TWI670990B

TWI670990B - 自動連線安全無線網路的方法與系統

Info

Publication number: TWI670990B
Application number: TW106126019A
Authority: TW
Inventors: 高曉雯
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2019-09-01
Also published as: TW201911938A

Abstract

本發明係揭露一種自動連線安全無線網路的方法與系統，Wi-Fi服務場域使用者向提供安全無線網路保證的Wi-Fi SSID授權中心申請具命名規則的Wi-Fi SSID、完成Wi-Fi AP設定後，當User到訪公共場所(或朋友家中)時，行動終端的Wi-Fi連線軟體依命名規則自動尋找可信任的安全無線網路，依此Wi-Fi網路要求的上網認證方法進行身分認證並開通上網，為了再確認此Wi-Fi網路宣稱的SSID資料為經假造，SSID授權中心利用一組可以識別Wi-Fi AP的資訊，產生動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體檢查。

Description

自動連線安全無線網路的方法與系統

本發明屬於一種自動連線安全無線網路的方法與系統，尤指一種讓尋找公共場域或親友家中無線網路的使用者，能夠自動尋找與連線到受信任之安全無線網路的方法與系統。

過往相關專利如台灣專利案I489900，是以一種讓通訊裝置自動連線具Wi-Fi介面的嵌入式系統裝置的方法，以利後續對此裝置進行設定與管理。此案自動連線方法為依據兩段識別碼的Wi-Fi SSID命名規則：第一段識別碼+hash(第一段識別碼)，再依據事先擬定的密碼規則，例如以SSID+AP MAC產生的密碼，認證後建立連線，並以用於簡化連線具Wi-Fi介面之嵌入式系統裝置的程序，以搜尋具命名規則之SSID的方法，與裝置自動連線；與另一美國專利案US 2009/0199281 A1，是以一種跨無線區域網路的共享型虛擬Wi-Fi上網服務方法與設施，虛擬Wi-Fi上網服務Server定期更新申請/租用服務的使用者帳號資訊到個別Wi-Fi AP中，使得使用者到訪各個加入此虛擬Wi-Fi上網服務的無線區域網路時，可以使用相同的帳號資訊登入上網，並以以虛擬Wi-Fi上網服務架構，讓使用者以相同帳號登入多個無線區域網路，改善需要註冊多個帳號的問題。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本自動連線安全無線網路的方法與系統。

為達上述目的，本發明提出提供一種自動連線安全無線網路的方法與系統，主要的技術在於編訂一套可檢驗安全/受信任的SSID命名規則，以及基於一套以安全SSID授權中心為核心架構的服務提供方法與系統。

一種自動連線安全無線網路的系統，其包括使用者行動終端，係具有一Wi-Fi連線軟體，為使用者到訪場域時，用來連線Wi-Fi上網的終端設備；Wi-Fi連線軟體，係設置於該使用者行動終端上，且具有得以檢驗安全SSID規則、執行Wi-Fi網路上網認證、及向SSID授權中心檢驗SSID真實性；Wi-Fi網路，係提供Wi-Fi上網的網路環境，包含Wi-Fi AP與上網認證之Wi-Fi設備；SSID設定軟體，係設置於場域所有者行動終端的App軟體，或設置於桌上型電腦(PC)或筆記型電腦(NB)上的執行程式，並得以連接到待設定的Wi-Fi AP設備，以及取得AP的MAC地址資料，同時提供網路管理者經由此軟體向SSID授權中心取得具命名規則的SSID；安全SSID授權中心，係為提供安全SSID數位簽章產生、及SSID真實性檢查之網路伺服系統。

其中Wi-Fi連線軟體，為SSID篩選、帳號管理、自動連網、以及網路驗證。SSID篩選，以安全SSID規則檢驗搜尋到的SSID，以找出信任的安全Wi-Fi網路。網路驗證，為與Wi-Fi網路進行上網認證。

本地Wi-Fi網路需安裝一套SSID設定軟體，網路管理者經由此軟體向SSID授權中心取得具命名規則的SSID，完成SSID設定，開始提供Wi-Fi上網服務；當使用者到訪此Wi-Fi服務的場域時，啟用使用者行動終端上的Wi-Fi連線軟體，連線軟體以安全SSID規則檢驗搜尋到的SSID，找出信任的安全Wi-Fi網路，Wi-Fi網路完成此行動終端的上網認證後，SSID授權中心比對Wi-Fi AP識別資訊，產生一組動態數位簽章，回傳比對結果給Wi-Fi連線軟體檢驗此Wi-Fi網路提供的SSID是否為偽造。

本案提出的可檢驗安全且受信任的SSID命名規則基本上由主服務識別碼以及數位簽章所組成，主服務識別碼用來標示Wi-Fi服務名稱，數位簽章用來讓用戶端軟體檢驗主服務識別碼的正確性，其作法為主服務識別碼，由場域所有者(Owner)自訂。數位簽章，採用非對稱式加密，以SSID授權中心的私鑰加密一個用戶端軟體可由通訊過程中取得的Wi-Fi設備資訊，例如Wi-Fi AP的設備MAC值。

SSID命名規則的延伸作法可以由主服務識別碼、授權中心識別碼、及數位簽章所組成，其主服務識別碼，由場域擁有者自訂。授權中心識別碼，讓用戶端軟體識別SSID授權中心的識別碼。數位簽章，採用非對稱式加密，以SSID授權中心的私鑰加密一個用戶端軟體可由通訊過程中取得的Wi-Fi設備資訊，例如Wi-Fi AP的設備MAC值。

一種自動連線安全無線網路的方法，其包括：步驟A、場域所有者開啟SSID設定軟體，設定主服務識別碼；步驟B、設定軟體取得Wi-Fi AP MAC值；步驟C、設定軟體傳送主服務識別碼、AP MAC到安全SSID授權中心，進行安全AP註冊程序；步驟D、SSID授權中心運算授權資料後回傳，並記錄Wi-Fi AP資料檢核表；以及步驟E、SID設定軟體組合SSID名稱，設定到Wi-Fi AP；以及步驟F、場域使用者自動連線Wi-Fi網路。

其中步驟F，自動連線Wi-Fi網路之流程包含：步驟a、使用者開啟行動終端Wi-Fi連線軟體；步驟b、Wi-Fi連線軟體搜尋並篩選符合命名規則的SSID；步驟c、找到信任的SSID後，請求連線上網；步驟d、Wi-Fi網路認證系統檢查認證資訊、開通上網；步驟e、連線軟體向授權中心傳送SSID真實性驗證請求；步驟f、授權中心比對Wi-Fi AP資料檢核表，產生動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體；以及步驟g、Wi-Fi連線軟體驗證動態數位簽章，提示使用者此網路的SSID真實性驗證結果。

本發明所提供一種自動連線安全無線網路的方法與系統，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.提供一套SSID的編碼規則，當訪客搜尋Wi-Fi網路時可自動辨識。

2.訪客連線前檢查此安全SSID由可信任的場域Owner提供，避免連到偽造的不安全無線網路。

110‧‧‧使用者行動終端

120‧‧‧Wi-Fi連線軟體

130‧‧‧Wi-Fi連線網路

140‧‧‧SSID設定軟體

150‧‧‧安全SSID授權中心

S210~S260‧‧‧Wi-Fi AP之SSID設定流程

S310~S370‧‧‧自動連線Wi-Fi網路流程

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明自動連線安全無線網路的方法與系統之架構圖；圖2為本發明自動連線安全無線網路的方法與系統之Wi-Fi AP之SSID設定流程圖。

圖3為本發明自動連線安全無線網路的方法與系統之自動連線Wi-Fi網路流程圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：請參閱圖1所示，為一種自動連線安全無線網路的方法與系統之架構圖，其包括使用者行動終端110，係具有一Wi-Fi連線軟體120，為使用者到訪場域時，用來連線Wi-Fi上網的終端設備；Wi-Fi連線軟體120，係設置於該使用者行動終端110上，且具有得以檢驗安全SSID規則、執行Wi-Fi網路上網認證、及向SSID授權中心檢驗SSID真實性；Wi-Fi網路130，係提供Wi-Fi上網的網路環境，包含Wi-Fi AP與上網認證之Wi-Fi設備；SSID設定軟體140，係設置於場域所有者行動終端的App軟體，或設置於桌上型電腦(PC)或筆記型電腦(NB)上的執行程式，並得以連接到待設定的Wi-Fi AP設備，以及取得AP的MAC地址資料，同時提供網路管理者經由此軟體向SSID授權中心取得具命名規則的SSID；安全SSID授權中心150，係為提供安全SSID數位簽章產生、及SSID真實性檢查之網路伺服系統。

其中Wi-Fi連線軟體120，為SSID篩選、帳號管理、自動連網、以及網路驗證。SSID篩選，以安全SSID規則檢驗搜尋到的SSID，以找出信任的安全Wi-Fi網路。網路驗證，為與Wi-Fi網路進行上網認證。

本地Wi-Fi網路需安裝一套SSID設定軟體140，網路管理者經由此軟體向SSID授權中心取得具命名規則的SSID，完成SSID設定，開始提供Wi-Fi上網服務；當使用者到訪此Wi-Fi服務的場域時，啟用使用者行動終端110上的Wi-Fi連線軟體120，連線軟體以安全SSID規則檢驗搜尋到SSID，找出信任的安全Wi-Fi網路130，Wi-Fi網路130完成此行動終端的上網認證後，安全SSID授權中心150比對Wi-Fi AP識別資訊，產生一組動態數位簽章，回傳比對結果給Wi-Fi連線軟體120檢驗此Wi-Fi網路130提供的SSID是否為偽造。

請參閱圖2所示，為本發明自動連線安全無線網路的方法與系統之Wi-Fi AP之SSID設定流程圖，其中Wi-Fi AP之SSID設定流程包括：步驟A、S210場域所有者(Owner)開啟SSID設定軟體，設定主服務識別碼；步驟B、S220設定軟體取得Wi-Fi AP MAC值；步驟C、S230設定軟體傳送主服務識別碼、AP MAC到安全SSID授權中心，進行安全AP註冊程序；步驟D、S240 SSID授權中心運算授權資料後回傳，並記錄Wi-Fi AP資料檢核表；步驟E、S250 SID設定軟體組合SSID名稱，設定到Wi-Fi AP；以及步驟F、S260場域使用者自動連線Wi-Fi網路。

由上述步驟可得知，場域Owner開啟SSID設定軟體，設定主服務識別碼後，此軟體型式上可以是安裝在行動終端的App，或是PC/NB上的執行程式，但需要連接到待設定的Wi-Fi AP設備，取得AP的MAC地址資料；設定軟體向Wi-Fi AP讀取Wi-Fi MAC位置資料，將主服務識別碼與AP的MAC一同傳送到SSID授權中心，SSID授權中心收到資料後，以私鑰運算AP MAC的數位簽章，並產生一組Secret Key，回傳給SSID設定軟體，記錄此筆請求的SSID、AP MAC、AP IP、Secret Key等對照資料到Wi-Fi AP資料檢核表，SSID設定軟體組合主服務識別碼與數位簽章，設定到AP的SSID欄位中，將Secret Key放入Wi-Fi網路認證系統中。其中的AP IP、或Secret Key是用來讓之後行動終端連線時，可以檢驗此Wi-Fi AP確實擁有其宣稱的SSID。

請參閱圖3所示，為本發明自動連線安全無線網路的方法與系統之自動連線Wi-Fi網路流程包含：步驟a、S310使用者開啟行動終端Wi-Fi連線軟體；步驟b、S320 Wi-Fi連線軟體搜尋並篩選符合命名規則的SSID；步驟c、S330找到信任的SSID後，請求連線上網；步驟d、S340 Wi-Fi網路認證系統檢查認證資訊、開通上網；步驟e、S350連線軟體向授權中心傳送SSID真實性驗證請求；步驟f、S360授權中心比對Wi-Fi AP資料檢核表，產生動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體；以及步驟g、S370 Wi-Fi連線軟體驗證動態數位簽章，提示使用者此網路的SSID真實性驗證結果。

由上述步驟可得知，使用者到訪想要經由Wi-Fi網路連線上網的場域時，開啟行動終端上的Wi-Fi連線軟體，連線軟體自動篩選場域內符合前述命名規則的Wi-Fi SSID，找到信任的SSID後，依此Wi-Fi網路要求的認證方式提出上網請求，例如輸入或以預先儲存的登入資訊進行身分認證，此Wi-Fi網路的認證系統收到上網請求，檢查登入資訊正確後開通網路，回傳結果給行動終端，行動終端為了再確認此連線網路宣稱的SSID未經偽造，連線軟體向SSID授權中心傳送連線驗證請求，請求中包含SSID、Wi-Fi AP MAC、AP IP、Secret Key，其中Secret Key由Wi-Fi網路認證系統提供給連線軟體；授權中心收到請求後，以SSID設定流程所記錄的SSID、AP MAC、AP IP、Secret Key對照資料作比對，如果資料一致，代表此申請的SSID是由原廠域Owner所提供，並未更動位置或複製重覆使用，此時，產生一組動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體，Wi-Fi連線軟體檢驗動態數位簽章，提示使用者此網路身分的驗證結果，讓使用者判斷是否要使用此網路上網。其中，步驟d、e也可以合併由Wi-Fi網路的認證系統代理行動終端，向授權中心取回動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體。

上述使用者連線Wi-Fi網路流程中，動態數位簽章的目的是要保護Wi-Fi連線軟體取得的SSID真實性驗證結果是由SSID授權中心產生，未受到中間人的偽造或竄改。作法可以採用非對性加密法，以SSID授權中心的私鑰將time-stamp與驗證結果一起加密，產生動態數位簽章，Wi-Fi連線軟體收到後，以授權中心的公鑰解密，並比對time-stamp，確認簽章的有效性。

SSID授權中心紀錄的Wi-Fi AP資料檢核表，包含SSID、Wi-Fi AP MAC、AP IP、Secret Key等欄位資料，於SSID設定軟體向SSID授權中心註冊SSID時作的紀錄，Secret Key由SSID授權中心產生，用來識別對應的Wi-Fi AP。當SSID授權中心收到Wi-Fi連線軟體，或是Wi-Fi認證系統代理行動終端送出的SSID真實性驗證請求時，檢查收到的SSID驗證資料與檢核表的紀錄是否一致，將驗證結果加入動態數位簽章加密，回傳給Wi-Fi連線軟體。

其實施例如下：使用者持用的使用者行動終端，其中需具備一套Wi-Fi連線軟體，連線軟體功能包含：以安全SSID規則檢驗搜尋到的SSID，找出信任的安全Wi-Fi網路；與Wi-Fi網路進行上網認證；向SSID授權中心檢驗Wi-Fi AP SSID的真實性，避免Wi-Fi AP宣稱的SSID是經由複製合法AP的SSID所取得。

場域內的Wi-Fi網路，除了包含組成一般Wi-Fi網路的必要設備，Wi-Fi AP、上網認證等設備，還需具備一套SSID設定軟體，網路管理者經由此軟體向SSID授權中心取得具命名規則的SSID、用於識別Wi-Fi AP身分的Secret Key，設定SSID到Wi-Fi AP，以及認證系統中；安全SSID授權中心，負責產生具命名規則的SSID、用於識別Wi-Fi AP身分的Secret Key，以及接收並處理Wi-Fi AP SSID真實性檢驗請求等功能。

安全且受信任的SSID命名規則由主服務識別碼、授權中心識別碼與數位簽章組成，其作法為：主服務識別碼，由場域Owner命名，用來標示Wi-Fi服務名稱或品牌。

授權中心識別碼，讓用戶端軟體識別SSID授權中心的識別碼。

數位簽章，用來讓用戶端軟體檢驗主服務識別碼的正確性，採用非對稱式加密；以SSID授權中心的私鑰加密一個用戶端軟體可由通訊過程中取得的Wi-Fi設備資訊，例如Wi-Fi AP的設備MAC值。

組成SSID的三項資料之間以特定字元區隔，例如’|’符號。

運作流程包含SSID設定階段流程，以及完成SSID設定後，提供Wi-Fi上網服務之主要流程

Wi-Fi AP的SSID設定流程，步驟包含：場域Owner開啟SSID設定軟體，設定主服務識別碼，SSID設定軟體型式上可以是安裝在行動終端的App，或是PC/NB上的執行程式，但需要連接到待設定的Wi-Fi AP設備，取得AP的MAC地址資料；設定軟體向Wi-Fi AP讀取Wi-Fi MAC位置資料；設定軟體將主服務識別碼與AP的MAC一同傳送到SSID授權中心；SSID授權中心收到資料後，以私鑰運算AP MAC的數位簽章，並產生一組Secret Key，回傳給SSID設定軟體，記錄此筆請求的SSID、AP MAC、AP IP、Secret Key等對照資料到Wi-Fi AP資料檢核表，用來讓之後行動終端連線時，可以檢驗此Wi-Fi AP確實擁有其宣稱的SSID；SSID設定軟體組合主服務識別碼與數位簽章，設定到AP的SSID欄位中，將Secret Key放入Wi-Fi網路認證系統中。

提供Wi-Fi上網服務流程，步驟包含：使用者到訪想要經由Wi-Fi網路連線上網的場域時，開啟行動終端上的Wi-Fi連線軟體；連線軟體自動篩選場域內符合前述命名規則的Wi-Fi SSID；找到信任的SSID後，依此Wi-Fi網路要求的認證方式提出上網請求，例如輸入或以預先儲存的登入資訊進行身分認證；此Wi-Fi網路的認證系統收到上網請求，檢查登入資訊正確後開通網路，回傳結果給行動終端；行動終端為了再確認此連線網路宣稱的SSID未經偽造，連線軟體向SSID授權中心傳送連線驗證請求，請求中包含SSID、Wi-Fi AP MAC、AP IP、Secret Key，其中Secret Key由Wi-Fi網路認證系統提供給連線軟體；授權中心收到請求後，以SSID設定流程所記錄的SSID、AP MAC、AP IP、Secret Key對照資料作比對，如果資料一致，代表此申請的SSID是由原廠域Owner所提供，並未更動位置或複製重覆使用，此時，產生一組動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體；Wi-Fi連線軟體以SSID授權中心的公鑰解碼，檢驗動態數位簽章，提示使用者此網路身分的驗證結果，讓使用者判斷是否要使用此網路上網。其中，Wi-Fi網路的認證系統收到上網請求、與行動終端為了再確認此連線網路宣稱的SSID未經偽造，連線軟體向SSID授權中心傳送連線驗證請求也可以合併由Wi-Fi網路的認證系統代理行動終端，向授權中心取回動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims

一種自動連線安全無線網路的系統，其包括：使用者行動終端，係具有一Wi-Fi連線軟體，為使用者到訪場域時，用來連線Wi-Fi上網的終端設備；Wi-Fi連線軟體，係設置於該使用者行動終端上，且該Wi-Fi連線軟體具有得以檢驗安全SSID規則、執行Wi-Fi網路上網認證、及向SSID授權中心檢驗SSID真實性；Wi-Fi網路，係提供Wi-Fi上網的網路環境，包含Wi-Fi AP與上網認證之Wi-Fi設備；SSID設定軟體，係設置於場域所有者行動終端的App軟體，或設置於桌上型電腦(PC)或筆記型電腦(NB)上的執行程式，且該SSID設定軟體得以連接到待設定的Wi-Fi AP設備，以及取得AP的MAC地址資料，同時提供網路管理者經由該SSID設定軟體向SSID授權中心取得由該SSID授權中心運算的具命名規則的SSID；安全SSID授權中心，係為產生安全SSID數位簽章、及提供SSID真實性檢查之網路伺服系統。
如申請專利範圍第1項所述之自動連線安全無線網路的系統，其中該Wi-Fi連線軟體，係為SSID篩選、帳號管理、自動連網、以及網路驗證。
如申請專利範圍第2項所述之自動連線安全無線網路的系統，其中該SSID篩選，係以安全SSID規則檢驗搜尋到的SSID，以找出信任的安全Wi-Fi網路。
如申請專利範圍第2項所述之自動連線安全無線網路的系統，其中網路驗證，係為與Wi-Fi網路進行上網認證。
一種自動連線安全無線網路的方法，其包括：步驟A、場域所有者開啟SSID設定軟體，設定主服務識別碼；步驟B、SSID設定軟體取得Wi-Fi AP MAC值；步驟C、SSID設定軟體傳送主服務識別碼、AP MAC到安全SSID授權中心，進行安全AP註冊程序；步驟D、SSID授權中心運算授權資料後回傳，並記錄Wi-Fi AP資料檢核表；以及步驟E、SSID設定軟體組合SSID名稱，設定到Wi-Fi AP，其中，該SSID設定軟體得以連接到待設定的Wi-Fi AP設備，以及取得AP的MAC地址資料，同時提供網路管理者經由該SSID設定軟體向SSID授權中心取得由該SSID授權中心運算的具命名規則的SSID；以及步驟F、場域使用者以行動終端之Wi-Fi連線軟體自動連線Wi-Fi網路，其中，該Wi-Fi連線軟體具有得以檢驗安全SSID規則、執行Wi-Fi網路上網認證、及向SSID授權中心檢驗SSID真實性。
如申請專利範圍第5項所述之自動連線安全無線網路的方法，其中該步驟F，自動連線Wi-Fi網路之流程包含：步驟a、使用者開啟行動終端之Wi-Fi連線軟體；步驟b、Wi-Fi連線軟體搜尋並篩選符合命名規則的SSID；步驟c、找到信任的SSID後，請求連線上網；步驟d、Wi-Fi網路認證系統檢查認證資訊、開通上網；步驟e、Wi-Fi連線軟體向授權中心傳送SSID真實性驗證請求；步驟f、SSID授權中心比對Wi-Fi AP資料檢核表，產生動態數位簽章，回傳給Wi-Fi連線軟體；以及步驟g、Wi-Fi連線軟體驗證動態數位簽章，提示使用者此網路的SSID真實性驗證結果。