專利名稱：在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測便攜式用戶站的復(fù)制的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在《更攜式互耳關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)中才全測便攜式用戶
站的復(fù)制(duplication)的i殳備和方法，更具體i也，涉及一種用于 在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測便攜式用戶站的復(fù)制的設(shè)備和方法，其 中，即使在原始便攜式用戶站(PSS)的媒體接入控制(MAC)地 址、主密鑰、以及呼叫歷史計數(shù)被復(fù)制到非法復(fù)制的PSS時，仍能 檢測出PSS的非法復(fù)制。
背景技術(shù)：
由于美國在二十世紀(jì)70年代后期開發(fā)了使用蜂窩方法的移動 電信系統(tǒng)，所以作為第一^移動電信系統(tǒng)的高級移動電話業(yè)務(wù)
(AMPS)開始提供語音呼叫業(yè)務(wù)。在二十世紀(jì)90年代中期，第二 代移動電信系統(tǒng)被商業(yè)化，以及作為被開發(fā)來提供無線多媒體和高 速凄t據(jù)業(yè)務(wù)的第三 移動電信系統(tǒng)的國際移動電信-2000
(IMT-2000)在二十世纟己90年^后期一皮部分商業(yè)化并且目前正凈皮 使用。
移動電信:技術(shù)目前正處于乂人第三^移動電信系統(tǒng)邁向第四4戈 移動電信系統(tǒng)的過渡時期，并且正在積極執(zhí)行對可以提供比第三代 移動電信系統(tǒng)更高速的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的便攜式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究。便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)滿足了用戶想要隨時隨地都能使用便攜式 移動站以被提供高速互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求，并且由于便攜式互聯(lián)網(wǎng)系 統(tǒng)對整個電信業(yè)的普遍影響非常明顯，所以期望^f更攜式互耳關(guān)網(wǎng)系統(tǒng) 未來成為具有遠大前途的產(chǎn)業(yè)。因此，關(guān)于^更攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的國
際標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展集中于IEEE 802.16。
在包括便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的移動電信系統(tǒng)中，便攜式用戶站 (PSS)和移動電信網(wǎng)絡(luò)兩者都持有相同的私密密鑰，以防止除合 法用戶/裝置之外的第三方的非法使用，如圖l所示，并且對便攜式 用戶站(PSS)進行認證，以使移動電信網(wǎng)絡(luò)在提供業(yè)務(wù)時使用私
密密鑰來確認該PSS是否是原始PSS。下面將參照圖l詳細描述基 于矛A密的i人i正方法。
圖1是用于描述根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的用于檢測PSS的復(fù)制的方法的 示圖。在圖1中，移動電信網(wǎng)絡(luò)12包括無線接入站(RAS)、接入 控制^各由器(ACR)、和iU正月l務(wù)器。
如圖l所示，PSS 11和移動電信網(wǎng)絡(luò)12在扭i行認證程序之前 共享并存儲彼此一致的認證密鑰(A-key) 13和A-key'14，并通過 SSD的更新程序來存々者;波此一致的共享秘、密數(shù)據(jù)(SSD ) 15和SSD' 16。
然后，當(dāng)PSS 11嘗試接入移動電信網(wǎng)絡(luò)12時，其使用隨機數(shù) (RAND) 17 (乂人移動電信網(wǎng)絡(luò)12發(fā)出)、SSD和其他參凄t來產(chǎn)生 認證響應(yīng)(AUTHR ) 18，并將AUTHR 18傳輸至移動電信網(wǎng)絡(luò)12。
移動電信網(wǎng)絡(luò)12使用存儲于其中的關(guān)于用戶端的信息、通過 同一 AUTHR產(chǎn)生程序來計算認證響應(yīng)AUTHR，并將計算得到的 AUTHR與從PSS 11發(fā)出的AUTHR 18進行比4交，以檢查它們是否 ;f皮此一致。此時，移動電信網(wǎng)絡(luò)12還將從PSS 11發(fā)出的呼叫歷史計數(shù) COUNT與存儲在移動電信網(wǎng)絡(luò)12中的呼叫歷史計數(shù)進行比較，以 檢查它們是否彼此一致。
如果/人PSS 11發(fā)出的AUTHR和COUNT與移動電信網(wǎng)絡(luò)12 的AUTHR和COUNT —致，貝'J PSS 11 一皮i人i正為合法。
即，如果PSS ll在認證過程中成功，則允許其訪問電信業(yè)務(wù)， 但是如果其失敗，則執(zhí)行由網(wǎng)絡(luò)操作員設(shè)置的管理程序來分析認證 失敗的原因并將認證失敗的原因傳送至PSS 11。
然而，用于使用AUTHR和COUNT來4全測PSS的復(fù)制的方法 存在的問題在于，由于在移動電信網(wǎng)絡(luò)中分別比專交AUTHR和 COUNT,所以增加了在PSS和移動電信網(wǎng)絡(luò)之間的話務(wù)(traffic) 負載。
為了解決上述問題，韓國專利第281,566號公開了一種用于使 用呼叫歷史計數(shù)COUNT計算AUTHR來減小移動電信系統(tǒng)中的認 i正負載的方法。
然而，韓國專利第281,566號的方法具有以下問題，由于只4吏 用呼叫歷史計數(shù)COUNT來檢測PSS的復(fù)制，因此難以原樣應(yīng)用于 l更攜式互耳關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)。
首先，便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)允許多個用戶使用一個PSS,但是由 于只才丸4亍對PSS的i人i正，所以排除了對用戶的iU正。因此，當(dāng)A-key 和呼叫歷史計數(shù)COUNT被復(fù)制到復(fù)制的PSS時，難以確認PSS是
否被非法復(fù)制。其次，當(dāng)原始PSS被非法復(fù)制時，難以找出該復(fù)制是由用戶自
愿4丸行的還是由惡意的第三方4丸行的。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明旨在提供一種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測PSS的 非法復(fù)制的設(shè)備和方法，其中，無論何時成功地執(zhí)行了對PSS的認 證，都同時更新PSS的主密鑰以及認證授權(quán)和計費(AAA)服務(wù)器 的主密鑰，從而，即使當(dāng)原始PSS的媒體接入控制(MAC)地址、 主密鑰和呼叫歷史計翁^皮復(fù)制到復(fù)制的PSS時，仍可以才企測出PSS 的非法復(fù)制。
本發(fā)明還旨在提供一種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測PSS 的非法復(fù)制的設(shè)備和方法，其中，執(zhí)行請求可能被非法復(fù)制的PSS 的用戶輸入口令的認證程序，從而能夠找出復(fù)制是由用戶自愿執(zhí)行 的還是由惡意的第三方執(zhí)行的。
才支術(shù)方案
才艮據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種用于在^更攜式互耳關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)(包括 執(zhí)行對PSS的認證的認證授權(quán)和計費(AAA )服務(wù)器以及無線連接 PSS和AAA月良務(wù)器的無線4妄入站(RAS))中4企測1更攜式用戶站 (PSS)的復(fù)制的方法包括以下步驟(a)在AAA服務(wù)器，使用所 連接的PSS的主密鑰執(zhí)行第一i人證；(b)當(dāng)成功執(zhí)行第一i人證時， 更新所連接的PSS的主密鑰，而當(dāng)?shù)谝徽J證失敗時，使用提供給原 始PSS的固有信息執(zhí)行第二認證；以及(c)當(dāng)成功執(zhí)行第二認證 時，檢查復(fù)制可能性位值，當(dāng)不存在復(fù)制可能性位值時，將所連接 的PSS認證為合法的，并在分配復(fù)制可能性位值后更新所連4妻的PSS的主密鑰，而當(dāng)存在復(fù)制可能性位值或第二認證失敗時，將所 連接的PSS確定為被復(fù)制的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面， 一種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(包
括執(zhí)行認證的AAA服務(wù)器)中檢測便攜式用戶站(PSS )(該PSS 包括原始PSS以及存儲有包括原始PSS的MAC地址、主密鑰、和 呼叫計數(shù)的信息的復(fù)制的PSS)的復(fù)制的方法包括以下步驟(a) 在AAA服務(wù)器，使用所連接的PSS的主密鑰執(zhí)行第一認證；(b ) 當(dāng)成功執(zhí)行第一認證時，更新所連接的PSS的主密鑰并允許所連接 的PSS接入網(wǎng)絡(luò)，而當(dāng)?shù)谝徽J證失敗時，使用提供給原始PSS的固 有信息執(zhí)行第二認證；以及(c)當(dāng)成功執(zhí)行第二認證時，更新所 連接的PSS的主密鑰并允許所連接的PSS接入網(wǎng)絡(luò)，而當(dāng)?shù)诙J證 失敗時，將所連接的PSS確定為被復(fù)制的并拒絕所連接的PSS接入 網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面， 一種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢 測便攜式用戶站(PSS)的復(fù)制的設(shè)備包括存儲器，包括認證表 格，用于存儲用于每個PSS的主密鑰和復(fù)制可能性位值；PSS復(fù)制 確定裝置，用于將通過無線4妾入站(RAS)所連4妄的PSS的主密鑰 與存儲在認證表格中的主密鑰進行比較，以確定所連接的PSS是否 合法，并使用存儲在認證表格中的復(fù)制可能性位值來確定所連接的 PSS是否是被復(fù)制的；主密鑰更新裝置，用于當(dāng)所連接的PSS被確 定為合法的時，同樣更新所連接的PSS的主密鑰和認證表格中的主 密鑰；以及認證控制器，用于執(zhí)行與所連接的PSS的認證和復(fù)制確 定有關(guān)的全部操作。
有益效果
如上所述，才艮據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制4企測i殳備和方法具有以下優(yōu)點。首先，可以防止復(fù)制的PSS使用便攜式互聯(lián)網(wǎng)中的便攜式互聯(lián) 網(wǎng)業(yè)務(wù)，并且即^吏當(dāng)原始PSS的MAC地址、主密鑰、和呼叫歷史 計凄t:帔復(fù)制到復(fù)制的PSS時，仍可以4企測PSS的非法復(fù)制。
此外，如果原始PSS是非法復(fù)制的，則找出復(fù)制是否是用戶自 愿的還是由惡意第三方非法進行的。
此外，對原始PSS快速執(zhí)行不需要輸入口令的認證方法，而對 復(fù)制的PSS扭J于需要輸入口令的i人i正方法，/人而可以有歲文i也^U亍"i人 證。
此外，由于復(fù)制確認值是通過哈希函數(shù)計算出來的，而復(fù)制是 通過-瞼證復(fù)制確認值來4企測的，所以不需要使用其他裝置或改變協(xié) "i義;就可以實J見。


圖1是用于描述根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的用于檢測便攜式用戶站(PSS ) 的復(fù)制的方法的示圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 的示意圖3示出了圖2的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層結(jié)構(gòu)；
圖4至圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于檢測 PSS的復(fù)制的方法的基本構(gòu)思的示圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于PSS復(fù)制檢測方法的媒體接 入控制(MAC)消息的流禾呈的流禾呈圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的新定以的以檢測PSS的復(fù)制的MAC
計算CCV—PSS的方法；
圖13示出了圖IO所示的EAP-AKA和EAP-MD5;
圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系
統(tǒng)中的PSS的話務(wù)連4妾建立的流程圖15是示出了圖14的PSS復(fù)制才全測步驟P的詳細流程聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測PSS的非法復(fù)制的設(shè)備的框圖；以及
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的存儲器的認證表格。
以上附圖中的主要符號的描述
200: PSS
210: RAS
220: ACR
230: AAA月良務(wù)器
240: HA
300: PSS復(fù)制4企測設(shè)備310:消息*接收裝置 320: i人i正4空制器 330:存儲器 331:認證表 340: PSS復(fù)制確定裝置 350: iU正方法選纟奪裝置 360:主密鑰更新裝置 370: PSS復(fù)制通知裝置 380:消息傳輸裝置
具體實施例方式
下文中，將詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明并 不限于下面公開的示例性實施例，而是可以以各種形式實現(xiàn)。因此， 提供本示例性實施例用于充分公開本發(fā)明以及^f吏本領(lǐng)域的技術(shù)人 員充分了解本發(fā)明的范圍。
圖2是示出才艮據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的1"更攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的 示意圖，以及圖3示出了圖2的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括便攜式用戶站(PSS) 200;無纟戔4妻入》占(RAS) 210,用于執(zhí)4亍與PSS 200的4妄入和多種 服務(wù)有關(guān)的所有控制功能；接入控制路由器(ACR) 220，用于控 制RAS 210;認證4受4又和計費(AAA )月良務(wù)器230,連接至IP網(wǎng)絡(luò)以才丸4亍iU正、4受片又和計費功能；以及本i也代理(HA ) 240,用于通 過IP網(wǎng)絡(luò)提供IP移動性。
為了使高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在PSS 200移動時也可用，PSS 200和RAS 210以下面所述的正交頻分多址(OFDMA)方法進行通信。
OFDMA方法是結(jié)合了頻分多路復(fù)用(FDM)方法和時分多^各 復(fù)用(TDM)方法的多i 各復(fù)用方法。OFDMA在多徑衰減方面具有 魯棒性，并且具有高數(shù)據(jù)率，因而在高速數(shù)據(jù)傳輸過程中具有最優(yōu) 的傳輸效率。由于上述原因，OFDMA當(dāng)前被重點作為可以在便攜 式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為PSS200提供移動性的技術(shù)。
參照圖3，根據(jù)IEEE 802.16的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層結(jié)構(gòu)包 括物理層(L10 )和々某體接入控制(MAC )層(L21、 L22和L23 )。
物理層L10負責(zé)在典型的物理層中^L行的無線通信功能，例 如，調(diào)制/解調(diào)和編碼。
便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在一個MAC層中執(zhí)行各種功能，這不同于 具有在功能上^皮細分成多個層的有線互寫關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)。
MAC層包括保密子層L21、 MACV^共部分子層L22、以及業(yè) 務(wù)特定匯聚子層L23。
保密子層L21執(zhí)行裝置認證和私密密鑰交換功能以及加密功 能。保密子層L21僅執(zhí)行裝置認證，而用戶認證是由MAC的上層 (未示出)執(zhí)行的。
MAC公共部分子層L22是MAC層的核心，并且執(zhí)行系統(tǒng)訪 問功能、帶寬分配功能、話務(wù)連接建立和維護功能、以及QoS管理 功能。業(yè)務(wù)特定匯聚子層L23在連續(xù)數(shù)據(jù)通信中執(zhí)行有效載荷報頭 壓縮功能和QoS映射功能。
即，便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接收并傳輸各種消息，以使用具有圖3 層結(jié)構(gòu)的MAC消息來執(zhí)行關(guān)于各種操作的請求(REQ)功能、響 應(yīng)(RES)功能、和確^人(ACK)功能。
在圖2的〗更攜式互4關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)中，如果包括存4諸在原始PSS中的 A-key的所有信息都被復(fù)制到被復(fù)制的PSS中，則僅使用呼叫歷史 計數(shù)執(zhí)行對PSS認證的方法存在以下問題，不能找出復(fù)制是由用戶 自愿進行的還是由惡意的第三方進行的。
為了找出復(fù)制是由用戶自愿進行的還是由惡意的第三方進行 的，每當(dāng)成功才丸4亍對PSS 200的i人i正時，就更新在PSS 200和AAA 服務(wù)器230中的主密鑰。下文中，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實 施例的用于檢測PSS的非法復(fù)制的設(shè)備和方法。
圖4至圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于檢測 PSS的復(fù)制的方法的基本構(gòu)思的示圖。
(1 )原、:if臺PSS的i人i正
^口圖4戶斤示，通過RAS 210進入網(wǎng)絡(luò)的原J臺PSS 200 4丸4亍由 AAA月良務(wù)器230 i人i正的iU正程序，以4吏原始PSS 200a與AAA月良 務(wù)器230共享主密鑰1。
此時，假設(shè)原始PSS200a未被復(fù)制。
優(yōu)選地，原始PSS 200和AAA月良務(wù)器230 ^Vf亍i人i正考呈序而無 需請求輸入口令以進行快速認證。(2)原j臺PSS的復(fù)命J
^口圖5所示，發(fā)生了原始PSS 200a的復(fù)制。原始PSS 200a的 復(fù)制的PSS 200b可以由用戶自愿非法作出的或由惡意的第三方非 法作出的。
在這種情況下，存儲在原始PSS 200a中的包4舌MAC地址、主 密鑰和呼叫歷史計數(shù)的所有信息都被復(fù)制到復(fù)制的PSS 200b。
(3 )原J會PSS或復(fù)制的PSS的i人i正
^口圖6戶斤示，原J臺PSS 200a在復(fù)制的PSS 200b之前通過RAS 210進入網(wǎng)絡(luò)以才丸4亍iU正程序并凈皮成功iU正，A人而AAA月l務(wù)器230 產(chǎn)生用于^皮成功iU正的原始PSS 200a的新主密鑰2，并將新主密鑰 2 4專車lr至^^4臺PSS 200a。因it匕，^J會PSS 200a牙口 AAA月良務(wù)器230 共享主密鑰2，而復(fù)制的PSS 200b〗呆留主密鑰1。
才目反，3口圖7戶斤示，復(fù)制的PSS200b在原始PSS200a之前通 過RAS 210進入網(wǎng)絡(luò)以沖丸4亍i人i正禾呈序，并且復(fù)制的PSS 200b由于 其保留有主密鑰1而被成功認證。AAA服務(wù)器230產(chǎn)生用于被成 功認證的復(fù)制的PSS 200b的新主密鑰2，并將新主密鑰2傳輸至復(fù) 制白勺PSS200b。因it匕，復(fù)制的PSS200b和AAA月艮務(wù)器230共享主 密鑰2,而原始PSS200a保留主密鑰1。
(4 )根據(jù)原始PSS/復(fù)制的PSS的"i人證成功/失敗確定復(fù)制類型
首先，圖8示出了原始PSS 200a在原始PSS200a^f呆留主密鑰 2而復(fù)制的PSS200b保留主密鑰1的狀態(tài)下試圖進行認證的情況。 在這種情況下，由于原始PSS200a與AAA服務(wù)器230共享主密鑰2,因此成功執(zhí)行認證，并且AAA服務(wù)器230產(chǎn)生新主密鑰3并將 其傳輸至原始PSS 200a以共享。
接下來，示出了復(fù)制的PSS 200b在原始PSS 200a保留主密鑰 2而復(fù)制的PSS200b保留主密鑰1的狀態(tài)下試圖進行認證的情況。 在這種情況下，由于復(fù)制的PSS 200b具有與AAA月良務(wù)器230的主 密鑰不同的主密鑰，所以AAA服務(wù)器230引導(dǎo)(induce)復(fù)制的 PSS 200b的用戶執(zhí)行不同的認證程序。例如，作為不同的認i正程序， AAA月良務(wù)器230可以引導(dǎo)復(fù)制的PSS 200b的用戶車#入口令。
在由第三方作出復(fù)制的PSS 200b的情況下，復(fù)制的PSS 200b 的用戶發(fā)現(xiàn)難以知道口令，并因此認證失敗。在這種情況下，AAA 服務(wù)器230將復(fù)制的PSS 200b確定為由惡意的第三方非法復(fù)制的 并因此拒絕進行認證。因此，不為復(fù)制的PSS 200b更新主密鑰。
然而，在由用戶自愿4乍出原始PSS 200a的復(fù)制的PSS 200b的 情況下，復(fù)制的PSS 200b的用戶可以知道口令。因此，為了防止 復(fù)制的PSS 200b被使用，當(dāng)口令認證通過時，AAA服務(wù)器230才企 查對應(yīng)的PSS在認證表格中的"復(fù)制可能性，，位值，并在其為"0" 的情況下將其設(shè)為"1",以表示存在復(fù)制可能性。AAA服務(wù)器230 產(chǎn)生新的主密鑰3并將其傳輸至復(fù)制的PSS 200b以共享。
如果"復(fù)制可能性"位值為"1"并且復(fù)制的PSS 200b之前已 通過口令認證，則由于只有PSS用戶知道口令，所以AAA服務(wù)器 230確定復(fù)制的PSS 200b是由用戶自愿非法作出的。AAA服務(wù)器 230才巨纟色復(fù)制的PSS 200b的i人i正，并因jt匕不再為復(fù)制的PSS 200b 更新主密鑰。
如圖9所示，復(fù)制的PSS 200b在復(fù)制的PSS 2001W呆留主密鑰 2而原始PSS 200a保留主密鑰1的狀態(tài)下試圖進行認證(見圖7)。在這種情況下，由于復(fù)制的PSS 200b和AAA月良務(wù)器230共享相同 的主密鑰2，因此成功執(zhí)行認證，并且AAA服務(wù)器230產(chǎn)生新主 密鑰3并將其傳輸至復(fù)制的PSS 200b以共享。
接下來，描述原始PSS 200a在復(fù)制的PSS 200b 4呆留主密鑰2 而原始PSS 200a保留主密鑰1的狀態(tài)下試圖進行認證的情況。在 這種情況下，由于原始PSS 200a具有與AAA月l務(wù)器230的主密鑰 不同的主密鑰，因此AAA服務(wù)器230 I導(dǎo)原始PSS 200a的用戶執(zhí) 行不同認證程序。例如，作為不同的認證程序，AAA服務(wù)器230 可以引導(dǎo)原始PSS 200a的用戶輸入口令。
在這種情況下，原始PSS 200a的用戶可以知道口令并因此通 過口令認證。AAA服務(wù)器230才企查對應(yīng)的PSS在i人證表格中的"復(fù) 制可能性"位值，并且在其為"0"的情況下將其i殳置為"1"，以 表示存在復(fù)制可能性。AAA服務(wù)器230產(chǎn)生新的主密鑰3并將其 4專舉lr至原始PSS 200a以共享。
如果"復(fù)制可能性"位值為"1"并且原始PSS 200a之前通過 了 口令認證，則由于只有PSS用戶知道口令，所以AAA服務(wù)器230 確定原始PSS 200a是由用戶自愿非法復(fù)制的。AAA服務(wù)器230拒 纟色原始PSS 200a的認證，因此，不再為原始PSS 200a更新主密鑰。
如上所述，由于每當(dāng)PSS在PSS的網(wǎng)絡(luò)iU正中成功，就更新 PSS的主密鑰和AAA服務(wù)器230的主密鑰，所以可以通過比較PSS 的主密鑰和AAA服務(wù)器230的主密鑰來發(fā)現(xiàn)PSS是否是被復(fù)制的 PSS。
即，即使復(fù)制的PSS存儲了包括原始PSS的MAC地址、主密 鑰、和A-key的全部信息，^f旦是如果原始PSS和復(fù)制的PSS中的一 個成功地進行了認證，那么AAA服務(wù)器230的主密鑰就被更新。此后，當(dāng)其他接入請求使用之前的主密鑰進行認證時，AAA服務(wù) 器230識別主密鑰之間的差別，并懷lt對應(yīng)的MAC地址的PSS是
#皮復(fù)制的。
此時，對于被懷疑的PSS， AAA服務(wù)器230執(zhí)行口令認證程序， 從而要求用戶輸入口令。如果口令認證失敗，貝'J AAA服務(wù)器230 確定該PSS是由第三方惡意復(fù)制的。
如果被懷疑的成功進行了 PSS 口令認證，則AAA服務(wù)器230 確定該PSS是由用戶自愿非法復(fù)制的，這是因為只有用戶知道口 令。
下文中，將參照圖10至圖15更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的PSS 復(fù)制4企測方法。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于PSS復(fù)制檢測方法的MAC 消息的流禾呈的流程圖。
為了易于描述，我們將在RAS 210中產(chǎn)生的隨枳4t 1標(biāo)示為 RAND_RAS，將在PSS 200中產(chǎn)生的隨才幾tt 2標(biāo)示為RAND—PSS ， 將保留在PSS 200中的主密鑰標(biāo)示為Ml，將在PSS 200中計算得 到的復(fù)制確認值1標(biāo)示為CCV—PSS,將保留在AAA服務(wù)器230中 的主密鑰標(biāo)示為Ml'，以及將在AAA力良務(wù)器230中計算得到的復(fù) 制確"i人^直2標(biāo)示為CCV—AAA。
^口圖10戶斤示，在PSS 200 ,口 RAS 210的觀'^巨(ranging )考呈序 之后，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制才企測方法。
首先，當(dāng)完成了測距程序后，RAS210隨機產(chǎn)生用于確定PSS 200的復(fù)制的RAND RAS，并將其插入到PSS偽保護(PCP )-質(zhì)詢(PSS counterfeiting protection (PCP)畫challenge )消息中并3夸其4專 輸至PSS 200。
PCP-質(zhì)詢消息、以及稍后將描述的PCP-REQ消息、 PCP-REQ-AA消息和PCP-RSP消息是在本說明書中新定義以檢測 PSS的復(fù)制的MAC消息。以下將參照圖11描述這些MAC消息。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的被新定義以檢測PSS的復(fù)制的MAC 消息。
參照圖11 ，在才艮據(jù)IEEE 802.16的這些MAC消息中，定義了 10個類型來作為常失見的PKM消息，其^R/馬為3至12。
即，在本發(fā)明的示例性實施例中，作為代碼13至16的用于枱r 測PSS的復(fù)制的新PKM消息被添加到才艮據(jù)IEEE 802.16的常規(guī) PKM消息中。
此處，代碼為13的PKM消息是作為PSS偽保護請求消息的 "PCP-Challenge" , 碼為14和15的PKM消息是4乍為CCV_PSS -驗"i正"i青求消息的"PCP-REQ"和"PCP-REQ-AA"，而代^馬為16的 PKM消息是作為CCV_PSS響應(yīng)消息的"PCP-RSP"。
上述的用于檢測PSS的復(fù)制的這些類型的PKM消息被定義用 于本發(fā)明的示例性實施例的描述，并且它們并不用于限定含義或限 制本發(fā)明的范圍。因而，可以才艮據(jù)網(wǎng)絡(luò)才喿作員的策略來適當(dāng)改變術(shù) i吾、^;馬〗直和消息類型。
再次參照圖10, PSS 200 S尋包含在乂人RAS 210 4妄》]欠到的 PCP-Challenge消息中的RAND_RAS、在該PSS中隨才幾產(chǎn)生的 RAND—PSS、存儲在該PSS中的主密鑰Ml、和MAC地址輸入哈希函數(shù)來計算CCV—PSS,并將RAND—PSS、 MAC地址和CCV—PSS 插入到PCP-REQ消息中，然后將其傳llT至RAS 210。下面將參照 圖12詳細描述使用哈希函數(shù)計算CCV PSS的方法。
圖12示
CCV—PSS的方法。如以下等式1所示，4吏用^合希函凄之計算出 CCV_PSS。在RAS 210中隨機產(chǎn)生的RAND—RAS、在PSS 200中 隨機產(chǎn)生的RAND—PSS、存儲在PSS 200中的主密鑰Ml 、和PSS 200
的MAC地址被用作哈希函數(shù)的輸入值。
CCV—PSS=SHA1 {Ml I RAND—RAS I RAND—PSS I MAC address};
其中，SHAl是用于將長度很長的數(shù)據(jù)減小成預(yù)定長度的數(shù)據(jù) 的哈希函數(shù)，并用于增加數(shù)字簽名的效率以及檢查重要信息的完整 性。SHAl是通常用作表示互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)i義的IPSec、作為安全電子 郵件安全標(biāo)準(zhǔn)的SMIME、用于提供端對端安全性的TSL、以及在 基于認證的安全協(xié)議中的加密函數(shù)的函數(shù)。
再次參照圖10, RAS 210將在其中所產(chǎn)生的RAND—RAS連同 RAND_PSS、 MAC地址和CCV_PSS插入到PCP-REQ-AA消息中 并將其傳輸至AAA力l務(wù)器230。
即，PCP-REQ-AA消息包含RAND_RAS 、 RAND_PSS 、 MAC 地址、和CCV—PSS。
然后，AAA月良務(wù)器230將RAND—RAS、 RAND—PSS、保留在 其中的主密鑰Ml'、以及PSS 200的MAC地址輸入哈希函數(shù)以計 算用于確定PSS 200是否^皮復(fù)制的CCV_AAA。參照等式1可以容 易理解用于計算CCV AAA的方法，乂人而省略對其的描述。AAA服務(wù)器230將在PSS 200中計算得到的CCV_PSS與其中 計算得到的CCV—AAA進4亍比專交。
即，如果PSS 200和AAA服務(wù)器230具有相同的主密鑰，則 在PSS 200中計算得到的CCV—PSS與在AAA服務(wù)器230中計算得 到的CCV—PSS相同，從而，AAA服務(wù)器230可以使用保留在其中 的主密鑰Ml驗證CCV—PSS以檢查PSS 200是原始PSS還是非法 復(fù)制的PSS。
如果PSS 200的CCV—PSS與AAA月良務(wù)器230的CCV—AAA 相同，即，確定PSS 200的主密鑰與AAA月良務(wù)器230的主密鑰相 同，貝'j AAA服務(wù)器230將用于請求無需輸入口令的EAP-AKA認 證方法的PCP-RSP (EAP)消息傳輸至RAS210。
然而，如果PSS 200的CCV_PSS與AAA月良務(wù)器230的 CCV-AAA不同，即，確定PSS 200的主密鑰不同于AAA服務(wù)器 230的主密鑰，貝'J AAA服務(wù)器230確定PSS200是非法復(fù)制的，從 而將用于"i青求需要l敘入口令的EAP-MD5 iU正方法的PCP-RSP (雙 層EAP， double )傳輸至RAS 210。
EAP-AKA和EAP-MD5是可以用于i"更攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的認 證方法，并且為了易于理解，下面將參照圖13來描述EAP-AKA和 EAP-MD5。
圖13示出了圖10所示的EAP-AKA和EAP-MD5。
參照圖13,便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)支持可擴展認證協(xié)議(EAP)認 i正方法，該方法可以適應(yīng)用于在不同類型網(wǎng)纟各之間^是供漫游業(yè)務(wù)的 各種認證協(xié)議。在EAP中，由于將要實際應(yīng)用的認證算法由類型(Type )域確定，所以RAS和和ACR只傳輸EAP有效載荷而不考 慮認證算法，從而增強了安全性和擴展性。
方法的協(xié)議，例如，消息摘要號5(MD5)、傳輸層安全性(TLS)、 安全遠程口令(SRP )、和隧道TLS ( TTLS )。
除了 EAP-MD5、 EAP-TLS、 EAP-SRP、和EAP國TTLS夕卜，還 開發(fā)了基于USIM卡的EAP-AKA認證方法以應(yīng)用公共漫游互工作 功能?；?USIM 卡的 EAP-AKA i人i正方法是通過 EAP-R叫uest/AKA-identity消息_清求用戶的身^f分的iU正方法，并且 PSS的USIM卡通過EAP-Request/AKA-identity消息傳專#其身4分。 PSS的USIM卡驗證包含在從AAA服務(wù)器230傳輸?shù)南⒅械南?息認證碼(MAC)值，并在-驗證結(jié)果成功的情況下確認合成值。 AAA服務(wù)器230將接收到的合成值與保留在其中的合成值進行比 專交，并且在兩個合成值相同的情況下允許接入網(wǎng)絡(luò)。
EAP-MD5是這樣的一種認證方法，其中，AAA服務(wù)器230傳 輸用于通知PSS EAP-MD5開始的通知消息來要求用戶直接輸入用 戶ID和口令，PSS使用MD5對用戶ID和口令進行p合希運算并將 MD5哈希值傳輸至AAA服務(wù)器230，然后AAA服務(wù)器230將之 前存儲在其中的哈希值與MD5哈希值進行比較，并且在這兩個哈 希值相同的情況下，傳輸允許PSS接入網(wǎng)絡(luò)的消息。
即，如果PSS 200被確定為原始PSS，貝'J AAA服務(wù)器230將 用于請求無需輸入口令的EAP-AKA認證方法的PCP-RSP (EAP) 消息傳輸至RAS210， 乂人而當(dāng)在用戶站基本能力(SBC)協(xié)商程序 (將詳細描述)期間選才奪認i正方法時，能夠選4奪EAP-AKA認證方 法，從而可以對原始PSS進行快速認證而無需請求輸入口令。然而，如果PSS 20(M皮確定為非法復(fù)制的PSS，貝'JAAA服務(wù) 器230將用于請求EAP-AKA認證方法和需要輸入口令的EAP-MD5 認證方法的PCP-RSP (雙層EAP )傳輸至RAS 210,從而當(dāng)在SBC 協(xié)商程序期間選擇認證方法時，能夠選擇需要輸入口令的雙層EAP 認證方法。因此，可以發(fā)現(xiàn)PSS200是由用戶還是惡意的第三方通 過口令認i正程序非法復(fù)制的。
包含在PCP-RSP ( EAP )消息或PCP-RSP (雙層EAP )消息中 的認證方法信息被暫時存儲在RAS 210中，然后用于在SBC協(xié)商 禾呈序期間選沖奪"i人i正方法。
再次參照圖10，當(dāng)選擇認證方法時，執(zhí)行包括認證才莫式協(xié)商程 序的SBC十辦商禾呈序以進4亍PSS 200的i人i正。
首先，PSS 200將SBC-Request消息傳輸至RAS 210以進行基 本能力協(xié)商，即，用于選擇認證模式的協(xié)商。
此時，與可支持的認證模式有關(guān)的參數(shù)包含在用于認證模式選 擇的SBC-R叫uest消息中。這些參凄t包括用于物理層帶寬能力的協(xié) 商的帶寬分配支持參數(shù)和用于認證沖莫式協(xié)商的授權(quán)策略支持參數(shù)。
已乂人PSS 200 4妄收到SBC畫Request消息的RAS 210神丸4亍之前在 IEEE 802.16的保密標(biāo)準(zhǔn)中定義的基本能力協(xié)商以對PSS 200進行 認證，并使用包含在SBC-R叫uest消息中的認證才莫式協(xié)商參數(shù)來選 才奪一種可支持的"i人"i正才莫式。此時，作為EAP-AKA iU正方法，當(dāng)乂人 AAA月良務(wù)器230接收到PCP畫RSP ( EAP )消息時，RAS 210選才奪授 權(quán)策略支持參數(shù)，并且作為雙層EAP認證方法，當(dāng)從AAA服務(wù)器 230 4妾收到PCP-RSP (雙層EAP )消息時，RAS 210選4奪4受4又策略 支持參凄t，其中，扭J亍要求用戶$命入口令的EAP-MD5 i人i正方法以 及EAP-AKA iU正方法。RAS 210通過SBC-Reply消息將包括認證才莫式的基本能力協(xié)商 結(jié)果傳輸至PSS 200。
當(dāng)如上所述完成了對包括認證模式的各種基本能力的協(xié)商時， PSS 200和RAS 210根據(jù)通過上述方法(即，由AAA服務(wù)器230
i青,jt的i人i正方》去)戶斤選擇的i人"i正方'法來4丸^S人^正。
如果通過基本能力協(xié)商程序選才,了 EAP-AKA認證方法，則 PSS 200和RAS 210執(zhí)行對應(yīng)于圖10的部分"A"的EAP-AKA認 證程序。在IEEE 802.16的保密標(biāo)準(zhǔn)中/>開了 EAP-AKA認證程序， /人而省略對其的描述。
當(dāng)PSS 200凈皮EAP-AKA i人i正程序成功i人i正時，AAA月l務(wù)器 230石角定PSS 200是原j會PSS，更#斤只于應(yīng)的PSS 200的主密4月并通 過RAS 210將該主密鑰傳4lT至只于應(yīng)的RAS 210。
當(dāng)完成上述iU正一呈序和主密鑰更新程序時，允許PSS 200 4妻入網(wǎng)絡(luò)。
同時，如果通過基本能力協(xié)商程序選擇了雙層EAP認證方法， 則PSS 200和RAS 210批j亍對應(yīng)于圖10的部分B的雙層EAP iU正程序。
即，在EAP-AKA iU正^呈序之后，PSS 200和RAS 210寺丸4亍要 求用戶輸入口令的EAP-MD5的iU正程序。在IEEE 802.16的保密 標(biāo)準(zhǔn)中公開了雙層EAP認證程序，從而省略了對其的描述。
當(dāng)執(zhí)行EAP-MD5認證程序時，用戶可能會在輸入口令時出錯， 因而優(yōu)選地，允許用戶重新輸入口令達預(yù)定次數(shù)(例如，三次)。如果被懷疑為被非法復(fù)制的PSS 200才艮據(jù)雙層EAP認證程序成 功進4亍口令iU正，貝'J AAA月良務(wù)器230確定iU正表才各中的對應(yīng)PSS 200的復(fù)制可能性位值是否為"1"，以檢查對應(yīng)的PSS 200之前是 否已成功進行口令認證。
此處，復(fù)制可能性位值檢查PSS的復(fù)制可能性，并且當(dāng)不存在 對應(yīng)的PSS被確定為被復(fù)制的情況(即，不存在復(fù)制可能性)時， 將其設(shè)為"0"，而當(dāng)被懷疑為非法復(fù)制的PSS成功進行口令認證時， 將其設(shè)為T。
如果復(fù)制可能性位值為"0"，即，不存在對應(yīng)的PSS被確定為 非法復(fù)制的情況，則AAA服務(wù)器230將對應(yīng)PSS的復(fù)制可能性位 值設(shè)為"1"以表示存在對應(yīng)的PSS可^皮復(fù)制的可能性，更新用于 對應(yīng)的PSS的主密鑰，并通過RAS210將其傳輸至對應(yīng)的PSS。
如果復(fù)制可能性位值為"1",即，對應(yīng)的PSS之前已成功進行 口令i人i正，則由于知道口令的只有用戶，所以AAA月良務(wù)器230確 定對應(yīng)的PSS 200是由用戶自愿非法復(fù)制的，從而拒絕對應(yīng)的PSS 接入網(wǎng)絡(luò)并向網(wǎng)絡(luò)操作員報告對應(yīng)的PSS是復(fù)制的。
如果被懷疑為非法復(fù)制的PSS 200沒有通過口令認證，則AAA 服務(wù)器230確定對應(yīng)的PSS200是由第三方惡意復(fù)制的，并拒絕對 應(yīng)的PSS 200接入網(wǎng)絡(luò)，同時向網(wǎng)絡(luò)操作員報告，使得復(fù)制的PSS 的主密鑰不能被更新。
如上所述，才艮據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制4全測方法，由于每當(dāng)PSS 200 成功進行認證，就同時更新PSS 200和AAA服務(wù)器230的主密鑰， 從而通過將PSS 200的主密鑰與AAA服務(wù)器230的主密鑰進行比 較可以容易地執(zhí)行檢查對應(yīng)的PSS是否是復(fù)制的PSS。此外，根據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制檢測方法，由于另外執(zhí)行了要求 被懷疑為復(fù)制的PSS的用戶輸入口令的認證程序，因此可以4企查 PSS是由用戶還是由惡意的第三方非法復(fù)制的。
下文中，將參照附圖更加詳細地描述PSS復(fù)制一全測方法。
圖14是示出了才艮據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的《更攜式互聯(lián)網(wǎng)系 統(tǒng)中的PSS的話務(wù)連4妄i殳置的流考呈圖。
參照圖14，當(dāng)PSS 200進入RAS 210的區(qū)i或時(S902)，PSS 200 設(shè)置與RAS 210的下行鏈路同步，并獲得上行鏈路參數(shù)(S904)。 例如，根據(jù)物理層的特性，參數(shù)可以包括信道描述符消息(例如， 信噪比(SNR))。
纟《后，PSS 200牙口RAS 210 4丸4亍觀^巨考呈序(S906 )。 jt匕處，#1 4亍"測距，，以才交正在將要匹配的PSS 200和RAS 210之間的定時、 功率和頻率信息，并且在初始階,炎4jM于初始測距程序，然后^M亍4吏
用CDMA碼的周期性測距程序。
當(dāng)完成測距程序時，確定PSS200是否是復(fù)制的PSS (S908)。 此時，如圖14所示，還執(zhí)行根據(jù)SBC協(xié)商和PSS復(fù)制確定結(jié)果的 iU正方法選擇禾呈序。
根據(jù)在PSS復(fù)制確定步驟S908中選擇的"i人證方法來執(zhí)行對 PSS 200的認證(S910 ),并且根據(jù)認證的成功或失敗來確定復(fù)制類 型(S912)。
為了易于描述，將PSS復(fù)制確定步驟S908、PSS認i正步驟S910、 和PSS復(fù)制類型確定步艱《S912稱為PSS復(fù)制4企測步-驟P。下面3尋 參照圖14來更加詳細地描述PSS復(fù)制4企測步驟P。圖15是示出了圖14的PSS復(fù)制4企測步驟P的詳細流程圖。
首先，AAA服務(wù)器230通過從RAS 210傳輸?shù)腜CP-REQ-AA 消息來4妄J]丈PSS 200的CCV—PSS( S102 )。除了 PSS 200的CCV—PSS 夕卜，PCP-REQ-AA消息還包含RAND—RAS、 RAND—PSS和PSS 200 的MAC地址。
AAA服務(wù)器230將RAND—RAS、 RAND—PSS、主密鑰Ml'、 和PSS 200的MAC地址中的至少一個輸入p合希函凄t來計算 CCV_AAA，以確定PSS200是否是^皮復(fù)制的(S104)。使用等式l 來計算CCV—AAA，并省略對其的描述。
即，由于如果PSS200與AAA服務(wù)器230具有相同的主密鑰， 則在PSS 200中計算得到的CVV—PSS與在AAA服務(wù)器230中計算 得到的CCV—AAA相同，所以AAA服務(wù)器230使用保留在其中的 主密鑰Ml'和相同的p合希函數(shù)輸入值來計算CCV_AAA以驗證PSS 200的CCV一PSS。
然后，確定PSS 200的CCV—PSS是否與AAA服務(wù)器230的 CCV—AAA相同，即，PSS 200的主密鑰Ml是否與AAA服務(wù)器 230的主密鑰M1相同(S106)。
^口果PSS 200的CCV—PSS與AAA月艮務(wù)器230的CCV—AAA 相同，即，PSS 200的主密鑰Ml與AAA服務(wù)器230的主密鑰Ml' 相同，貝'J AAA服務(wù)器230確定對應(yīng)的PSS 200為原始PSS，并在 SBC協(xié)商程序期間選擇不需要輸入口令的認證方法(S108 )。因此， 對對應(yīng)的PSS 200執(zhí)行不需要輸入口令的認證方法(例如，基于 USIM的EAP-AKA i人i正方法)(S110 )。當(dāng)對應(yīng)的PSS 200成功進行認證時，AAA服務(wù)器230更新保留 在其中的主密鑰并將更新后的主密鑰傳輸至PSS (S112至S114)。
因此，當(dāng)完成認證程序和主密鑰更新程序時，允許該PSS接入 網(wǎng)絡(luò)(S116)。
如果PSS 200的CCV—PSS與AAA服務(wù)器230的CCV—AAA 不相同，即，PSS 200的主密鑰Ml與AAA服務(wù)器230的主密鑰 Ml'不相同，則AAA服務(wù)器230確定對應(yīng)的PSS 200是非法復(fù)制的 PSS，并在SBC協(xié)商程序期間選擇需要輸入口令的認證方法(例如， EAP-MD5) (S118)。因此，對對應(yīng)的PSS200執(zhí)行需要輸入口令的 認證方法(S120)。
接下來，確定被懷疑為復(fù)制的PSS200之前是否成功進行口令 認證(S1221)。當(dāng)PSS 200之前已成功進4亍口令認證時，AAA月艮務(wù) 器230確定復(fù)制可能性位值是否為"1"，以確認對應(yīng)的PSS200之 前是否成功進行口令認證(S124)。
此處，復(fù)制可能性位值檢查PSS的復(fù)制可能性，并且當(dāng)不存在 對應(yīng)的PSS被確定為復(fù)制的情況(不存在復(fù)制可能性)時，將其設(shè) 為"0"，而當(dāng)被懷疑為非法復(fù)制的PSS成功進行口令認證時，將其 設(shè)為T。
即，在用戶自愿復(fù)制PSS的情況下，如果PSS200成功進行口 令認證，則PSS200可以接入網(wǎng)絡(luò)。然而，如果復(fù)制的PSS連續(xù)試 圖接入網(wǎng)絡(luò)，檢查復(fù)制可能性位值，并且將其復(fù)制可能性位值設(shè)置 為'T，，則確定存在該PSS為非法復(fù)制的高可能性。因此，即使對 應(yīng)的PSS成功進行口令認證，該PSS的接入仍會4皮拒絕。如果復(fù)制可能性位值為"0",即，不存在對應(yīng)的PSS之前被確 定為非法復(fù)制的情況，則AAA服務(wù)器230將復(fù)制可能性位值設(shè)為 "1"以表示存在對應(yīng)的PSS為復(fù)制的可能性(S126),并且更新對 應(yīng)的PSS的主密鑰，并通過RAS21(M夸其傳lt至PSS200。
如果復(fù)制可能性位值為"1"，即，確定對應(yīng)的PSS之前已成功 進行口令認證，那么由于知道口令的只有用戶，所以AAA月l務(wù)器
230確定對應(yīng)的PSS 200是非法復(fù)制的(S128),并且拒絕對應(yīng)的 PSS200接入網(wǎng)絡(luò)，同時將其報告給網(wǎng)絡(luò)操作員(S130)。
同時，如果纟皮懷疑為非法復(fù)制的PSS 200未通過口令認證，則 AAA月l務(wù)器230確定對應(yīng)的PSS 200是由第三方惡意復(fù)制的 (S132)，并且拒絕對應(yīng)的PSS 200接入網(wǎng)絡(luò)，同時將其報告給網(wǎng) 絡(luò)操作員(S130)。
如上所述，根據(jù)PSS復(fù)制檢測步驟P，即使復(fù)制的PSS存儲了 包括原始PSS的MAC地址、主密鑰、A-key、和呼叫歷史計tt的 所有信息，但如果原始PSS或復(fù)制的PSS之一成功進行認證，則 AAA服務(wù)器230更新主密鑰，而如果其他人請求4吏用之前的主密 鑰進行認證，則AAA服務(wù)器230識別主密鑰之間的差別，并懷疑 對應(yīng)MAC地址的PSS是非法復(fù)制的。
另夕卜，由于用戶被要求輸入被懷疑為復(fù)制的PSS的口令，因此， 可以發(fā)現(xiàn)PSS 200是由用戶自愿還是由惡意的第三方非法復(fù)制的。
再次參照圖14，如果確定了 PSS20(M皮確定為合法的并因而允 許PS S 200接入網(wǎng)絡(luò)，則產(chǎn)生用于加密話務(wù)數(shù)據(jù)的話務(wù)加密密鑰并 將其分發(fā)給PSS 200 ( S914 )。當(dāng)用于產(chǎn)生和分發(fā)話務(wù)加密密鑰的程序完成時，RAS210協(xié)商 與PSS的MAC層有關(guān)的功能以注冊PSS200的裝置地址(S916)。
接下來，RAS 210通過DHCP服務(wù)器或MIP服務(wù)器來為PSS 200 分配IP地址，以建立IP連接(S918 )。
為分配有IP地址的PSS 200建立話務(wù)連接，從而可以向PSS 200 提供話務(wù)服務(wù)(S920 )。
下面將描述才艮據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于在便攜式互聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)中才企測PSS的非法復(fù)制的i殳備的一個實例。
圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于檢測便攜式 互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的PSS的非法復(fù)制的設(shè)備的框圖。
如圖16所示，PSS復(fù)制檢測設(shè)備300包括消息接收裝置310, 用于接收來自RAS 210或ACR 220的消息；認證控制器，用于分 析包含在由消息接收裝置310接收到的消息中的信息，以控制與 PSS 200的認證和復(fù)制確定有關(guān)的全部操作；存儲器330，具有用 于存儲PSS 200的認證和復(fù)制確定所需的各種信息的認證表格331; PSS復(fù)制確定裝置340，用于基于記錄在存儲器330的認證表格331 中的信息來確定PSS 200是否是^皮復(fù)制的；認證方法選沖奪裝置350， 用于根據(jù)關(guān)于PSS 200是否是被復(fù)制的確定結(jié)果來為PSS選擇認證 方法；主密鑰更新裝置360，用于每當(dāng)PSS 200成功進行認證，就 更新主密鑰；PSS復(fù)制通知裝置370,用于根據(jù)PSS復(fù)制確定裝置 340的復(fù)制確定結(jié)果，通知PSS 200是纟皮復(fù)制的事實；以及消息傳 輸裝置380，用于將消息傳輸至RAS 210和ACR 220。
PSS復(fù)制檢測設(shè)備300優(yōu)選地被設(shè)置在圖2所示的遵循IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的AAA服務(wù)器230中。如果PSS復(fù)制沖全測設(shè)備300被設(shè)置在AAA服務(wù)器230中，則可以省略執(zhí)行相同功能的部件以簡 化其結(jié)構(gòu)。
消息接收和傳輸裝置310和380從/向RAS 210和ACR 220接
收/傳輸消息，并且在結(jié)構(gòu)上與典型的便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所使用 的那些裝置相同，,人而省略只于其的描述。
認證控制器320分析包含在由消息接收裝置310接收到的消息 中的信息，以控制與PSS 200的認證和復(fù)制確定有關(guān)的全部才喿作。
存儲器330具有其中存儲有PSS 200的認證和復(fù)制確定所需的 信息的認證表格331。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的存儲器的認證表格。
如圖17所示，認證表才各存儲了 RAND_RAS、 RAND—PSS、 PSS 的MAC地址、CCV—PSS、 AAA服務(wù)器的主密鑰、口令、復(fù)制可 能性位值、CCV一AAA、認證密鑰的序列號、以及認證密鑰的終止 信息中的至少一個。以上已參照圖IO對復(fù)制可能性位值的功能進 行了描述，從而省略對其的描述。
再次參照圖16， PSS復(fù)制確定裝置340基于記錄在存儲器330 的認證表格331中的信息來確定PSS是否是被復(fù)制的，隨后將詳 細描述PSS復(fù)制確定裝置340的4喿作。
認證方法選擇裝置350根據(jù)PSS復(fù)制確定裝置340的確定結(jié)果 來為PSS選擇認證方法。如果對應(yīng)的PSS 200被確定為合法，則 該認證方法選擇裝置在SBC協(xié)商程序期間選擇不需要輸入口令的 認i正方法，而如果對應(yīng)的PSS200被確定為纟皮非法復(fù)制，則在SBC 協(xié)商程序期間選擇需要輸入口令的認證方法。當(dāng)PSS 200才艮據(jù)由iU正方法選擇裝置350選擇的iU正方法成功 進行認證時，主密鑰更新裝置360更新記錄在存儲器330的認證 表格331中的主密鑰，并通過消息傳輸裝置380將更新后的主密 鑰傳lt至PSS 200。
PSS復(fù)制通^口裝置370 S夸PSS 200 #LPSS復(fù)制石角定裝置340確 認為復(fù)制的事實通知網(wǎng)絡(luò)才喿作員。此時，還通知網(wǎng)絡(luò)操作員復(fù)制 是由用戶自愿進行的還是由惡意的第三方進行的。
下文中，將詳細描述當(dāng)被設(shè)置在AAA服務(wù)器230中時的PSS 復(fù)制檢測設(shè)備300的操作。
首先，消息接收裝置310從RAS 210接收PCP-REQ-AA消息， 然后認證控制器320分析PCP-REQ-AA消息以將包含在 PCP-REQ-AA消息中的RAND—RAS、 RAND—PSS、 PSS 200的 MAC地址、和PSS 200的CCV_PSS存儲到存儲器330的認證表 格331中。
PSS復(fù)制確定裝置340將記錄在存儲器330的認證表格331中 的RAND—RAS、 RAND—PSS、主密鑰Ml、和PSS 200的MAC
地址輸入p合希函凄t以計算AAA月良務(wù)器230的CCV—AAA。以上已 描述了4吏用等式1的CCV一AAA計算方法，因此省略對其的描述。
PSS復(fù)制確定裝置340將PSS 200的CCV—PSS與AAA服務(wù)器 230的CCV—AAA進行比較以找出CCV—PSS是否與CCV—AAA相同。
即，PSS復(fù)制確定裝置340確定PSS 200的主密鑰M1是否與 AAA服務(wù)器230的主密鑰Ml'相同。如果PSS 200的CCV—PSS與AAA服務(wù)器230的CCV—AAA 相同，即，PSS 200的主密鑰Ml與AAA月良務(wù)器230的主密鑰Ml' 相同，貝'J PSS復(fù)制確定裝置340確定只于應(yīng)的PSS 200為原始PSS。
然而，如果PSS 200的CCV—PSS與AAA月良務(wù)器230的 CCV—AAA不相同，即，PSS 200的主密鑰Ml與AAA服務(wù)器230 的主密鑰Ml'不相同，貝，j PSS復(fù)制確定裝置340確定對應(yīng)的PSS 200為非法復(fù)制的。
如果對應(yīng)的PSS 200被確定為合法，則i人證方法選4奪裝置350 在SBC協(xié)商程序期間選擇不需要輸入口令的認證方法。
如果認證控制器320執(zhí)行不需要輸入口令的認證方法并且PSS 200成功進行認證，則主密鑰更新裝置360更新認證表格331的主 密鑰。
更新后的主密鑰通過消息傳輸裝置380被傳輸至PSS 200，從 而PSS 200的主密4月也-皮更豸斤。
然而，如果對應(yīng)的PSS 200 #皮確定為非法復(fù)制的，則i人i正方法 選擇裝置350在SBC協(xié)商程序期間選擇需要輸入口令的認證方法。 認證控制器執(zhí)行需要輸入口令的認證方法.
如果復(fù)制的PSS成功進行口令認證，貝'J PSS復(fù)制確定裝置340 檢查認證表格331中的復(fù)制可能性位值是否為"l",以檢查對應(yīng)的 PSS之前是否成功進行了 口令i人i正。
如果復(fù)制可能性位值為"0",即，不存在對應(yīng)的PSS被確定為 非法復(fù)制的情況，則PSS復(fù)制確定裝置340將對應(yīng)的PSS的復(fù)制 可能性位值設(shè)為"1"，以表示存在對應(yīng)的PSS可能被復(fù)制的可能 性，并將其記錄到認證表格331中。主密鑰更新裝置360更新對應(yīng)的PSS的主密鑰，并通過消息傳 輸裝置380將其傳輸至對應(yīng)的PSS,從而可以更新PSS 200的主密 鑰。
如果復(fù)制可能性位值為'T，，即，確定對應(yīng)的PSS之前成功進 行了口令認證，則由于知道口令的人只有用戶，所以PSS復(fù)制確 定裝置340確定對應(yīng)的PSS200是由用戶自愿非法復(fù)制的，因此，
拒絕對應(yīng)的PSS接入網(wǎng)絡(luò)并將對應(yīng)的PSS是復(fù)制的事實報告給網(wǎng) 絡(luò)操作員。
如果被懷疑為非法復(fù)制的PSS 200未通過口令認證，貝'J PSS復(fù) 制確定裝置340確定對應(yīng)的PSS 200是由第三方惡意復(fù)制的，并 拒絕對應(yīng)的PSS 200接入網(wǎng)絡(luò)，同時將其報告給網(wǎng)絡(luò)操作員。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制才企測設(shè)備，由于每當(dāng)PSS 200 成功進行認證，PSS 200和AAA服務(wù)器230的主密鑰就被同時更 新，所以可以通過將PSS200的主密鑰和AAA服務(wù)器230的主密 鑰進行比較來檢查對應(yīng)的PSS是否是復(fù)制的PSS。
此外，根據(jù)本發(fā)明的PSS復(fù)制檢測設(shè)備，由于額外執(zhí)行了要求 被懷疑為復(fù)制的PSS的用戶輸入口令的認證程序，所以可以檢查 PSS是由用戶還是由惡意的第三方非法復(fù)制的。
本發(fā)明的示例性實施例可以由計算機可執(zhí)行的程序來實現(xiàn)，并 且還可以由使用計算機可讀記錄介質(zhì)運行程序的通用數(shù)字計算機 來實現(xiàn)。
盡管已參照本發(fā)明的 一些示例性實施例示出并描述了本發(fā)明， 但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā) 明的精神和范圍的條件下，可以在形式和細節(jié)上對本發(fā)明進行各 種改變。
權(quán)利要求
1. 一種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測便攜式用戶站(PSS)的復(fù)制的方法，所述便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括執(zhí)行對所述PSS的認證的認證授權(quán)和計費(AAA)服務(wù)器以及無線連接所述PSS和所述AAA服務(wù)器的無線接入站(RAS)，所述方法包括以下步驟(a)在所述AAA服務(wù)器，使用所連接的PSS的主密鑰執(zhí)行第一認證；(b)當(dāng)成功執(zhí)行所述第一認證時，更新所連接的PSS的所述主密鑰，而當(dāng)所述第一認證失敗時，使用提供給原始PSS的固有信息執(zhí)行第二認證；以及(c)當(dāng)成功執(zhí)行所述第二認證時，檢查復(fù)制可能性位值，當(dāng)不存在復(fù)制可能性位值時，將所連接的PSS認證為合法的，并在分配復(fù)制可能性位值后更新所連接的PSS的所述主密鑰，而當(dāng)存在復(fù)制可能性位值或所述第二認證失敗時，將所連接的PSS確定為被復(fù)制的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(a)中，通 過比較使用所連接的PSS的所述主密鑰計算得到的第一復(fù)制 確認值與使用保留在所述AAA服務(wù)器中的主密鑰計算得到的 第二復(fù)制確認值，執(zhí)行所述第一認證。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一復(fù)制確認值是使 用所連接的PSS的所述主密鑰以及在所述RAS中產(chǎn)生的隨枳』 數(shù)、在所連接的PSS中產(chǎn)生的隨機數(shù)和所連接的PSS的MAC 地址中的至少一個計算得到的，而所述第二復(fù)制確認值是使用 所述AAA月良務(wù)器的所述主密鑰和在所述RAS中產(chǎn)生的所述隨機數(shù)、在所連接的PSS中產(chǎn)生的所述隨機數(shù)和所連接的PSS 的所述MAC i也址中的至少 一個計算4尋到的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(a)中，所 述主密鑰是更新后的主密鑰或由所述AAA服務(wù)器分配的第一 主密鑰。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一主密鑰是在第一 次執(zhí)行對所述原始PSS的認證時由所述AAA服務(wù)器分配的主 密鑰，而所述更新后的主密鑰是每當(dāng)成功執(zhí)行所述第一認證或 所述第二認證由所述AAA服務(wù)器分配的主密鑰。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(a)中，使 用基于USIM卡的EAP-AKA認證方法來執(zhí)行所述第一認證。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(a)中，連 接至所述AAA服務(wù)器的所述PSS是原始PSS、或存儲有所述 原始PSS的MAC地址、主密鑰、和呼叫計凄t中的至少一個的 復(fù)制的PSS。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(b)中，使 用EAP-MD5 i人i正方法來^l^亍所述第二i人i正。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在所述步驟(c)之后，還包括 以下步-驟(d)當(dāng)所連接的PSS被確定為被復(fù)制的時，拒絕所連接 的PSS接入網(wǎng)絡(luò)，并向網(wǎng)絡(luò)操作員才艮告所連接的PSS為復(fù)制 的PSS。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述步驟(d)中，當(dāng) 存在所述復(fù)制可能性位值時，向所述網(wǎng)絡(luò)操作員報告復(fù)制類 型，以確定所連接的PSS是由用戶自愿復(fù)制的，而當(dāng)所述第 二iU正失敗時，確定所連4妄的PSS是由第三方復(fù)制的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(b)和(c) 中，更新所述主密鑰，以使所述AAA服務(wù)器產(chǎn)生新的主密鑰， 并將所述新的主密鑰傳^T至所連^妄的PSS, 乂人而所連^妻的PSS 的主密鑰與所述AAA服務(wù)器的主密鑰相同。
12. —種用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測便攜式用戶站(PSS)的 復(fù)制的方法，所述便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括執(zhí)行認證的AAA服 務(wù)器，所述PSS包括原始PSS和存儲有包括所述原始PSS的 MAC地址、主密鑰、和呼叫計tt的信息的復(fù)制的PSS，所述 方法包4舌以下步-銀(a )在所述AAA服務(wù)器，使用所連接的PSS執(zhí)行第一認證；(b) 當(dāng)成功執(zhí)行所述第一認證時，更新所連接的PSS的 所述主密鑰并允i午所連4妄的PSS "l妄入網(wǎng)全備，而當(dāng)所述第一i人 證失敗時，使用提供給原始PSS的固有信息來執(zhí)行第二認證； 以及(c) 當(dāng)成功4丸行所述第二認證時，更新所連接的PSS的 所述主密鑰并允許所連4妄的PSS 4妄入所述網(wǎng)絡(luò)，而當(dāng)所述第 二認證失敗時，將所連接的PSS確定為,皮復(fù)制的并拒絕所連 接的PSS接入所述網(wǎng)絡(luò)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述步驟(c)中，當(dāng) 成功執(zhí)行所述第二認證時，檢查復(fù)制可能性位值，當(dāng)不存在復(fù) 制可能性位值時，分配所述復(fù)制可能性位值，并且更新所連接的PSS的所述主密鑰，從而允許所連接的PSS接入所述網(wǎng)絡(luò)； 以及即4吏成功進4亍第二認i正，^旦當(dāng)存在所述復(fù)制可能性位值 時，仍將所連接的PSS確定為一皮復(fù)制的，從而拒絕將所連接 PSS接入所述網(wǎng)絡(luò)。
14. 一種用于在〗更攜式互耳關(guān)網(wǎng)系統(tǒng)中4企測1更攜式用戶站(PSS)的 復(fù)制的設(shè)備，包括存儲器，包括認證表格，用于存儲用于每個PSS的主密 鑰和復(fù)制可能性位值；PSS復(fù)制確定裝置，用于將通過無線接入站(RAS )連接 的所述PSS的主密鑰與存儲在所述認證表格中的主密鑰進行 比較，以確定所連接的PSS是否是原始PSS，并且使用存儲 在所述認證表格中的復(fù)制可能性位值來確定所連接的PSS是 否是被復(fù)制的；主密鑰更新裝置，用于當(dāng)確定所連4妄的PSS為合法的時， 同才羊更新所連4妄的PSS的所述主密鑰和所述i人i正表才各中的主 密鑰；以及認證控制器，用于執(zhí)行與所連接的PSS的認證和復(fù)制確 定有關(guān)的全部"f喿作。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述認證表格包括所述 PSS的主密鑰、用于所述PSS的復(fù)制可能性位值、以及提供 纟合原始PSS的〗言息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述認證表格包括在所 述RAS中產(chǎn)生的隨枳4t、所連接的PSS的MAC地址、在所 連接的PSS中產(chǎn)生的隨機數(shù)、在所述PSS復(fù)制確定裝置中計 算得到的復(fù)制確認值、認證密鑰的序列號、和所述認證密鑰的 鄉(xiāng)冬止4言息中的至少 一個。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括認證方法選擇裝置， 用于才艮據(jù)所述PSS復(fù)制確定裝置的確定結(jié)果來選4奪所連接的 PSS的認證方法。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所連接的PSS被所述PSS復(fù)制確定裝置確定為合法的時，所述"y^正方法選才奪裝置選4奪用于所連^妄的pss的iu正的第一iU正方法，以及當(dāng)所連接的PSS ^皮所述PSS復(fù)制確定裝置確定為被復(fù)制 的時，所述認證方法選擇裝置選擇用于所連接的PSS的認證 的使用了提供給所述原始PSS的固有信息的第二認證方法。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述PSS復(fù)制確定裝置當(dāng)所連接的PSS的復(fù)制確認值與所述認證表格中的復(fù)制 確iU直相同時，通過確定所連4妄的PSS的主密鑰與所述確i人 表格中的主密鑰相同，將所連接的PSS確定為合法的；以及當(dāng)所連接的PSS的復(fù)制確認值與所述認證表格中的復(fù)制 確i^"直不相同時，通過確定所連"f矣的PSS的主密鑰與所述確 認表格中的主密鑰不相同，將所連接的PSS確定為被復(fù)制的。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所連接的PSS的復(fù)制確 認值是通過哈希函數(shù)計算得到的，其中，除了所連接的PSS 的主密鑰外，所述哈希函數(shù)還接收在所述RAS中產(chǎn)生的隨機 數(shù)、在所連接的PSS中產(chǎn)生的隨機數(shù)、和所連接的PSS的MAC 地址中的至少 一個作為輸入值，而所述認證表格中的復(fù)制確認 值是通過哈希函數(shù)計算得到的，其中，除了所述認證表格中的 主密鑰外，所述哈希函數(shù)還接收在所述RAS中產(chǎn)生的所述隨 機數(shù)、在所連接的PSS中產(chǎn)生的所述隨機數(shù)、所連接的PSS 的所述MAC地址中的至少 一個作為Hr入l直。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所連接的PSS被確認 為合法的時，所述認證控制器執(zhí)行所述第一認證，而當(dāng)所連接 的PSS被確定為被復(fù)制的時，所述認證控制器執(zhí)行使用提供 給原始PSS的固有信息的所述第二認證。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述第一認證方法是基 于USIM卡的EAP-AKA iU正方法，以及所述第二iU正方法是 EAP-MD5 iU正方法。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)成功執(zhí)行所述第二認 證時，所述PSS復(fù)制確定裝置沖企查存4諸在所述i人證表才各中的 所連接的PSS的復(fù)制可能性位值，當(dāng)不存在所述復(fù)制可能性 位值時將所連接的PSS確定為合法的，分配所述復(fù)制可能性 位值，并將所分配的復(fù)制可能性位值存儲到所述認證表4各中。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)成功執(zhí)行所述第二認 證時，所述PSS復(fù)制確定裝置檢查存儲在所述認證表格中的 所連接的PSS的復(fù)制可能性位值，并且當(dāng)所述復(fù)制可能性位 值存在或所述第二認證失敗時，所述PSS復(fù)制確定裝置將所 連4妄的PSS確定為纟皮復(fù)制的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，當(dāng)成功執(zhí)行對所連接的 PSS的所述第二"i人證時，所述PSS復(fù)制確定裝置在所述i人i正 表格中的復(fù)制可能性位值存在時將所連接的PSS確定為由用 戶自愿復(fù)制的，而當(dāng)對所連4妄的PSS的所述第二i人i正失敗時， 所述PSS復(fù)制確定裝置將所連4妄的PSS確定為由第三方復(fù)制 的。
26. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，進一步包括PSS復(fù)制通知裝 置，用于根據(jù)所述PSS復(fù)制確定裝置的確定結(jié)果來通知所連 接的PSS是一皮復(fù)制的。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于在便攜式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中檢測便攜式用戶站(PSS)的復(fù)制的設(shè)備和方法。每當(dāng)PSS成功進行認證，就同樣更新PSS的主密鑰和AAA服務(wù)器的主密鑰?？梢酝ㄟ^在認證程序期間將PSS的主密鑰與AAA服務(wù)器的主密鑰進行比較來確定PSS是否是被復(fù)制的。此外，可以通過對被懷疑為被復(fù)制的PSS額外執(zhí)行要求輸入口令的認證程序來找出對應(yīng)的PSS的復(fù)制是由用戶自愿還是由第三方作出的。
文檔編號H04W12/12GK101416543SQ200780009090
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者劉盛浩 申請人:Posdata株式會社