一種網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)認(rèn)證的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)認(rèn)證的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE，Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)認(rèn)證階段采用AKA協(xié)議?，F(xiàn)有 的LTE網(wǎng)絡(luò)中，鑒權(quán)認(rèn)證階段存在安全漏洞，具體體現(xiàn)在：
[0003] 鑒權(quán)向量在傳遞過(guò)程中容易受到攻擊。特別是當(dāng)終端跨公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（PLMN， Public Land Mobile Network)漫游時(shí)，為了對(duì)終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，歸屬地網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元會(huì)把 鑒權(quán)向量發(fā)送到漫游網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元。在這個(gè)過(guò)程中，鑒權(quán)向量穿過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)，很容易受到攻 擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)認(rèn)證的方法及設(shè)備，以解決LTE網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)認(rèn)證 階段存在的安全問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)認(rèn)證的方法，包括：
[0007] 終端生成第二臨時(shí)公私鑰對(duì)，向接入網(wǎng)元發(fā)送終端問(wèn)候消息和終端密鑰交換消 息，所述終端問(wèn)候消息包含終端標(biāo)識(shí)和終端隨機(jī)數(shù)，所述終端密鑰交換消息包含第二臨時(shí) 公鑰；
[0008] 所述接入網(wǎng)元向第一網(wǎng)元發(fā)送所述終端問(wèn)候消息、所述終端密鑰交換消息和接入 網(wǎng)元問(wèn)候消息，所述接入網(wǎng)元問(wèn)候消息包含接入網(wǎng)元標(biāo)識(shí)和接入網(wǎng)元后向隨機(jī)數(shù)；
[0009] 所述第一網(wǎng)元向第二網(wǎng)元發(fā)送所述終端問(wèn)候消息、所述接入網(wǎng)元問(wèn)候消息和第一 網(wǎng)元后向問(wèn)候消息，所述第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消息中包含第一網(wǎng)元后向隨機(jī)數(shù)和第一網(wǎng)元簽 名證書；
[0010] 第二網(wǎng)元向第一網(wǎng)元發(fā)送鑒權(quán)向量信息，所述鑒權(quán)向量信息中需要終端驗(yàn)證的信 息使用第二網(wǎng)元簽名私鑰進(jìn)行簽名；
[0011] 所述第一網(wǎng)元獲取所述鑒權(quán)向量信息；
[0012] 所述第一網(wǎng)元生成第一臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含第一網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的第一網(wǎng)元前 向問(wèn)候消息，利用獲得的鑒權(quán)向量信息、所述第二臨時(shí)公鑰、所述第一網(wǎng)元交換私鑰和所述 第一臨時(shí)私鑰生成第一一致性檢查密鑰，使用所述第一一致性檢查密鑰對(duì)所述終端問(wèn)候消 息和第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息進(jìn)行完整性計(jì)算產(chǎn)生第一消息完整性計(jì)算結(jié)果，并向所述接入 網(wǎng)元發(fā)送所述鑒權(quán)向量信息、包含第一臨時(shí)公鑰的第一網(wǎng)元密鑰交換消息、第一網(wǎng)元前向 問(wèn)候消息和第一消息完整性計(jì)算結(jié)果；
[0013] 所述接入網(wǎng)元生成接入網(wǎng)元臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含接入網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的接入網(wǎng) 元前向問(wèn)候消息，利用獲得的鑒權(quán)向量信息、所述第二臨時(shí)公鑰、所述接入網(wǎng)元交換私鑰和 所述接入網(wǎng)元臨時(shí)私鑰生成接入一致性檢查密鑰，使用所述接入一致性檢查密鑰對(duì)所述終 端問(wèn)候消息和接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息進(jìn)行完整性計(jì)算產(chǎn)生接入消息完整性計(jì)算結(jié)果，并向 終端發(fā)送所述鑒權(quán)向量信息、包含接入網(wǎng)元臨時(shí)公鑰的接入網(wǎng)元密鑰交換消息、所述接入 網(wǎng)元前向問(wèn)候消息、接入消息完整性計(jì)算結(jié)果、所述第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和所述第一消 息完整性計(jì)算結(jié)果；
[0014] 所述終端使用保存的第二網(wǎng)元的簽名證書對(duì)接收到的所述鑒權(quán)向量信息中的簽 名進(jìn)行驗(yàn)證；
[0015] 驗(yàn)證成功后，所述終端利用所述鑒權(quán)向量信息、所述終端標(biāo)識(shí)、所述第一臨時(shí)公 鑰、終端交換私鑰、和所述第二臨時(shí)私鑰生成第二一致性檢查密鑰，并利用所述鑒權(quán)向量信 息、所述終端標(biāo)識(shí)、所述接入臨時(shí)公鑰、終端交換私鑰、和所述第三臨時(shí)私鑰生成第三一致 性檢查密鑰；
[0016] 所述終端使用所述第二一致性檢查密鑰對(duì)所述終端問(wèn)候消息和第一網(wǎng)元前向問(wèn) 候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第二消息完整性計(jì)算結(jié)果，將所述第二消息完整性計(jì)算結(jié) 果與第一網(wǎng)元發(fā)送的所述第一消息完整性計(jì)算結(jié)果比對(duì)，比對(duì)正確后，使用生成的所述第 二一致性檢查密鑰對(duì)第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn)候消息進(jìn)行第二次消息完整性計(jì)算 產(chǎn)生第三消息完整性計(jì)算結(jié)果；
[0017] 所述終端使用所述第三一致性檢查密鑰對(duì)所述終端問(wèn)候消息和接入網(wǎng)元前向問(wèn) 候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第四消息完整性計(jì)算結(jié)果，將所述第四消息完整性計(jì)算結(jié) 果與接入網(wǎng)元發(fā)送的所述接入消息完整性計(jì)算結(jié)果比對(duì)，比對(duì)正確后，使用生成的所述第 三一致性檢查密鑰對(duì)接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn)候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第 五消息完整性計(jì)算結(jié)果；
[0018] 將所述第五消息完整性計(jì)算結(jié)果發(fā)送給所述接入網(wǎng)元，并將所述第三消息完整性 計(jì)算結(jié)果通過(guò)所述接入網(wǎng)元發(fā)送給所述第一網(wǎng)元；
[0019] 所述接入網(wǎng)元使用所述接入一致性檢查密鑰對(duì)接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn) 候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第六消息完整性計(jì)算結(jié)果，使用所述第六消息完整性計(jì)算 結(jié)果驗(yàn)證所述第五消息完整性計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證成功后，向所述終端發(fā)送接入網(wǎng)元鑒權(quán)成功 消息；
[0020] 所述第一網(wǎng)元使用所述第一一致性檢查密鑰對(duì)所述第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終 端問(wèn)候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第七消息完整性計(jì)算結(jié)果，使用生成的所述第七消息 完整性計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證所述第三消息完整性計(jì)算結(jié)果；驗(yàn)證成功后，所述第一網(wǎng)元通過(guò)所述 接入網(wǎng)元向所述終端發(fā)送第一網(wǎng)元鑒權(quán)成功消息。
[0021] 較佳地，在所述終端的初始認(rèn)證階段，所述第二網(wǎng)元向第一網(wǎng)元發(fā)送鑒權(quán)向量信 息，具體包括：
[0022] 所述第二網(wǎng)元查找所述終端標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的所述終端的交換公鑰；
[0023] 所述第二網(wǎng)元向查詢中心發(fā)送所述接入網(wǎng)元問(wèn)候消息、所述第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消 息、所述終端標(biāo)識(shí)和所述終端的交換公鑰；
[0024] 所述查詢中心獲取所述第一網(wǎng)元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的第一網(wǎng)元的交換公鑰并驗(yàn)證第一網(wǎng) 元簽名證書，并獲取所述接入網(wǎng)元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的接入網(wǎng)元的交換公鑰；生成攜帶第一網(wǎng)元的 簽名證書及驗(yàn)證結(jié)果、終端標(biāo)識(shí)和所述終端的交換公鑰的消息，對(duì)第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消息 和生成的所述消息進(jìn)行簽名，對(duì)所述接入網(wǎng)元問(wèn)候消息進(jìn)行簽名，將所述兩個(gè)簽名、所述第 一網(wǎng)元的交換公鑰、所述第一網(wǎng)元標(biāo)識(shí)、所述接入網(wǎng)元的交換公鑰和所述接入網(wǎng)元標(biāo)識(shí)發(fā) 送給所述第二網(wǎng)元；
[0025] 所述第二網(wǎng)元使用所述查詢中心的簽名證書驗(yàn)證簽名正確后，向所述第一網(wǎng)元發(fā) 送鑒權(quán)向量信息，所述鑒權(quán)向量信息包括：接入網(wǎng)元的交換公鑰，第一網(wǎng)元的交換公鑰，終 端標(biāo)識(shí)，終端的交換公鑰，使用第二網(wǎng)元簽名私鑰對(duì)終端問(wèn)候消息、接入網(wǎng)元的交換公鑰和 第一網(wǎng)元的交換公鑰進(jìn)行的簽名，使用查詢中心的簽名私鑰對(duì)接入網(wǎng)元問(wèn)候消息、終端標(biāo) 識(shí)、終端的交換公鑰、接入網(wǎng)元的交換公鑰和第一網(wǎng)元的交換公鑰進(jìn)行的簽名，使用查詢中 心的簽名私鑰對(duì)第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消息、終端標(biāo)識(shí)和終端的交換公鑰進(jìn)行的簽名；
[0026] 所述第一網(wǎng)元生成第一臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含第一網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的第一網(wǎng)元前 向問(wèn)候消息之前，該方法還包括：
[0027] 所述第一網(wǎng)元使用保存的查詢中心的簽名證書對(duì)第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消息、終端標(biāo) 識(shí)和終端的交換公鑰的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，以便驗(yàn)證成功后，生成第一臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含第 一網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息；
[0028] 所述接入網(wǎng)元生成接入網(wǎng)元臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含接入網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的接入網(wǎng) 元前向問(wèn)候消息之前，該方法還包括：
[0029] 所述接入網(wǎng)元對(duì)接入網(wǎng)元問(wèn)候消息、終端標(biāo)識(shí)、終端的交換公鑰、接入網(wǎng)元的交換 公鑰和第一網(wǎng)元的交換公鑰的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，以便驗(yàn)證成功后，生成第一臨時(shí)公私鑰對(duì)和 包含第一網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息。
[0030] 進(jìn)一步的，所述鑒權(quán)向量信息中還包括所述第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果，和 使用所述第二網(wǎng)元的簽名私鑰對(duì)所述第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行的簽名，所述終 端使用保存的第二網(wǎng)元的簽名證書對(duì)接收到的鑒權(quán)向量信息的簽名進(jìn)行驗(yàn)證成功后，該方 法還包括：所述終端獲取并保存所述第一網(wǎng)元的簽名證書；和/或，所述鑒權(quán)向量信息中還 包括：所述第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果，和使用所述查詢中心的簽名私鑰對(duì)所述第一 網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行的簽名；所述接入網(wǎng)元使用查詢中心的簽名證書進(jìn)行驗(yàn)證 時(shí)，該方法還包括：所述接入網(wǎng)元使用保存的所述查詢中心的簽名證書對(duì)所述第一網(wǎng)元簽 名證書及其驗(yàn)證結(jié)果的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后，保存所述第一網(wǎng)元的簽名證書。
[0031] 較佳地，在跟蹤區(qū)域更新階段，所述鑒權(quán)向量信息包括：
[0032] 接入網(wǎng)元的交換公鑰，第一網(wǎng)元的交換公鑰，終端標(biāo)識(shí)，終端的交換公鑰，使用第 二網(wǎng)元的簽名私鑰對(duì)終端問(wèn)候消息、接入網(wǎng)元的交換公鑰和第一網(wǎng)元的交換公鑰進(jìn)行的簽 名，和使用第二網(wǎng)元簽名私鑰對(duì)第一網(wǎng)元后向問(wèn)候消息、終端標(biāo)識(shí)和終端的交換公鑰進(jìn)行 的簽名。
[0033] 進(jìn)一步的，所述鑒權(quán)向量信息中還包括第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果，和使用 所述第二網(wǎng)元的簽名私鑰對(duì)所述第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行的簽名，所述終端使 用保存的第二網(wǎng)元的簽名證書對(duì)接收到的鑒權(quán)向量信息的簽名進(jìn)行驗(yàn)證成功后，該方法還 包括：所述終端獲取并保存所述第一網(wǎng)元的簽名證書；和/或，所述鑒權(quán)向量信息中還包括 所述第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果；第一網(wǎng)元向所述接入網(wǎng)元發(fā)送所述鑒權(quán)向量信息、 第一網(wǎng)元密鑰交換消息、第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和第一消息完整性計(jì)算結(jié)果時(shí)，還向所述 接入網(wǎng)元發(fā)送使用第一網(wǎng)元簽名私鑰對(duì)第一網(wǎng)元簽名證書及其驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行的簽名；所述 接入網(wǎng)元生成接入網(wǎng)元臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含接入網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消 息，包括：所述接入網(wǎng)元使用所述第一網(wǎng)元的簽名證書對(duì)所述簽名進(jìn)行驗(yàn)證，以便驗(yàn)證成功 后，生成接入網(wǎng)元臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含接入網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息。
[0034] 一種終端，包括：
[0035] 鑒權(quán)消息發(fā)送模塊，用于生成第二臨時(shí)公私鑰對(duì)，向接入網(wǎng)元發(fā)送終端問(wèn)候消息 和終端密鑰交換消息，所述終端問(wèn)候消息包含終端標(biāo)識(shí)和終端隨機(jī)數(shù)，所述終端密鑰交換 消息包含第二臨時(shí)公鑰；
[0036] 鑒權(quán)模塊，用于使用保存的第二網(wǎng)元的簽名證書對(duì)接收到的所述鑒權(quán)向量信息中 的簽名進(jìn)行驗(yàn)證；
[0037] 密鑰生成模塊，用于所述鑒權(quán)模塊驗(yàn)證成功后，利用所述鑒權(quán)向量信息、所述終端 標(biāo)識(shí)、所述第一臨時(shí)公鑰、終端交換私鑰、和所述第二臨時(shí)私鑰生成第二一致性檢查密鑰， 并利用所述鑒權(quán)向量信息、所述終端標(biāo)識(shí)、所述接入臨時(shí)公鑰、終端交換私鑰、和所述第三 臨時(shí)私鑰生成第三一致性檢查密鑰；
[0038]消息完整性檢驗(yàn)?zāi)K，用于使用所述第二一致性檢查密鑰對(duì)所述終端問(wèn)候消息和 第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第二消息完整性計(jì)算結(jié)果，將所述第二消 息完整性計(jì)算結(jié)果與第一網(wǎng)元發(fā)送的所述第一消息完整性計(jì)算結(jié)果比對(duì)，比對(duì)正確后，使 用生成的所述第二一致性檢查密鑰對(duì)第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn)候消息進(jìn)行第二次 消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第三消息完整性計(jì)算結(jié)果；使用所述第三一致性檢查密鑰對(duì)所述終端 問(wèn)候消息和接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第四消息完整性計(jì)算結(jié)果，將 所述第四消息完整性計(jì)算結(jié)果與接入網(wǎng)元發(fā)送的所述接入消息完整性計(jì)算結(jié)果比對(duì)，比對(duì) 正確后，使用生成的所述第三一致性檢查密鑰對(duì)接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn)候消息進(jìn) 行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第五消息完整性計(jì)算結(jié)果；將所述第五消息完整性計(jì)算結(jié)果發(fā)送 給所述接入網(wǎng)元，并將所述第三消息完整性計(jì)算結(jié)果通過(guò)所述接入網(wǎng)元發(fā)送給所述第一網(wǎng) JLi〇
[0039] 一種接入網(wǎng)元，包括：
[0040] 鑒權(quán)消息傳輸模塊，用于接收終端發(fā)送的終端問(wèn)候消息和終端密鑰交換消息，所 述終端問(wèn)候消息包含終端標(biāo)識(shí)和終端隨機(jī)數(shù)，所述終端密鑰交換消息包含第二臨時(shí)公鑰； 向第一網(wǎng)元發(fā)送所述終端問(wèn)候消息、所述終端密鑰交換消息和接入網(wǎng)元問(wèn)候消息，所述接 入網(wǎng)元問(wèn)候消息包含接入網(wǎng)元標(biāo)識(shí)和接入網(wǎng)元后向隨機(jī)數(shù)；
[0041] 鑒權(quán)模塊，用于生成接入網(wǎng)元臨時(shí)公私鑰對(duì)和包含接入網(wǎng)元前向隨機(jī)數(shù)的接入網(wǎng) 元前向問(wèn)候消息，利用獲得的鑒權(quán)向量信息、所述第二臨時(shí)公鑰、所述接入網(wǎng)元交換私鑰和 所述接入網(wǎng)元臨時(shí)私鑰生成接入一致性檢查密鑰，使用所述接入一致性檢查密鑰對(duì)所述終 端問(wèn)候消息和接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息進(jìn)行完整性計(jì)算產(chǎn)生接入消息完整性計(jì)算結(jié)果，并向 終端發(fā)送所述鑒權(quán)向量信息、包含接入網(wǎng)元臨時(shí)公鑰的接入網(wǎng)元密鑰交換消息、所述接入 網(wǎng)元前向問(wèn)候消息、接入消息完整性計(jì)算結(jié)果、所述第一網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和所述第一消 息完整性計(jì)算結(jié)果；以及使用所述接入一致性檢查密鑰對(duì)接入網(wǎng)元前向問(wèn)候消息和終端問(wèn) 候消息進(jìn)行消息完整性計(jì)算產(chǎn)生第六消息完整性計(jì)算結(jié)果，使用所述第六消息完整性計(jì)算 結(jié)果驗(yàn)證終端發(fā)送的第五消息完整性計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證成功后，向所述終端發(fā)送接入網(wǎng)元鑒 權(quán)成功消息。
[0042] 一種第一網(wǎng)元，包括：
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