基于国密SM9算法的5G二次认证方法和系统技术方案

本申请实施例公开了一种基于国密SM9算法的5G二次认证方法和系统，所述方法包括：AAA服务器接收会话管理功能模块发送的UE认证请求消息，所述UE认证请求消息携带已签名的消息及其数字签名；所述已签名的消息及其数字签名是UE从SM9密钥中心获得的；AAA服务器根据待验证的消息及其数字签名判定UE是否验证成功，若成功，返回二次认证成功结果，否则二次认证失败。本申请实施例将SM9加密算法与5G二次认证相结合，大大提高5G二次认证的安全性和准确性。大大提高5G二次认证的安全性和准确性。大大提高5G二次认证的安全性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于国密SM9算法的5G二次认证方法和系统


[0001]本申请实施例涉及通信
，具体涉及基于国密SM9算法的5G二次认证方法和系统。

技术介绍

[0002]国密算法是国家密码局制定标准的一系列算法。其中包括了对称加密算法，椭圆曲线非对称加密算法，杂凑算法，具体包括SM3、SM4、SM9等。国密算法广泛应用于数据加密、数字签名等场景。由于国家对信息安全的重视，国密算法现在被广泛使用。其中，SM9算法不需要申请数字证书，适用于互联网应用的各种新兴应用的安全保障。如基于云技术的密码服务、电子邮件安全、智能终端保护、物联网安全、云存储安全等等。这些安全应用可采用手机号码或邮件地址作为公钥，实现数据加密、身份认证、通话加密、通道加密等安全应用，并具有使用方便，易于部署的特点。因为SM9算法具有以上种种优点，所以非常适合作为5G二次认证过程中的加密算法。
[0003]5G技术的出现给电力技术的发展注入了新的力量，加速了电力技术的前进步伐。但与此同时，高网速低延迟也伴随着高风险。因此5G所面临的安全风险不容忽视。单单就5G网络切片技术而言，安全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于国密SM9算法的5G二次认证方法，其特征在于，所述方法包括：AAA服务器接收会话管理功能模块发送的UE认证请求消息，所述UE认证请求消息携带已签名的消息及其数字签名；所述已签名的消息及其数字签名是UE从SM9密钥中心获得的；AAA服务器根据待验证的消息及其数字签名判定UE是否验证成功，若成功，返回二次认证成功结果，否则二次认证失败。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：UE基于用户ID和待签名的消息向SM9密钥中心发送签名私钥请求消息，以获取UE的签名私钥，并对待签名的消息进行签名，得到已签名的消息及其数字签名。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述UE的签名私钥生成过程包括如下步骤：随机选取ks∈[1,q
‑
1]作为签名主私钥，其中q是加法循环群G1、G2和乘法循环群G
T
的阶；计算P
pub_s
＝ks
·
P2作为签名主公钥，其中P2是G2的生成元；计算t1＝H(ID||hid,q)+ks，以判断是否需要重新产生签名主私钥，若t1＝0，则需重新产生签名主私钥；其中hid为KGC密钥生成中心选择的函数识别符，H为SM9中规定的由密码杂凑函数派生的密码函数；计算t2＝ks
·
t1‑1mod q，以计算用户签名私钥D
ID
；t1‑1是乘法逆元；计算D
ID
＝t2·
P1，作为用户的签名私钥；其中P1是群G1的生成元。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对待签名的消息进行签名，包括如下步骤：计算g＝e(P1,P
pub_s
)，其中g是乘法循环群G
T
中的元素，e()是从G1×
G2到G
T
的双线性对，G1、G2是加法循环群；计算w＝g
r
，并将w的数据类型转换为比特串；随机数r∈[1,q
‑
1]，w是G
T
中的元素；计算h＝H(m||w,q)，其中m为待签名的消息，h是消息m签名的一部分，H为SM9中规定的由密码杂凑函数派生的密码函数；计算l＝(r
‑
h)mod q；判断l是否等于0，若等于0，则返回计算w的步骤，否则继续下一步；计算S＝l
·
D
ID
，D
ID
为用户签名私钥；确定数字签名(h,S)；输出已签名的消息m及其数字签名(h,S)。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AAA服务器根据待验证的消息及其数字签名判定UE是否验证成功，包括如下步骤：检验h
’
[1,1
‑
q]是否成立，若成立则继续下一步，否则不通过验证，其中h
’
是AAA服务器收到的来自UE的待验证的数字签名(h
’
，S
’
)；检验S
’
∈G1是否成立，若成立则继续下一步，否则不通过验证，其中S
’
是AAA服务器收到的来自UE的待验证的数字签名(h
’
，S
’
)，G1是阶为素数q的加法循环群；计算群G
T
中的元素g＝e(P1,P
pub_s
)，G
T
是阶为素数q的乘法循环群；计算群G
T
中的元素t＝g
h
’
，用于后续验证；计算整数h1＝H(ID||hid,q)，其中hid为KGC密钥生成中心选择的函数识别符，H为SM9中规定的由密码杂凑函数派生的密码函数；
计算群G2中的元素P＝h1P2+P
pub_s
，其中P2是G2的生成元；计算群G
T
中的元素u＝e(S
’
,P)；计算群G
T
中的元素w
’
＝u
·
t，并将w
’
的数据类型转换为比特串；计算整数h2＝H(m
’
||w
’
,q)，m
’
是待验证的消息；检验h2是否等于h
’
，若是则验证通过，否则验证失败。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SM9密钥中心将待签名的消息和用户ID分别发送至UE和AAA服务器。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述会话管理功能模块SMF向AAA服务器发送UE认证请求消息后，建立会话管理功能模块SMF和AAA服务器之间的认证通道。8.基于国密SM9算法的5G二次认证系统，其特征在于，所述系统包括：消息接收模块，用于AAA服务器接收会话管理功...

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，刘新，张旭，张昊，马雷，刘冬兰，申兆岩，张方哲，于灏，苏冰，姚洪磊，孙莉莉，赵勇，赵洋，吕国栋，井俊双，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：