專利名稱：一種mtc設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M, Machine to Machine)技術(shù),尤其涉及一種機(jī)器類通信(MTC, Machine Type Communication)設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)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。M2M有兩層含義第一層是機(jī)器本身，在嵌入式領(lǐng)域稱為智能設(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)將機(jī)器連接在一起。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，使人類生活更加智能化。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)前旦ο
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)(GSM，Global System for Mobile Communications)/ 通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(GPRS, General Packet Radio Service) / 通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS, Universal Mobile Telecommunications System)，近距離連接技術(shù)主要有802. llb/g、藍(lán)牙、Zigbee、射頻識(shí)別(RFID, Radio Frequency Identification)等。由于MTC整合了無(wú)線通信和信息技術(shù),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)送指令等，因此，MTC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。
對(duì)于許多M2M應(yīng)用，由于MTC用戶需要控制與MTC設(shè)備的通信，因此不允許MTC設(shè)備隨意接入MTC服務(wù)器。在這種情況下，MTC設(shè)備不必持續(xù)附著到網(wǎng)絡(luò)或者不需要具有永久的分組數(shù)據(jù)協(xié)議/分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(rop/roN)連接。當(dāng)MTC服務(wù)器需要與MTC設(shè)備通信時(shí)，通過(guò)觸發(fā)指令觸發(fā)MTC設(shè)備附著網(wǎng)絡(luò)或者建立一個(gè)PDP/PDN連接。當(dāng)MTC設(shè)備處于離線(offline)狀態(tài)時(shí)，攻擊者可能通過(guò)冒充網(wǎng)絡(luò)向MTC設(shè)備發(fā)送觸發(fā)指令。因此，需要采取安全措施，保證MTC設(shè)備響應(yīng)的觸發(fā)指令是來(lái)自合法網(wǎng)絡(luò)的。
MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)下，在接收觸發(fā)指令時(shí)，可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行身份認(rèn)證來(lái)避免MTC設(shè)備受到來(lái)自冒充網(wǎng)絡(luò)的觸發(fā)指令的攻擊。在這種方式下，MTC設(shè)備只響應(yīng)通過(guò)認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)的觸發(fā)指令。也就是說(shuō)，MTC設(shè)備只響應(yīng)來(lái)自合法網(wǎng)絡(luò)的觸發(fā)指令。在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證發(fā)生在移動(dòng)終端接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，認(rèn)證通過(guò)后，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)用于本次認(rèn)證的認(rèn)證向量將被刪除不再使用。當(dāng)移動(dòng)終端與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話結(jié)束后，如果需要重新進(jìn)行認(rèn)證，則移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)需要用新的認(rèn)證向量完成移動(dòng)終端與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的互認(rèn)證過(guò)程。在MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)下，在接收到觸發(fā)指令時(shí)，MTC設(shè)備首先需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證，然后再對(duì)觸發(fā)指令進(jìn)行響應(yīng)；同時(shí)，在MTC設(shè)備的 offline觸發(fā)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)不需要對(duì)MTC設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證。因此，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中通常采用的AKA認(rèn)證過(guò)程不適用于MTC設(shè)備在offline狀態(tài)下對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證。因此，在MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)的情況下，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證的技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法及系統(tǒng)，在MTC設(shè)備處于離線狀態(tài)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)離線觸發(fā)中的認(rèn)證。
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
一種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法，包括，
機(jī)器類通信MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備；
MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。
所述MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備包括
所述MTC服務(wù)器將觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；
所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向MTC設(shè)備發(fā)送觸發(fā)指令消息，在觸發(fā)指令消息中攜帶有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼。
所述消息認(rèn)證碼通過(guò)所述生成的離線認(rèn)證密鑰和附加參數(shù)信息生成；
所述附加參數(shù)信息為一個(gè)隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息；或者為一個(gè)隨機(jī)數(shù)。
所述MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證包括
所述MTC設(shè)備收到觸發(fā)指令消息后，通過(guò)離線認(rèn)證密鑰，和收到的觸發(fā)指令消息中的附加參數(shù)信息對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證。
所述消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息和離線認(rèn)證密鑰通過(guò)認(rèn)證算法生成；
所述對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證具體包括
所述MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法，生成本地消息認(rèn)證碼；
比較生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼，如果二者相同，認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)。
所述消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)和離線認(rèn)證密鑰通過(guò)認(rèn)證算法生成；
所述對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證具體包括
所述MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的隨機(jī)數(shù)，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法生成本地消息認(rèn)證碼；
比較生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼，如果二者相同，認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)。
該方法還包括如果所述認(rèn)證未通過(guò)，所述MTC設(shè)備不響應(yīng)MTC服務(wù)器的觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令。
所述生成離線認(rèn)證密鑰包括所述MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程；
通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK ;所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC 設(shè)備分別根據(jù)CK，IK，采用相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰；
所述MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，所述MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)保存生成的離線認(rèn)證密鑰。
該方法還包括更新在所述MTC設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)分別保存的離線認(rèn)證密鑰。
所述更新的方法為
所述MTC設(shè)備離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，在MTC設(shè)備創(chuàng)建與MTC服務(wù)器之間連接的過(guò)程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和MTC設(shè)備在接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證階段生成新的離線認(rèn)證密鑰；
利用新離線認(rèn)證密鑰代替以保存的舊離線認(rèn)證密鑰。
所述更新的方法為
所述MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立離線認(rèn)證密鑰后，在沒(méi)有接收到觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令的情況下，如果所述MTC設(shè)備由于需要與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信或需要與MTC服務(wù)器進(jìn)行通信，需要重新接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并啟動(dòng)新的接入認(rèn)證過(guò)程，在新的接入認(rèn)證過(guò)程中， 所述MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)生成新的離線認(rèn)證密鑰；
利用新離線認(rèn)證密鑰代替以保存的舊離線認(rèn)證密鑰。
一種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的系統(tǒng)，至少包括MTC設(shè)備、MTC服務(wù)器以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，
MTC設(shè)備，用于利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后， MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接；
MTC服務(wù)器，用于經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備。
所述MTC設(shè)備，還用于接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程；通過(guò)認(rèn)證后，MTC 設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK ;根據(jù)CK，IK，采用與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰；在與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，保存生成的離線認(rèn)證密鑰；
相應(yīng)地，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于根據(jù)CK，IK，采用與MTC設(shè)備相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰。
所述MTC設(shè)備，還用于在離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，更新保存的離線認(rèn)證密鑰；
相應(yīng)地，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于更新保存的離線認(rèn)證密鑰。
從上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明包括MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備，MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證； 認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。通過(guò)本發(fā)明方法，實(shí)現(xiàn)了在MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)下，在接收到觸發(fā)指令時(shí)，MTC設(shè)備首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證，然后再對(duì)觸發(fā)指令進(jìn)行響應(yīng)的過(guò)程。為在MTC設(shè)備處于離線狀態(tài)的情況下，離線觸發(fā)中的認(rèn)證提供了具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案。
圖I為本發(fā)明MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法的流程圖2為本發(fā)明MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)中的離線認(rèn)證密鑰生成的流程圖3為本發(fā)明更新MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)中的離線認(rèn)證密鑰的第一實(shí)施例的流程示意圖4為本發(fā)明更新MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)中的離線認(rèn)證密鑰的第二實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I為本發(fā)明MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法的流程圖，如圖I所示，包括
步驟100 =MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備。
當(dāng)MTC服務(wù)器需要與MTC設(shè)備通信時(shí)，MTC服務(wù)器通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)MTC設(shè)備=MTC服務(wù)器將觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)收到來(lái)自MTC服務(wù)器的觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令后，向MTC設(shè)備發(fā)送觸發(fā)指令消息，在觸發(fā)指令消息中攜帶有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼，該消息認(rèn)證碼用于MTC設(shè)備對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證。
其中，消息認(rèn)證碼可以通過(guò)生成的離線認(rèn)證密鑰K—和附加參數(shù)信息生成。比如在觸發(fā)指令消息中可以攜帶的附加參數(shù)信息為一個(gè)隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息， 而消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息和離線認(rèn)證密鑰Ktjffline，通過(guò)認(rèn)證算法生成。或者，在觸發(fā)指令消息中也可以只攜帶附加參數(shù)信息即一個(gè)隨機(jī)數(shù)，而消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)和離線認(rèn)證密鑰Ktjffline,通過(guò)認(rèn)證算法生成。
需要說(shuō)明的是，當(dāng)MTC服務(wù)器位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之外時(shí)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC服務(wù)器之間的通信需要有安全機(jī)制進(jìn)行保護(hù)，如MTC服務(wù)器與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)互認(rèn)證及加密措施保證MTC服務(wù)器與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之間通信的安全性。具體實(shí)現(xiàn)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用技術(shù)手段，并且不屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，也不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再詳述。
步驟101 =MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證。
本步驟中，MTC設(shè)備收到觸發(fā)指令消息后，通過(guò)離線認(rèn)證密鑰，對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證，具體包括MTC設(shè)備通過(guò)離線認(rèn)證密鑰Ktjffline和收到的觸發(fā)指令消息中的附加參數(shù)信息對(duì)消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證
如果消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息和離線認(rèn)證密鑰Ktjffline通過(guò)認(rèn)證算法生成，那么，MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的附加參數(shù)信息即隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法，生成一個(gè)本地消息認(rèn)證碼；接著，將本地生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼進(jìn)行比較，如果二者相同，認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)；
如果消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)和離線認(rèn)證密鑰Ktjffline通過(guò)認(rèn)證算法生成，那么，MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰Ktjfflim，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的附加參數(shù)信息即隨機(jī)數(shù)，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法生成一個(gè)本地消息認(rèn)證碼；接著， 將本地生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼進(jìn)行比較，如果二者相同，認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)。
步驟102 :認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。
本步驟中，認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備響應(yīng)MTC服務(wù)器的觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令，啟動(dòng)建立MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間的連接過(guò)程。
進(jìn)一步地，如果認(rèn)證未通過(guò)，MTC設(shè)備不響應(yīng)MTC服務(wù)器的觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令。
在圖I所示的流程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和MTC設(shè)備生成并保存離線認(rèn)證密鑰的具體方法如圖2所示，包括以下步驟
步驟200 =MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程。本步驟的實(shí)現(xiàn)屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不再詳述。
步驟201 :通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成加密密鑰(CK)，完整性密鑰(IK)。本步驟的實(shí)現(xiàn)屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不再詳述。
步驟202 :移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別根據(jù)CK，IK，采用相同的密鑰生成方法 (KDF,Key Derive Function)生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰Ktjfflinetl
本步驟中，密鑰生成方法可以采用現(xiàn)有的方法，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本步驟強(qiáng)調(diào)的是，在MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)接入認(rèn)證后，需要分別根據(jù)CK，IK生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰K。ffline°
步驟203 :MTC設(shè)備處于去附著狀態(tài)時(shí)或MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不再保存連接相關(guān)的安全上下文，只保存步驟202中生成的離線認(rèn)證密鑰Ktjfflil^
本步驟強(qiáng)調(diào)的是，在MTC設(shè)備進(jìn)入離線狀態(tài)時(shí)，之前生成的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline是需要保存的，以便后續(xù)MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的過(guò)程中得到使用。
通過(guò)本發(fā)明方法，實(shí)現(xiàn)了在MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)下，在接收到觸發(fā)指令時(shí)， MTC設(shè)備首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證，然后再對(duì)觸發(fā)指令進(jìn)行響應(yīng)的過(guò)程。為在MTC設(shè)備處于離線狀態(tài)的情況下，離線觸發(fā)中的認(rèn)證提供了具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案。
離線認(rèn)證密鑰Ktjffline只能用于一次MTC設(shè)備離線觸發(fā)過(guò)程。在一次MTC設(shè)備離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，本發(fā)明方法還包括在MTC設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)保存的離線認(rèn)證密鑰需要進(jìn)行更新。更新的方式可以有以下兩種情況
(I)MTC設(shè)備離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，在MTC設(shè)備創(chuàng)建與MTC服務(wù)器之間連接的過(guò)程中，按照本發(fā)明圖2所示的流程，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和MTC設(shè)備在接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證階段會(huì)生成新的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline，本發(fā)明中，需要利用新的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline代替舊的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline,即對(duì)MTC設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)保存的離線認(rèn)證密鑰進(jìn)行更新；
(2)MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立離線認(rèn)證密鑰Ktjffline后，在沒(méi)有接收到觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令的情況下，如果MTC設(shè)備由于需要與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信或需要與MTC服務(wù)器進(jìn)行通信，需要重新接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并啟動(dòng)新的接入認(rèn)證過(guò)程。那么，按照本發(fā)明圖 2所示的流程，在新的接入認(rèn)證過(guò)程中，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)生成新離線認(rèn)證密鑰 Ktrffline，本發(fā)明中，需要利用新離線認(rèn)證密鑰K—代替已保存的舊離線認(rèn)證密鑰Ktjffline，即對(duì)MTC設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)保存的離線認(rèn)證密鑰進(jìn)行更新。
圖3為本發(fā)明更新MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)中的離線認(rèn)證密鑰的第一實(shí)施例的流程示意圖，第一實(shí)施例中，MTC設(shè)備響應(yīng)觸發(fā)指令后，在MTC設(shè)備創(chuàng)建與MTC服務(wù)器之間連接的過(guò)程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和MTC設(shè)備在接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證階段將產(chǎn)生新離線認(rèn)證密鑰KnewIffline，并代替已保存的舊離線認(rèn)證密鑰KtjldIffline，如圖3所示，具體過(guò)程包括以下步驟
步驟300 =MTC設(shè)備響應(yīng)觸發(fā)指令，啟動(dòng)建立與MTC服務(wù)器的連接過(guò)程。
步驟301 =MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行新的接入認(rèn)證過(guò)程。
步驟302 :通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK。
步驟303 :移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別根據(jù)CK，IK，采用相同的密鑰生成方法(KDF, Key Derive Function)生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的新離線認(rèn)證密鑰具體實(shí)現(xiàn)與步驟202完全一致，這里不再贅述。
步驟304 :移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別將新離線認(rèn)證密鑰Kne ffline代替舊離線認(rèn)證密鑰K。ld-offline°
步驟305 =MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不再保存連接相關(guān)的安全上下文，只保存最近生成的新離線認(rèn)證密鑰κΜ_ 1 Μ。
圖4為本發(fā)明更新MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)中的離線認(rèn)證密鑰的第二實(shí)施例的流程示意圖，第二實(shí)施例中，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立離線認(rèn)證密鑰后，在沒(méi)有接收到觸發(fā)指令的情況下，如果MTC設(shè)備由于需要與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信，或需要與MTC服務(wù)器進(jìn)行通信，需要重新接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并啟動(dòng)新的接入認(rèn)證過(guò)程，那么，在新的接入認(rèn)證過(guò)程中， MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)按照離線認(rèn)證密鑰的產(chǎn)生過(guò)程生成新離線認(rèn)證密鑰ΚΜ 1 Μ， 并代替舊離線認(rèn)證密鑰Kt5ldIfflin-如圖4所示，具體過(guò)程包括以下步驟
步驟400 =MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行新的接入鑒權(quán)過(guò)程。
步驟401 :通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，ΙΚ。
步驟402 :移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別根據(jù)CK，ΙΚ，采用相同的密鑰生成方法(KDF, Key Derive Function)生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的新離線認(rèn)證密鑰具體實(shí)現(xiàn)與步驟202完全一致，這里不再贅述。
步驟403 :移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別將新離線認(rèn)證密鑰Kne ffline代替舊離線認(rèn)證密鑰K。ld-offline°
步驟404 :MTC設(shè)備處于去附著狀態(tài)時(shí)或MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不再保存連接相關(guān)的安全上下文，只保存最近生成的新離線認(rèn)證密鑰Knew-offline °
針對(duì)本發(fā)明方法，還提供一種實(shí)現(xiàn)MTC設(shè)備離線觸發(fā)的系統(tǒng)，至少包括MTC設(shè)備、 MTC服務(wù)器以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，
MTC設(shè)備，用于利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后， MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。
MTC服務(wù)器，用于經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備。
MTC設(shè)備，還用于接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程；通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK;根據(jù)CK，IK，采用與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相同的密鑰生成方法 (KDF,Key Derive Function)生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline ; 在與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，保存生成的離線認(rèn)證密鑰Ktjffline ；
相應(yīng)地，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于根據(jù)CK，IK，采用與MTC設(shè)備相同的密鑰生成方法 (KDF,Key Derive Function)生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰Ktjfflinetl
MTC設(shè)備，還用于在離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，更新保存的離線認(rèn)證密鑰；相應(yīng)地，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于更新保存的離線認(rèn)證密鑰。
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，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法，其特征在于，包括，機(jī)器類通信MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備；MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備與 MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備包括所述MTC服務(wù)器將觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令發(fā)送給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向MTC設(shè)備發(fā)送觸發(fā)指令消息，在觸發(fā)指令消息中攜帶有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述消息認(rèn)證碼通過(guò)所述生成的離線認(rèn)證密鑰和附加參數(shù)信息生成；所述附加參數(shù)信息為一個(gè)隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息；或者為一個(gè)隨機(jī)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證包括所述MTC設(shè)備收到觸發(fā)指令消息后，通過(guò)離線認(rèn)證密鑰，和收到的觸發(fā)指令消息中的附加參數(shù)信息對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息和離線認(rèn)證密鑰通過(guò)認(rèn)證算法生成；所述對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證具體包括所述MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的隨機(jī)數(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)身份信息，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法，生成本地消息認(rèn)證碼；比較生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼，如果二者相同， 認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述消息認(rèn)證碼由隨機(jī)數(shù)和離線認(rèn)證密鑰通過(guò)認(rèn)證算法生成；所述對(duì)來(lái)自移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的消息認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證具體包括所述MTC設(shè)備通過(guò)自身生成并保存的離線認(rèn)證密鑰，結(jié)合收到的觸發(fā)指令消息中的隨機(jī)數(shù)，通過(guò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)相同的認(rèn)證生成算法生成本地消息認(rèn)證碼；比較生成的本地消息認(rèn)證碼與收到的觸發(fā)指令消息中的消息認(rèn)證碼，如果二者相同， 認(rèn)為認(rèn)證通過(guò)，否則，認(rèn)為認(rèn)證未通過(guò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法還包括如果所述認(rèn)證未通過(guò)，所述MTC設(shè)備不響應(yīng)MTC服務(wù)器的觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生成離線認(rèn)證密鑰包括: 所述MTC設(shè)備接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程；通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK ;所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與MTC設(shè)備分別根據(jù)CK，IK，采用相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰；所述MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，所述MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)保存生成的離線認(rèn)證密鑰。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還包括更新在所述MTC設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)分別保存的離線認(rèn)證密鑰。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述更新的方法為所述MTC設(shè)備離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，在MTC設(shè)備創(chuàng)建與MTC服務(wù)器之間連接的過(guò)程中， 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和MTC設(shè)備在接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證階段生成新的離線認(rèn)證密鑰；利用新離線認(rèn)證密鑰代替以保存的舊離線認(rèn)證密鑰。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述更新的方法為所述MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立離線認(rèn)證密鑰后，在沒(méi)有接收到觸發(fā)請(qǐng)求或觸發(fā)指令的情況下，如果所述MTC設(shè)備由于需要與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信或需要與MTC服務(wù)器進(jìn)行通信，需要重新接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并啟動(dòng)新的接入認(rèn)證過(guò)程，在新的接入認(rèn)證過(guò)程中，所述 MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)生成新的離線認(rèn)證密鑰；利用新離線認(rèn)證密鑰代替以保存的舊離線認(rèn)證密鑰。
12.—種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，至少包括MTC設(shè)備、MTC服務(wù)器以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其中，MTC設(shè)備，用于利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后，MTC 設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接；MTC服務(wù)器，用于經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述MTC設(shè)備，還用于接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行接入認(rèn)證過(guò)程；通過(guò)認(rèn)證后，MTC設(shè)備與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分別生成CK，IK ;根據(jù)CK， IK，采用與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰；在與MTC服務(wù)器的會(huì)話結(jié)束后處于離線狀態(tài)時(shí)，保存生成的離線認(rèn)證密鑰；相應(yīng)地，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于根據(jù)CK，IK，采用與MTC設(shè)備相同的密鑰生成方法生成用于MTC設(shè)備認(rèn)證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的離線認(rèn)證密鑰。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述MTC設(shè)備，還用于在離線觸發(fā)過(guò)程結(jié)束后，更新保存的離線認(rèn)證密鑰；相應(yīng)地，所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，還用于更新保存的離線認(rèn)證密鑰。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種MTC設(shè)備實(shí)現(xiàn)離線觸發(fā)的方法及系統(tǒng)，包括MTC服務(wù)器經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)處于離線的MTC設(shè)備，MTC設(shè)備利用生成的離線認(rèn)證密鑰對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證；認(rèn)證通過(guò)后，MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間啟動(dòng)連接建立過(guò)程，建立安全連接。通過(guò)本發(fā)明方法，實(shí)現(xiàn)了在MTC設(shè)備處于offline狀態(tài)下，在接收到觸發(fā)指令時(shí)，MTC設(shè)備首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證，然后再對(duì)觸發(fā)指令進(jìn)行響應(yīng)的過(guò)程。為在MTC設(shè)備處于離線狀態(tài)的情況下，離線觸發(fā)中的認(rèn)證提供了具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案。
文檔編號(hào)H04W12/06GK102938891SQ20111023411
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
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