一種針對gsm短信業(yè)務(wù)的數(shù)字水印的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于GSM系統(tǒng)的短信業(yè)務(wù)的數(shù)字水印的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法，尤其是一種在協(xié)議數(shù)據(jù)單元中增加不可見的數(shù)字水印的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GSM (Global System For Mobile Communicat1n),是 1992 年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會統(tǒng)一推出的標(biāo)準(zhǔn)，它采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，由于GSM相對模擬移動通訊技術(shù)是第二代移動通信技術(shù)，所以簡稱2G。
[0003]短信(short message service),簡稱SMS,也叫做短消息。它是用戶通過手機(jī)或其他電信終端直接發(fā)送或接收的文字或數(shù)字信息。
[0004]協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit),簡稱F1DU,是GSM系統(tǒng)中用于發(fā)送短消息的三種方法之一，并且主要用于中文短信的發(fā)送。
[0005]數(shù)字水印(digital watermark),是指在數(shù)字化的數(shù)據(jù)內(nèi)容中嵌入不明顯的記號。被嵌入的記號通常是不可見或不可察的，但是通過一些計(jì)算操作可以被檢測或者被提取。水印與源數(shù)據(jù)緊密結(jié)合并隱藏其中，成為源數(shù)據(jù)不可分離的一部分，并可以經(jīng)歷一些不破壞源數(shù)據(jù)使用價值或商用價值的操作而存活下來。
[0006]目前，公知的GSM通信系統(tǒng)采用單向認(rèn)證，即網(wǎng)絡(luò)對手機(jī)終端進(jìn)行身份認(rèn)證，反之，終端對網(wǎng)絡(luò)沒有認(rèn)證機(jī)制。該漏洞造成，無線黑客可以采用特種設(shè)備(簡稱“偽基站”)模擬合法GSM基站，用任意號碼向所覆蓋區(qū)域中的手機(jī)終端發(fā)送任意內(nèi)容的短消息，接收短信的手機(jī)無法分辨哪些短信是由運(yùn)營商發(fā)出，哪些是由偽基站發(fā)出，也無法辨別發(fā)送號碼和發(fā)送內(nèi)容是否真實(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有GSM手機(jī)無法對短消息的來源和內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)證的不足，本發(fā)明提供了一種用于GSM系統(tǒng)的短信業(yè)務(wù)的數(shù)字水印的設(shè)計(jì)方法。利用該方法，移動運(yùn)營商的短消息中心，可以在短消息的rou中增加數(shù)字水印，并將帶有數(shù)字水印的短消息發(fā)送給目標(biāo)手機(jī)，目標(biāo)手機(jī)通過運(yùn)行識別軟件來核查該短消息，通過比對數(shù)字水印，來確認(rèn)該短消息是否來自運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。該方法增加的數(shù)字水印，不影響正常的短消息通信，對于未安裝識別軟件的手機(jī)也不產(chǎn)生任何影響，即不影響正常通信。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
短信發(fā)射手機(jī)正常發(fā)送短信，發(fā)送到運(yùn)營商的短消息中心后，短消息中心將短消息進(jìn)行PDU編碼，產(chǎn)生正常的PDU數(shù)據(jù)包；短消息中心將rou中的用戶信息(TP-UD)和回復(fù)地址(TP-RA)發(fā)送號碼通過HASH算法計(jì)算出一個128比特序列(RAND);短信中心將RAND和目標(biāo)手機(jī)號碼送給鑒權(quán)中心AUC，AUC利用A3算法計(jì)算出32bit序列XRES，返回給短信中心；短信中心利用單向映射算法，將該32bit序列映射為一個I位10進(jìn)制數(shù)，一個范圍為0-59的2位10進(jìn)制數(shù)，和一個范圍為0-99的2位10進(jìn)制數(shù)，作為該短消息的摘要(ABSTRACT);短消息中心用該摘要替換PDU數(shù)據(jù)包中的短信時間戳(TP-SCTS)。在低強(qiáng)度模式下，用I位10進(jìn)制數(shù)替換TP-SCTS的秒的個位；中等強(qiáng)度下用0-59的2位10進(jìn)制數(shù)替換TP-SCTS的秒的個位和十位；高強(qiáng)度模式下用0-99的2位10進(jìn)制數(shù)替換TP-SCTS的秒的個位和十位。短消息中心將含有數(shù)字水印的短信發(fā)送給目標(biāo)手機(jī)。
[0009]2、在目標(biāo)手機(jī)上安裝數(shù)字水印識別軟件，該軟件將目標(biāo)手機(jī)在接收到PDU后，提取其中的TP-UD和TP-RA，利用HASH算法計(jì)算出一個128比特序列(RAND)，然后將該RAND送入SIM卡中，計(jì)算出32bit序列SRES ;識別軟件利用和短信中心相同的映射算法計(jì)算出摘要，并且將該摘要和接收到的rou中攜帶的數(shù)字水印進(jìn)行比對，如果結(jié)果相同，則確認(rèn)該短信為來自運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的短信。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，安裝的識別軟件的手機(jī)，可以判斷哪些是由運(yùn)營商發(fā)出的短信，哪些是由偽基站發(fā)出的非法短信，可以有效降低由偽基站發(fā)送非法短信而產(chǎn)生的負(fù)面效果。并且該方法不破壞原有短信的結(jié)構(gòu)，沒有安裝識別軟件的手機(jī)也可以正常收發(fā)短?目。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本發(fā)明的可信短信發(fā)送原理框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的手機(jī)識別可信短信原理框圖。
[0014]圖中1.發(fā)送短信手機(jī)，2.接收短信基站，3.短信接收接口，4.數(shù)字水印服務(wù)器，
5.短信發(fā)射接口，6.發(fā)送短信基站，7.接收短信手機(jī)，8.短信，9.數(shù)字水印，10.密鑰，11.可信短信，12.非法短信。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在圖1中，發(fā)送短信手機(jī)(I)提交短信(8)給接收短信基站(2)，接收短信基站(2)將接收的短信(8)發(fā)送給核心側(cè)的短信接收接口(3)，短信接收接口(3)將短信發(fā)送給數(shù)字水印服務(wù)器(4)，數(shù)字水印服務(wù)器(4)將數(shù)字水印(9)加入短信(8)中并發(fā)送給短信發(fā)射接口(5)，短信發(fā)射接口(5)將加入數(shù)字水印(9)的可信短信(11)發(fā)送給發(fā)送短信基站(7)，發(fā)送短信基站(6 )將可信短信(11)發(fā)送給接收短信手機(jī)(7 )。
[0016]在圖2中，接收短信手機(jī)(7)接收短信(8)，接收短信手機(jī)(7)開啟識別軟件，識別軟件提取接收短信(8)的數(shù)字水印(9)，如無數(shù)字水印(9)則定義為非法短信(12)，如有數(shù)字水印(9)則進(jìn)行密鑰(10)比對，比對成功則該短信(8)定義為可信短信(11)，如果比對不成功則定義為非法短信(12)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種針對GSM短信的數(shù)字水印的生成方法，其特征是:在PDU數(shù)據(jù)包的時間戳(TP-SCTS )中插入由回復(fù)地址(TP-RA)和用戶信息(TP-UD )中生成的摘要作為數(shù)字水印，接收手機(jī)使用識別軟件檢測該數(shù)字水印，確認(rèn)該短消息是否為來自運(yùn)營商的短消息。
【專利摘要】一種針對GSM短信的數(shù)字水印的生成方法。它是由運(yùn)營商的短消息中心，在PDU數(shù)據(jù)包的時間戳（TP-SCTS）中插入數(shù)字水印，該數(shù)字水印由回復(fù)地址（TP-RA）和用戶信息（TP-UD）通過HUSH運(yùn)算、A3算法以及單向映射運(yùn)算產(chǎn)生，接收手機(jī)使用識別軟件檢測該數(shù)字水印，確認(rèn)該短消息是否為來自運(yùn)營商的短消息。
【IPC分類】H04W4-14, H04W12-02
【公開號】CN104853327
【申請?zhí)枴緾N201410052470
【發(fā)明人】吳斌, 姚冰心
【申請人】南京英銳祺科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年2月17日