專(zhuān)利名稱(chēng)：一種mtc服務(wù)器共享密鑰的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)和機(jī)器類(lèi)通信(Machine Type Communication, MTC)技木，尤其涉及ー種MTC服務(wù)器共享密鑰的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
MTC是指應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人之間的數(shù)據(jù)通信和交流的一系列技術(shù)及其組合的總稱(chēng)。機(jī)器對(duì)機(jī)器(machine to machine,M2M)有兩層含義第一層是機(jī)器本身，在嵌入式領(lǐng)域稱(chēng)為智能設(shè)備；第二層意思是機(jī)器和機(jī)器之間的連接，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把機(jī)器連接在一起，從而使人類(lèi)生活更加智能化。MTC的應(yīng)用范圍非常廣泛，例如智能測(cè)量、 遠(yuǎn)程監(jiān)控、跟蹤、醫(yī)療等。與傳統(tǒng)的人與人之間的通信相比，MTC設(shè)備(M2M Device)數(shù)量巨大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有巨大的市場(chǎng)前景。在MTC通信中，主要的遠(yuǎn)距離連接技術(shù)包括全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(GlcAalSystem for Mobile Communications, GSM) / 通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(GeneralPacket Radio Service, GPRS)/通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)，近距離連接技術(shù)主要有 802. llb/g、藍(lán)牙、Zigbee、射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)等。由于MTC整合了無(wú)線通信和信息技木，可用于雙向通信，如遠(yuǎn)距離收集信息、設(shè)置參數(shù)和發(fā)送指令，因此可實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用方案，如安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)售貨、貨物跟蹤等，幾乎所有日常生活中涉及到的設(shè)備都有可能成為潛在的服務(wù)對(duì)象。MTC提供了設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間、遠(yuǎn)程設(shè)備之間、或與個(gè)人之間建立無(wú)線連接的簡(jiǎn)單手段。GBA (Generic Bootstrapping Architecture)是指通用引導(dǎo)架構(gòu)，GBA體系架構(gòu)定義了ー種在終端和服務(wù)器之間的通用的密鑰協(xié)商機(jī)制。圖1為GBA體系架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型示意圖，如圖1所示，GBA網(wǎng)絡(luò)模型主要包括如下網(wǎng)元UE =UE是終端設(shè)備(如手機(jī))和(U) SIM卡的總稱(chēng)，可以是插卡的移動(dòng)終端(如手機(jī)等)，也可以是插卡的固定終端(如機(jī)頂盒等)；NAF(Network Application Function)即應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯功能，在完成對(duì)終端的認(rèn)證后為終端提供業(yè)務(wù)服務(wù)；BSF (Bootstrapping Server Function) :BSF 是 GBA 的核心網(wǎng)元，BSF 和 UE 通過(guò) AKA協(xié)議實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，并且協(xié)商出隨后用于UE和NAF間通信的應(yīng)用密鑰，BSF能夠根據(jù)本地策略設(shè)定密鑰的生命期；HSS (Home Subscriber System)即用戶(hù)歸屬服務(wù)器，存儲(chǔ)了終端(U) S頂卡中的鑒權(quán)數(shù)據(jù)，如SIM卡中的Ki等；SLF (Subscription Locator Function)即簽約位置功能，BSF 通過(guò)查詢(xún) SLF 獲得存儲(chǔ)相關(guān)用戶(hù)數(shù)據(jù)的HSS名稱(chēng)。在単一 HSS環(huán)境和中并不需要SLF，另外，當(dāng)BSF配置成使用預(yù)先指定的HSS吋，也不要求使用SLF。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中引入MTC設(shè)備后，MTC設(shè)備可能需要與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行通信。對(duì)于ー個(gè)MTC設(shè)備與ー個(gè)MTC服務(wù)器通信的情況下，MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器可以通過(guò)GBA過(guò)程建立會(huì)話(huà)密鑰并建立安全連接，但是，當(dāng)MTC設(shè)備需要與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行通信吋，需要在MTC設(shè)備與之前的MTC服務(wù)器通信完成后，才能通過(guò)GBA過(guò)程建立安全連接。這限制了 MTC設(shè)備同時(shí)與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信的能力，降低網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供ー種MTC服務(wù)器共享密鑰的方法及系統(tǒng)， MTC設(shè)備能夠同時(shí)與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，從而提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。在本發(fā)明中MTC業(yè)務(wù)與M2M業(yè)務(wù)都是指機(jī)器類(lèi)通信服務(wù)器(MTC服務(wù)器)提供的業(yè)務(wù)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的ー種機(jī)器類(lèi)通信MTC服務(wù)器共享密鑰的方法，包括MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)通用引導(dǎo)架構(gòu)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信吋，所述MTC設(shè)備與第二 MTC服務(wù)器需要進(jìn)行安全通信，則所述MTC設(shè)備向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；第二 MTC服務(wù)器收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2, B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí) NAF-ID1 ；BSF收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1 生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器。所述認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息還攜帶安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期。第二 MTC服務(wù)器收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，該方法還包括第二 MTC服務(wù)器向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。所述BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，該方法還包括BSF驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-W2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證 NAF-ID1的有效性。 所述BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，該方法還包括BSF判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和 NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，所述BSF判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰為 BSF根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系進(jìn)行判斷，或者，BSF將NAF-ID1和 NAF-ID2發(fā)送給HSS，根據(jù)HSS返回的判斷結(jié)果進(jìn)行判斷。所述MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。ー種MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)，包括MTC設(shè)備、第一 MTC服務(wù)器、第二 MTC服務(wù)器和BSF;其中，所述MTC設(shè)備，用于在與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信的同時(shí)又需要與第二 MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信吋，向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；所述第二 MTC服務(wù)器，用于在收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2, B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；所述BSF，用于在收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的 B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第 ニ MTC服務(wù)器。所述BSF發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息還攜帶安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期。所述第二 MTC服務(wù)器，還用于在收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消肩、ο所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-ID2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證NAF-ID1的有效性。該系統(tǒng)還包括HSS，所述HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系，判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF。該系統(tǒng)還包括HSS，所述HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；以及在收到來(lái)自BSF的 NAF-ID1和NAF-ID2后，根據(jù)所述保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，并向BSF返回判斷結(jié)果；所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，將NAF-ID1和NAF-W2發(fā)送給HSS，并根據(jù)HSS返回的判斷結(jié)果判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC 服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF。所述MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明MTC服務(wù)器共享密鑰的方法及系統(tǒng)，MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)通用引導(dǎo)架構(gòu)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信吋，所述MTC設(shè)備需要與第二 MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，則所述MTC設(shè)備向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息(包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1)；第 ニ MTC服務(wù)器向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求(包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2,B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1) ；BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器。
通過(guò)本發(fā)明，在MTC設(shè)備與ー個(gè)MTC服務(wù)器已經(jīng)建立了安全連接并正在使用的情況下，如果MTC設(shè)備與一個(gè)新的MTC服務(wù)器需要通過(guò)GBA建立安全連接，則MTC設(shè)備與新的 MTC服務(wù)器不需要通過(guò)ー個(gè)新的GBA過(guò)程建立新的會(huì)話(huà)密鑰Knaf，可以通過(guò)本發(fā)明的會(huì)話(huà)密鑰共享方法使得MTC設(shè)備同時(shí)與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。


圖1為GBA體系架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型示意圖；圖2為本發(fā)明MTC服務(wù)器共享密鑰的方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中MTC服務(wù)器共享密鑰方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本思想是MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)通用引導(dǎo)架構(gòu)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信吋，所述MTC設(shè)備與第二 MTC服務(wù)器需要進(jìn)行安全通信，則所述 MTC設(shè)備向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息(包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1)；第二 MTC服務(wù)器向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求(包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2,B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1) ；BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器。圖2為本發(fā)明MTC服務(wù)器共享密鑰的方法流程示意圖，如圖2所示，該方法包括步驟201 =MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器建立安全連接并進(jìn)行安全通信。這里，MTC設(shè)備需要與第一 MTC服務(wù)器進(jìn)行通信吋，通過(guò)GBA過(guò)程建立所述MTC設(shè)備與所述第一 MTC服務(wù)器之間的會(huì)話(huà)密鑰KNAF。本發(fā)明中，MTC設(shè)備是指移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于機(jī)器到機(jī)器通信的設(shè)備，MTC服務(wù)器可以位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，也可以位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外。在本發(fā)明中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括 3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。如果所述MTC設(shè)備還需要進(jìn)ー步與第二 MTC服務(wù)器進(jìn)行通信，在所述MTC設(shè)備與所述第二 MTC服務(wù)器確定要采用GBA的情況下，還包括如下步驟步驟202 所述MTC設(shè)備需要與第二 MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，并確定采用GBA。步驟203 所述MTC設(shè)備向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí) NAF-ID1。該請(qǐng)求信息表示要求第二 MTC服務(wù)器使用MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的
云詁 _Μ陰ο步驟204 第二MTC服務(wù)器收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求， 所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2,B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí) NAF-ID1。該認(rèn)證請(qǐng)求表示第二 MTC服務(wù)器向BSF請(qǐng)求與B-TID和第一 MTC服務(wù)器主機(jī)名 NAF-ID1相關(guān)的密鑰材料。
步驟205 :BSF收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，首先驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的 MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-ID2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-ID1的有效性。 然后根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf及相關(guān)安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期等用戶(hù)安全設(shè)置，一起通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器?？蛇x的，在BSF驗(yàn)證NAF-ID2與NAF-ID1的有效性后，可以進(jìn)ー步驗(yàn)證NAF-ID2與 NAF-ID1的關(guān)系，即判斷主機(jī)名為NAF-ID1的第一 MTC服務(wù)器是否允許主機(jī)名為NAF-ID2的第二服務(wù)器共享第一 MTC服務(wù)器正在使用的會(huì)話(huà)密鑰KNAF。BSF判斷是否允許所述第二 MTC 服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰可以有以下兩種方式BSF根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系進(jìn)行判斷，或者，BSF將NAF-ID1和NAF-W2發(fā)送給HSS，根據(jù) HSS返回的判斷結(jié)果進(jìn)行判斷。步驟206 第二 MTC服務(wù)器收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。類(lèi)似的，如果MTC設(shè)備需要進(jìn)ー步與其他MTC服務(wù)器通信吋，可以根據(jù)以上過(guò)程與其他服務(wù)器建立共享會(huì)話(huà)密鑰?？梢钥闯?，通過(guò)本發(fā)明，在MTC設(shè)備與ー個(gè)MTC服務(wù)器A建立安全連接后，所述MTC 設(shè)備可以進(jìn)一歩與一個(gè)新的MTC服務(wù)器B建立安全連接，換言之，在MTC設(shè)備與新的MTC服務(wù)器B建立安全連接的過(guò)程中，如果MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器A已經(jīng)建立了安全連接并正在使用，則MTC設(shè)備與新的MTC服務(wù)器B不需要通過(guò)ー個(gè)新的GBA過(guò)程建立新的會(huì)話(huà)密鑰Knaf， 可以通過(guò)上述步驟共享會(huì)話(huà)密鑰Knaf，從而能夠使MTC設(shè)備同時(shí)與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。本發(fā)明還相應(yīng)地提出了ー種MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括MTC設(shè)備、第一 MTC服務(wù)器、第二 MTC服務(wù)器和BSF ；其中，所述MTC設(shè)備，用于在與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信的同時(shí)又需要與第二 MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信吋，向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；所述第二 MTC服務(wù)器，用于在收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2, B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；所述BSF，用于在收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的 B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第 ニ MTC服務(wù)器。所述BSF發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息還攜帶安全設(shè)置信息，安全設(shè)置信息包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期。所述第二 MTC服務(wù)器，還用于在收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。
所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-ID2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證NAF-ID1的有效性。
該系統(tǒng)還包括HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；在基于本發(fā)明的系統(tǒng)中，所述HSS還可以保存不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系，即MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系，如以MTC服務(wù)器關(guān)系列表的形式保存不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系。不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系用于共享密鑰吋，BSF驗(yàn)證MTC服務(wù)器之間是否可以共享會(huì)話(huà)密鑰。所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系，判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF?；蛘撸撓到y(tǒng)還包括HSS，所述HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；以及在收到來(lái)自BSF的NAF-ID1和NAF-ID2后，根據(jù)所述保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系判斷是否允許所述第二MTC服務(wù)器和所述第一MTC服務(wù)器共享密鑰，并向BSF 返回判斷結(jié)果；所述BSF，還用于根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前， 將NAF-ID1和NAF-W2發(fā)送給HSS，并根據(jù)HSS返回的判斷結(jié)果判斷是否允許所述第二 MTC 服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF。所述MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。上述MTC設(shè)備指移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于機(jī)器到機(jī)器通信的設(shè)備，是用戶(hù)用于機(jī)器類(lèi)通信的設(shè)備，UICC卡安裝在MTC設(shè)備中，BSF和MTC設(shè)備通過(guò)AKA協(xié)議實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，并且協(xié)商出隨后用于MTC設(shè)備和MTC業(yè)務(wù)服務(wù)器間通信的會(huì)話(huà)密鑰，BSF能夠根據(jù)本地策略設(shè)定密鑰的生命期；MTC服務(wù)器為MTC用戶(hù)提供M2M業(yè)務(wù)。MTC服務(wù)器可以位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)， 也可以位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外。在本發(fā)明中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。實(shí)施例圖3為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，如圖3所示， 該系統(tǒng)包括MTC設(shè)備(用戶(hù)用于機(jī)器類(lèi)通信的設(shè)備)、用戶(hù)識(shí)別卡(如UICC，一般安裝在 MTC 設(shè)備中)、BSF (Bootstrapping Server Function)禾ロ MTC 月艮務(wù)器(為 MTC 用戶(hù)提供 MTC 業(yè)務(wù))、HSS (Home Subscriber System，用戶(hù)歸屬服務(wù)器)。其中，BSF和MTC設(shè)備通過(guò)AKA 協(xié)議實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，并且協(xié)商出隨后用于MTC設(shè)備和MTC服務(wù)器間通信的會(huì)話(huà)密鑰Knaf，BSF能夠根據(jù)本地策略設(shè)定密鑰的生命周期；可選的，在基于本發(fā)明的系統(tǒng)中，所述HSS還可以保存不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系，如以MTC服務(wù)器關(guān)系列表的形式保存不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系。不同MTC服務(wù)器之間的關(guān)系用于共享密鑰吋，BSF驗(yàn)證MTC服務(wù)器之間是否可以共享會(huì)話(huà)密鑰。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中MTC服務(wù)器共享密鑰方法流程示意圖，如圖4所示，具體包括以下步驟步驟401 =MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器A通過(guò)GBA過(guò)程建立會(huì)話(huà)密鑰KNAF。步驟402 =MTC設(shè)備還需要進(jìn)ー步與MTC服務(wù)器B進(jìn)行通信，那么，在MTC設(shè)備與 MTC服務(wù)器B確定要采用GBA方式的情況下，MTC設(shè)備向MTC服務(wù)器B發(fā)送請(qǐng)求消息，該請(qǐng)求信息中包含MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器A正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID，及MTC服務(wù)器A的主機(jī)標(biāo)識(shí) NAF-IDA。該請(qǐng)求信息表示要求MTC服務(wù)器B使用MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器A正在使用的會(huì)話(huà)密鑰。步驟403 =MTC服務(wù)器B收到MTC設(shè)備的請(qǐng)求后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，認(rèn)證請(qǐng)求信息包含MTC服務(wù)器B的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-IDb, B-TID及MTC服務(wù)器A的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF_IDa。
該請(qǐng)求信息表示MTC服務(wù)器B向BSF請(qǐng)求與B-TID和MTC服務(wù)器A主機(jī)名NAF-IDa 相關(guān)的密鑰材料。步驟404 =BSF收到MTC服務(wù)器B的認(rèn)證請(qǐng)求后，首先驗(yàn)證MTC服務(wù)器主機(jī)名 NAF-IDb的有效性。然后根據(jù)B-TID和NAF-IDA生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將Knaf及相關(guān)的安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間(bootstrap time)、會(huì)話(huà)密鑰的生命周期(lifetime)等用戶(hù)安全設(shè)置信息，一起通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給MTC服務(wù)器B。步驟405 =MTC服務(wù)器B收到認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息后，保存會(huì)話(huà)密鑰相關(guān)信息，并向 MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種機(jī)器類(lèi)通信MTC服務(wù)器共享密鑰的方法，其特征在于，該方法包括MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)通用引導(dǎo)架構(gòu)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信吋，所述MTC設(shè)備與第二 MTC服務(wù)器需要進(jìn)行安全通信，則所述MTC設(shè)備向所述第二 MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；第二 MTC服務(wù)器收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2, B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；BSF收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，所述認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息還攜帶安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，第二MTC服務(wù)器收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，該方法還包括第二 MTC服務(wù)器向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，所述BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和 NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，該方法還包括BSF驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-ID2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證NAF-ID1的有效性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在干，所述BSF根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帶的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前，該方法還包括BSF判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC 服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，所述BSF判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰為BSF 根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系進(jìn)行判斷，或者，BSF將NAF-ID1和 NAF-ID2發(fā)送給HSS，根據(jù)HSS返回的判斷結(jié)果進(jìn)行判斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在干，所述MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。
7.—種MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括MTC設(shè)備、第一 MTC服務(wù)器、第二 MTC服務(wù)器和BSF ；其中，所述MTC設(shè)備，用于在與第一 MTC服務(wù)器通過(guò)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信的同時(shí)又需要與第二MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信吋，向所述第二MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，所述請(qǐng)求信息中包含所述MTC設(shè)備與第一 MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一 MTC 服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1 ；所述第二 MTC服務(wù)器，用于在收到所述MTC設(shè)備的請(qǐng)求消息后，向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求， 所述認(rèn)證請(qǐng)求包含第二 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2,B-TID和第一 MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí) NAF-ID1；所述BSF，用于在收到第二 MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求后，根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和 NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf，并將所述生成的Knaf通過(guò)認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息發(fā)送給第二 MTC服務(wù)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述BSF發(fā)送給第二MTC服務(wù)器的認(rèn)證請(qǐng)求響應(yīng)消息還攜帶安全設(shè)置信息，包括引導(dǎo)時(shí)間和會(huì)話(huà)密鑰的生命周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述第二 MTC服務(wù)器，還用于在收到會(huì)話(huà)密鑰Knaf后，向MTC設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求響應(yīng)消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前， 驗(yàn)證認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的MTC服務(wù)器主機(jī)名NAF-W2的有效性，并進(jìn)ー步驗(yàn)證NAF-ID1的有效性。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)還包括HSS，所述HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前， 根據(jù)HSS保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系，判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該系統(tǒng)還包括HSS，所述HSS，用于保存MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系；以及在收到來(lái)自BSF的 NAF-ID1和NAF-ID2后，根據(jù)所述保存的MTC服務(wù)器之間關(guān)于密鑰的共享關(guān)系判斷是否允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，并向BSF返回判斷結(jié)果；所述BSF，還用于在根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰Knaf之前， 將NAF-ID1和NAF-W2發(fā)送給HSS，并根據(jù)HSS返回的判斷結(jié)果判斷是否允許所述第二 MTC 服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，判定允許所述第二 MTC服務(wù)器和所述第一 MTC服務(wù)器共享密鑰，則根據(jù)認(rèn)證請(qǐng)求中攜帯的B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在干，所述MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)外，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)包括3GPP網(wǎng)絡(luò)和3GPP2網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種MTC服務(wù)器共享密鑰的方法，MTC設(shè)備與第一MTC服務(wù)器通過(guò)GBA過(guò)程建立安全連接并進(jìn)行安全通信時(shí)，可以向第二MTC服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息(包含MTC設(shè)備與第一MTC服務(wù)器正在使用的引導(dǎo)標(biāo)識(shí)B-TID和第一MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID1)；第二MTC服務(wù)器向BSF發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求(包含第二MTC服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識(shí)NAF-ID2、B-TID和NAF-ID1)；BSF驗(yàn)證NAF-ID2和NAF-ID1有效后，根據(jù)B-TID和NAF-ID1生成會(huì)話(huà)密鑰KNAF，并發(fā)送給第二MTC服務(wù)器。本發(fā)明還相應(yīng)地公開(kāi)一種MTC服務(wù)器共享密鑰的系統(tǒng)，通過(guò)本發(fā)明，能夠使MTC設(shè)備同時(shí)與多個(gè)MTC服務(wù)器進(jìn)行安全通信，提高網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。
文檔編號(hào)H04W12/00GK102595389SQ20111000856
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
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