CN101340643A - 空口语音加密启动方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空口语音加密启动方法，包括以下步骤：主叫侧MSC接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据被叫加密标识向被叫侧MSC发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；被叫侧MSC在接收到加密指示后，则请求被叫侧AC计算并下发私有长码掩码；被叫侧MSC将被叫侧AC返回的私有长码掩码发送给被叫侧BSS，以启动被叫侧的空口语音加密。本发明还涉及一种空口语音加密启动系统。本发明通过识别主叫侧通信终端发送的被叫加密标识，指示被叫侧MSC获取私有长码掩码，来启动被叫侧的空口语音加密。本发明只需被叫侧支持加密功能，就可以启动被叫侧的空口语音加密，提高通话空口的安全性。

Description

空口语音加密启动方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种空口语音加密启动方法及系统。

背景技术

在现有的码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)移动通信网络中，如果有通信保密的需求，可以在通信终端(MobileStation，简称MS)和基站子系统(Base Station System，简称BSS)之间通过使用公有长码掩码对语音流进行调制来提供一定的保密性。

由于公有长码掩码只是对通信终端电子序列号(Electronic SerialNumber，简称ESN)的简单变换，很容易被破解，保密性不强。因此在CDMA网络标准中，提出使用私有长码掩码对语音业务流进行加密的方法，由于私有长码掩码是通过蜂窝鉴权与话音加密(CellularAuthentication Voice Encryption，简称CAVE)算法使用用户的共享秘密数据(Shared Secret Data，简称SSD)参数及随机数算出，因此相对于公有长码掩码，保密性有较大的增强。

如图1和图2所示，分别为目前网络标准支持的主叫用户空口和被叫用户空口的加密流程。在主叫用户空口的加密流程中，主叫MS在发送给BSS的始呼消息(Origination Message)中的PM标志位置1，用于表示此次呼叫支持语音加密，BSS接收到该始呼消息后，在CM业务请求(CM Service Request)消息中将语音保密(VoicePrivacy，简称VP)标志位置1，当通过鉴权中心(AuthenticationCenter，简称AC)的鉴权后，如果主叫用户签约了语音加密业务，则AC计算私有长码掩码并通过移动交换中心(Mobile SwitchingCentre，简称MSC)下发给BSS，随后BSS通过长码转换请求指令与主叫MS约定在某一时刻启用私有长码掩码，这时主叫侧的空口语音加密成功。

在被叫用户空口的加密流程中，被叫MS在寻呼响应消息中将PM＝1的加密标志通过BSS发送给MSC，通过AC鉴权之后，如果被叫用户签约了语音保密业务，AC则计算私有长码掩码并通过MSC下发给BSS，随后BSS通过长码转换请求，与被叫MS约定在某一时刻启用私有长码掩码，此时被叫侧的空口语音加密成功。

但目前CDMA网络中每次呼叫过程中，无论哪一方的MS和BSS都只能保证本端空口启用语音加密功能，而不知道对端是否启用加密。在呼叫中如果一端空口启用了加密，而对端空口加密没有启用，则此次通话的安全也得不到保障。

发明内容

本发明的目的是提出一种空口语音加密启动方法及系统，能够在主叫侧发起呼叫时启动被叫方的空口语音加密。

为实现上述目的，本发明提供了一种空口语音加密启动方法，包括：

主叫侧移动交换中心接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据所述被叫加密标识向被叫侧移动交换中心发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；

所述被叫侧移动交换中心在接收到所述加密指示后，则请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码；

所述被叫侧移动交换中心将所述被叫侧鉴权中心返回的私有长码掩码发送给被叫侧基站子系统，以启动被叫侧的空口语音加密。

进一步的，所述请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码的操作具体为：

所述被叫侧移动交换中心向所述被叫侧鉴权中心发送鉴权请求消息，该鉴权请求消息中包括加密标志；

所述被叫侧鉴权中心接收到包括所述加密标志的鉴权请求消息后，计算被叫用户的私有长码掩码，并将所述私有长码掩码返回给所述被叫侧移动交换中心。

进一步的，在主叫侧移动交换中心接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识之前，还包括以下步骤：

所述主叫侧通信终端向主叫侧基站子系统发出的始呼消息中还携带有加密字段，所述主叫侧基站子系统接收到所述加密字段后，启动主叫侧的空口语音加密流程。

进一步的，所述主叫侧通信终端通过始呼消息携带被叫加密标识的操作具体为：

主叫侧通信终端在发送始呼消息时，自动在被呼叫号码中加上被叫加密标识；或者

主叫侧通信终端识别用户输入的带有被叫加密标识的被叫号码，并在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

进一步的，在被叫侧的空口语音加密启动后，还包括以下步骤：

所述被叫侧移动交换中心向所述主叫侧移动交换中心发送包括用于表明被叫侧空口加密状态的加密状态标志的应答消息；

所述主叫侧移动交换中心识别所述加密状态标志，并通过信息提示消息将所述被叫侧的空口加密状态发送给所述主叫侧基站子系统；

所述主叫侧基站子系统根据所述信息提示消息将被叫侧的空口加密状态通知主叫侧通信终端。

为实现上述目的，本发明提供了一种空口语音加密启动系统，包括：

主叫侧移动交换中心，用于接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据所述被叫加密标识向被叫侧移动交换中心发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；

被叫侧移动交换中心，用于在接收到所述加密指示后，则请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码，并将所述被叫侧鉴权中心返回的私有长码掩码发送给被叫侧基站子系统，以启动被叫侧的空口语音加密；

被叫侧鉴权中心，用于接收被叫侧移动中心发送的包括加密标志的鉴权请求消息，计算被叫用户的私有长码掩码，并将所述私有长码掩码返回给所述被叫侧移动交换中心。

进一步的，还包括主叫侧基站子系统，用于在接收到主叫侧通信终端发送的始呼消息中携带有加密字段时，启动主叫侧的空口语音加密流程。

进一步的，还包括主叫侧通信终端，用于在发送始呼消息时，自动在被叫号码中携带被叫加密标识；或者识别用户输入的带有被叫加密标识的被叫号码，并在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

基于上述技术方案，本发明通过识别主叫侧通信终端发送的被叫加密标识，指示被叫侧移动交换中心获取私有长码掩码，来启动被叫侧基站子系统和被叫侧通信终端之间的空口语音加密。本发明只要被叫侧终端支持加密功能，不管其是否签约加密业务，都可以启动被叫侧的空口语音加密，提高通话空口的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为目前网络支持的主叫用户空口加密的流程示意图。

图2为目前网络支持的被叫用户空口加密的流程示意图。

图3为本发明空口语音加密启动方法的一实施例的流程示意图。

图4为本发明空口语音加密启动方法的另一实施例的流程示意图。

图5为图4实施例的一种具体应用实例的信令交互示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图3所示，为本发明空口语音加密启动方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，主叫侧通过携带有加密指示的呼叫发起消息(例如IAM消息)来指示被叫侧进行空口语音加密，具体流程如下：

步骤101、主叫侧MSC接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识；

步骤102、主叫侧MSC根据被叫加密标识向被叫侧MSC发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；

步骤103、被叫侧MSC在接收到所述加密指示后，则请求被叫侧AC计算并下发私有长码掩码；

步骤104、被叫侧MSC将所述被叫侧AC返回的私有长码掩码发送给被叫侧BSS，以启动被叫侧的空口语音加密。

上述步骤103中，被叫侧MSC可以向被叫侧AC发送鉴权请求消息，该鉴权请求消息中包括加密标志，当被叫侧AC接收到包括该加密标志的鉴权请求消息后，计算被叫用户的私有长码掩码，并将该私有长码掩码返回给所述被叫侧移动交换中心。

在上述技术方案中，当主叫侧MSC识别出始呼消息中的被叫加密标识时，可以根据该被叫加密标识通知被叫侧MSC进行被叫侧的空口加密，被叫侧MSC不必受到现有技术中要求被叫用户签约语音加密业务的限制，直接向被叫侧AC发送带加密标志的鉴权请求消息，这样被叫侧AC只要识别出该加密标志，就可以不管被叫用户是否签约语音加密业务，都直接计算被叫用户的私有长码掩码，以供被叫侧BSS和通信终端之间的空口语音加密使用。

为了确保主叫侧通信终端的空口安全，除了在始呼消息中携带用于要求被叫侧进行空口语音加密的被叫加密标识之外，还可以在始呼消息中加入用于启动主叫侧空口语音加密的加密字段，当主叫侧BSS接受到主叫侧通信终端发送的带有加密字段的始呼消息时，启动主叫侧的空口语音加密流程，该流程已在图1中说明，这里就不详述了。

对于主叫侧的用户来说，要想启动被叫侧空口语音加密，可以采用很多种方式，例如：用户可以通过主叫侧通信终端中的功能菜单或者功能按键选择要呼叫的被叫号码，这样在发起呼叫时，主叫侧通信终端会自动的加上被叫加密标识(比如加上被叫加密标识的前缀或后缀)；用户也可以直接在拨号的时候在要呼叫的被叫号码的前面或后面加上被叫加密标识(例如在号码前面加上“#1”)，主叫侧通信终端在识别出该被叫加密标识后，就会在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

如图4所示，为本发明空口语音加密启动方法的另一实施例的流程示意图。与上一实施例相比，本实施例在被叫侧的空口语音加密启动后，还包括以下步骤：

步骤105、被叫侧MSC向主叫侧MSC发送包括用于表明被叫侧空口加密状态的加密状态标志的应答消息；

步骤106、主叫侧MSC识别加密状态标志，并通过信息提示消息将被叫侧的空口加密状态发送给主叫侧BSS；

步骤107、主叫侧BSS根据信息提示消息将被叫侧的空口加密状态通知主叫侧通信终端。

通过步骤105-107主叫侧通信终端可以获知被叫侧空口语音加密是否正常启动，从而确保通话安全。

通过图5，本发明还提供了一个具体应用实例的信令交互说明来对本实施例进行详细的描述。由于在实际网络中，MSC经常与摆放位置寄存器VLR合设，我们用MSC/VLR来表示该设备，由于归属位置寄存器(HLR)与鉴权中心(AC)常常合设，我们用HLR/AC来表示该设备。

在图5中，主叫侧通信终端MS1在始呼消息中携带PM＝1的加密字段，主叫侧BSS1接收到该加密字段后，启动主叫侧的空口语音加密流程，获得主叫侧的私有长码掩码来对主叫侧的空口进行语音加密。

在MS1发送的始呼消息中也包括要求被叫侧空口加密的被叫加密标识(例如号码前缀或后缀等)，主叫侧的MSC1/VLR1分析该被叫加密标识，识别出主叫用户要求被叫侧空口也加密，则在与被叫侧MSC2/VLR2建立路由后，向被叫侧的MSC2/VLR2发送携带有加密指示(VP-Flag)的呼叫发起消息(如IAM消息)。这里当MSC之间使用ISUP信令时，可以用IAM消息携带加密请求，如果是其他信令，可以通过其他消息来携带。

这里还要说明一种特殊情况，即当被叫用户在本局内的情况时，也就是说被叫和主叫通信终端同属于一个MSC的情况，这时则不存在主叫侧MSC向被叫侧MSC发送呼叫发起消息的过程，可以直接向HLR/AC请求计算并下发被叫用户的私有长码掩码。

被叫侧的MSC2/VLR2收到呼叫发起消息(如IAM消息)时，如果识别出加密指示(VP-Flag)，则向被叫侧的HLR/AC发出鉴权请求，该鉴权请求中包括加密标志CM(Confidentiality Modes)，来要求HLR/AC计算并下发用户的私有长码掩码。

当HLR/AC收到带有加密标志CM的鉴权请求时，不管用户是否签约语音加密业务，直接计算被叫用户的私有长码掩码，并通过鉴权响应消息PLCM下发给MSC2/VLR2。

MSC2/VLR2将该私有长码掩码发送给被叫侧BSS2后，BSS2启动被叫侧的空口语音加密，在空口语音加密后，MSC2/VLR2在发给主叫侧MSC1/VLR1的应答消息(如ANM消息)中携带加密状态标志(VP-Flag)，表明被叫用户空口加密是否成功启用。这里当MSC之间使用ISUP信令时，可以用ANM消息携带特殊的加密状态标志，如果是其他信令，可以通过其他消息来携带。

主叫侧MSC1/VLR1收到应答消息后，识别在应答消息中携带的加密状态标志，并通过信息提示消息(Flash With Information)告知主叫侧BSS1。主叫侧BSS1将被叫空口加密状态通知给主叫侧MS1。

通过上述具体应用实例，主叫用户可以方便的启动被叫侧的空口语音加密，保障与被叫用户之间通话的安全，提高整个通话过程的安全性。另外，上述方法流程均利用了现有的信令或消息进行扩展，不需要对网络侧进行大规模的改动，从而易于实现且实现成本低。

本发明还提供了一种空口语音加密启动系统的实施例，该实施例包括：主叫侧MSC、被叫侧MSC和被叫侧AC。其中主叫侧MSC用于接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据被叫加密标识向被叫侧MSC发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息。被叫侧MSC用于在接收到加密指示后，则请求被叫侧AC计算并下发私有长码掩码，并将被叫侧AC返回的私有长码掩码发送给被叫侧BSS，以启动被叫侧的空口语音加密。被叫侧AC用于接收被叫侧移动中心发送的包括加密标志的鉴权请求消息，计算被叫用户的私有长码掩码，并将私有长码掩码返回给被叫侧MSC。

在另一个系统实施例中，还可以包括主叫侧BSS，用于在接收到主叫侧通信终端发送的始呼消息中携带有加密字段时，启动主叫侧的空口语音加密流程。

在另一个系统实施例中，还包括主叫侧通信终端，用于在发送始呼消息时，自动在被叫号码中携带被叫加密标识；或者识别用户输入的带有被叫加密标识的被叫号码，并在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1、一种空口语音加密启动方法，包括以下步骤：

主叫侧移动交换中心接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据所述被叫加密标识向被叫侧移动交换中心发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；

所述被叫侧移动交换中心在接收到所述加密指示后，则请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码；

所述被叫侧移动交换中心将所述被叫侧鉴权中心返回的私有长码掩码发送给被叫侧基站子系统，以启动被叫侧的空口语音加密。

2、根据权利要求1所述的空口语音加密启动方法，其中所述请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码的操作具体为：

所述被叫侧移动交换中心向所述被叫侧鉴权中心发送鉴权请求消息，该鉴权请求消息中包括加密标志；

所述被叫侧鉴权中心接收到包括所述加密标志的鉴权请求消息后，计算被叫用户的私有长码掩码，并将所述私有长码掩码返回给所述被叫侧移动交换中心。

3、根据权利要求1所述的空口语音加密启动方法，其中在主叫侧移动交换中心接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识之前，还包括以下步骤：

所述主叫侧通信终端向主叫侧基站子系统发出的始呼消息中还携带有加密字段，所述主叫侧基站子系统接收到所述加密字段后，启动主叫侧的空口语音加密流程。

4、根据权利要求1所述的空口语音加密启动方法，其中所述主叫侧通信终端通过始呼消息携带被叫加密标识的操作具体为：

主叫侧通信终端在发送始呼消息时，自动在被呼叫号码中加上被叫加密标识；或者

主叫侧通信终端识别用户输入的带有被叫加密标识的被叫号码，并在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

5、根据权利要求1所述的空口语音加密启动方法，其中在被叫侧的空口语音加密启动后，还包括以下步骤：

所述被叫侧移动交换中心向所述主叫侧移动交换中心发送包括用于表明被叫侧空口加密状态的加密状态标志的应答消息；

所述主叫侧移动交换中心识别所述加密状态标志，并通过信息提示消息将所述被叫侧的空口加密状态发送给所述主叫侧基站子系统；

所述主叫侧基站子系统根据所述信息提示消息将被叫侧的空口加密状态通知主叫侧通信终端。

6、一种空口语音加密启动系统，包括：

主叫侧移动交换中心，用于接收主叫侧通信终端通过始呼消息携带的被叫加密标识，并根据所述被叫加密标识向被叫侧移动交换中心发出携带用于指示被叫侧空口语音加密的加密指示的呼叫发起消息；

被叫侧移动交换中心，用于在接收到所述加密指示后，则请求被叫侧鉴权中心计算并下发私有长码掩码，并将所述被叫侧鉴权中心返回的私有长码掩码发送给被叫侧基站子系统，以启动被叫侧的空口语音加密；

被叫侧鉴权中心，用于接收被叫侧移动中心发送的包括加密标志的鉴权请求消息，计算被叫用户的私有长码掩码，并将所述私有长码掩码返回给所述被叫侧移动交换中心。

7、根据权利要求6所述的空口语音加密启动系统，其中还包括主叫侧基站子系统，用于在接收到主叫侧通信终端发送的始呼消息中携带有加密字段时，启动主叫侧的空口语音加密流程。

8、根据权利要求6所述的空口语音加密启动系统，其中还包括主叫侧通信终端，用于在发送始呼消息时，自动在被叫号码中携带被叫加密标识；或者识别用户输入的带有被叫加密标识的被叫号码，并在发送始呼消息时携带该被叫加密标识。

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