專利名稱：軟件終端接入ip多媒體子系統(tǒng)的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的裝置及方法，特別是一種將不支持通用用戶識別模塊及IP多媒體服務(wù)身份模塊應(yīng)用的軟件終端通過模擬IP多媒體服務(wù)身份模塊應(yīng)用的數(shù)據(jù)，完成IP多媒體子系統(tǒng)域認(rèn)證，使該軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
IP多媒體子系統(tǒng)(IP Multimedia Subsystem，簡稱IMS)是第三代伙伴組織計劃(Third Generation Partnership Projects，簡稱3GPP)在Release5版本標(biāo)準(zhǔn)中提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)。IMS基本出發(fā)點是將蜂窩移動通信網(wǎng)技術(shù)和Internet技術(shù)有機結(jié)合，建立一個基于分組網(wǎng)絡(luò)向用戶提供固定和移動語音、視頻、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的，與接入網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺。IMS最大限度的重用了Internet技術(shù)和協(xié)議，繼承了蜂窩移動通信系統(tǒng)特有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并充分借鑒軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用開放式業(yè)務(wù)提供結(jié)構(gòu)，為移動通信構(gòu)建了提供IP多媒體業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的體系架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施。
作為下一代移動網(wǎng)、固定網(wǎng)和Internet融合的基礎(chǔ)，IMS的一大特點是接入無關(guān)性。IMS將支持2G、3G、WLAN、LAN、寬帶xDSL等多種接入方式。IMS認(rèn)證獨立于分組交換(Packet Switched，簡稱PS)域的認(rèn)證，用戶使用IMS業(yè)務(wù)時，終端需要先進(jìn)行PS域的認(rèn)證，再進(jìn)行IMS域的認(rèn)證，兩次認(rèn)證均采用3GPP定義的認(rèn)證和密鑰協(xié)商(Authentication and key agreement，簡稱AKA)認(rèn)證機制。在3G接入方式下，移動終端需要使用集成了IP多媒體服務(wù)身份模塊(IP Multimedia Services Identity Module，簡稱ISIM)應(yīng)用的通用集成電路卡(Universal Integrated Circuit Card，簡稱UICC)，為認(rèn)證過程提供基本數(shù)據(jù)，以及按照各種算法計算各種參數(shù)的值。
AKA是3GPP定義的認(rèn)證機制，基于存儲在終端USIM/ISIM應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)例的共享密鑰，通過挑戰(zhàn)/響應(yīng)的流程完成用戶和網(wǎng)絡(luò)的雙向認(rèn)證。AKA本身用于移動終端到網(wǎng)絡(luò)PS域的接入認(rèn)證，在3GPP R5引入了IMS域后，亦采用AKA認(rèn)證技術(shù)。
移動終端接入IMS的第一次認(rèn)證執(zhí)行以下過程當(dāng)移動終端接入GPRS網(wǎng)絡(luò)時，會發(fā)送附著請求到服務(wù)GPRS支持節(jié)點(Serving GPRS Supporting Node，簡稱SGSN)，從而觸發(fā)GRPS認(rèn)證。移動終端和SGSN之間采用GPRS移動性管理協(xié)議(GPRS Mobility Management，簡稱GMM)，SGSN和歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心(Home SubscriberServer/authentication centre，簡稱HSS/AuC)之間采用7號信令系統(tǒng)(Signalling System No.7，簡稱SS7)的移動應(yīng)用部分(Mobile ApplicationPart，簡稱MAP)。
在第一次認(rèn)證中，用戶的認(rèn)證請求攜帶國際移動用戶標(biāo)識符(international mobile subscriber identity，簡稱IMSI)作為參數(shù)，IMSI來源于終端SIM的SIM/USIM應(yīng)用。(USIM和ISIM可以共存于一張UICC卡中。通用用戶識別模塊(Universal Subscriber Identity Module，簡稱USIM)應(yīng)用用于接入GPRS的認(rèn)證，而ISIM用于接入IMS的認(rèn)證。)完成GPRS認(rèn)證后，將完成后續(xù)GPRS注冊過程，移動終端將進(jìn)行分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，簡稱PDP)上下文激活從而接入到GPRS網(wǎng)絡(luò)。PDP上下文指定了用于GPRS通信會話的應(yīng)用層分組數(shù)據(jù)協(xié)議和路由信息。
移動終端接入IMS的第二次認(rèn)證執(zhí)行以下過程移動終端要使用IMS業(yè)務(wù)，需要在向CSCF發(fā)送注冊請求時進(jìn)行第二次認(rèn)證。移動終端和呼叫會話控制功能(Call Server Control Function，簡稱CSCF)之間采用起始會話協(xié)議(Session Initiated Protocol，簡稱SIP)傳送信令，CSCF和HSS/AuC之間采用Diameter協(xié)議。
在第二次認(rèn)證中，用戶認(rèn)證請求攜帶的是私有用戶身份作為參數(shù)，來源于ISIM應(yīng)用。
從已有規(guī)范可以看出，要接入IMS域，使用IMS業(yè)務(wù)，移動終端至少需要支持USIM應(yīng)用，而ISIM應(yīng)用并非必要，因為私有用戶身份和公共用戶身份可以由IMSI按照一定機制導(dǎo)出(3GPP TS23.003)，而認(rèn)證所需的密鑰K和算法也可以完全和接入GPRS網(wǎng)絡(luò)時的認(rèn)證一致；另一種方法是在注冊到IMS前用戶手動設(shè)置各種參數(shù)，包括私有用戶身份、公共用戶身份、P-CSCF地址。這種方法雖然也能完成AKA認(rèn)證，但由于用戶可以自己設(shè)置一些重要參數(shù)，比如從同一終端用不同私有用戶身份完成到IMS的認(rèn)證，因此安全性較差，不利于運營商部署。這種方法在移動終端和軟件終端同時適用。
支持多種接入方式是IMS的一大特點，其意義在于能為各種終端提供豐富多樣的業(yè)務(wù)。例如進(jìn)行PC到PC或PC到手機的普通呼叫、即時消息、多媒體會議等。軟件終端通過該認(rèn)證方式，實現(xiàn)了通過Internet接入到IMS體驗豐富多彩的業(yè)務(wù)，從而解決了運營商在無接入網(wǎng)資源下，用戶同樣能夠使用業(yè)務(wù)的問題。軟件終端和支持USIM/ISIM應(yīng)用的終端最大的不同在于前者可使用其它任何類型的接入網(wǎng)資源，包括xDSL、LAN、WiFi、HFC等，利用第二次認(rèn)證，終端通過IP網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送請求到CSCF，進(jìn)行接入IMS域的認(rèn)證。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)某種終端不支持USIM應(yīng)用時，例如PC，運行在其上的軟件客戶端(軟件終端)，由于3GPP的規(guī)范中沒有定義該軟件終端接入IMS的方式，此時，終端就不能接入IMS中。而如果采用HTTP Digest認(rèn)證的方式，對于軟件終端用戶來說，需要手動輸入用戶名和密碼，安全性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中，不支持USIM應(yīng)用的終端就不能接入IMS或需要通過安全性較低的手動輸入方式接入IMS的現(xiàn)狀，提供一種軟件終端接入IMS的裝置，使得不支持USIM及ISIM應(yīng)用的軟件終端能夠通過模擬ISIM應(yīng)用的數(shù)據(jù)，完成IP多媒體子系統(tǒng)域認(rèn)證，從而能夠接入IMS。
本發(fā)明的第二目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種接入IMS的方法，使得不支持USIM及ISIM應(yīng)用的軟件終端能夠完成AKA認(rèn)證，并且無需用戶手動設(shè)置參數(shù)就能接入IMS。
為實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供了一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的裝置，其中包括一認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，用于讀取認(rèn)證數(shù)據(jù)；一數(shù)據(jù)輸入模塊，用于提供從接收到的數(shù)據(jù)中得到的認(rèn)證相關(guān)參數(shù)；一輔助數(shù)據(jù)提供模塊，用于提供非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)；一非實時數(shù)據(jù)解析模塊，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的非實時數(shù)據(jù)；一實時數(shù)據(jù)解析模塊，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的實時數(shù)據(jù)；一數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，與非實時數(shù)據(jù)解析模塊、實時數(shù)據(jù)解析模塊及輔助數(shù)據(jù)提供模塊相連，根據(jù)校驗規(guī)則對已解析的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；一參數(shù)計算模塊，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及數(shù)據(jù)輸入模塊相連，用于計算認(rèn)證所需參數(shù)，并完成參數(shù)比較，得出軟件終端對網(wǎng)絡(luò)的單向認(rèn)證結(jié)果，生成狀態(tài)報告、完整性密鑰及加密密鑰；一數(shù)據(jù)輸出模塊，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及參數(shù)計算模塊相連，用于將認(rèn)證參數(shù)、狀態(tài)報告及解析后的非實時數(shù)據(jù)輸出；一數(shù)據(jù)存儲模塊，與數(shù)據(jù)輸出模塊相連，用于存儲完整性密鑰及加密密鑰。
本裝置使得不支持USIM及ISIM應(yīng)用的軟件終端能夠接入IMS，將軟件功能模塊化，減少功能模塊之間的關(guān)聯(lián)性，模塊之間的邏輯結(jié)構(gòu)相對獨立，使軟件開發(fā)易于分工實現(xiàn)，便于模塊的擴展。
將數(shù)據(jù)的解析分為非實時解析與實時解析，使IMPI、IMPU、Domain、P-CSCF-Address四個數(shù)據(jù)能在AuDS文件加載后即可得到，并輸出到用戶界面；而對用戶不可見的參數(shù)K和SQN，為降低安全風(fēng)險，減少在內(nèi)存中的停留時間，只在需要計算其他參數(shù)時進(jìn)行解析并校驗得到。
為實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供了一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的方法，其中軟件終端與其歸屬網(wǎng)絡(luò)的歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心共享一個密鑰，該方法包括以下步驟步驟1、軟件終端調(diào)用認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，讀取認(rèn)證數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)；步驟2、軟件終端調(diào)用非實時數(shù)據(jù)解析模塊，解析出非實時數(shù)據(jù)；步驟3、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及輔助數(shù)據(jù)提供模塊，接收非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，并對已解析的非實時數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；步驟4、調(diào)用數(shù)據(jù)輸出模塊，將校驗后的非實時數(shù)據(jù)輸出到底層軟件模塊進(jìn)行消息封裝，并輸出到用戶界面進(jìn)行顯示；步驟5、軟件終端向服務(wù)-呼叫服務(wù)器控制功能發(fā)起注冊請求；步驟6、服務(wù)-呼叫會話控制功能向歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心請求認(rèn)證向量；步驟7、歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心基于密鑰及一個序列號生成一組認(rèn)證向量，并將該組認(rèn)證向量返回給服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟8、服務(wù)-呼叫會話控制功能保存該組認(rèn)證向量，并選定其中的一個認(rèn)證向量，將其返回給軟件終端；步驟9、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)輸入模塊，得到認(rèn)證相關(guān)參數(shù)；步驟10、軟件終端調(diào)用實時數(shù)據(jù)解析模塊及數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，解析出實時數(shù)據(jù)并對其校驗；步驟11、軟件終端使用共享密鑰和序列號完成對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，并生成一個認(rèn)證響應(yīng)，將其發(fā)送給服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟12、服務(wù)-呼叫會話控制功能驗證認(rèn)證響應(yīng)，完成對軟件終端的認(rèn)證。
該方法使得不支持USIM及ISIM應(yīng)用的軟件終端能夠接入IMS，并且無需用戶手動設(shè)置參數(shù)，安全性較高，利于運營商部署。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)裝置的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)方法的實施例1的流程圖；圖3為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)方法的實施例2的流程圖；圖4為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)方法的實施例2中軟件終端進(jìn)行參數(shù)計算的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊1，用于接收認(rèn)證數(shù)據(jù)，其輸入為認(rèn)證數(shù)據(jù)集文件，輸出為認(rèn)證數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)輸入模塊2，用于提供認(rèn)證所需要的參數(shù)，它從接收到的STP消息中得到認(rèn)證所需要的參數(shù)，即隨機數(shù)RAND和網(wǎng)絡(luò)令牌AUTN；輔助數(shù)據(jù)提供模塊3，用于提供非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，如代理列表Proxy list、域列表Domain list；非實時數(shù)據(jù)解析模塊4，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊1相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的非實時數(shù)據(jù)，其輸入為認(rèn)證數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)，輸出為私有用戶身份IMPI、公共用戶身份IMPU、歸屬網(wǎng)絡(luò)域名Domain及代理CSCF(P-CSCF)地址；實時數(shù)據(jù)解析模塊5，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊1相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的實時數(shù)據(jù)，其輸出為128位的共享密鑰K及48位的序列號SQN；數(shù)據(jù)校驗?zāi)K6，與非實時數(shù)據(jù)解析模塊4、實時數(shù)據(jù)解析模塊5及輔助數(shù)據(jù)提供模塊3相連，根據(jù)校驗規(guī)則對已解析的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；，根據(jù)校驗規(guī)則對已解析的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，其輸入為IMPI、IMPU、Domain、P-CSCF-Address、K及SQN，輸出為校驗后的以上6個數(shù)據(jù)和狀態(tài)報告；校驗原則可以為a、判斷Domain、P-CSCF-Address是否分別在合法的Domin列表、P-CSCF列表中，b、判斷IMPI是否為合法的NAI格式(RFC2486)、IMPU是否為合法的SIP URI格式(RFC3261)，c、判斷K是否為16字節(jié)，SQN是否為6字節(jié)；參數(shù)計算模塊7，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K6及數(shù)據(jù)輸入模塊2相連，用于計算認(rèn)證所需參數(shù)，并完成參數(shù)比較，得出軟件終端對網(wǎng)絡(luò)的單向認(rèn)證結(jié)果，生成狀態(tài)報告、完整性密鑰IK及加密密鑰CK，其輸入為RAND、AUTN、K、SQN，輸出為RES、CK、IK或同步令牌AUTS、狀態(tài)報告(單向認(rèn)證成功、單向認(rèn)證失敗、同步失敗)；數(shù)據(jù)輸出模塊8，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K6及參數(shù)計算模塊7相連，用于將認(rèn)證參數(shù)、狀態(tài)報告及解析后的非實時數(shù)據(jù)輸出，其輸入為IMPI、IMPU、Domain、P-CSCF-Address、RES、CK、IK或AUTS，輸出為確定格式的以上數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲模塊9，與數(shù)據(jù)輸出模塊8相連，用于存儲完整性密鑰IK及加密密鑰CK。
本裝置將數(shù)據(jù)的解析分為非實時解析與實時解析，使IMPI、IMPU、Domain、P-CSCF-Address四個數(shù)據(jù)能在AuDS文件加載后即可得到，并輸出到用戶界面；而對用戶不可見的參數(shù)K和SQN，為降低安全風(fēng)險，減少在內(nèi)存中的停留時間，只在需要計算其他參數(shù)時進(jìn)行解析并校驗得到。
如圖2所示，為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)方法的實施例1的流程圖，該方法包括以下步驟步驟101、軟件終端調(diào)用認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，讀取認(rèn)證數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)；步驟102、軟件終端調(diào)用非實時數(shù)據(jù)解析模塊，解析出非實時數(shù)據(jù)；步驟103、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及輔助數(shù)據(jù)提供模塊，接收非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，并對已解析的非實時數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；
步驟104、調(diào)用數(shù)據(jù)輸出模塊，將校驗后的非實時數(shù)據(jù)輸出到底層軟件模塊進(jìn)行消息封裝，并輸出到用戶界面進(jìn)行顯示；步驟105、軟件終端向服務(wù)-呼叫服務(wù)器控制功能發(fā)起注冊請求；步驟106、服務(wù)-呼叫會話控制功能向歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心請求認(rèn)證向量；步驟107、歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心基于密鑰及一個序列號生成一組認(rèn)證向量，并將該組認(rèn)證向量返回給服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟108、服務(wù)-呼叫會話控制功能保存該組認(rèn)證向量，并選定其中的一個認(rèn)證向量，將其返回給軟件終端；步驟109、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)輸入模塊，得到認(rèn)證相關(guān)參數(shù)；步驟110、軟件終端調(diào)用實時數(shù)據(jù)解析模塊及數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，解析出實時數(shù)據(jù)并對其校驗；步驟111、軟件終端使用共享密鑰和序列號完成對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，并生成一個認(rèn)證響應(yīng)，將其發(fā)送給服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟112、服務(wù)-呼叫會話控制功能驗證認(rèn)證響應(yīng)，完成對軟件終端的認(rèn)證。
該方法在不支持USIM及ISIM的軟件終端實現(xiàn)了模擬ISIM應(yīng)用的數(shù)據(jù)，使該軟件終端可以接入到IMS網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。
如圖3所示，為本發(fā)明軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)方法的實施例2的流程圖，該方法包括以下步驟步驟201、軟件終端調(diào)用認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，讀取認(rèn)證數(shù)據(jù)集AuDS中的數(shù)據(jù)；這里定義了一種認(rèn)證數(shù)據(jù)集AuDS，AuDS包含私有用戶身份、公共用戶身份、共享密鑰、序列號、歸屬網(wǎng)絡(luò)域名、P-CSCF地址；按照使用時間不同分為非實時數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)；非實時數(shù)據(jù)指當(dāng)軟件終端認(rèn)證模塊AuM加載AuDS后，通過解析和校驗就可以輸出的數(shù)據(jù)，對用戶可見，包括
私有用戶身份IMPI包含唯一的私有用戶身份，由歸屬網(wǎng)絡(luò)運營商定義，具有唯一性，用于標(biāo)識用戶訂購關(guān)系；格式遵循RFC定義的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(Network Access Identifier，簡稱NAI)的形式；公共用戶身份IMPU包含一個或多個公共用戶身份，用于在注冊請求中標(biāo)識要注冊的身份，并且用于請求和其他用戶通信；歸屬網(wǎng)絡(luò)域名Domain包含歸屬網(wǎng)絡(luò)入口點名稱，用于在注冊過程中將注冊請求路由到用戶的歸屬網(wǎng)絡(luò)；P-CSCF地址(P-CSCF-Address)用于指定軟終端發(fā)送注冊請求的地址，可以是FQDN、IPv4地址或IPv6地址的格式；實時數(shù)據(jù)指只有在認(rèn)證過程中才解析、校驗并使用，對用戶不可見，包括共享密鑰K在軟終端和網(wǎng)絡(luò)之間共享的密鑰，用于生成各種認(rèn)證參數(shù)；序列號SQN用于軟終端和網(wǎng)絡(luò)的同步檢查，是軟終端收到的序列號的最大值；AuDS中的6種數(shù)據(jù)的指定格式如下IMPI采用RFC2486定義的NAI形式，格式為username@realm；IMPU采用RFC3261定義的SIP URI形式；K16字節(jié)字符串；SQN6字節(jié)；Domain采用RFC3261定義的SIP URI形式；P-CSCF-Address采用FQDN、IPv4地址、或IPv6地址形式；AuDS中數(shù)據(jù)按照一定形式組合并存儲，例如“IMPI|IMPU|K|SQN|Domain|P-CSCF-Address”，AuDS中數(shù)據(jù)需要加密存儲。
步驟202、軟件終端調(diào)用非實時數(shù)據(jù)解析模塊，解析出非實時數(shù)據(jù)；步驟203、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及輔助數(shù)據(jù)提供模塊，接收非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，并對已解析的非實時數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，得到有效的IMPI、IMPU、Domain及P-CSCF-Address；步驟204、調(diào)用數(shù)據(jù)輸出模塊，將校驗后的非實時數(shù)據(jù)輸出到底層軟件模塊進(jìn)行消息封裝，并輸出到用戶界面進(jìn)行顯示；步驟205、軟件終端向S-CSCF發(fā)起注冊請求；步驟206、S-CSCF向HSS/AuC請求認(rèn)證向量AV；步驟207、HSS/AuC基于密鑰K及一個序列號SQN生成一組認(rèn)證向量，每一個都包含隨機數(shù)RAND、網(wǎng)絡(luò)令牌AUTN、期望認(rèn)證結(jié)果XRES、完整性密鑰IK和加密密鑰CK，并將該組認(rèn)證向量返回給S-CSCF；步驟208、S-CSCF保存該組認(rèn)證向量，并選定其中的一個認(rèn)證向量，將其返回給軟件終端的認(rèn)證模塊，保存XRES，保存RAND；步驟209、所述軟件終端調(diào)用所述數(shù)據(jù)輸入模塊，得到認(rèn)證相關(guān)參數(shù)RAND及AUTS；步驟210、軟件終端調(diào)用實時數(shù)據(jù)解析模塊，解析出實時數(shù)據(jù)；步驟211、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，得到經(jīng)過校驗后有效的K及SQN；步驟212、軟件終端調(diào)用參數(shù)計算模塊，使用共享密鑰K和序列號SQN驗證AUTN，完成對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，并生成一個認(rèn)證響應(yīng)RES，同時生成IK和CK，將其發(fā)送給S-CSCF；如果失敗，則生成一個同步參數(shù)AUTS；其中，如圖4所示，軟件終端進(jìn)行參數(shù)計算的步驟如下步驟2121、計算匿名密鑰AK＝f5K(RAND)，得到SQN’＝(SQNAK)AK，其中為異或運算；步驟2122、計算期望的消息認(rèn)證校驗XMAC＝f1K(SQN||RAND||AMF)；步驟2123、比較XMAC是否與在AUTN中的消息認(rèn)證校驗MAC值相同，如果值不同，則執(zhí)行步驟2064，否則執(zhí)行2065；步驟2124、認(rèn)證失敗，軟終端發(fā)送認(rèn)證拒絕消息；步驟2125、檢查序列號SQN是否在正確范圍內(nèi)，如果不在正確范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟2116，否則，執(zhí)行2068；
步驟2126、同步失敗，終止認(rèn)證過程，隨后使用K和SQN’產(chǎn)生一個同步參數(shù)AUTS，在響應(yīng)中發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，HSS/AuC基于SQN’生成新的AV，由S-CSCF下載并再次發(fā)送認(rèn)證請求；步驟2127、發(fā)送同步失敗響應(yīng)；步驟2128、計算RES＝f2K(RAND)，CK＝f3K(RAND)和IK＝f4K(RAND)；其中，f1-f5定義在3GPP TS33.102中；步驟213、軟件終端調(diào)用數(shù)據(jù)輸出模塊，輸出RES、IK及CK或AUTS到底層軟件模塊進(jìn)行消息封裝，并輸出IK及CK到數(shù)據(jù)存儲模塊；步驟214、S-CSCF驗證認(rèn)證響應(yīng)，比較RES和XRES，完成對軟件終端的認(rèn)證，并從選擇的AV中選定IK和CK。
為了保證安全性和可管理性，便于運營商部署，本方法將軟件終端進(jìn)行AKA認(rèn)證所需要的數(shù)據(jù)以一個數(shù)據(jù)集的方式提供給軟件終端。運營商部署軟件終端時，可以為每個終端配置一個唯一的數(shù)據(jù)集，用戶使用軟終端進(jìn)行注冊時將自動讀取其中的數(shù)據(jù)供認(rèn)證使用，無需手動設(shè)置參數(shù)。
此方法包含兩個方面，一是獨立于軟終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)集合AuDS(Authentication Data Set)，包含認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)和接入相關(guān)數(shù)據(jù)，以文件方式加密存儲；二是軟終端中需要有一個調(diào)用和讀取AuDS中數(shù)據(jù)來進(jìn)行AKA認(rèn)證的認(rèn)證模塊AuM(Authentication Module)。
AuM能加載讀取AuDS文件，解析出認(rèn)證所需數(shù)據(jù)并進(jìn)行校驗，在認(rèn)證過程中按照一定算法計算出認(rèn)證參數(shù)，從而完成AKA認(rèn)證。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的裝置，其特征在于包括一認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，用于讀取認(rèn)證數(shù)據(jù)；一數(shù)據(jù)輸入模塊，用于提供從接收到的數(shù)據(jù)中得到認(rèn)證相關(guān)參數(shù)；一輔助數(shù)據(jù)提供模塊，用于提供非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)；一非實時數(shù)據(jù)解析模塊，與所述認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析所述認(rèn)證數(shù)據(jù)中的非實時數(shù)據(jù)；一實時數(shù)據(jù)解析模塊，與所述認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析所述認(rèn)證數(shù)據(jù)中的實時數(shù)據(jù)；一數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，與所述非實時數(shù)據(jù)解析模塊、所述實時數(shù)據(jù)解析模塊及所述輔助數(shù)據(jù)提供模塊相連，根據(jù)校驗規(guī)則對已解析的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；一參數(shù)計算模塊，與所述數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及所述數(shù)據(jù)輸入模塊相連，用于計算認(rèn)證所需參數(shù)，并完成參數(shù)比較，得出軟件終端對網(wǎng)絡(luò)的單向認(rèn)證結(jié)果，生成狀態(tài)報告、完整性密鑰及加密密鑰；一數(shù)據(jù)輸出模塊，與所述數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及所述參數(shù)計算模塊相連，用于將所述認(rèn)證參數(shù)、所述狀態(tài)報告及所述解析后的非實時數(shù)據(jù)輸出；一數(shù)據(jù)存儲模塊，與所述數(shù)據(jù)輸出模塊相連，用于存儲所述完整性密鑰及加密密鑰。
2.一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1、所述軟件終端調(diào)用所述認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊，從認(rèn)證數(shù)據(jù)集讀取數(shù)據(jù)；步驟2、所述軟件終端調(diào)用所述非實時數(shù)據(jù)解析模塊，解析出非實時數(shù)據(jù)；步驟3、所述軟件終端調(diào)用所述數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及所述輔助數(shù)據(jù)提供模塊，接收非認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，并對已解析的非實時數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗；步驟4、調(diào)用所述數(shù)據(jù)輸出模塊，將校驗后的非實時數(shù)據(jù)輸出到底層軟件模塊進(jìn)行消息封裝，并輸出到用戶界面進(jìn)行顯示；步驟5、所述軟件終端向服務(wù)-呼叫服務(wù)器控制功能發(fā)起注冊請求；步驟6、所述服務(wù)-呼叫會話控制功能向所述歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心請求認(rèn)證向量；步驟7、所述歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心基于所述軟件終端與所述軟件終端歸屬網(wǎng)絡(luò)的歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心共享的密鑰及所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集中的序列號生成一組認(rèn)證向量，并將所述一組認(rèn)證向量返回給所述服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟8、所述服務(wù)-呼叫會話控制功能保存所述一組認(rèn)證向量，并選定其中的一個認(rèn)證向量，將其返回給所述軟件終端；步驟9、所述軟件終端調(diào)用所述數(shù)據(jù)輸入模塊，得到認(rèn)證相關(guān)參數(shù)；步驟10、所述軟件終端調(diào)用所述實時數(shù)據(jù)解析模塊及數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，解析出實時數(shù)據(jù)并對其校驗；步驟11、所述軟件終端使用所述共享密鑰和所述序列號完成對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，并生成一個認(rèn)證響應(yīng)，將其發(fā)送給所述服務(wù)-呼叫會話控制功能；步驟12、所述服務(wù)-呼叫會話控制功能驗證所述認(rèn)證響應(yīng)，完成對所述軟件終端的認(rèn)證。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟1中的軟件終端從所述認(rèn)證數(shù)據(jù)集讀取私有用戶身份、公共用戶身份、共享密鑰、歸屬網(wǎng)絡(luò)域名、序列號及代理-呼叫會話控制功能的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述非實時數(shù)據(jù)解析模塊解析出私有用戶身份、公共用戶身份、歸屬網(wǎng)絡(luò)域名及代理-呼叫會話控制功能的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟10中，所述實時數(shù)據(jù)解析模塊解析出序列號及共享密鑰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟件終端接入IP多媒體子系統(tǒng)的裝置及方法，裝置中包括非實時數(shù)據(jù)解析模塊，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的非實時數(shù)據(jù)；實時數(shù)據(jù)解析模塊，與認(rèn)證數(shù)據(jù)加載讀取模塊相連，用于解析認(rèn)證數(shù)據(jù)中的實時數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)校驗?zāi)K，與非實時數(shù)據(jù)解析模塊、實時數(shù)據(jù)解析模塊及輔助數(shù)據(jù)提供模塊相連；參數(shù)計算模塊，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及數(shù)據(jù)輸入模塊相連；數(shù)據(jù)輸出模塊，與數(shù)據(jù)校驗?zāi)K及參數(shù)計算模塊相連；數(shù)據(jù)存儲模塊，與數(shù)據(jù)輸出模塊相連。該方法為軟件終端的認(rèn)證模塊與服務(wù)－呼叫會話控制功能及歸屬用戶服務(wù)器/鑒權(quán)中心進(jìn)行交互，從而完成認(rèn)證的過程。本發(fā)明使得不支持USIM及ISIM應(yīng)用的軟件終端能夠接入IMS。
文檔編號H04Q7/38GK1777102SQ200510123390
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者王崇萍, 董朝暉, 唐劍峰, 鄭朝暉, 范濤 申請人:中國移動通信集團(tuán)公司