一种低成本终端的安全通信方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种低成本终端的安全通信的方法、装置及系统，解决了低成本终端和网络侧存在的通信安全问题。该方法包括：访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消息。本发明专利技术实施例应用于无线通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种低成本终端的安全通信方法、装置及系统。
技术介绍
机器对机器(machine to machine,简称:M2M)技术是无线通信和信息技术的整合，是指无需人工干预，机器和机器之间可以直接进行通信。机器对机器(M2M)通信也称机器类通信(machine type communication,简称:MTC),与传统人对人(human to human,简称:H2H)通信系统有很大不同，M2M通信由于其设备数量巨大、低移动性、通信流量小等特点，具有很多机器类通信的特性。在目前的3GPP(the 3rd generation partnershipproject，第三代合作伙伴计划)标准中开始针对这些特性对网络系统进行优化。在现有的低成本终端网络架构中，低成本终端上只具有简单NAS(Non AccessStratum,非接入层)，仅能够执行相关的非接入层流程,AP (Access Point,访问接入点)作为接入点需将低成本终端发送的简单NAS消息进行解析翻译，然后将翻译好的简单NAS消息传递到MME (Mobility Management Entity,移动管理实体)的NAS层，也就是AP代替低成本终端发送NAS消息，执行相关的操作。在此过程中，专利技术人发现如果按照现有安全机制，NAS安全建立在低成本终端和MME之间，AP没有低成本终端的NAS安全上下文，无法实现对NAS信令的翻译，使得AP与低成本终端之间存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种低成本终端的安全通信方法、装置及系统，解决了 AP无法实现对低成本终端NAS信令翻译的问题，使得低成本终端能够与网络安全通信。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案:一方面，提供一种低成本终端的安全通信的方法，包括:访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消息。另一方面，提供一种访问接入点，包括:算法密钥获取模块，用于在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商后，所述访问接入点得到对应所述低成本终端安全能力的加密算法和加密密钥，以及完整性算法和完整性密钥；加密发送模块，用于所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；接收模块，用于所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消肩、O一种移动控制实体，包括:第四认证连接模块，用于所述移动控制实体与低成本终端进行认证和密钥协商。一种基站，包括:第五认证连接模块，用于所述基站与访问接入点建立接入层安全连接。一种低成本终端，包括:第六认证连接模块，用于所述移动控制实体与所述低成本终端进行认证和密钥协商；接收模块，用于接收所述访问接入点发送的包含所述加密算法和所述完整性算法的安全模式命令；解密模块，用于接收到所述安全模式命令后计算得到加密密钥和完整性密钥；上报模块，用于发送安全模式完成响应消息给所述访问接入点。再一方面，提供一种低成本终端的安全通信系统，其特征在于，包括:访问接入点，用于访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点将包含有所述所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消肩、O移动控制实体，用于所述低移动控制实体与成本终端进行认证和密钥协商。基站，用于所述基站与访问接入点建立接入层安全连接。低成本终端，用于所述移动控制实体与所述低成本终端进行认证和密钥协商；接收所述访问接入点发送的包含所述加密算法和所述完整性算法的安全模式命令；接收到所述安全模式命令后计算得到加密密钥和完整性密钥；发送安全模式完成响应消息给所述访问接入点。本专利技术的实施例提供一种低成本终端的安全通信的方法、装置及系统，在现有的低成本终端网络架构中，在低成本终端与访问接入点之间利用密钥来建立连接上的安全，实现了移动低成本终端与网络的安全通信。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种低成本终端的安全通信的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种低成本终端的安全通信的方法流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种低成本终端的安全通信的方法流程示意图4为本专利技术实施例提供的再一种低成本终端的安全通信的方法流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的再一种低成本终端的安全通信的方法流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种访问接入点结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的另一种访问接入点结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的又一种访问接入点结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的再一种访问接入点结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的再一种访问接入点结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的再一种访问接入点结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种移动控制实体结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的另一种移动控制实体结构示意图；图14为本专利技术实施例提供的一种基站结构不意图；图15为本专利技术实施例提供的另一种基站结构示意图；图16为本专利技术实施例提供的一种低成本终端结构示意图；图17为本专利技术实施例提供的一种低成本终端的安全通信系统结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，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获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的低成本终端的安全通信的方法，如图1所示，包括以下步骤:S101，访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；S102、访问接入点将包含有加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至低成本终端，以便低成本终端计算得到加密密钥和完整性密钥；S103、访问接入点接收低成本终端发送的安全模式完成响应消息。本专利技术的实施例提供的低成本终端的安全通信的方法，在现有的低成本终端网络架构中，在低成本终端与访问接入点之间利用密钥来建立连接上的安全，实现了低成本终端与网络的安全通信。本专利技术实施例提供的一种低成本终端的安全通信的方法，如图2所示，包括以下步骤:S201，访问接入点与移动控制实体进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本终端的安全通信方法，其特征在于，包括：访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消息。

【技术特征摘要】
1.一种低成本终端的安全通信方法，其特征在于，包括: 访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥； 所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥； 所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功前,还包括: 所述访问接入点与所述移动控制实体进行认证和密钥协商，并与所述移动控制实体建立非接入层安全连接，生成非接入层密钥； 所述访问接入点与基站建立接入层安全连接。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商包括:所述低成本终端与所述移动控制实体进行认证与密钥协商并生成通信根密钥； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点接收经由所述基站转发的所述移动控制实体发送的接入层根密钥；且所述接入层根密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入点之间共享的所述非接入层密钥进行安全保护；其中，所述接入 层根密钥为所述移动控制实体根据所述通信根密钥计算获得； 所述访问接入点自身预配置所述低成本终端的安全能力或者从所述移动控制实体获取经由所述基站转发的所述低成本终端的安全能力； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择接入层加密算法和接入层完整性算法、简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法，并根据所述接入层加密算法、接入层完整性算法和所述接入层根密钥计算得到接入层加密密钥和接入层完整性密钥，根据所述简单非接入层加密算法、简单非接入层完整性算法和所述接入层根密钥计算得到简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点将包含有所述接入层加密算法和接入层完整性算法以及所述简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端；以便所述低成本终端根据所述接入层加密算法和接入层完整性算法计算得到所述接入层加密密钥和接入层完整性密钥、根据所述简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法计算得到所述简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商包括:所述低成本终端与所述移动控制实体进行认证与密钥协商并生成通信根密钥；所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点接收经由所述基站转发的所述移动控制实体发送的接入层根密钥；且所述接入层根密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入点之间共享的所述非接入层密钥进行安全保护；其中，所述接入层根密钥为所述移动控制实体根据所述通信根密钥计算获得； 所述访问接入点自身预配置所述低成本终端的安全能力或者从所述移动控制实体获取经由所述基站转发的所述低成本终端的安全能力； 所述访问接 入点根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法、所述完整性算法和所述接入层根密钥计算得到信令加密密钥、信令完整性密钥和数据加密密钥。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端；以便所述低成本终端根据所述加密算法、所述完整性算法计算得到所述信令加密密钥、所述信令完整性密钥和所述数据加密密钥。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商包括:所述低成本终端与所述移动控制实体进行认证与密钥协商并生成通信根密钥、或在生成所述通信根密钥后根据所述通信根密钥和非接入层数据生成临时通信根密钥； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点接收经由所述基站转发的所述移动控制实体发送的接入层根密钥和通信根密钥、或接入层根密钥和临时通信根密钥；且所述接入层根密钥和通信根密钥、或接入层根密钥和临时通信根密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入点共享的所述非接入层密钥进行安全保护；其中，所述接入层根密钥为所述移动控制实体根据所述通信根密钥计算获得； 所述访问接入点自身预配置所述低成本终端的安全能力或者从所述移动控制实体获取经由所述基站转发的所述低成本终端的安全能力； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择接入层加密算法和接入层完整性算法、简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法，并根据所述接入层加密算法、接入层完整性算法和所述接入层根密钥计算得到接入层加密密钥和接入层完整性密钥，根据所述简单非接入层加密算法、简单非接入层完整性算法和所述通信根密钥或者临时通信根密钥计算得到简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点将包含有所述接入层加密算法和所述接入层完整性算法以及所述简单非接入层加密算法和所述简单非接入层完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端；以便所述低成本终端根据所述接入层加密算法和接入层完整性算法计算得到接入层加密密钥和接入层完整性密钥、根据所述简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法计算得到简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商包括:所述低成本终端与所述移动控制实体进行认证与密钥协商并生成通信根密钥； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点接收经由所述基站转发的所述移动控制实体发送的接入层根密钥；且所述接入层根密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入点之间共享的所述非接入层密钥进行安全保护；其中，所述接入层根密钥为所述移动控制实体根据所述通信根密钥计算获得； 所述访问接入点接收经由所述基站转发的由所述移动控制实体发送的所述移动控制实体根据所述低成本终端的安全能力、所述访问接入点的安全能力选择的简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法及根据所述简单非接入层加密算法、简单非接入层完整性算法和所述通信根密钥计算的简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥；且所述移动控制实体根据所述低成本终端的安全能力、所述访问接入点的安全能力选择的简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法及根据所述简单非接入层加密算法、简单非接入层完整性算法和所述通信根密钥计算的简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入点共享的所述非接入层密钥进行安全保护； 所述访问接入点自身预配置所述低成本终端的安全能力或者从所述移动控制实体获取经由所述基站转发的所述低成本终端的安全能力； 所述访问接入点根据所述低成本终端的安全能力选择接入层加密算法和接入层完整性算法，并根据所述接入层加密算法、接入层完整性算法和所述接入层根密钥计算得到接入层加密密钥和接入层完整性密钥。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥包括: 所述访问接入点将包含有所述接入层加密算法和所述接入层完整性算法以及所述简单非接入层加密算法和所述简单非接入层完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端；以便所述低成本终端根据所述接入层加密算法和接入层完整性算法计算得到接入层加密密钥和接入层完整性密钥、根据所述简单非接入层加密算法和简单非接入层完整性算法计算得到简单非接入层加密密钥和简单非接入层完整性密钥。11.一种访问接入点，其特征在于，包括: 算法密钥获取模块，用于访问接入点在低成本终端与移动控制实体进行认证和密钥协商成功后根据所述低成本终端的安全能力选择加密算法和完整性算法，并根据所述加密算法和完整性算法获取加密密钥和完整性密钥；加密发送模块，用于所述访问接入点将包含有所述加密算法和完整性算法的安全模式命令发送至所述低成本终端，以便所述低成本终端计算得到所述加密密钥和完整性密钥；接收模块，用于所述访问接入点接收所述低成本终端发送的安全模式完成响应消息。12.根据权利要求11所述的访问接入点，其特征在于，还包括: 第一认证连接模块，用于所述访问接入点与所述移动控制实体进行认证和密钥协商，并与所述移动控制实体建立非接入层安全连接，生成非接入层密钥； 第二认证连接模块，用于所述访问接入点与基站建立接入层安全连接。13.根据权利要求12所述的访问接入点，其特征在于，所述算法密钥获取模块还包括: 第一密钥获取单元，用于所述访问接入点接收经由所述基站转发的所述移动控制实体发送的接入层根密钥；且所述接入层根密钥通过所述移动控制实体与所述访问接入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽佳，陈璟，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：