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CN101784013B - 一种基于业务的安全组播方法及系统 - Google Patents

一种基于业务的安全组播方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明为一种基于业务的安全组播方法，所述基于业务的安全组播方法包括以下步骤：1)网络中基站BSi利用组播密钥MKi对第一广播消息分组进行加密并将第一广播消息分组向所有基站BS组广播，所述第一广播消息分组包括业务消息、广播序号、消息密文、完整性校验值；2)基站BS组接收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播，所述第二广播消息分组包括业务消息、广播序号、消息密文、完整性校验值消息；3)用户终端UT组对第二广播消息进行解密。

Description

一种基于业务的安全组播方法及系统
技术领域
本发明属网络安全领域，尤其涉及一种基于业务的安全组播方法及系统。
背景技术
SCDMA(Synchronous Code Division Multiple Access)是一种同步码分多址的宽带无线接入技术，它采用了智能天线、软件无线电、以及自主开发的SWAP(Synchronous Wireless Access Protocol)空中接口协议等先进技术，是一个全新的体系，一个全新的我国拥有完整自主知识产权的第三代无线通信技术标准，可以以集群的方式组建网络和开展业务。SCDMA宽带系统具有如下技术特点：1)BS对应于不同的应用业务，所服务的同一业务组的UT可能分散于不同的BS下；2)UT在与BS的关联过程中协商得到了包括该BS在内的网络中与该BS连接的其他BS的组播密钥。
在SCDMA技术标准的用户终端(UT，User Terminal)和基站(BS，BaseStation)通信的空中接口安全的方案中，并没有对基于业务的安全组播方法进行描述。网络中有许多业务的都需要通过组播的方式进行开展，没有安全组播方法及系统不利于保证业务能够更加安全和有效地进行。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种安全性更高的基于业务的安全组播方法及系统。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种基于业务的安全组播方法，其特殊之处在于：所述基于业务的安全组播方法包括以下步骤：
1)网络中基站BSi利用组播密钥MKi对第一广播消息分组进行加密并将第一广播消息分组向所有基站BS组广播，所述第一广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值；
2)基站BS组接收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播，所述第二广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值，其中第二广播消息分组的基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值与第一广播消息分组的内容相同；
3)用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密，具体执行如下：
接收到第二广播消息分组的用户终端UT通过基站BSi标识和业务代码识别是否是用户终端UT的订制业务，如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码相符合，则导出完整性密钥计算验证消息的完整性，并且利用组播密钥MEKi解密密文消息中的内容；如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码不符合，则用户终端UT忽略第二广播消息分组。
上述步骤1)中第一广播消息分组还包括基站BSi签名。
上述步骤2)的具体实现方式是：
2.1)接收到基站BSi第一广播消息分组的基站BS利用BSi对外广播的公钥验证其签名，如果不正确则丢弃该消息；如果签名正确则进行步骤2.2)；
2.2)构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播。
一种基于业务的安全组播系统，其特殊之处在于：所述基于业务的安全组播系统包括基站BS组以及用户终端UT组，所述基站BS组包括i个基站BSi；
所述基站BSi将第一广播消息分组向所有基站BS组广播，所述第一广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值；
所述基站BS组收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播，所述第二广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值，其中第二广播消息分组的基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值与第一广播消息分组的内容相同；
用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密，所述用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密具体为：接收到第二广播消息分组的用户终端UT通过基站BSi标识和业务代码识别是否是用户终端UT的订制业务，如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码相符合，则导出完整性密钥计算验证消息的完整性，并且利用组播密钥MEKi解密密文消息中的内容；如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码不符合，则用户终端UT忽略第二广播消息分组。
本发明的优点是：本发明提供的适合SCDMA宽带系统的基于业务的安全组播密方法，在实现安全组播过程中，网络中的某个基站BS只是简单地向所有基站BS组进行广播，而接收到广播的基站BS也只是简单地向所有UT进行广播，均是全部广播方式，因此，基站BS无法将某个用户终端UT和其他的基站BS关联起来，无法确认某个用户终端UT是否与哪个基站BS具有业务关联，也就无法记录UT制定的业务和所属组的消息，使得网络安全更高。
附图说明
图1为本发明所提供的基于业务的安全组播方法框架结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种基于业务的安全组播方法，该方法的的具体实现方法如下：
1)第一广播消息：基站BSi(i表示网络中第i个基站BS)利用自己相关业务的组播密钥MKi加密消息，并将其向所有基站BS组广播。消息第一广播消息分组内容包括：基站BSi标识(表示发起广播业务的基站身份消息)、业务代码(表示发起的广播业务的消息)、广播序号(表示基站BSi的此次广播序号，表示一个整数，用于标识已经使用当前通告的密钥加密发送的数据分组序号(同组播数据中的分组序号)，之后收到的数据帧序号应大于本字段值)、密文消息(基站BSi利用自己的组播密钥MKi加密的消息)、MIC完整性校验值(使用基站BSi对应的组播密钥MEKi导出的完整性密钥计算)和基站BSi的签名(基站BSi利用自己的私钥对本分组中SIGBSi字段之前所有数据字段的签名，签名为根据业务需要可选)；
2)第二广播消息：每个接收到基站BSi广播消息的基站BS利用BSi对外广播的公钥验证其签名，如果不正确则丢弃该消息，如果签名正确则构造第二广播消息分组，然后向所有用户终端UT广播(如果业务需求不需要签名和验证，则基站BS直接构造第二广播消息分组，然后向所有用户终端UT广播)。该第二广播消息分组内容包括：基站BSi标识(表示发起广播业务的基站身份消息)、业务代码(表示发起的广播业务的消息)、广播序号(表示基站BSi的此次广播序号，表示一个整数，用于标识已经使用当前通告的密钥加密发送的数据分组序号(同组播数据中的分组序号)，之后收到的数据帧序号应大于本字段值)、密文消息(基站BSi利用自己的组播密钥MKi加密的消息)和MIC完整性校验值(使用基站BSi对应的组播密钥MEKi导出的完整性密钥计算)，这些内容的数值同第一广播消息分组中对应的内容相同；
3)最后，每个接收到广播的用户终端UT可以通过基站BSi标识和业务代码识别是否是自己的订制业务，以便决定是否对其进行解密。如果与自己本地储存的基站BSi标识和业务代码相符合，则通过双方协商过的此业务的组播密钥MEKi导出完整性密钥计算验证消息的完整性，并且利用组播密钥MEKi解密密文消息中的内容。
一种基于业务的安全组播系统，该系统包括基站BS组以及用户终端UT组，基站BS组包括i个基站BSi；基站BSi将第一广播消息分组向所有基站BS组广播；基站BS组收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播；用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密。

Claims (4)

1.一种基于业务的安全组播方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)网络中基站BSi利用组播密钥MKi对第一广播消息分组进行加密并将第一广播消息分组向所有基站BS组广播，所述第一广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值；
2)基站BS组接收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播，所述第二广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值，所述第二广播消息分组的基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值与第一广播消息分组的内容相同；
3)用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密，具体执行如下：
接收到第二广播消息分组的用户终端UT通过基站BSi标识和业务代码识别是否是用户终端UT的订制业务，如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码相符合，则导出完整性密钥计算验证消息的完整性，并且利用组播密钥MEKi解密密文消息中的内容；如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码不符合，则用户终端UT忽略第二广播消息分组。
2.根据权利要求1所述的基于业务的安全组播方法，其特征在于：所述步骤1)中第一广播消息分组还包括基站BSi签名。
3.根据权利要求2所述的基于业务的安全组播方法，其特征在于：所述步骤2)的具体实现方式是：
2.1)接收到基站BSi第一广播消息分组的基站BS利用BSi对外广播的公钥验证其签名，如果不正确则丢弃该消息；如果签名正确则进行步骤2.2)；
2.2)构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播。
4.一种基于业务的安全组播系统，其特征在于：所述基于业务的安全组播系统包括基站BS组以及用户终端UT组，所述基站BS组包括i个基站BSi；
所述基站BSi将第一广播消息分组向所有基站BS组广播，所述第一广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值；
所述基站BS组收到第一广播消息分组后构造第二广播消息分组向用户终端UT组广播，所述第二广播消息分组包括基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值，所述第二广播消息分组的基站BSi标识、业务代码、广播序号、密文消息以及完整性校验值与第一广播消息分组的内容相同；
用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密，所述用户终端UT组对第二广播消息分组进行解密具体为：接收到第二广播消息分组的用户终端UT通过基站BSi标识和业务代码识别是否是用户终端UT的订制业务，如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码相符合，则导出完整性密钥计算验证消息的完整性，并且利用组播密钥MEKi解密密文消息中的内容；如果与本地储存的基站BSi标识和业务代码不符合，则用户终端UT忽略第二广播消息分组。
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