專利名稱：一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域中的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接入認(rèn)證方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)要真正得到大規(guī)模的應(yīng)用，安全問(wèn)題至關(guān)重要。因此，如何保證無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信安全和信息安全至關(guān)重要。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)除了具有AdHoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性、斷接性、能源受限等共同特性之外，還具有一些明顯的特征網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更為龐大，節(jié)點(diǎn)數(shù)量更多、密度更大，屬于大型動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化快，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容易失效；網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)由電池供電，計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和通信能力非常有限。這些特點(diǎn)使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安全性能上面臨更大的挑戰(zhàn)，而大多數(shù)現(xiàn)有的安全協(xié)議和保護(hù)機(jī)制都無(wú)法直接應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域中，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)接入到現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)有的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證與鑒權(quán)是實(shí)現(xiàn)管理和計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。目前現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案為在傳感器節(jié)點(diǎn)上設(shè)置SIM卡，SIM卡中存儲(chǔ)有認(rèn)證密鑰，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)消息交互，根據(jù)各自存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰， 對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。但是上述方案需要在每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上設(shè)置SIM卡，并且傳感器節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之間的消息交互采用的是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以，當(dāng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量很大時(shí)，將占用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的大量處理資源，進(jìn)而影響移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)非傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法、裝置及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證降低了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法，包括傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)，包括發(fā)送單元，用于向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將生成的接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)本傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證；接收單元，用于接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；認(rèn)證單元，用于基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種匯聚節(jié)點(diǎn)，包括第一交互單元，用于接收所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入請(qǐng)求；并將接收的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述傳感器節(jié)點(diǎn)；以及接收所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入認(rèn)證響應(yīng)；第二交互單元，用于將所述接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及將所述接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置，其中所述傳感器節(jié)點(diǎn)，用于向所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求；并接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并發(fā)送給所述匯聚節(jié)點(diǎn)；所述匯聚節(jié)點(diǎn)，用于接收所述接入請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)給所述認(rèn)證裝置；并接收所述認(rèn)證裝置發(fā)送的所述接入認(rèn)證消息，轉(zhuǎn)發(fā)給所述傳感器節(jié)點(diǎn)；以及接收所述接入認(rèn)證響應(yīng)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述認(rèn)證裝置；所述認(rèn)證裝置，用于接收所述接入請(qǐng)求；并向所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入認(rèn)證消息； 以及接收所述接入認(rèn)證響應(yīng)，用于對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法中，傳感器節(jié)點(diǎn)在接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接入認(rèn)證過(guò)程中，傳感器節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行消息交互時(shí)，所交互的消息均是通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不再需要傳感器節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)直接交互，且傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的通信可以采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，所以不再需要傳感器節(jié)點(diǎn)具備移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力，也就避免了在傳感器節(jié)點(diǎn)上設(shè)置S頂卡，從而傳感器節(jié)點(diǎn)不會(huì)占用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的處理資源，進(jìn)而減少了傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接入認(rèn)證對(duì)其它移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的影響。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例圖2為本發(fā)明實(shí)施例圖3為本發(fā)明實(shí)施例圖4為本發(fā)明實(shí)施例圖5為本發(fā)明實(shí)施例圖6為本發(fā)明實(shí)施例圖7為本發(fā)明實(shí)施例圖8為本發(fā)明實(shí)施例
提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法的流程圖； 1中傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖 1提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法的流程圖； 1中網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行認(rèn)證計(jì)算的示意圖； 1中傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證計(jì)算的示意圖； 2提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 3提供的匯聚節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 4提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了給出減少了傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)其它移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的影響的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法、裝置及系統(tǒng)，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明實(shí)施例提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法，如圖1所示，包括步驟S101、傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)。步驟S102、接收匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息。步驟S103、基于該接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。下面結(jié)合附圖，用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的方法及裝置和相應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，圖3為提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法的流程圖，包括步驟S301、傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)SINK節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，接入請(qǐng)求中攜帶該傳感器節(jié)點(diǎn)的ID信息。步驟S302、匯聚節(jié)點(diǎn)接收到接入請(qǐng)求后，將該接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)，以便網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行后續(xù)的接入認(rèn)證處理。具體可以是將該接入請(qǐng)求發(fā)送給拜訪位置寄存器VLR，如果VLR根據(jù)該接入請(qǐng)求中攜帶的ID信息確定該傳感器節(jié)點(diǎn)為本域用戶，則可以直接進(jìn)行后續(xù)的接入認(rèn)證處理，如果不是本域用戶，則將該接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給歸屬位置寄存器HLR，由HLR進(jìn)行后續(xù)的接入認(rèn)證處理。后續(xù)的接入認(rèn)證處理可以是將接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)專用的認(rèn)證裝置，由認(rèn)證裝置執(zhí)行相應(yīng)的認(rèn)證流程。步驟S303、網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到該接入請(qǐng)求后，根據(jù)設(shè)定的接入認(rèn)證算法，進(jìn)行接入認(rèn)證的相關(guān)處理，本發(fā)明實(shí)施例1中以采用認(rèn)證與密鑰協(xié)商AKA算法為例進(jìn)行描述，具體如下從接入請(qǐng)求中獲取攜帶的傳感器節(jié)點(diǎn)的ID信息，并根據(jù)該ID信息查找出對(duì)應(yīng)的認(rèn)證密鑰Kc，Kc也為傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的共享密鑰，并產(chǎn)生新的序列號(hào)SQN和隨機(jī)數(shù) RAND,以及根據(jù)Kc、SQN和RAND采用各種設(shè)定算法生成認(rèn)證需要的各認(rèn)證數(shù)據(jù)，如圖4所示，包括消息認(rèn)證碼MAC :MAC = FlK (SQN, RAND, AMF, Kc)；期望的認(rèn)證應(yīng)答XRES =XRES = F2K(RAND, Kc)；會(huì)話密鑰CK :CK = F3K (RAND, Kc)；完整性密鑰IK :IK = F4K(RAND, Kc)；匿名密鑰AK :AK = F5K (RAND, Kc)；網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證令牌 AUTN =AUTN = (SQN ？ AK, AMF, MAC)，其中，SQN ？ AK,表示使用 AK 對(duì)SQN進(jìn)行運(yùn)算得到的結(jié)果，如“ ？ ”表示按位異或的運(yùn)算，即使用AK來(lái)對(duì)SQN進(jìn)行加密，以隱藏SQN，以避免SQN可能會(huì)暴露用戶的位置信息。如果不需要隱藏SQN，可以在AUTN直接攜帶SQN。
其中，F(xiàn)lK和FI為消息認(rèn)證函數(shù)，用于通過(guò)計(jì)算生成認(rèn)證數(shù)據(jù)，包括MAC和XRES ； F3K、F4K和^K為密鑰生成函數(shù)，用于通過(guò)計(jì)算生成密鑰數(shù)據(jù)，包括CK、IK和AK。網(wǎng)絡(luò)側(cè)的具體流程可以如下如果是本域用戶，由VLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，則是由VLR向網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置發(fā)送與該傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入認(rèn)證請(qǐng)求，由認(rèn)證裝置執(zhí)行上述計(jì)算，得到各認(rèn)證數(shù)據(jù)，并將各認(rèn)證數(shù)據(jù)發(fā)送給VLR ；如果非本域用戶，由HLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，則是由HLR向網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置發(fā)送與該傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入認(rèn)證請(qǐng)求，并由認(rèn)證裝置執(zhí)行上述計(jì)算，得到各認(rèn)證數(shù)據(jù)，并將各認(rèn)證數(shù)據(jù)發(fā)送給HLR。步驟S304、在網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行上述步驟S303中的計(jì)算，得到相關(guān)認(rèn)證數(shù)據(jù)和密鑰后， 向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送與該傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入認(rèn)證消息，其中攜帶第一認(rèn)證數(shù)據(jù)，包括RAND 禾口 AUTN0網(wǎng)絡(luò)側(cè)的具體流程可以如下如果是本域用戶，由VLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，由VLR根據(jù)各認(rèn)證數(shù)據(jù)生成接入認(rèn)證消息， 并發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)；如果非本域用戶，由HLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，由HLR根據(jù)各認(rèn)證數(shù)據(jù)生成接入認(rèn)證消息， 并發(fā)送給VLR，再由VLR將接入認(rèn)證消息發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。步驟S305、匯聚節(jié)點(diǎn)在接收到接入認(rèn)證消息后，將該接入認(rèn)證消息轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的該傳感器節(jié)點(diǎn)。步驟S306、傳感器節(jié)點(diǎn)接收到該接入認(rèn)證消息后，根據(jù)設(shè)定的接入認(rèn)證算法，進(jìn)行接入認(rèn)證的相關(guān)處理，例如，與上述步驟S303中采用的AKA算法相對(duì)應(yīng)的，具體執(zhí)行如下操作流程傳感器節(jié)點(diǎn)從接入認(rèn)證消息中獲取RAND和AUTN，并進(jìn)一步從AUTN中確定出SQN AK、AMF和MAC，并獲取存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰Kc，并進(jìn)行如圖5所示的各種計(jì)算得到認(rèn)證需要的各認(rèn)證數(shù)據(jù)，包括匿名密鑰AK =AK = F5K(RAND, Kc)，然后使用AK恢復(fù)出序列號(hào)SQN ；期望的消息認(rèn)證碼XMAC = FlK(SQN, RAND, AMF, Kc)，并在計(jì)算出XMAC后，將其與 AUTN中攜帶的MAC進(jìn)行比較，用于傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的身份進(jìn)行認(rèn)證，如果相等，表示網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證通過(guò)，不相等則不通過(guò)。如圖5所示，在對(duì)網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證通過(guò)后，還計(jì)算出認(rèn)證應(yīng)答RES :RES = F2K (RAND, Kc)；會(huì)話密鑰CK :CK = F3K (RAND, Kc)；完整性密鑰IK :IK = F4K(RAND, Kc)。在得到CK和IK之后，將CK作為會(huì)話密鑰，加密傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)被竊??；IK作為完整性密鑰對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行摘要算法，以防止數(shù)據(jù)被篡改。與現(xiàn)有技術(shù)中在傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置SIM卡，并在SIM卡中存儲(chǔ)Kc不同，本發(fā)明實(shí)施例1中，傳感器節(jié)點(diǎn)采用內(nèi)置方式在本地存儲(chǔ)認(rèn)證密鑰Kc，具體可以采用如下方式之一在傳感器節(jié)點(diǎn)的可信芯片中存儲(chǔ)Kc 在傳感器硬件設(shè)備中內(nèi)置可信芯片，對(duì)Kc進(jìn)行全面保護(hù)，在傳感器節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)行設(shè)備完整性檢測(cè)，保護(hù)Kc ；在傳感器節(jié)點(diǎn)的射頻識(shí)別RFID芯片中存儲(chǔ)Kc ；在傳感器節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存特定區(qū)域中存儲(chǔ)Kc:在傳感器節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中單獨(dú)設(shè)置獨(dú)立區(qū)域，對(duì)Kc進(jìn)行口令加密存儲(chǔ)，口令由用戶向運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)，由用戶單獨(dú)保存；在傳感器節(jié)點(diǎn)的軟終端中存儲(chǔ)Kc:在傳感器節(jié)點(diǎn)的嵌入式操作系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)具有較高安全密度的特點(diǎn)軟件，負(fù)責(zé)存放和使用Kc。由于SIM卡造價(jià)較高，傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，如果每一個(gè)傳感器都采用SIM卡，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，造成運(yùn)營(yíng)和管理成本增加。并且，SIM卡對(duì)終端系統(tǒng)要求較高，傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限、計(jì)算能力有限，不能有效支持SIM卡的使用。而在傳感器節(jié)點(diǎn)中采用上述各種內(nèi)置方式存儲(chǔ)Kc，相比較SIM卡內(nèi)置密鑰方式， 具有成本低廉的優(yōu)勢(shì)，且對(duì)Kc的獲取和使用效率更高，完全可以滿足傳感器節(jié)點(diǎn)的安全需求。步驟S307、傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入認(rèn)證響應(yīng)，其中攜帶生成的第二認(rèn)證數(shù)據(jù)，包括RES。步驟S308、匯聚節(jié)點(diǎn)在接收到接入認(rèn)證響應(yīng)后，將該接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)， 具體可以是轉(zhuǎn)發(fā)給VLR。步驟S309、網(wǎng)絡(luò)側(cè)在接收到與該傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的該接入認(rèn)證響應(yīng)后，從中獲取攜帶的RES，并與上述步驟S303中計(jì)算出的XRES進(jìn)行比較，以對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證，如果比較結(jié)果為相等，表示認(rèn)證通過(guò)，不相等，標(biāo)識(shí)認(rèn)證失敗。在認(rèn)證通過(guò)后，保存CK和 IK。網(wǎng)絡(luò)側(cè)的具體流程可以如下如果是本域用戶，由VLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，VLR在接收到該接入認(rèn)證響應(yīng)后，根據(jù)該接入認(rèn)證響應(yīng)對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。如果非本域用戶，由HLR發(fā)起認(rèn)證時(shí)，VLR將接收的接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給HLR，由 HLR根據(jù)該接入認(rèn)證響應(yīng)對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。采用上述實(shí)施例1所示的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法，不再需要傳感器節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)直接交互，且傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)之間的通信可以采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，所以不再需要傳感器節(jié)點(diǎn)具備移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力，也就避免了在傳感器節(jié)點(diǎn)上設(shè)置SIM卡，從而傳感器節(jié)點(diǎn)不會(huì)占用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的處理資源，進(jìn)而減少了傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)其它移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的影響。并且，在傳感器節(jié)點(diǎn)中采用內(nèi)置方式存儲(chǔ)Kc，相比較SIM卡內(nèi)置密鑰方式，降低了使用成本，且對(duì)Kc的獲取和使用效率更高。并且，采用的認(rèn)證算法為AKA算法，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用RSA算法進(jìn)行身份認(rèn)證， 減少了算法的復(fù)雜度，更便于計(jì)算能力有限的傳感器節(jié)點(diǎn)有效支持認(rèn)證算法。實(shí)施例2 基于同一發(fā)明構(gòu)思，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法， 相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例2還提供了一種傳感器節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，包括發(fā)送單元601，用于向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將生成的接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)本傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證；接收單元602，用于接收匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；認(rèn)證單元603，用于基于接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)。較佳的，認(rèn)證單元603，還用于在基于接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成攜帶接入認(rèn)證響應(yīng)之前，獲取接入認(rèn)證消息中攜帶的第一認(rèn)證數(shù)據(jù)；并根據(jù)第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和認(rèn)證密鑰，對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行認(rèn)證通過(guò)。較佳的，認(rèn)證單元603，具體用于根據(jù)第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和認(rèn)證密鑰，采用設(shè)定算法生成第二認(rèn)證數(shù)據(jù)；并生成攜帶第二認(rèn)證數(shù)據(jù)的接入認(rèn)證響應(yīng)。較佳的，上述傳感器節(jié)點(diǎn)，還包括 存儲(chǔ)單元604，用于采用內(nèi)置方式在本地存儲(chǔ)認(rèn)證密鑰。較佳的，存儲(chǔ)單元604為可信芯片、射頻識(shí)別芯片、內(nèi)存特定區(qū)域或軟終端。實(shí)施例3 基于同一發(fā)明構(gòu)思，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法， 相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例3還提供了一種匯聚節(jié)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，包括第一交互單元701，用于接收傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入請(qǐng)求；并將接收的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點(diǎn)；以及接收傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入認(rèn)證響應(yīng)；第二交互單元702，用于將接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及將接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)。實(shí)施例4 基于同一發(fā)明構(gòu)思，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提供的傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法， 相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例4還提供了一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示，包括傳感器節(jié)點(diǎn)801、匯聚節(jié)點(diǎn)802和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置803，其中傳感器節(jié)點(diǎn)801，用于向匯聚節(jié)點(diǎn)802發(fā)送接入請(qǐng)求；并接收匯聚節(jié)點(diǎn)802發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)802 ；匯聚節(jié)點(diǎn)802，用于接收接入請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)給認(rèn)證裝置803 ；并接收認(rèn)證裝置703發(fā)送的接入認(rèn)證消息，轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點(diǎn)801 ；以及接收接入認(rèn)證響應(yīng)，并轉(zhuǎn)發(fā)給認(rèn)證裝置803 ；認(rèn)證裝置803，用于接收接入請(qǐng)求；并向匯聚節(jié)點(diǎn)802發(fā)送接入認(rèn)證消息；以及接收接入認(rèn)證響應(yīng)，用于對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)801進(jìn)行接入認(rèn)證。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，包括傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于該接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，能夠減少傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接入認(rèn)證對(duì)其它移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的影響。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法，其特征在于，包括傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成攜帶接入認(rèn)證響應(yīng)之前，還包括獲取所述接入認(rèn)證消息中攜帶的第一認(rèn)證數(shù)據(jù)；并根據(jù)所述第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和所述認(rèn)證密鑰，對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行認(rèn)證通過(guò)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述接入認(rèn)證消息生成攜帶接入認(rèn)證響應(yīng)，具體包括根據(jù)所述第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和所述認(rèn)證密鑰，采用設(shè)定算法生成第二認(rèn)證數(shù)據(jù)；并生成攜帶所述第二認(rèn)證數(shù)據(jù)的接入認(rèn)證響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的拜訪位置寄存器VLR接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所述接入請(qǐng)求；當(dāng)根據(jù)所述接入請(qǐng)求中攜帶的所述傳感器節(jié)點(diǎn)的ID信息確定所述傳感器節(jié)點(diǎn)為所述 VLR的本域用戶時(shí)，所述VLR向網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置發(fā)送與所述傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入認(rèn)證請(qǐng)求，并接收所述認(rèn)證裝置返回的認(rèn)證數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述認(rèn)證數(shù)據(jù)生成所述接入認(rèn)證消息， 并發(fā)送給所述匯聚節(jié)點(diǎn)；以及所述VLR接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所述接入認(rèn)證響應(yīng)，并根據(jù)所述接入認(rèn)證響應(yīng)對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證；當(dāng)根據(jù)所述接入請(qǐng)求中攜帶的所述傳感器節(jié)點(diǎn)的ID信息確定所述傳感器節(jié)點(diǎn)非所述 VLR的本域用戶時(shí)，所述VLR將所述接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的歸屬位置寄存器HLR ；所述HLR 向網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置發(fā)送與所述傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入認(rèn)證請(qǐng)求，并接收所述認(rèn)證裝置返回的認(rèn)證數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述認(rèn)證數(shù)據(jù)生成所述接入認(rèn)證消息，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述VLR ；所述VLR 將所述接入認(rèn)證消息發(fā)送給所述匯聚節(jié)點(diǎn)；以及所述VLR接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所述接入認(rèn)證響應(yīng)，并將所述接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給所述HLR ；所述HLR根據(jù)所述接入認(rèn)證響應(yīng)對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述傳感器節(jié)點(diǎn)采用內(nèi)置方式在本地存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)置方式為如下方式之一 在所述傳感器節(jié)點(diǎn)的可信芯片中存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰；在所述傳感器節(jié)點(diǎn)的射頻識(shí)別芯片中存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰； 在所述傳感器節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存特定區(qū)域中存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰； 在所述傳感器節(jié)點(diǎn)的軟終端中存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰。
7.—種傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括發(fā)送單元，用于向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將所述接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并通過(guò)所述匯聚節(jié)點(diǎn)將生成的接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)本傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證；接收單元，用于接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；認(rèn)證單元，用于基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所述的傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述認(rèn)證單元，還用于在基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成攜帶接入認(rèn)證響應(yīng)之前，獲取所述接入認(rèn)證消息中攜帶的第一認(rèn)證數(shù)據(jù)；并根據(jù)所述第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和所述認(rèn)證密鑰，對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行認(rèn)證通過(guò)。
9.如權(quán)利要求8所述的傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述認(rèn)證單元，具體用于根據(jù)所述第一認(rèn)證數(shù)據(jù)和所述認(rèn)證密鑰，采用設(shè)定算法生成第二認(rèn)證數(shù)據(jù)；并生成攜帶所述第二認(rèn)證數(shù)據(jù)的接入認(rèn)證響應(yīng)。
10.如權(quán)利要求7-9任一所述的傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)單元，用于采用內(nèi)置方式在本地存儲(chǔ)所述認(rèn)證密鑰。
11.如權(quán)利要求10所述的傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元為可信芯片、射頻識(shí)別芯片、內(nèi)存特定區(qū)域或軟終端。v
12.—種匯聚節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括第一交互單元，用于接收所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入請(qǐng)求；并將接收的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述傳感器節(jié)點(diǎn)；以及接收所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入認(rèn)證響應(yīng)；第二交互單元，用于將所述接入請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及將所述接入認(rèn)證響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)。
13.—種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于，包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的認(rèn)證裝置，其中所述傳感器節(jié)點(diǎn)，用于向所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求；并接收所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于所述接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并發(fā)送給所述匯聚節(jié)點(diǎn)；所述匯聚節(jié)點(diǎn)，用于接收所述接入請(qǐng)求，轉(zhuǎn)發(fā)給所述認(rèn)證裝置；并接收所述認(rèn)證裝置發(fā)送的所述接入認(rèn)證消息，轉(zhuǎn)發(fā)給所述傳感器節(jié)點(diǎn)；以及接收所述接入認(rèn)證響應(yīng)，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述認(rèn)證裝置；所述認(rèn)證裝置，用于接收所述接入請(qǐng)求；并向所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入認(rèn)證消息；以及接收所述接入認(rèn)證響應(yīng)，用于對(duì)所述傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種傳感器節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證方法、裝置及系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送接入請(qǐng)求，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)；并接收匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的接入認(rèn)證消息；以及基于該接入認(rèn)證消息和存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，生成接入認(rèn)證響應(yīng)，并通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將接入認(rèn)證響應(yīng)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入認(rèn)證。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，能夠減少傳感器節(jié)點(diǎn)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接入認(rèn)證對(duì)其它移動(dòng)終端的服務(wù)質(zhì)量的影響。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102487505SQ201010574508
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者李捷, 溫雪垠, 韓志杰 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司