一种移动通讯网络中的接入认证方法和系统技术方案

一种移动通讯网络中的接入认证的方法，包括用户终端需要进行认证时产生随机数ＲＡＮＤＵＥ，获取ＡＳＮ在网络中的ＲＩＤ以及ＩＬＲ产生的随机数ＲＡＮＤＩＬＲ；所述用户终端利用预共享密钥Ｋ１，计算得到认证结果ＲＥＳ２ＩＬＲ，并将该ＲＥＳ２ＩＬＲ发送给ＡＳＮ；ＡＳＮ产生随机数ＲＡＮＤＡＳＮ，并将所述ＲＥＳ２ＩＬＲ与随机数ＲＡＮＤＡＳＮ发送给所述ＩＬＲ；ＩＬＲ利用预共享密钥Ｋ１，计算得到认证结果ＸＲＥＳ２ＩＬＲ，并将该ＸＲＥＳ２ＩＬＲ与接收到的ＲＥＳ２ＩＬＲ进行比较，如果ＸＲＥＳ２ＩＬＲ与ＲＥＳ２ＩＬＲ一致，接入认证通过。相应地，还提供了实现上述方法的系统。本发明专利技术有效地避免了经由不可靠网络而导致的中间人攻击。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通讯领域，尤其涉及一种移动通讯网络中的接入认证的方法和系 统。
技术介绍
接入认证是一个通讯网络的安全正常运行的基本需求，利用接入认证，网络可正 确的鉴别用户身份，并赋予合法用户所签约的业务能力，防止其他用户盗用业务，保证计费 的正确性。目前 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)所采 用的AKA(Authentication and Key Agreement，认证与密钥协商)认证方法是较完善的 认证方法之一，WCDMA认证采用了共享密钥方式，用户终端的USIM(Universal Subscriber Identity Module，全球用户识别卡)卡和HLR(Home Location Register，归属位置寄存 器)之间存在一个共享密钥K，同时，由HLR生成随机数RAND，然后通过几种专有算法，生 成AUTN(认证令牌)、XRES (期望响应值)、CK (加密密钥)和IK (完整性保护密钥)，这 四个参数连同随机数RAND，生成鉴权五元组向量，然后HLR将XRES、AUTN、RAND传递到 SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)，SGSN保存XRES，并将随机数RAND 和AUTN传递到UE (User Equipment，用户终端)，UE利用RAND和共享密钥K计算出AUTN， 然后比对计算出的AUTN是否和传过来的AUTN —致，如果一致则表明终端接入的是合法的 网络，如果不一致说明是假冒的网络。当UE确定所接入的网络是合法网络后，它将根据随机数RAND和密钥K计算 RES (认证响应)，然后UE将RES返回到SGSN，SGSN判断UE发送的RES和HLR发送的XRES 是否一致，如果一致说明是终端UE是合法用户，如果不一致，则认为是UE是非法用户。可 以看出，这种AKA算法采用了双向认证，很好地解决了接入认证、加密以及完整性校验等问 题，成为一种经典认证方法而被3G网络广泛应用。WCDMA这种AKA认证方法，HLR和SGSN之间是通过明文传递的认证参数，这种方法 是建立在每个SGSN节点都可信，且SGSN到HLR的消息路径都是严格可靠的情况下。但如 果这种认证用于基于IP互联的网络中，由于IP网络的两个网络之间可能有多条路径相连， 如果有一条路径的一个中间节点不够安全，如路径中的中间转发节点修改所传递的认证参 数，就可能形成中间人攻击，如图1所示。在图1中，如果SGSN和HLR之间采用IP网络传输，在传输的过程中，如果其中一 个中间节点丽(如路由器)是恶意节点，此中间节点丽截获SGSN发到HLR的认证消息后， 将SGSN的发往HLR的UE注册消息中的SGSN路由信息更改为恶意节点SGSNjnal的路由，这 样经过中间节点MN修改后，虽然用户注册仍能成功，但HLR记录的用户接入位置却是SGSN_ mal而不是SGSN，这样如果其他用户向此UE发送数据，其他用户所在接入服务器需要向HLR 查询UE的当前位置，但HLR返回的UE接入点路由信息却是恶意节点SGSNjnal的信息，这 样原本应该发向SGSN转发给UE的数据包，却被发向SGSN_mal，从而导致了一种典型的中间人攻击。从上面可以看出，在W⑶MA的认证机制下，由于AKA认证时没有对接入点SGSN路 由信息进行保护，因而HLR和终端甚至ASN都不知道是否存在中间人攻击，因此无法做合理 的防范。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种移动通讯网络中的接入认证的方法和系统， 可以防范中间人攻击，尤其适用于基于IP的移动通信网络。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种移动通讯网络中的接入认证的方法，包括 身份位置寄存器(ILR)对用户终端的接入认证过程，具体包括如下步骤所述用户终端需要进行认证时，产生随机数RANDue，并获取接入服务器在网络中的 路由标识符(RID)以及所述ILR产生的随机数RANDiui ；所述用户终端利用预共享密钥K1，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数 计算得到认证结果RES2mi,并将该认证结果RES2iui发送给所述接入服务器；所述接入服务器收到所述认证结果RES2iui后，产生随机数RANDasn，并将所述认证 结果RES2iui与所述随机数RANDasn发送给所述ILR ；所述ILR利用所述预共享密钥K1，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数 计算得到认证结果XRES·，并将该认证结果XRM·与接收到的认证结果RE^m进行比较， 如果所述认证结果XRES2iui与所述认证结果RES2mi —致，所述接入认证通过；否则，所述接 入认证失败；其中，所述预共享密钥Kl为所述用户终端与所述ILR的预共享密钥；所述第二认 证参数包括所述随机数RANDue、所述随机数RANDiui、用户身份标识符(SID)和所述RID为参数。进一步地，上述方法还具有如下特定所述接入服务器产生随机数RANDasn后，并将所述认证结果RES·与所述随机数 RANDasn发送给所述ILR进一步包括如下步骤所述接入服务器将所述认证结果RES2mi和随机数RANDasn用所述ILR的公钥采 用非对称加密算法加密后生成加密数据E2 ；所述接入服务器将该加密数据E2发送给所述 ILR ；所述ILR计算所述认证结果XRES2iui之前还包括所述ILR用所述ILR的私钥Ki对所述加密数据E2解密，获取所述认证结果RES2iui 和所述随机数RANDasn。进一步地，上述方法还具有如下特定 所述接入服务器将所述加密数据E2发送给所述ILR进一步包括如下步骤所述接入服务器用所述接入服务器的私钥Ka对所述加密数据E2进行数字签名 SIGNasn ；所述接入服务器将所述加密数据E2和所述数字签名SIGNasn发送给所述ILR ；所述ILR对所述加密数据E2解密前，还包括所述ILR用所述接入服务器的公钥Kasn检验数字签名SIGNasn的正确性，如果正确， 继续执行所述ILR用所述ILR的私钥Ki对所述加密数据E2解密的步骤。进一步地，上述方法还具有如下特定所述ILR对所述用户终端的接入认证过程之前，还包括所述用户终端对所述ILR 的认证，具体包括如下步骤当用户终端需要接入认证时，将所述SID和所述随机数RANDue发送给所述接入服 务器；所述接入服务器将接收到的所述SID和随机数RANDue，连同所述接入服务器的公 钥Kasn以及所述RID发送给所述ILR ；所述ILR利用所述预共享密钥Kl通过第一消息完整性校验算法对第一认证参数 计算得到认证结果RES2ue，并用所述Kasn采用非对称加密算法对第一加密参数加密后，将加 密数据El发送给所述接入服务器；其中，所述第一认证参数包括所述随机数RANDue和随机 数RANDiui ；所述第一加密参数包括所述认证结果RES2ue和随机数RANDiui ；所述接入服务器利用接入服务器的私钥Ka对所述加密数据El解密后，将得到的 认证结果RES2ue和随机数RANDiui发送给所述用户终端；所述用户终端收到所述认证结果RES2ue和随机数RANDmi后，利用所述预共享密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动通讯网络中的接入认证的方法，其特征在于，所述移动通讯网络包括身份位置寄存器（ＩＬＲ）对用户终端的接入认证过程，所述方法具体包括如下步骤：　　所述用户终端需要进行认证时，产生随机数ＲＡＮＤ↓［ＵＥ］，并获取接入服务器在网络中的路由标识符（ＲＩＤ）以及所述ＩＬＲ产生的随机数ＲＡＮＤ↓［ＩＬＲ］；　　所述用户终端利用预共享密钥Ｋ１，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数计算得到认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］，并将该认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］发送给所述接入服务器；　　所述接入服务器收到所述认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］后，产生随机数ＲＡＮＤ↓［ＡＳＮ］，并将所述认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］与所述随机数ＲＡＮＤ↓［ＡＳＮ］发送给所述ＩＬＲ；　　所述ＩＬＲ利用所述预共享密钥Ｋ１，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数计算得到认证结果ＸＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］，并将该认证结果ＸＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］与接收到的认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］进行比较，如果所述认证结果ＸＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］与所述认证结果ＲＥＳ↓［２ＩＬＲ］一致，所述接入认证通过；否则，所述接入认证失败；　　其中，所述预共享密钥Ｋ１为所述用户终端与所述ＩＬＲ的预共享密钥；所述第二认证参数包括所述随机数ＲＡＮＤ↓［ＵＥ］、所述随机数ＲＡＮＤ↓［ＩＬＲ］、用户身份标识符（ＳＩＤ）和所述ＲＩＤ为参数。...

【技术特征摘要】
1.一种移动通讯网络中的接入认证的方法，其特征在于，所述移动通讯网络包括身份 位置寄存器(ILR)对用户终端的接入认证过程，所述方法具体包括如下步骤所述用户终端需要进行认证时，产生随机数RANDue,并获取接入服务器在网络中的路由 标识符(RID)以及所述ILR产生的随机数RANDiui ；所述用户终端利用预共享密钥K1，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数计算 得到认证结果RES2iui,并将该认证结果RES2iui发送给所述接入服务器；所述接入服务器收到所述认证结果RES2iui后，产生随机数RANDasn，并将所述认证结果 RES2ile与所述随机数RANDasn发送给所述ILR ；所述ILR利用所述预共享密钥K1，通过第二消息完整性校验算法对第二认证参数计算 得到认证结果XRES·，并将该认证结果XRK5·与接收到的认证结果RE^m进行比较，如果 所述认证结果XRES2iui与所述认证结果RES2mi —致，所述接入认证通过；否则，所述接入认 证失败；其中，所述预共享密钥Kl为所述用户终端与所述ILR的预共享密钥；所述第二认证参 数包括所述随机数RANDue、所述随机数RANDmi、用户身份标识符(SID)和所述RID为参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入服务器产生随机数RANDasn后，并将所述认证结果RES2mi与所述随机数RANDasn 发送给所述ILR进一步包括如下步骤所述接入服务器将所述认证结果RES2mi和随机数RANDasn用所述ILR的公钥采用非对 称加密算法加密后生成加密数据E2 ；所述接入服务器将该加密数据E2发送给所述ILR ； 所述ILR计算所述认证结果XRES2mi之前还包括所述ILR用所述ILR的私钥Ki对所述加密数据E2解密，获取所述认证结果RES2iui和 所述随机数RANDasn。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接入服务器将所述加密数据E2发送给 所述ILR进一步包括如下步骤所述接入服务器用所述接入服务器的私钥Ka对所述加密数据E2进行数字签名 SIGNasn ；所述接入服务器将所述加密数据E2和所述数字签名SIGNasn发送给所述ILR ； 所述ILR对所述加密数据E2解密前，还包括所述ILR用所述接入服务器的公钥Kasn检验数字签名SIGNasn的正确性，如果正确，继续 执行所述ILR用所述ILR的私钥Ki对所述加密数据E2解密的步骤。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ILR对所述用户终端的接入认证过程之 前，还包括所述用户终端对所述ILR的认证，具体包括如下步骤当用户终端需要接入认证时，将所述SID和所述随机数RANDue发送给所述接入服务器；所述接入服务器将接收到的所述SID和随机数RANDue,连同所述接入服务器的公钥Kasn 以及所述RID发送给所述ILR ；所述ILR利用所述预共享密钥Kl通过第一消息完整性校验算法对第一认证参数计算 得到认证结果RES2ue，并用所述Kasn采用非对称加密算法对第一加密参数加密后，将加密数 据El发送给所述接入服务器；其中，所述第一认证参数包括所述随机数RANDiie和随机数 RANDile ；所述第一加密参数包括所述认证结果RES2ue和随机数RANDiui ；所述接入服务器利用接入服务器的私钥Ka对所述加密数据El解密后，将得到的认证 结果RES2ue和随机数RANDiui发送给所述用户终端；所述用户终端收到所述认证结果RES21ie和随机数RANDiui后，利用所述预共享密钥Kl通 过第一消息完整性校验算法对第一认证参数计算得到认证结果XRES2ue后与所述认证结果 RES2ue进行比较，如果一致，所述用户终端对所述认证服务器的认证通过，否则，所述用户终 端对所述认证服务器的认证失败。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述ILR对所述用户终端的认证通过后，还 包括所述接入服务器对所述ILR的认证，具体包括如下步骤所述ILR利用所述ILR与所述接入服务器共享的认证密钥Kai，通过第三消息完整性校 验算法对第三认证参数计算得到认证结果RES2asn,并用所述接入服务器的公钥Kasn对第二 加密参数加密后得到加密数据E3，将该加密数据E3发送给所述接入服务器；其中，所述第 三认证参数包括RANDasn，RANDue, RANDile, RID, ILR的网络标识符(IID)和SID ；所述第二加 密参数包括所述认证结果RES2asn ；所述接入服务器接收到所述加密数据E3后，用所述接入服务器的私钥Ka将所述加密 数据E3解密，提取所述RES2asn,并用所述认证密钥Kai通过第三消息完整性校验算法对第三 认证参数计算得到认证结果RES2ASN ；所述接入服务器将所述XRES2asn和所述RE^asn进行比较，如果一致，则所述接入服务器 对所述ILR的认证通过；如果不一致，所述接入服务器对所述ILR的认证失败。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一加密参数还包括所述ILR的公钥Kiui和IID ；所述第二加密参数还包括接入数据加密密钥Keic，接入数据完整性校验密钥Kint，以及 其他密钥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世伟，符涛，吴强，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]