CN101521577A - 基于家庭网关的认证凭证统一管理方法、系统和家庭网关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于家庭网关的认证凭证统一管理方法、系统和家庭网关，包括由家庭网关负责内部网络中认证凭证的统一分发；信息终端进行业务认证时，向家庭网关发送认证凭证的获取请求；家庭网关根据所述请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端；信息终端通过获取的认证凭证向内部网络以外的认证服务器进行认证。本发明使用家庭网关作为家庭网络内所有终端认证凭证的统一管理中心，为多个设备、多种业务统一提供认证凭证的存储、分发等管理功能，实现家庭网络内多终端、多业务认证凭证的共享。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信领域中的网络安全技术，特别是指一种基于家庭网关的认证凭证统一管理方法、系统和家庭网关。
背景技术
随着网络和信息化的发展，家庭宽带上网已越来越普及。一个家庭可具有多个信息终端，如计算机、数字电视、可视电话等，组成小型的家庭网络，并通过家庭网关接入运营商网络。未来的家庭网络可能实现包括信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、甚至水电气热表设备等设备的互联和管理，以及数据和多媒体信息共享。
家庭信息终端在接入运营商网络、使用业务前首先必须进行身份验证，由于缺乏统一规划，各种设备、各类业务具有独立的认证方案，使用多种认证凭证，如帐号/密码、数字证书、动态口令等，不仅给用户使用带来不便，也不利于运营商的管理，难以应用统一的安全策略，因此统一认证成为运营商提高服务质量的一种手段，其中，认证凭证的统一是一个重要问题。
由于家庭网络具有多终端的特点，在认证凭证统一的情况下，凭证的共享成为一个难点。如果使用信息终端存储认证凭证，则每个终端都需保存一个副本，不利于凭证管理；如果使用通用串行总线钥匙(USB Key)等外置设备存储凭证，则需在各个终端插拔移动，使用不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于家庭网关的认证凭证统一管理方法、系统和家庭网关，本发明使用家庭网关作为家庭网络内所有终端认证凭证的统一管理中心，为多个设备、多种业务统一提供认证凭证的存储、分发等管理功能，实现家庭网络内多终端、多业务认证凭证的共享。
基于上述目的本发明提供的一种基于家庭网关的认证凭证统一管理方法，由家庭网关负责内部网络中认证凭证的统一分发；并包括如下步骤：
信息终端进行业务认证时，向家庭网关发送认证凭证的获取请求；
家庭网关根据所述请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端；
信息终端通过获取的认证凭证向内部网络以外的认证服务器进行认证。
可选的，该方法所述信息终端向家庭网关发送的认证凭证的获取请求中包括该信息终端对应的用户标识；
家庭网关根据用户标识获取认证凭证；
终端将用户标识和获取的认证凭证发给认证服务器；
认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
可选的，该方法所述信息终端向家庭网关发送认证凭证的获取请求前进一步包括：
信息终端向认证服务器发送认证请求；
认证服务器收到该认证请求后，生成随机的质询字符串发送给信息终端；
信息终端向家庭网关发送包含有帐号和质询字符串的认证凭证获取请求；
所述家庭网关将获取的质询串密文返回给信息终端；
信息终端将质询串密文发给认证服务器；
认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
可选的，该方法所述家庭网关根据所述请求获取相应的认证凭证包括：家庭网关在本地存储或计算认证凭证；
或者家庭网关获取外置认证设备存储或计算的认证凭证。
可选的，该方法所述的认证凭证，包括口令、动态口令、数字证书的签名。
基于上述目的，本发明还提供了一种基于家庭网关的认证凭证统一管理的系统，包括：
信息终端，在进行业务认证时，向家庭网关发送认证凭证的获取请求，并通过获取的认证凭证向内部网络以外的认证服务器进行认证；
家庭网关，负责内部网络中认证凭证的统一分发，根据接收的所述认证凭证的获取请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端；
认证服务器，根据收到的信息终端认证凭证进行认证。
可选的，该系统所述家庭网关，在本地存储信息终端对应的认证凭证信息，根据认证凭证请求在本地查找所需的认证凭证；或者根据认证凭证请求在本地计算所需的认证凭证；
或者所述家庭网关与外置认证设备连接，从外置认证设备获取该外置认证设备存储或计算得到的认证凭证。
基于上述目的，本发明还提供了一种基于家庭网关的认证凭证统一管理的家庭网关，负责内部网络中认证凭证的统一分发，根据接收的所述认证凭证的获取请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端。
可选的，所述家庭网关中存储认证凭证或根据认证凭证请求计算凭证所需的配置信息；或提供扩展接口，向外置认证设备获取该外置认证设备存储或计算的认证凭证。
可选的，所述家庭网关还用于监听终端的认证凭证请求。
从上面所述可以看出，本发明提供的基于家庭网关的认证凭证统一管理方法、系统和家庭网关，利用家庭网关作为认证凭证的管理中心，统一负责各终端认证凭证的存储和分发，具有以下优点：
1)多终端、多业务环境的认证凭证共享
家庭网络多终端、多业务环境的凭证共享是统一认证凭证的一个难点，本方案利用家庭网关进行凭证的存储、管理和分发，较好地解决了此问题，从而可以为家庭用户提供统一的认证凭证，方便运营商的管理、提高服务质量。
2)方便用户使用
由家庭网关统一管理认证凭证，身份认证过程中，只需用户输入或选择用户标识、不需要每次输入认证凭证或插拔认证设备，在只有单一用户标识的情况下，认证过程甚至可以不需要用户干预，大大方便了用户使用。
外置的认证设备可采用与计算机相同的接口，如USB接口，外出时可携带认证设备，既可在家庭网络环境下为多终端共享，也可满足外出时使用业务的需要。
3)支持多种认证凭证
本方案可以支持账号/口令、数字证书、动态口令等多种认证凭证，既可将凭证内置于家庭网关，也可采用具有通用接口的外置设备，如USB Key。
4)不影响认证流程
方案对终端与认证服务器间的交互过程没有任何影响，可支持各种认证方式。
5)改造小，投资少
本方案主要通过改造家庭网关，增加相应的认证凭证管理功能，不需要改造网络侧的设备、认证服务器，投资较小。
综上所述，本发明可实现家庭网络中多终端、多业务环境的认证凭证共享，实现家庭网络环境的统一认证凭证，并可支持多种认证凭证和认证方式，在方便用户使用的同时，有利于运营商的统一管理、提高服务质量。
附图说明
图1为本发明实施例普通认证流程示意图；
图2为本发明实施例采用质询握手认证协议(CHAP)认证的流程示意图；
图3为本发明实施例家庭网络结构示意图；
图4为本发明实施例接入认证流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
本发明针对以家庭网关作为统一网络出口的家庭网络，以及具有类似结构的内部网络。方案主要涉及两个部件：家庭网关和信息终端。其中，
网关是将两个使用不同协议的网络段连接在一起的设备，家庭网关是连接家庭网络和公共网络的设备，国际工业论坛组织RG(Residential Gateway Group)给家庭网关的定义是：一种简单的、智能的、标准化的、灵活的整个家庭网络接口单元，它可以从不同的外部网络接收通讯信号，通过家庭网络传递信号给某个信息设备。
信息终端包括计算机、数字电视、可视电话等具有联网功能的信息设备。
信息终端与家庭网关采用私有地址互联，组成一个独立的内部网络，并以家庭网关作为外部网络的统一出口。
本发明实施例中，家庭网关除具备普通网关的网络接入等基本功能外，还具有以下功能：
存储认证凭证或计算凭证所需的配置信息；或提供扩展接口，由外置认证设备存储/计算凭证；
监听终端的认证凭证请求；
接收终端的认证凭证请求；
根据请求类型，查找或计算出认证凭证(比如有的请求是普通认证的请求类型，则只需直接查找认证凭证；有的请求是如CHAP认证方式等对应的请求类型，则需要通过执行预定的算法计算得到认证凭证)；或将请求转发给外置设备，由外置设备完成相关操作；
将认证凭证返回给终端。
其中，家庭网关提供的认证扩展接口应采用与计算机等常用设备通用的接口，如USB接口。
本发明中所述用户标识可以是电话号码、帐号等用户身份标识。
运营商提供的不同业务可能采用不同的用户标识，因此，家庭网关应支持多个凭证，如果采用的是外置的认证设备，该设备应支持多个凭证。
本发明认证系统主要涉及：家庭网关、认证客户端(即信息终端)和认证服务器，以及可能的外置认证设备。其中，认证客户端可能使用外置的认证设备，如USB Key；认证服务器是网络侧所有认证设备和服务器的总称。
本发明认证方法主要涉及信息终端与家庭网关的交互过程，信息终端与认证服务器的交互过程由具体的认证方式决定，本发明不影响认证协议所规定原有的流程。
参见附图1所示，为基于本发明认证系统进行认证的普通认证流程，描述如下：
步骤101，用户通过信息终端使用运营商的网络或业务，这时认证服务器会要求终端提供用户的认证凭证；信息终端读取用户标识，或者提示用户输入或选择用户标识，用户输入或选择后；信息终端向家庭网关请求认证凭证，请求中至少包括用户标识。
步骤102，家庭网关收到该请求后，根据用户标识在本地查找认证凭证，或查找配置信息并计算出认证凭证；如果使用的是USB Key等外置认证设备，家庭网关将请求提交给外置设备，由外置认证设备产生认证凭证。
步骤103，家庭网关将认证凭证返回给信息终端；
步骤104，信息终端将包含有用户标识、认证凭证的认证请求发给认证服务器。
步骤105，认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
步骤106，认证服务器向信息终端返回认证结果。
参见附图2所示，为采用CHAP认证方式的认证流程，描述如下：
步骤201，用户通过信息终端使用运营商的网络或业务，信息终端向认证服务器发送认证请求。
步骤202，认证服务器收到该认证请求后，生成随机的质询字符串。
步骤203，认证服务器将生成的质询字符串发送给信息终端。
步骤204，信息终端向家庭网关请求认证凭证，请求中至少包括帐号和质询字符串。
步骤205，家庭网关收到该认证凭证请求后，在本地查找用户帐号配置，对质询字符串加密或签名生成质询串密文，或者家庭网关将请求交给外置认证设备，由外置认证设备完成该操作。
步骤206，家庭网关将质询串密文返回给信息终端。
步骤207，信息终端将质询串密文发给认证服务器。
步骤208，认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
步骤209，认证服务器向信息终端返回认证结果。
下面结合具体的应用实例对本发明进行进一步具体说明。
参见图3所示的实施例，信息终端PC301、IPTV302等通过家庭网关303接入到互联网(internet)304，与网络端的远程用户拨号认证服务(RADIUS)305、网上教育306、IPTV服务器307以及认证中心308(即认证服务器)连接。
家庭用户采用USB Key310作为网络和各类业务统一的认证凭证，并采用家庭网关303作为凭证的管理中心，其中，USB Key310插在家庭网关303的扩展接口上，负责认证凭证的计算。
所述认证凭证为用户宽带网络接入和多种业务统一提供认证，如IPTV、网上教育，各种业务具有独立的帐号。使用前，用户将帐号预先配置在客户端软件，则使用相应的业务时，认证过程基本上不需要用户干预，由客户端软件从家庭网关303中获得认证凭证，完成认证。
应用1：用户使用网络教育的课程。
用户首先需要接入网络，本实施例采用CHAP认证方式，图4为认证流程，包括如下步骤：
步骤401，用户启动客户端拨号软件，拨号软件读取配置的接入帐号，请求接入网络，认证请求经RADIUS发给认证中心。
步骤402，认证中心生成随机的质询字符串。
步骤403，认证中心经RADIUS向信息终端发送质询字符串，要求客户端对其签名。
步骤404，信息终端将帐号、质询字符串以数字签名请求的形式发给家庭网关。
步骤405，家庭网关接受请求，提交给外置的USB Key对质询字符串签名。
步骤406，外置USB Key查找帐号配置，对质询串签名。
步骤407，外置USB Key将签名结果返回给家庭网关。
步骤408，家庭网关将签名结果返回给信息终端。
步骤409，信息终端将包含质询串签名和帐号的请求经远程用户拨号认证服务(RADIUS)发给认证中心。
步骤410，认证中心查找帐号、质询串，对签名进行认证。
步骤411，将认证结果经过RADIUS发送给信息终端。
认证通过后，用户接入网络。
然后客户启动浏览器，浏览网上教育站点的内容，当需要访问受限的内容时，站点推送认证页面要求验证用户身份，验证过程与接入认证流程类似，不同的是，客户端软件为浏览器插件，服务器为网上教育站点。认证通过后，用户即可使用受限资源。
应用2：使用IPTV。
用户启动数字电视，机顶盒读取用户的帐号，从家庭网关获得认证凭证，验证过程与上述接入认证过程类似，不同的是，客户端为机顶盒，服务器为IPTV业务系统。验证通过后，用户即可收看视频节目。
本示例中，用户对客户端软件进行配置后，接入网络、使用各种业务时的认证过程都不需要干预，直接由软件从家庭网关获取认证凭证完成认证流程，使用方便。
本发明的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种基于家庭网关的认证凭证统一管理方法，其特征在于，由家庭网关负责内部网络中认证凭证的统一分发；并包括如下步骤：
信息终端进行业务认证时，向家庭网关发送认证凭证的获取请求；
家庭网关根据所述请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端；
信息终端通过获取的认证凭证向内部网络以外的认证服务器进行认证。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息终端向家庭网关发送的认证凭证的获取请求中包括该信息终端对应的用户标识；
家庭网关根据用户标识获取认证凭证；
终端将用户标识和获取的认证凭证发给认证服务器；
认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息终端向家庭网关发送认证凭证的获取请求前进一步包括：
信息终端向认证服务器发送认证请求；
认证服务器收到该认证请求后，生成随机的质询字符串发送给信息终端；
信息终端向家庭网关发送包含有帐号和质询字符串的认证凭证获取请求；
所述家庭网关将获取的质询串密文返回给信息终端；
信息终端将质询串密文发给认证服务器；
认证服务器验证用户的合法性，决定是否允许用户使用。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述家庭网关根据所述请求获取相应的认证凭证包括：家庭网关在本地存储或计算认证凭证；
或者家庭网关获取外置认证设备存储或计算的认证凭证。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的认证凭证，包括口令、动态口令、数字证书的签名。
6.一种基于家庭网关的认证凭证统一管理的系统，其特征在于，包括：
信息终端，在进行业务认证时，向家庭网关发送认证凭证的获取请求，并通过获取的认证凭证向内部网络以外的认证服务器进行认证；
家庭网关，负责内部网络中认证凭证的统一分发，根据接收的所述认证凭证的获取请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端；
认证服务器，根据收到的信息终端认证凭证进行认证。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述家庭网关，在本地存储信息终端对应的认证凭证信息，根据认证凭证请求在本地查找所需的认证凭证；或者根据认证凭证请求在本地计算所需的认证凭证；
或者所述家庭网关与外置认证设备连接，从外置认证设备获取该外置认证设备存储或计算得到的认证凭证。
8.一种基于家庭网关的认证凭证统一管理的家庭网关，其特征在于，家庭网关，负责内部网络中认证凭证的统一分发，根据接收的所述认证凭证的获取请求获取相应的认证凭证，发送给请求的信息终端。
9.根据权利要求8所述的家庭网关，其特征在于，
所述家庭网关中存储认证凭证或根据认证凭证请求计算凭证所需的配置信息；或提供扩展接口，向外置认证设备获取该外置认证设备存储或计算的认证凭证。
10.根据权利要求8或9所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关还用于监听终端的认证凭证请求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090902 |