專利名稱：錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及第三代移動(dòng)通信(The Third Generation，簡稱“3G”)系統(tǒng)中的安全技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著以通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為標(biāo)志的高科技的發(fā)展，蜂窩移動(dòng)通信給人們帶來極大的便利，目前其發(fā)展經(jīng)歷了三代，而今的第三代蜂窩移動(dòng)通信已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，經(jīng)過各種電信化標(biāo)準(zhǔn)組織的討論和研究，它形成了三個(gè)主要的世界標(biāo)準(zhǔn)，寬帶碼分多址(Wideband Code Division MultipieAccess，簡稱“WCDMA”)就是其中最具潛力的技術(shù)之一。
WCDMA通信系統(tǒng)采用了無線接入網(wǎng)絡(luò)(Radio Access Network，簡稱“RAN”)加核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network，簡稱“CN”)的結(jié)構(gòu)。其中RAN用于處理所有與無線有關(guān)的功能，而CN處理WCDMA系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。通常也把通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System，簡稱“UMTS”)系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。在WCDMA核心網(wǎng)中，UMTS/通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，簡稱“GPRS”)骨干網(wǎng)與通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(GPRS Support Node，簡稱“GSN”)之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸采用的是通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議用戶面協(xié)議(GPRS Tunneling ProtocolUser，簡稱“GTP-U”)。同時(shí)，在無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，簡稱“RNC”)和通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(Serving GPRS SupportNode，簡稱“SGSN”)之間用戶數(shù)據(jù)傳輸也采用了GTP-U協(xié)議承載。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，CN從邏輯上分為電路交換(CircuitSwitched，簡稱“CS”)域和分組交換(Packet Switched，簡稱“PS”)域。而第三代移動(dòng)通信合作項(xiàng)目(The Third Generation Partnership Project，簡稱“3GPP”)TS 23.060中規(guī)定，3G用戶在需要進(jìn)行PS業(yè)務(wù)時(shí)，必須首先在3G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，簡稱“PDP”)上下文激活流程，即UMTS網(wǎng)絡(luò)中通過該流程在移動(dòng)臺(tái)(Mobile Station，簡稱“MS”)和通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GPRS Gateway Support Node，簡稱“GGSN”)之間創(chuàng)建一條供數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ脽o線分組服務(wù)隧道協(xié)議(GPRSTunneling Protocal，簡稱“GTP”)隧道。為了便于比較說明，把GPRS網(wǎng)絡(luò)下和UMTS網(wǎng)絡(luò)下的PDP上下文激活流程對比，二者有類似之處也有不同之處，下面結(jié)合圖1，先描述協(xié)議中GPRS網(wǎng)絡(luò)下MS激活PDP上下文的流程如圖1所示，該過程涉及到GPRS系統(tǒng)中的4個(gè)組成部分和兩種算法處理過程，分別為移動(dòng)臺(tái)10、基站子系統(tǒng)(Base Station System，簡稱“BSS”)11、第二代通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(2G-Serving GPRS Support Node，簡稱“2G-SGSN”)12、第二代通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(2G-GPRSGateway Support Node，簡稱“2G-GGSN”)13，以及小區(qū)選擇算法C1算法14和小區(qū)重選算法C2算法15。其中C1算法在圖1中的步驟101與步驟102間被運(yùn)用，C2算法在步驟106與步驟107間被運(yùn)用。
首先在步驟101，MS10向2G-SGSN12發(fā)送分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文激活請求，即“Activate PDP Context Request”消息。需要說明的是，這個(gè)激活請求報(bào)文是經(jīng)過BSS11的GTP協(xié)議建立的隧道傳送的，相當(dāng)于經(jīng)基站系統(tǒng)11透傳。
接下來，在步驟102，執(zhí)行安全性檢查，即2G-SGSN12進(jìn)行MS身份鑒別和設(shè)備檢查。
隨后，在步驟103，2G-SGSN12發(fā)送“Invoke Trace”到BSS11，即調(diào)用路徑。
此后，在步驟104，若身份鑒別和設(shè)備檢查都通過了，2G-SGSN12通過MS10提供的PDP報(bào)文信息來建立和2G-GGSN12間的PDP上下文請求。
在步驟105，2G-SGSN12對2G-GGSN13建立PDP協(xié)議上下文請求的響應(yīng)。
接著，在步驟106，BSS11和2G-SGSN12執(zhí)行基站分組流上下文過程。
最后，到步驟107，2G-SGSN12在它的PDP context中的GGSN地址后插入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)(Network Service Access Point Identifier，簡稱“NSAPI”)。并向MS10返回PDP協(xié)議上下文激活完成消息，即“Activate PDPContext Aceept”。同時(shí)PDP上下文激活流程結(jié)束，一條供數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉TP隧道在MS10和2G-GGSN13之間被創(chuàng)建。
接下來結(jié)合圖2，描述協(xié)議中UMTS網(wǎng)絡(luò)下MS激活PDP上下文的流程如圖2所示，該過程涉及到UTMS系統(tǒng)中的4個(gè)組成部分和兩種算法處理過程，分別為移動(dòng)臺(tái)20、UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)21、第三代通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(3G-Serving GPRS Support Node，簡稱“3G-SGSN”)22、第三代通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(3G-GPRS Gateway Support Node，簡稱“3G-GGSN”)23，以及小區(qū)選擇算法C1算法24和小區(qū)重選算法C2算法25。其中C1算法在圖2中的步驟201與步驟202間被運(yùn)用，C2算法在步驟208與步驟209間被運(yùn)用。
同樣，UMTS網(wǎng)絡(luò)中，步驟201，MS20向3G-SGSN22發(fā)送分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文激活請求，即“Activate PDP Context Request”消息。
此后，在步驟202，3G-SGSN22通過MS20提供的PDP報(bào)文信息來建立和3G-GGSN23間的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求。
步驟203，就是3G-GGSN23對3G-SGSN22建立PDP協(xié)議上下文請求的響應(yīng)。
接下來，在步驟204，通過RAB Assignment procedure建立無線接入承載(Radio Access Bearer，簡稱“RAB”)。
而后步驟205中，3G-SGSN22應(yīng)發(fā)送“Invoke Trace”消息，即調(diào)用路徑到UTRAN21。
此后，如果在步驟202和步驟203的上下文連接中QoS屬性被降低，步驟206，3G-SGSN22應(yīng)通過更新PDP協(xié)議上下文請求，即“Update PDP ContextRequest”消息通知相關(guān)的3G-GGSN23。
隨后步驟207，3G-GGSN23通過返回更新PDP協(xié)議上下文響應(yīng)，即“Update PDP Context Response”消息證實(shí)新的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，簡稱“QoS”)屬性。
最后，在步驟208，3G-SGSN22在它的“PDP context”中的GGSN地址后插入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)NSAPI。并向MS20返回PDP協(xié)議上下文激活完成消息，即“Activate PDP Context Accept”消息。同時(shí)PDP上下文激活流程結(jié)束，一條供數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉TP隧道在MS和3G-GGSN之間被創(chuàng)建。
上述兩種網(wǎng)絡(luò)下某些具體的步驟不同是因?yàn)楦髯酉到y(tǒng)間接口的差異形成的，總體原理上類似。由以上情況可知，3G網(wǎng)絡(luò)在一次成功的PDP上下文激活流程完成后，MS、SGSN和GGSN中都創(chuàng)建了相關(guān)的PDP上下文，在RNC中創(chuàng)建了RAB。隨后這些PDP上下文指定的GTP邏輯隧道將傳送各種用戶數(shù)據(jù)。
在傳送用戶數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)一個(gè)GSN或者RNC向另一個(gè)GSN或RNC發(fā)送GTP數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，正常情況下目的GSN或RNC將根據(jù)GTP消息頭中的隧道標(biāo)識(shí)查找對應(yīng)的PDP上下文或RAB，根據(jù)PDP上下文或RAB中的信息處理該報(bào)文。但是也有異常的情況下，如果根據(jù)隧道標(biāo)識(shí)無法找到激活的PDP上下文或RAB，則向發(fā)送源GSN/RNC發(fā)送錯(cuò)誤指示(Error Indication)報(bào)文。當(dāng)源GSN/RNC接收到該Error Indication報(bào)文時(shí)，將刪除該P(yáng)DP上下文。具體的Error Indication報(bào)文包含的信息組成部分由協(xié)議3GPP TS 23.090定義，參見下表

通過上述描述可知，在WCDMA中的用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，遇到異常情況，即根據(jù)隧道標(biāo)識(shí)找不到激活的PDP上下文或RAB，那么需要啟動(dòng)向發(fā)送源GSN或RNC發(fā)送Error Indication報(bào)文的應(yīng)急機(jī)制，以保證通信系統(tǒng)資源不會(huì)被異常信令或者通道占用。
現(xiàn)有技術(shù)方案中，對于這種Error Indication報(bào)文的處理，各大移動(dòng)通信設(shè)備生產(chǎn)商的普遍做法如圖3所示，目的GSN或RNC接收到一個(gè)通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議-協(xié)議數(shù)據(jù)單元(GPRS Tunneling Protocal-Protocol DataUnit，簡稱“G-PDU”)后，如果沒有對應(yīng)激活的PDP上下文或者RAB上下文，則立即發(fā)送Error Indication報(bào)文。Error Indication報(bào)文到達(dá)源GSN或RNC后，源GSN或RNC立即啟動(dòng)應(yīng)急機(jī)制，刪除本地對應(yīng)的PDP上下文或者RAB上下文。
需要說明的是，GTP邏輯隧道建立后，在其中進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)傳送時(shí)，用戶數(shù)據(jù)被分割成一個(gè)一個(gè)的PDP分組數(shù)據(jù)單元，即一個(gè)個(gè)的G-PDU數(shù)據(jù)包，按照順序發(fā)送，所以目的GSN或RNC可以針對每個(gè)G-PDU查看對應(yīng)的PDP上下文或者RAB上下文。數(shù)據(jù)傳送時(shí)源GSN或RNC上始終有發(fā)送的G-PDU對應(yīng)的PDP上下文或者RAB上下文，可是目的GSN或RNC上有可能在異常情況下沒有對應(yīng)激活的PDP上下文或者RAB上下文，所以Error Indication報(bào)文要發(fā)送反饋到源GSN或RNC，不然就會(huì)始終占用源GSN或RNC的系統(tǒng)資源以及和目的GSN或RNC間的信道。
而另一方面，在WCDMA組網(wǎng)方案中，通常通過為信令消息建立加密的隧道防止來自網(wǎng)絡(luò)的非法報(bào)文攻擊，從而確保GTP-C或RANAP信令消息的安全。但是為保證用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)效率，可能對用戶面通道不進(jìn)行加密處理。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題無法有效保障通信網(wǎng)絡(luò)的安全。
造成這種情況的主要原因在于，非法攻擊者有可能針對用戶面通道未進(jìn)行加密處理的事實(shí)，成功地利用Error Indication報(bào)文對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊。具體的說，非法攻擊者可以偽造大量虛假Error Indication報(bào)文，通過公網(wǎng)向GSN或RNC發(fā)送，對GSN或RNC的所有隧道端點(diǎn)標(biāo)識(shí)符逐個(gè)進(jìn)行掃描，從而造成GSN或RNC大量刪除用戶PDP上下文或RAB上下文，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備癱瘓。

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Error Indication報(bào)文處理方法，使得能夠有效防止非法攻擊者通過Error Indication報(bào)文對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行破壞。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，包含以下步驟A在源通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建每一個(gè)本地分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文時(shí)，在該上下文中加入時(shí)間戳項(xiàng)，并在每次向目的通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)發(fā)送通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議-協(xié)議數(shù)據(jù)單元報(bào)文后，在對應(yīng)的所述分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳上記錄當(dāng)前時(shí)刻；
B當(dāng)所述源通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)收到來自所述目的通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤指示報(bào)文時(shí)，判斷該錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間，與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差是否小于預(yù)先設(shè)置的閾值，如果是，則執(zhí)行正常處理，否則，丟棄該錯(cuò)誤指示報(bào)文。
其中，所述步驟B中，當(dāng)判定錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差不小于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，還包含對此次錯(cuò)誤指示報(bào)文丟棄事件記錄日志的步驟。
本發(fā)明還提供了一種錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，包含以下步驟A在源無線網(wǎng)絡(luò)控制器創(chuàng)建每一個(gè)本地?zé)o線接入承載上下文時(shí)，在該上下文中加入時(shí)間戳項(xiàng)，并在每次向目的無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議-協(xié)議數(shù)據(jù)單元報(bào)文后，在對應(yīng)的所述無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳上記錄當(dāng)前時(shí)刻；B當(dāng)所述源無線網(wǎng)絡(luò)控制器收到來自所述目的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的錯(cuò)誤指示報(bào)文時(shí)，判斷該錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間，與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差是否小于預(yù)先設(shè)置的閾值，如果是，則執(zhí)行正常處理，否則，丟棄該錯(cuò)誤指示報(bào)文。
其中，所述步驟B中，當(dāng)判定錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差不小于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，還包含對此次錯(cuò)誤指示報(bào)文丟棄事件記錄日志的步驟。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，在源GSN或RNC本地PDP上下文和RAB上下文中增加了時(shí)間戳項(xiàng)，用于表示源GSN或RNC向目的GSN或RNC發(fā)送G-PDU報(bào)文的當(dāng)前時(shí)刻。當(dāng)收到來自目的GSN或RNC的Error Indication報(bào)文后，比較當(dāng)前時(shí)刻和時(shí)間戳中的時(shí)刻的時(shí)間差，由此判斷最近是否發(fā)送過與此PDP上下文或RAB上下文相聯(lián)系的G-PDU報(bào)文，將非法Error Indication報(bào)文找出來并丟棄。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即有效防止非法攻擊者通過Error Indication報(bào)文對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中GPRS網(wǎng)絡(luò)下的PDP上下文激活流程示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中UMTS網(wǎng)絡(luò)下的PDP上下文激活流程示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中Error Indication報(bào)文處理流程示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的Error Indication報(bào)文處理方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
總的來說，本發(fā)明的原理在于，通過在源GSN或RNC本地PDP上下文和RAB上下文中，增加用于表示源GSN或RNC向目的GSN或RNC發(fā)送G-PDU報(bào)文的當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間戳，并在收到來自目的GSN或RNC的ErrorIndication報(bào)文后，比較當(dāng)前時(shí)刻和時(shí)間戳中的時(shí)刻的時(shí)間差，由此判斷最近是否發(fā)送過與此PDP上下文或RAB上下文相聯(lián)系的G-PDU報(bào)文，如果沒有，則可辦定該Error Indication報(bào)文是非法的，并丟棄。從而確保了有效防止非法攻擊者通過Error Indication報(bào)文對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊。
下面結(jié)合圖4，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例展開，進(jìn)一步解釋和說明本發(fā)明提出的Error Indication報(bào)文處理方法的原理和工作流程。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，作為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(ThirdGeneration，簡稱“3G”)兩大主流體制之一的寬帶碼分多址(Wide CodeDivision Multiple Access，簡稱“WCDMA”)系統(tǒng)，從功能上看，由三大部分組成核心網(wǎng)(Core Network，簡稱“CN”)、UMTS地面無線接入網(wǎng)(UMTSTerrestrial Radio Access Network，簡稱“UTRAN”)和用戶設(shè)備(UserEquipment，簡稱“UE”)。CN一般兼容無線分組服務(wù)(General Packet RadioService，簡稱“GPRS”)網(wǎng)，它包含的兩個(gè)重要的網(wǎng)元分別是GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(Serving GPRS Support Node，簡稱“SGSN”)和GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(Gateway GPRS Support Node，簡稱“GGSN”)。UTRAN由一個(gè)或多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(Radio Network Subsystem，簡稱“RNS”)構(gòu)成，而一個(gè)RNS則由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，簡稱“RNC”)和一個(gè)或者多個(gè)B節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。UE則是與用戶的接口，一般是我們常見的手機(jī)。
當(dāng)3G用戶需要進(jìn)行分組交換(Packet Switch，簡稱“PS”)業(yè)務(wù)時(shí)，必須首先連接到3G網(wǎng)絡(luò)上，使得用戶從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)，該就緒狀態(tài)就是用戶已經(jīng)連接到3G并處于啟動(dòng)分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，簡稱“PDP”)連接的狀態(tài)。當(dāng)用戶處于就緒狀態(tài)時(shí)，接著便將進(jìn)入圖4中本發(fā)明的流程。
如圖4所示，首先在步驟501中發(fā)起并激活PDP上下文流程。在此流程中，用戶首先向用戶其所在的源網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GPRS Support Node，簡稱“GSN”)發(fā)送一條激活PDP上下文請求的消息；當(dāng)源GSN收到該消息后，將判斷是否執(zhí)行鑒權(quán)加密程序，如果為匿名接入則就不需要執(zhí)行鑒權(quán)加密程序；執(zhí)行完鑒權(quán)加密程序后，源GSN根據(jù)PDP上下文簽約記錄中相關(guān)內(nèi)容來驗(yàn)證用戶，然后向分組數(shù)據(jù)接受者所在的目的GSN發(fā)創(chuàng)建PDP上下文請求消息；目的GSN收到創(chuàng)建PDP上下文請求消息之后，將向源GSN返回一條創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息；源GSN收到目的GSN發(fā)來的創(chuàng)建PDP上下文消息之后，接著向用戶返回一條激活PDP上下文接受的消息，該消息中包含PDP類型，PDP地址，用戶和目的GSN的路由等信息。用戶收到源GSN發(fā)送過來的激活PDP上下文接受后，就進(jìn)入了PDP激活狀態(tài)。
隨后執(zhí)行步驟502。在本步驟中，源GSN或RNC創(chuàng)建相關(guān)本地PDP上下文或相關(guān)本地RAB上下文。需要說明的是，本發(fā)明中源GSN或RNC還在PDP上下文或RAB上下文中新增加了一個(gè)時(shí)間戳項(xiàng)。
該時(shí)間戳項(xiàng)的用處在于，當(dāng)源GSN或RNC向目的GSN或RNC轉(zhuǎn)發(fā)GPRS隧道協(xié)議(GPRS Tunnel Protocol，簡稱“GTP”)報(bào)文時(shí)，在時(shí)間戳項(xiàng)上記錄當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間。當(dāng)目的GSN或RNC收到GTP報(bào)文卻沒有找到相對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文，向源GSN或RNC反饋回錯(cuò)誤提示(ErrorIndication，簡稱“EI”)消息時(shí)，就可以依據(jù)時(shí)間戳上記錄的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間來判斷最近是否轉(zhuǎn)發(fā)過與該Error Indication報(bào)文所對應(yīng)的GTP報(bào)文，如果最近確實(shí)轉(zhuǎn)發(fā)過與此Error Indication報(bào)文對應(yīng)的GTP報(bào)文，則對相應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文進(jìn)行處理；如果沒有轉(zhuǎn)發(fā)過此EI對應(yīng)的報(bào)文，則斷定該EI為非法消息，并舍棄該Error Indication報(bào)文，這就有效的防止了黑客利用非法Error Indication報(bào)文進(jìn)行的非法攻擊；這實(shí)際上就是一種超時(shí)思想。而在現(xiàn)有技術(shù)中，由于本地PDP上下文或RAB上下文中沒有時(shí)間戳項(xiàng)，因此即使當(dāng)源GSN或RNC接收到非法Error Indication報(bào)文時(shí)，它也判定該非法ErrorIndication報(bào)文為合法，并依據(jù)該非法Error Indication報(bào)文刪除相關(guān)本地PDP上下文或RAB上下文。
另外，本發(fā)明中，源GSN或RNC向目的GSN或RNC轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文后，啟動(dòng)一個(gè)計(jì)數(shù)器，預(yù)先設(shè)置一個(gè)閥值，該閥值是源GSN或RNC判斷接收到的Error Indication報(bào)文是否合法的依據(jù)。因此該閥值應(yīng)該合理設(shè)置，既不能太大也不能太小。如果設(shè)定的閥值太大，則就可能將接收到的從其他公眾網(wǎng)上發(fā)送過來的非法Error Indication報(bào)文判為合法，并刪除對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文，使系統(tǒng)設(shè)備癱瘓；如果設(shè)定的閥值太小，則就可能將接收到的從目的GSN或RNC反饋回來的合法Error Indication報(bào)文判為非法，并丟棄該合法Error Indication報(bào)文，繼續(xù)保留本來應(yīng)該刪除的PDP上下文或RAB上下文，使得源GSN或RNC上的信息冗余。所以首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)傳輸路徑和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸擁塞情況，計(jì)算報(bào)文在源GSN或RNC和目的GSN或RNC之間來回傳輸所需要的平均時(shí)間，然后將閥值設(shè)置為等于或略大于該平均時(shí)間，這樣就使得誤判率盡可能的最小。源GSN或RNC設(shè)置好閥值后，就進(jìn)入步驟503。
接著，在步驟503中，目的GSN或RNC收到源GSN或RNC發(fā)送過來的GTP報(bào)文，然后判斷根據(jù)上述GTP報(bào)文是否能查找到對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文。在該步驟中，目的GSN或RNC依據(jù)從GTP報(bào)文頭部提取的隧道標(biāo)志來查找是否有對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文，該P(yáng)DP上下文或RAB上下文在業(yè)務(wù)開始時(shí)由步驟501的激活流程創(chuàng)建。
如果目的GSN或RNC丟失了激活的PDP上下文或RAB上下文，則依據(jù)隧道標(biāo)志查找不到對應(yīng)的激活的PDP上下文或RAB上下文，進(jìn)入步驟505；如果能找到對應(yīng)的激活的PDP上下文或RAB上下文，則進(jìn)入步驟504。
在步驟504中，目的GSN或RNC根據(jù)找到的PDP上下文或RAB上下文的信息對接收到的GTP報(bào)文進(jìn)行處理，同時(shí)返回消息給源GSN或RNC，告訴源GSN或RNC目的GSN或RNC已經(jīng)找到對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文并正在將收到的GTP報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。然后，目的GSN或RNC首先將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到目的用戶所在的RNC，RNC接收到報(bào)文后，把報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到目的用戶所在的B節(jié)點(diǎn)，最后通過B節(jié)點(diǎn)的無線接口發(fā)給目的用戶，完成分組數(shù)據(jù)的傳輸。接著進(jìn)入步驟509。
在步驟505中，由于目的GSN或RNC沒有查到到對應(yīng)的激活PDP上下文或RAB上下文，于是向源GSN或RNC發(fā)送Error Indication報(bào)文，該ErrorIndication報(bào)文包含隧道端點(diǎn)標(biāo)志符數(shù)據(jù)、GSN地址、加密信息。其中隧道端點(diǎn)標(biāo)志符數(shù)據(jù)項(xiàng)和GSN地址項(xiàng)必須填寫，而加密項(xiàng)可填寫可不填寫，由對應(yīng)的信令消息決定。如果信令消息傳輸?shù)乃淼朗羌用艿?，則加密項(xiàng)需要填寫；如果信令消息傳輸?shù)乃淼罌]有加密，則加密項(xiàng)不需要填寫?，F(xiàn)有技術(shù)中為了保證用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)效率，一般沒有對用戶面通道進(jìn)行加密處理，這就使得黑客偽造大量虛假Error Indication報(bào)文利用公眾網(wǎng)進(jìn)行非法攻擊成為可能。
當(dāng)源GSN或RNC收到由目的GSN或RNC發(fā)送過來的Error Indication報(bào)文后，進(jìn)入步驟506，源GSN或RNC查看Error Indication報(bào)文對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文上時(shí)間戳項(xiàng)由步驟502記錄的時(shí)間，然后用當(dāng)前時(shí)間減去時(shí)間戳項(xiàng)記錄的時(shí)間得到一個(gè)時(shí)間差，比較該時(shí)間差和源GSN或RNC設(shè)置的閥值的大小，如果該時(shí)間差小于閥值，則進(jìn)入步驟507；如果該時(shí)間差大于閥值，則進(jìn)入步驟508。
在步驟507中，由于時(shí)間差小于閥值，而閥值是按照最小誤判率設(shè)置的，所以我們認(rèn)定該目的GSN或RNC發(fā)送過來的Error Indication報(bào)文是合法的，它同時(shí)也表明目的GSN或RNC對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文由于某種特殊原因已經(jīng)丟失，找不到分組數(shù)據(jù)的傳輸路徑，分組業(yè)務(wù)不能繼續(xù)下去。所以源GSN或RNC刪除Error Indication報(bào)文對應(yīng)的由步驟502發(fā)送的GTP所觸發(fā)PDP上下文或RAB上下文，釋放現(xiàn)已失效的PDP連接所占用的傳輸隧道以及為該失效的PDP連接所分配的資源，同時(shí)返回消息給發(fā)起本次分組交換業(yè)務(wù)的用戶，告訴該用戶此次連接已經(jīng)失敗，數(shù)據(jù)不能送達(dá)目的用戶，接著系統(tǒng)查看資源等待隊(duì)列信息。
在這種情況下，如果系統(tǒng)資源等待隊(duì)列不為空，則將該用戶加入資源等待隊(duì)列鏈尾，并選中資源等待隊(duì)列鏈頭的用戶，為鏈頭用戶發(fā)起的分組交換業(yè)務(wù)申請相關(guān)資源，同時(shí)返回消息給該用戶告訴用戶請稍后重新發(fā)起分組交換業(yè)務(wù)請求；如果系統(tǒng)資源等待隊(duì)列為空，則將該用戶加入資源等待隊(duì)列鏈頭并選中該用戶，為該用戶的此次分組交換業(yè)務(wù)重新申請相關(guān)資源，同時(shí)返回消息給該用戶告訴該用戶系統(tǒng)正在嘗試重新連接，請?jiān)撚脩羯缘?。?dāng)然為了避免由于某種特殊原因(比如目的用戶所在的GSN或RNC暫時(shí)不可用或突然損壞)而無限重連，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定重連上限次數(shù)，重連次數(shù)超過次數(shù)上限就不再重連。
另一方面，在步驟508中，由于時(shí)間差大于閥值，而閥值是按照最小誤判率設(shè)置的，所以我們認(rèn)定源GSN或RNC接收的該Error Indication報(bào)文是非法的，于是繼續(xù)保留由步驟502所創(chuàng)建的PDP上下文或RAB上下文，并丟棄該非法Error Indication報(bào)文并記錄日志。
當(dāng)然，這樣操作還是有可能將由于某種特殊原因(比如網(wǎng)絡(luò)擁塞)而到達(dá)源GSN或RNC時(shí)超過計(jì)數(shù)初值的合法Error Indication報(bào)文丟棄，使得源GSN或RNC繼續(xù)保留已經(jīng)失效的PDP上下文或RAB上下文，浪費(fèi)系統(tǒng)資源。為了避免這種情況發(fā)生，當(dāng)超過計(jì)數(shù)初值時(shí)，系統(tǒng)還沒有接收到目的GSN或RNC返回的找到對應(yīng)PDP上下文或RAB上下文的信息，就重新發(fā)送GTP報(bào)文。另一方面，系統(tǒng)也可設(shè)定一個(gè)重發(fā)次數(shù)上限，重發(fā)次數(shù)超過次數(shù)上限時(shí)就不再重發(fā)，系統(tǒng)此時(shí)也認(rèn)定目的GSN或RNC已經(jīng)丟失了對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文，于是源GSN或RNC刪除對應(yīng)的PDP上下文或RAB上下文，釋放本次現(xiàn)已失效的PDP連接所占用的傳輸隧道以及為該已經(jīng)失效的PDP連接所分配的資源，同時(shí)返回消息給發(fā)起本次分組交換業(yè)務(wù)的用戶，告訴該用戶此次連接已經(jīng)失敗，數(shù)據(jù)不能送達(dá)目的用戶。
接下來的操作和步驟507完全一樣，系統(tǒng)查看資源等待隊(duì)列，如果隊(duì)列不為空則選取隊(duì)列頭用戶為他申請相關(guān)資源；如果為空則選中該用戶為該用戶重新申請資源。具體操作細(xì)節(jié)這里就不再累述。
在步驟509中，分組數(shù)據(jù)已經(jīng)正確到達(dá)目的用戶，此次分組數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)已經(jīng)完成，于是系統(tǒng)去激活PDP上下文。具體的說，首先用戶發(fā)送去激活PDP上下文請求給它所在的源GSN；然后源GSN執(zhí)行鑒權(quán)加密程序來驗(yàn)證用戶，接著向目的用戶所在的目的GSN發(fā)送刪除PDP上下文請求；目的GSN收到刪除PDP上下文請求消息之后，將向源GSN返回一條刪除PDP上下文響應(yīng)消息；源GSN收到目的GSN發(fā)來的刪除PDP上下文響應(yīng)消息之后，接著向用戶返回一條刪除PDP上下文接受的消息；用戶收到刪除PDP上下文接受的消息后就完成了PDP上下文的去激活流程，系統(tǒng)釋放為本次分組交換業(yè)務(wù)分配的所有資源。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，其特征在于，包含以下步驟A在源通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建每一個(gè)本地分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文時(shí)，在該上下文中加入時(shí)間戳項(xiàng)，并在每次向目的通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)發(fā)送通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議-協(xié)議數(shù)據(jù)單元報(bào)文后，在對應(yīng)的所述分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳上記錄當(dāng)前時(shí)刻；B當(dāng)所述源通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)收到來自所述目的通用無線分組服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤指示報(bào)文時(shí)，判斷該錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差，是否小于預(yù)先設(shè)置的閾值，如果是，則執(zhí)行正常處理，否則，丟棄該錯(cuò)誤指示報(bào)文。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，其特征在于，所述步驟B中，當(dāng)判定錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差不小于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，還包含對此次錯(cuò)誤指示報(bào)文丟棄事件記錄日志的步驟。
3.一種錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，其特征在于，包含以下步驟A在源無線網(wǎng)絡(luò)控制器創(chuàng)建每一個(gè)本地?zé)o線接入承載上下文時(shí)，在該上下文中加入時(shí)間戳項(xiàng)，并在每次向目的無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議-協(xié)議數(shù)據(jù)單元報(bào)文后，在對應(yīng)的所述無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳上記錄當(dāng)前時(shí)刻；B當(dāng)所述源無線網(wǎng)絡(luò)控制器收到來自所述目的無線網(wǎng)絡(luò)控制器的錯(cuò)誤指示報(bào)文時(shí)，判斷該錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差，是否小于預(yù)先設(shè)置的閾值，如果是，則執(zhí)行正常處理，否則，丟棄該錯(cuò)誤指示報(bào)文。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錯(cuò)誤指示報(bào)文處理方法，其特征在于，所述步驟B中，當(dāng)判定錯(cuò)誤指示報(bào)文對應(yīng)的無線接入承載上下文的所述時(shí)間戳項(xiàng)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的時(shí)間差不小于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)，還包含對此次錯(cuò)誤指示報(bào)文丟棄事件記錄日志的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種ErrorIndication報(bào)文處理方法，該方法能夠有效防止非法攻擊者通過Error Indication報(bào)文對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行破壞。本發(fā)明的原理在于，在源GSN或RNC本地PDP上下文和RAB上下文中增加了時(shí)間戳項(xiàng)，用于表示源GSN或RNC向目的GSN或RNC發(fā)送G－PDU報(bào)文的時(shí)刻。當(dāng)收到來自目的GSN或RNC的Error Indication報(bào)文后，比較接收時(shí)刻與時(shí)間戳中的時(shí)刻的時(shí)間差是否小于預(yù)先設(shè)置的閾值，由此判斷最近是否發(fā)送過與此PDP上下文或RAB上下文相聯(lián)系的G－PDU報(bào)文，將非法Error Indication報(bào)文找出來并丟棄。
文檔編號H04L29/06GK1738285SQ200410053780
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者羅鵬 申請人:上海華為技術(shù)有限公司