CN101431519A - 一种三步握手协议方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适合超宽带网络的三步握手协议方法。该方法包括以下步骤：1)发起者向响应者发送消息1；2)响应者收到消息1后，向发起者发送消息2；3)发起者收到消息2后向发起者发送消息3；4)响应者收到消息3后向发起者发送消息4；5)发起者收到消息4后，各自获得相应的成对临时密钥PTK和密钥确认密钥KCK。本发明用于成对临时密钥PTK更新时，发送者直接利用上一次成对临时密钥PTK协商过程产生并保存的I－Nonce构造消息1发送给响应者，同时三步握手协议所交互的消息无需进行加密处理，因此相比ECMA386的三步握手协议不仅具有防重放的功能，而且在资源受限的应用中更具有优势。

Description

一种三步握手协议方法
技术领域
本发明涉及一种三步握手协议方法，特别涉及一种适合超宽带网络的三步握手协议方法。
背景技术
欧洲电脑厂商协会ECMA(European Computer Manufacturers Association，ECMA)于2005年推出ECMA368标准定义超宽带UWB(Ultra Wideband)物理层和MAC层规范。超宽带UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的正弦波窄脉冲传输数据。ECMA368标准中设计了一种四步握手协议(4-wayhandshake)，用于建立或更新超宽带UWB设备之间的成对临时密钥PTK(Pairwise Temporal Key)。该四步握手协议如下：
1)发起者向响应者发送消息1：MN‖SC‖PTKID‖MKID‖I-Nonce‖PTK-MIC，其中消息序号MN为1，状态码SC为0，表示协议处于正常状态，成对临时密钥标识PTKID是发起者随机选取的值(不与本地存储的或正在进行的四步握手协议或成组临时密钥GTK(Group Temporal Key)分发协议中使用的临时密钥标识TKID(Temporal Key Identifier)相同)，主密钥标识MKID是成对主密钥PMK的标志，I-Nonce是发起者利用随机数产生函数计算生成的随机数，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC为0，表示没有计算成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC；
2)响应者收到消息1后，若消息序号MN为1，状态码SC为0且成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC为0不成立，则丢弃该消息，否则验证主密钥标识MKID是否为发起者和响应者预共享的成对主密钥PMK的标识；若不是，则丢弃该消息，否则验证是否存在使用该主密钥标识MKID正在执行的四步握手协议；若存在，则丢弃该消息并设置状态码SC为2(表示存在使用该主密钥标识MKID正在执行的四步握手协议)来向发起者报告协议状态，否则验证成对临时密钥标识PTKID；若成对临时密钥标识PTKID与本地存储的或正在进行的四步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，则丢弃该消息并设置状态码SC为3(表示该成对临时密钥标识PTKID与本地存储的或正在进行的四步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同)来向发起者报告协议状态，否则生成随机数R-Nonce并利用扩展函数对成对主密钥PMK，I-Nonce，R-Nonce，发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK和密钥确认密钥KCK(Key Confirmation Key)，然后向发起者发送消息2＝MN‖SC‖PTKID‖MKID‖R-Nonce‖PTK-MIC，其中消息序号MN为2，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息2(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC(MessageIntegrity Code)；
3)发起者收到消息2后，若消息序号MN为2，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID是消息1中的对应值不成立，则丢弃该消息，否则利用扩展函数对成对主密钥PMK，I-Nonce，R-Nonce，发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK和密钥确认密钥KCK，然后利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息2(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息2中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息并设置状态码SC为1(表示安全验证不通过)来向响应者报告协议状态，否则向响应者发送消息3：MN‖SC‖PTKID‖MKID‖I-Nonce‖PTK-MIC，其中消息序号MN为3，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID与消息2中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息3(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
4)响应者收到消息3后，若消息序号MN为3，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID是消息2中的对应值不成立，则丢弃该消息，否则利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息3(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息3中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息并设置状态码SC为1(表示安全验证不通过)来向响应者报告协议状态，否则向发起者发送消息4：MN‖SC‖PTKID‖MKID‖R-Nonce‖PTK-MIC，其中消息序号MN为4，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID与消息3中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息4(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
5)发起者收到消息4后，若消息序号MN为4，状态码SC为0，成对临时密钥标识PTKID和主密钥标识MKID是消息3中的对应值不成立，则丢弃该消息，否则利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息4(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息4中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，否则发起者和响应者成功完成了四步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK和密钥确认密钥KCK。
发起者和响应者完成上述四步握手协议之后，利用成对临时密钥PTK保护两者之间的单播业务数据。
从上述的四步握手协议可见：每次需要进行成对临时密钥PTK更新时，发起者和响应者需利用正在使用的成对临时密钥PTK加密交互四步握手协议，且发起者需重新计算生成新的随机数I-Nonce。而超宽带UWB通信网络在某些应用中，设备是低功率、低能耗的(使用电池供电)，它们的能源、通信和计算等资源相当受限，在更新成对临时密钥PTK时会面临资源受限的困惑。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种更为节省计算资源的适合超宽带网络的三步握手协议方法。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种适合超宽带网络的三步握手协议方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)发起者向响应者发送消息1，消息1中包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce，其中成对临时密钥标识PTKID是发起者随机选取的值，该成对临时密钥标识PTKID不与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，主密钥标识MKID是成对主密钥PMK的标志，更新标识UD表示是否为成对临时密钥PTK的更新过程，I-Nonce是发起者生成的随机数；
2)响应者收到消息1后，进行如下处理：
2.1)验证主密钥标识MKID是否为发起者和响应者预共享的成对主密钥PMK的标识；若不是，则丢弃该消息，若是则执行步骤2.2)；
2.2)验证是否存在使用该主密钥标识MKID正在执行的三步握手协议；若存在，则丢弃该消息，若不存在，则执行步骤2.3)；
2.3)验证成对临时密钥标识PTKID；若成对临时密钥标识PTKID与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，则丢弃该消息，若不相同，则执行步骤2.4)；
2.4)验证更新标识UD是否为成对临时密钥PTK更新过程；若不是，则执行步骤2.5)，若是，则检查I-Nonce是否与本地保存的上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的I-Nonce值相同，若不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行步骤2.5)；
2.5)利用随机数产生函数计算生成随机数R-Nonce，并利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，并向发起者发送消息2，消息2中包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID和更新标识UD与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息2中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
3)发起者收到消息2后，进行如下处理：
3.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行步骤3.2)；
3.2)利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息2中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC，并与消息2中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，否则向发起者发送消息3，消息3包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息3中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
4)响应者收到消息3后，进行如下处理：
4.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行4.2)操作；
4.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息3(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC，并与消息3中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了三步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。
为了便于安装成对临时密钥PTK并向发起者通知响应者已成功协商出成对临时密钥PTK，在步骤4)之后还可以执行步骤5)和6)，步骤5)和6)如下：
5)响应者向发起者发送消息4，消息4包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce、PTK-MIC，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息4中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
6)发起者收到消息4后，进行如下处理：
6.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行6.2)操作；
6.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息4中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC，并与消息4中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了四步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。
上述步骤1)中I-Nonce在第一次建立成对临时密钥PTK时，I-Nonce是发起者利用随机数产生函数生成的，在更新成对临时密钥PTK时，I-Nonce为上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的值。
本发明提供一种适合超宽带网络的三步握手协议方法，当成对临时密钥PTK更新时，发送者直接利用上一次成对临时密钥PTK协商过程产生并保存的I-Nonce构造消息1发送给响应者，同时三步握手协议所交互的消息无需进行加密处理，因此相比ECMA386的四步握手协议不仅具有防重放的功能，而且在资源受限的应用中更具有优势。
具体实施方式
本发明的具体实现方法如下：
1)发起者向响应者发送消息1，消息1中包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce等，其中成对临时密钥标识PTKID是发起者随机选取的值(不与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同)，主密钥标识MKID是成对主密钥PMK的标志，更新标识UD表示是否为成对临时密钥PTK的更新过程，I-Nonce是发起者生成的随机数(在第一次建立成对临时密钥PTK时，I-Nonce是发起者利用随机数产生函数生成的，在更新成对临时密钥PTK时，I-Nonce为上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的值)；
2)响应者收到消息1后，进行如下处理：
2.1)验证主密钥标识MKID是否为发起者和响应者预共享的成对主密钥PMK的标识；若不是，则丢弃该消息，若是则执行步骤2.2)；
2.2)验证是否存在使用该主密钥标识MKID正在执行的三步握手协议；若存在，则丢弃该消息，若不存在，则执行步骤2.3)；
2.3)验证成对临时密钥标识PTKID；若成对临时密钥标识PTKID与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，则丢弃该消息，若不相同，则执行步骤2.4)；
2.4)验证更新标识UD是否为成对临时密钥PTK更新过程；若不是，则执行步骤2.5)，若是，则检查I-Nonce是否与本地保存的上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的I-Nonce值相同，若不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行步骤2.5)；
2.5)利用随机数产生函数计算生成随机数R-Nonce，并利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，并向发起者发送消息2，消息2中包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC等，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID和更新标识UD与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息2(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
3)发起者收到消息2后，进行如下处理：
3.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID和更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行步骤3.2)；
3.2)利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息2(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息2中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，否则向发起者发送消息3，消息3中包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC等，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息3(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
4)响应者收到消息3后，进行如下处理：
4.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行4.2)操作；
4.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息3(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息3中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了三步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。
为了便于安装成对临时密钥PTK并向发起者通知响应者已成功协商出成对临时密钥PTK，响应者在收到消息3后还可以向发起者发送消息4，即在上述步骤4)后执行如下步骤5)和6)。
5)响应者向发起者发送消息4，消息4包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce、PTK-MIC等，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息4(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
6)发起者收到消息4后，进行如下处理：
6.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行6.2)操作；
6.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息4(除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数)、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC，并与消息4中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了四步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。

Claims (3)

1、一种三步握手协议方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)发起者向响应者发送消息1，消息1中包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce，其中成对临时密钥标识PTKID是发起者随机选取的值，该成对临时密钥标识PTKID不与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，主密钥标识MKID是成对主密钥PMK的标志，更新标识UD表示是否为成对临时密钥PTK的更新过程，I-Nonce是发起者生成的随机数；
2)响应者收到消息1后，进行如下处理：
2.1)验证主密钥标识MKID是否为发起者和响应者预共享的成对主密钥PMK的标识；若不是，则丢弃该消息，若是则执行步骤2.2)；
2.2)验证是否存在使用该主密钥标识MKID正在执行的三步握手协议；若存在，则丢弃该消息，若不存在，则执行步骤2.3)；
2.3)验证成对临时密钥标识PTKID；若成对临时密钥标识PTKID与本地存储的或正在进行的三步握手协议或成组临时密钥GTK分发协议中使用的临时密钥标识TKID相同，则丢弃该消息，若不相同，则执行步骤2.4)；
2.4)验证更新标识UD是否为成对临时密钥PTK更新过程；若不是，则执行步骤2.5)，若是，则检查I-Nonce是否与本地保存的上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的I-Nonce值相同，若不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行步骤2.5)；
2.5)利用随机数产生函数计算生成随机数R-Nonce，并利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，并向发起者发送消息2，消息2中包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID和更新标识UD与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息2中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
3)发起者收到消息2后，进行如下处理：
3.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不成立，则丢弃该消息，若成立，则执行步骤3.2)；
3.2)利用扩展函数对成对主密钥PMK、I-Nonce、R-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC进行计算得到成对临时密钥PTK、密钥确认密钥KCK和下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce的种子，然后对该种子使用扩展函数计算得到下一次成对临时密钥PTK协商过程的I-Nonce并保存，利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息2中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、消息1中的随机数I-Nonce、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息2中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，否则向发起者发送消息3，消息3中包括PTKID、MKID、UD、R-Nonce、PTK-MIC，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息3中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
4)响应者收到消息3后，进行如下处理：
4.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数R-Nonce与消息2中的对应值不成立，则丢弃该消息，若成立，则执行4.2)操作；
4.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息3中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC并与消息3中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了三步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。
2、根据权利要求1所述的三步握手协议方法，其特征在于：所述步骤1)中I-Nonce在第一次建立成对临时密钥PTK时，I-Nonce是发起者利用随机数产生函数生成的，在更新成对临时密钥PTK时，I-Nonce为上一次成对临时密钥PTK协商过程成功后发起者和响应者所协商的值。
3、根据权利要求1所述的三步握手协议方法，其特征在于：所述步骤4)之后还包括步骤5)和步骤6)，其具体步骤如下：
5)响应者向发起者发送消息4，消息4包括PTKID、MKID、UD、I-Nonce、PTK-MIC等，其中成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值相同，成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC是利用本地密钥确认密钥KCK对消息4中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC计算的消息完整性码MIC；
6)发起者收到消息4后，进行如下处理：
6.1)若成对临时密钥标识PTKID、主密钥标识MKID、更新标识UD和随机数I-Nonce与消息1中的对应值不相同，则丢弃该消息，若相同，则执行6.2)操作；
6.2)利用本地密钥确认密钥KCK重新计算消息4中除成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC外的其他参数、发起者的MAC地址I-MAC和响应者的MAC地址R-MAC的消息完整性码MIC，并与消息4中的成对临时密钥消息完整性码PTK-MIC进行比较；若两者不相同，则丢弃该消息，若相同，则发起者和响应者成功完成了四步握手协议，各自获得了相应的成对临时密钥PTK密钥、确认密钥KCK和下一次双方用于成对临时密钥PTK更新时的I-Nonce。
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