1.无线局域网与多接入边缘计算的轻量级认证密钥交换方法，其特征在于，该方法由终端设备、MEC服务器以及无线控制器参与完成，包括以下步骤：(1)终端设备注册

由终端设备Ci提供自己的真实身份idi并在无线控制器处注册为合法终端设备，无线控制器记录并保存终端设备真实身份idi，由无线控制器为该终端设备生成虚拟身份、认证信息、密钥协商参数；

Ci为第i个终端设备，idi为Ci的真实身份；

(2)MEC服务器注册

由MEC服务器MSj提供自己的真实身份idj以及所选定的椭圆曲线Ep上的有限循环加法群参数MS.G及公钥MS.Pub发送给无线控制器，由无线控制器记录并保存MEC服务器的真实身份，并为之生成认证信息；

MSj为第j个的MEC服务器，idj为MSj的真实身份，MS.G为椭圆曲线Ep上的有限循环加法群参数，MS.Pub为MSj的公钥，MS.Pub＝MS.G·MS.Pri，MS.Pri为MSj的长期私钥；

(3)认证密钥交换

当终端设备Ci使用多接入边缘计算时，终端设备Ci首先要连接无线局域网，并向无线控制器发起多接入边缘计算请求，无线控制器收到终端设备Ci请求后，协助Ci完成其与MEC服务器的身份认证与密钥交换；

步骤(1)具体包括以下步骤：

(11)终端设备Ci首先选择自己的真实身份idi，然后输入无线局域网密码PW，生成一个随机数∈，最后将idi,PW发送到无线控制器；

(12)无线控制器首先检查idi是否已存在，若不存在，则随机生成终端设备伪身份vidi以及密钥协商参数ki，再通过公式(1)‑公式(7)计算出Aki，此处的Aki为一个中间变量，用于安全存储密钥协商参数ki，然后存储idi,Aki，最后将D5,D6,vidi,MS.G,MS.Pub,H(.)发送给终端设备Ci；

D1＝H(∈||PW)                 (1)D2＝H(idi||∈||x)                 (2)D4＝H(idi||PW||∈||x)              (4)式中，||为连接符，H(.)表示单向哈希函数，x表示无线控制器的长期私钥， 表示异或运算，vidi表示Ci的虚拟身份；(13)终端设备Ci接收到无线控制器的消息后，首先使用公式* *(8)‑公式(9)计算出∈和PAki，并保存∈ ,PAki,D5,D6,vidi,MS.G,MS.Pub,H(.)信息；

*

∈和PAki均为中间变量，分别用于安全存储∈和Aki；

步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)MEC服务器MSj首先确定自己的身份信息idj，并将该信息连同MS.G,MS.Pub一同发送给无线控制器；

(22)无线控制器接收到消息后，首先检查idj是否已存在，若不存在，则生成随机数rf，并进行公式(10)‑公式(14)运算，最后存储idj,MS.G,MS.Pub,E2，并将E3,E5,rf通过安全信道发送给MEC服务器MSj；

E1＝H(idj||x)                 (10)E2＝H(idj||rf)                 (11)E3＝H(idj||x||rf)                (12)(23)MEC服务器MSj收到消息后，将idj,E3,E5,rf信息存储；

步骤(3)具体包括以下步骤：

(31)终端设备Ci使用真实身份idi以及无线局域网密码PW，采用公式(15)‑公式(16)计算出∈′和D7，然后生成一个随机数h，通过公式(17)‑公式(18)计算出终端设备Ci的密钥协商参数Ni和Ni＝η·MS.G                                (17)通过公式(19)计算出密钥协商参数M1，使用公式(20)实现对设备idi的保密，使用公式(21)计算出F1用以验证消息完整性，最后将vidi,sd1,T1,F1发送给无线控制器；

F1＝H(idi||vidi||sd1||M1||Ni||T1)                (21)Tn表示第n个时间戳，n为1，2，3…；

(32)无线控制器接收到终端设备Ci的请求消息后，首先利用公式(22)计算消息的时间戳是否有效，若有效则通过公式(23)计算出终端设备Ci的身份信息，并利用公式(24)对消息的完整性进行确认；

|T2‑T1|＜？ΔT                                  (22)H(idi′||vidi||sd1||M1′||Ni||T1)＝？F1    (24)ΔT表示Tn与Tn‑1之间的时间差；公式中出现的X′是与变量X的值相同，但计算方式不同的变量；X″是与变量X′和X的值相同，但计算方式不同的变量；变量X分别为idi、PW、M1、Ni；

然后检查idi是否已注册，若已注册，则使用公式(25)‑公式(26)分别计算出E1′,sd2，最后利用公式(27)计算出F2用以验证消息完整性，将sd2,T3,F2发送给MEC服务器MSj；

E1′＝H(idj||x)    (25)

F2＝H(idj||sd2||T3)                      (27)(33)MEC服务器MSj接收到消息后，首先通过公式(28)验证时间戳是否有效，若有效则通过公式(29)‑公式(30)计算出密钥协商参数M1″和Ni″，并通过公式(31)验证消息完整性；

|T4‑T3|＜？ΔT    (28)

H(idj||sd2||T3)＝？F2    (31)接着通过公式(32)，MEC服务器MSj计算终端设备Ci的密钥协商参数 生成随机数μ，并通过公式(33)‑公式(35)计算自己的密钥协商参数Nj,M2；

Nj＝μ·MS.G    (33)

最后，利用公式(36)，MEC服务器MSj使用自己的密钥协商参数与终端设备Ci的密钥协商参数共同计算出会话密钥SK，并使用公式(37)‑公式(38)计算出sd3和F3，将消息sd3,F3,T5发送给无线控制器；

F3＝H(idj||sd3||T5)                        (38)(34)无线控制器接收到MEC服务器MSj发来的消息，首先通过公式(39)‑公式(40)验证消息的时间戳和消息完整性，若通过验证，则使用公式(41)计算出MEC服务器MSj的密钥协商参数；

|T6‑T5|＜？ΔT    (39)

H(idj||sd3||T5)＝？F3    (40)接着生成一个随机数vidinew作为终端设备Ci的新伪身份，生成随机密钥协商参数δ，通过公式(42)‑公式(46)计算出D8,D9,kic；

D2′＝H(idi||∈||x)               (42)D4′＝H(idi′||PW″||∈||x)             (43)最后使用kic通过公式(47)加密消息[M2′,Nj′,D8,vidinew,T7]，通过公式(48)生成消息完整性验证信息F4，并将消息sd4,F4,D9发送给终端设备Ci；

sd4＝E(kic,[M2′,Nj′,D8,vidinew,T7])          (47)F4＝H(sd4||D9||T7)                         (48)(35)终端设备Ci收到无线控制器的消息后，首先通过公式(49)解密消息sd4，然后通过公式(50)和公式(51)对消息进行时间戳验证和完整性验证；

|T8‑T7|＜？ΔT                  (50)H(sd4||D9||T7)＝？F4                (51)若通过验证，则使用vidinew替代vidi，使用D8替代D6，最后通过公式(52)计算出 并结合全部密钥协商参数使用公式(53)计算出会话密钥SK；

经过以上步骤，在终端设备Ci与MEC服务器MSj之间实现了身份认证与密钥交换，共同得到了本次通话共同使用的会话密钥SK。