基于无线技术的智能家居系统给人们带来了舒适和便利,但系统容易遭受攻击,有较多的隐私数据需要保护.针对无线通信中数据安全问题,设计了一种智能家居系统及其安全通信方法,即设计了系统的组网结构,规划了外网和内网.内网的家居设备节点采集信息并采用ZigBee通信方式,其他设备采用WiFi通信方式.路由器部署为MQTT服务器、手机等控制设备为MQTT客户端,并在服务器上进行SSL通信相关的配置、设计客户端程序.每次外部网络的MQTT客户端访问服务器时,先采用安全的内网穿透方案ZeroTier连接到内部网络,再通过SSL协议产生公钥和证书,进行安全通信.提出基于L-P混沌系统交叉扩散方法产生AES初始轮密钥,并用于ZigBee安全通信.实验结果为外网MQTT客户端和服务器可以连接到一个ZeroTier网络,并通过SSL协议安全通信;ZigBee通信方式达到了加密效果,相对标准AES算法,加密时间短、平均端到端通信延迟小,分别降低了3.77％和28.5％,且能量消耗少,节点平均剩余能量提高了30.22％.因此,实验结果表明,所提出的通信方法安全,且具有应用性.

关键词：智能家居;WiFi通信方式;ZigBee通信方式;MQTT服务器;混沌系统

所属期刊栏目：44

分类号：TP393(计算技术、计算机技术)

资助基金：基本科研业务费项目;教育教学改革研究项目;教育教学改革研究项目;基本科研业务费项目

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：78-84