一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及eSIM卡空中写号管理技术领域，且公开了一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法及系统，包括：运行有空中写号管理系统服务端软件且部署在远程云端的管理服务器MSanms，安装并运行在智能手机SPi上且安装并运行有空中写号应用程序的eSIMi卡，运行有空中写号服务系统服务端软件且部署在运营商数据业务网络服务中心的运营服务器CCSanwss；空中写号管理系统用于生成与用户Ui的用户身份信息IDi相对应的安全通信密钥对[Sck

【技术实现步骤摘要】
一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法及系统
本专利技术涉及eSIM卡空中写号管理
，具体为一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法及系统。
技术介绍
在移动5G技术快速发展的大环境下，物联网M2M市场正在快速发展之中，5G网络对物理设备提出了更高的要求。而面对物联网设备的特殊运行环境，嵌入式的SIM卡(又被称为eSIM卡)满足了这一要求。空中写号技术是在保证eSIM卡不变的情况下直接完成空中接口下载、激活等多种复杂功能。与传统技术相比，eSIM卡的使用流程已经发生了明显的变化，尤其是在空中写号技术的支持下，eSIM卡只需要完成基础性的个性化操作即可，例如SIM卡的认证授权等，并且SM-DP重新生成的数据可以获得新的签约数据，并完成下载，这样可以满足运营商更换选择的要求。从技术的角度来看，虽然eSIM卡空中写号就有明显的先进性，但是在运行阶段依然面临着一定的安全问题。eSIM卡在空中写号中涉及到下载、安装与切换签约等问题，并且整个过程会面临多个操作实体参与的问题，如不同的运营商等。在这种情况下，在身份认证过程中会不可避免的被多个操作实体涉猎，最终导致身份信息泄露；同样，通过证书获取授权的情况下一旦出现证书丢失等问题时，就会导致身份冒用问题的发生，对用户的利益造成威胁。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法及系统，旨在解决eSIM卡空中写号用户的注册信息存在被未授权的非法用户非法读取的技术问题；并且要解决注册信息在传输中发生了非法伪造或非法篡改的技术问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法，包括以下步骤：步骤一，在eSIMi卡制作完成后，制造商在eSIMi卡上部署空中写号应用程序，该空中写号应用程序在智能手机SPi上运行，用户Ui通过空中写号应用程序请求与运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统进行通信连接，并请求完成空中写号业务操作；步骤二，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统将智能手机SPi上用户Ui的空中写号请求，链接到管理服务器MSanms的空中写号管理系统，空中写号管理系统读取智能手机SPi上eSIMi卡的用户身份信息IDi；步骤三，安全管理服务器SMSanms的空中写号管理系统生成与用户Ui的用户身份信息IDi相对应的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]，首先向运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统分发用于对用户Ui所传输注册信息进行解密的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]，然后向智能手机SPi上的用户Ui分发用于对其注册信息进行加密的安全通信密钥Sck2；步骤四，智能手机SPi上的用户Ui采用安全通信密钥Sck2对其注册信息进行加密处理得到密文Cui，将密文Cui发送给运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统；步骤五，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统采用安全通信密钥对[Sck1,Sck2]对密文Cui进行解密处理，得到智能手机SPi上的用户Ui的注册信息RIi'；步骤六，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统根据接收到的注册信息RIi'，完成智能手机SPi上的用户Ui的空中写号签约操作业务。进一步的，所述安全通信密钥对[Sck1,Sck2]的生成方法具体包括以下步骤：智能手机SPi上的用户Ui授权安全管理服务器SMSanms的空中写号管理系统读取其用户身份信息IDi；空中写号管理系统在二进制域F2m上选定一条椭圆曲线Ep(a,b)，在该椭圆曲线Ep(a,b)上随机选取一点R作为基点；空中写号管理系统随机生成一个在二进制域F2m上的安全通信密钥Sck1，生成在二进制域F2m上的安全通信密钥Sck2，且使Sck2＝Sck1R成立。进一步的，所述用户Ui在空中写号管理系统上首先输入其注册信息RIi，然后将该注册信息RIi编码到Ep(a,b)上的一点HRIi；空中写号管理系统生成一个在二进制域F2m上的随机数Ni，使HRIi＝(Ni)R成立，之后计算注册信息RIi的密文Cui＝HRIi+(Ni)(Sck2)。进一步的，所述用户Ui在空中写号管理系统上采用单向散列函数h构造注册信息RIi的摘要h(RIi)。进一步的，所述空中写号服务系统采用安全通信密钥对[Sck1,Sck2]对密文Cui进行解密处理的方法具体包括以下步骤：(1)根据安全通信密钥Sck1，通过求解等式Cui＝(Ni)R(1+Sck1)，得到随机数Ni；(2)根据安全通信密钥Sck2和Ni，通过求解等式Cui＝HRIi+(Ni)(Sck2)，得到HRIi；(3)根据HRIi、以及HRIi与上述注册信息RIi之间的编码关系，得到注册信息RIi'。进一步的，所述空中写号服务系统采用单向散列函数h构造注册信息RIi'的摘要h(RIi')，之后验证注册信息RIi的摘要h(RIi)是否等于注册信息RIi'的摘要h(RIi')，若h(RIi)＝h(RIi')，则说明接收到的注册信息RIi'确实是由智能手机SPi上的用户Ui所传输的。一种基于eSIM卡空中写号的安全管理系统，包括：运行有空中写号管理系统服务端软件且部署在远程云端的管理服务器MSanms，安装并运行在智能手机SPi上且安装并运行有空中写号应用程序的eSIMi卡，运行有空中写号服务系统服务端软件且部署在运营商数据业务网络服务中心的运营服务器CCSanwss；其中，空中写号管理系统用于生成与用户Ui的用户身份信息IDi相对应的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]；空中写号服务系统用于完成智能手机SPi上的用户Ui的空中写号签约操作业务。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：本专利技术通过管理服务器MSanms的空中写号管理系统生成基于椭圆曲线上的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]，用户采用安全通信密钥Sck2对其注册信息进行加密处理，运营服务器的空中写号服务系统采用安全通信密钥对[Sck1,Sck2]对注册信息的密文进行解密处理，而安全通信密钥对[Sck1,Sck2]是与用户的用户身份信息相对应的，所以只有用户选择的运营商才能对其注册信息的密文进行解密，从而解决了eSIM卡空中写号用户的注册信息存在被未授权的非法用户非法读取的技术问题；通过验证原始注册信息的摘要是否等于接收到的注册信息的摘要，来确定接收到的注册信息是否是原始的完整信息，即确定接收到的注册信息是否确实是由用户所传输的，从而解决了注册信息在传输中发生了非法伪造或非法篡改的问题。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，在eSIMi卡制作完成后，制造商在eSIMi卡上部署空中写号应用程序，该空中写号应用程序在智能手机SPi上运行，用户Ui通过空中写号应用程序请求与运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统进行通信连接，并请求完成空中写号业务操作；/n步骤二，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统将智能手机SPi上用户Ui的空中写号请求，链接到管理服务器MSanms的空中写号管理系统，空中写号管理系统读取智能手机SPi上eSIMi卡的用户身份信息IDi；/n步骤三，安全管理服务器SMSanms的空中写号管理系统生成与用户Ui的用户身份信息IDi相对应的安全通信密钥对[Sck

【技术特征摘要】
1.一种基于eSIM卡空中写号的安全管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在eSIMi卡制作完成后，制造商在eSIMi卡上部署空中写号应用程序，该空中写号应用程序在智能手机SPi上运行，用户Ui通过空中写号应用程序请求与运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统进行通信连接，并请求完成空中写号业务操作；
步骤二，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统将智能手机SPi上用户Ui的空中写号请求，链接到管理服务器MSanms的空中写号管理系统，空中写号管理系统读取智能手机SPi上eSIMi卡的用户身份信息IDi；
步骤三，安全管理服务器SMSanms的空中写号管理系统生成与用户Ui的用户身份信息IDi相对应的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]，首先向运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统分发用于对用户Ui所传输注册信息进行解密的安全通信密钥对[Sck1,Sck2]，然后向智能手机SPi上的用户Ui分发用于对其注册信息进行加密的安全通信密钥Sck2；
步骤四，智能手机SPi上的用户Ui采用安全通信密钥Sck2对其注册信息进行加密处理得到密文Cui，将密文Cui发送给运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统；
步骤五，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统采用安全通信密钥对[Sck1,Sck2]对密文Cui进行解密处理，得到智能手机SPi上的用户Ui的注册信息RIi'；
步骤六，运营服务器CCSanwss的空中写号服务系统根据接收到的注册信息RIi'，完成智能手机SPi上的用户Ui的空中写号签约操作业务。


2.根据权利要求1所述的基于eSIM卡空中写号的安全管理方法，其特征在于，所述安全通信密钥对[Sck1,Sck2]的生成方法具体包括以下步骤：
智能手机SPi上的用户Ui授权安全管理服务器SMSanms的空中写号管理系统读取其用户身份信息IDi；
空中写号管理系统在二进制域上选定一条椭圆曲线Ep(a,b)，在该椭圆曲线Ep(a,b)上随机选取一点R作为基点；
空中写号管理系统随机生成一个在二进制域上的安全通信密钥Sck1，生成在二进制域上的安全通信密钥Sck2，且使Sck2＝Sck1R成立。


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【专利技术属性】
技术研发人员：庞天波，单丹清，李文杰，
申请(专利权)人：优游宝科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44