CN101577910B - 一种ip多媒体子系统中的注册鉴权方法 - Google Patents
一种ip多媒体子系统中的注册鉴权方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种IP多媒体子系统中的注册鉴权方法，该方法包括：接收到用户设备UE发送的注册请求消息后，代理呼叫会话控制实体P-CSCF记录该消息中包含的互联网协议安全IPSec信息，并将该注册请求消息转发给服务呼叫会话控制实体S-CSCF；接收到所述注册请求消息后，S-CSCF获取所述UE所属用户的签约鉴权算法信息，并将其发送给P-CSCF；当且仅当所述用户的签约鉴权算法为认证和密钥协商AKA时，P-CSCF根据记录的所述IPSec信息进行IPSec检查，并根据检查结果执行后续的注册鉴权操作。采用本发明的方法，使非IMS终端、或者支持多种鉴权算法的终端可以成功进行注册鉴权并接入IMS网络。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP(Internet Protocol，互联网协议)多媒体子系统中的注册鉴权方法。
背景技术
IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称IMS)基于初始会话协议(Session Initial Protocol，简称SIP)，而SIP是一种在两方或者多方之间创建、修改、终结会话的应用层协议。
IMS中主要的功能实体包括：用户设备(User Equipment，简称UE)；用于控制用户注册、会话控制等功能的呼叫控制实体(Serving Call SessionControl Function，简称CSCF)；用于集中管理用户签约数据的归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)。其中，CSCF又分为代理呼叫会话控制实体(Proxy Call Session Control Function，简称P-CSCF)，服务呼叫会话控制实体(Serving Call Session Control Function，简称S-CSCF)。
用户接入IMS网络要使用SIP的注册、鉴权过程。SIP的鉴权过程可以使用多种鉴权算法，包括：AKA(Authentication and Key Agreement，认证和密钥协商)，HTTP-DIGEST(HyperText Transfer Protocol-DIGEST，超文本传输协议摘要)，EARLY-IMS(早期IMS)，NASS-Bundled(网络附着子系统绑定)等。
IPSec(Internet Protocol Security，互联网协议安全)是一个标准的网络安全协议，为IP网络通信提供透明的安全服务，保护TCP/IP(Transfer ControlProtocol/ Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议)通信免遭窃听和篡改，可以有效抵御网络攻击，同时保持易用性。
IPSec有两个基本目标：1)保护IP数据包安全；2)为抵御网络攻击提 供防护措施。IPSec是一种基于端对端的安全模式。收发双方建立IPSec连接后，发送方在数据传输前对数据实施加密，在整个传输过程中，报文都是以密文方式传输，直到数据到达目的节点，才由接收端对其进行解密。
在IMS网络中，只有在注册过程中使用AKA算法进行鉴权时，UE与P-CSCF之间才能进行IPSec协商，建立IPSec连接。UE在其发往P-CSCF的SIP注册请求(Register)的Require和Proxy-Require字段中添加Sec-agree参数，并添加Security-Client字段，表示UE需要进行IPSec协商。
IMS网络使用SIP协议的注册鉴权过程，实现用户接入IMS网络。IMS用户注册鉴权流程如图1所示，包括以下步骤：
S101，UE向P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带采用AKA作为鉴权算法的标识信息。
注册请求中的Authorization(鉴权)字段的algorithm(算法)参数值为AKAv1-MD5时，表明鉴权算法为AKA；若注册请求不包含Authorization字段，则鉴权算法不确定。
S102，P-CSCF进行IPSec检查；检查内容在3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)协议中规定，包括：Require和Proxy-Require头字段中是否有Sec-agree参数，是否有正确的Security-Client头字段等；检查成功则继续下一步；检查不成功，则回送失败响应，结束此次注册流程。
S103，P-CSCF向S-CSCF转发用户注册请求消息。
S104，S-CSCF向HSS发送MAR(Multimedia Auth Request，多媒体认证请求)消息，以获取用户鉴权信息。
S105，HSS向S-CSCF返回成功的MAA(Multimedia Auth Answer，多媒体认证应答)消息，该消息中携带采用AKA作为鉴权算法的标识信息。
MAA中的SIP-Auth-Data-Item Avp(Attribute Value Pair，属性值对)下的SIP-Authentication-Scheme Avp用于标识鉴权算法，如果其值为Digest-AKAv1-MD5则表明采用AKA鉴权。
S107，S-CSCF向P-CSCF返回401挑战消息，该消息中携带采用AKA作为鉴权算法的标识信息。
401挑战消息中的WWW-Authenticate(环球网-鉴权)字段的algorithm参数值为AKAv1-MD5时，表明用户的鉴权算法为AKA。
S108，P-CSCF转发上述401挑战消息到UE。
图1的注册过程是3GPP规定的IMS用户注册过程，UE在其注册请求中携带鉴权算法为AKA的标识信息。但在现有通信网络中，存在非IMS的SIP终端，它们在注册请求中可能不携带鉴权算法标识信息(即不包含Authorization字段或不包含algorithm参数)；或者鉴权算法不是AKA，比如HTTP-DIGEST；或者用户可能签约了多种鉴权算法，在不同情况下(如接入网络不同；用户有不同终端，且终端支持不同的鉴权方式)，使用不同的鉴权算法，此时UE不能决定使用哪种鉴权算法。按照图1的注册过程，在鉴权算法不是AKA的情况下，P-CSCF在收到UE的注册请求时，也要进行IPSec检查，检查失败会导致注册过程异常终止。该过程如图2所示，其中用户签约的鉴权算法为EARLY-IMS，包括以下步骤：
S201，UE向P-CSCF发送注册请求，不携带鉴权算法标识信息(采用EARLY-IMS鉴权时注册请求中没有鉴权算法)，并且Require和Proxy-Require头字段中没有Sec-agree参数。
S202，P-CSCF进行IPSec检查不成功。
S203，P-CSCF回送注册失败响应，结束此次注册流程。
由以上描述可知，由于现有技术中P-CSCF接收到UE的注册请求后立即进行IPSec检查，并且在IPSec检查失败后向UE返回注册失败的响应，因此对于不支持Authorization字段或algorithm参数的非IMS终端、或在发送注册请求时无法确定鉴权算法的终端，无法正常进行注册和鉴权。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种IMS中的注册鉴权方法，以解决非IMS终端、或者支持多种鉴权算法的终端无法成功进行注册鉴权并接入IMS网络的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种互联网协议IP多媒体子系统中的注册鉴权方法，该方法包括：
接收到用户设备UE发送的注册请求消息后，代理呼叫会话控制实体P-CSCF记录该消息中包含的互联网协议安全IPSec信息，并将该注册请求消息转发给服务呼叫会话控制实体S-CSCF；
接收到所述注册请求消息后，S-CSCF向归属用户服务器HSS发送多媒体认证请求消息，HSS向S-CSCF返回包含所述UE归属用户的签约鉴权算法信息的多媒体认证应答消息，S-CSCF将所述用户的签约鉴权算法信息发送给P-CSCF；
当且仅当所述用户的签约鉴权算法为认证和密钥协商AKA时，P-CSCF根据记录的所述IPSec信息进行IPSec检查，并根据检查结果执行后续的注册鉴权操作。
此外，S-CSCF获取所述用户的签约鉴权算法信息后，将其包含在401挑战请求消息中发送给P-CSCF。
此外，若进行所述IPSec检查的结果为成功，则P-CSCF将所述401挑战请求消息转发给所述UE。
此外，接收到S-CSCF发送的所述401挑战请求消息后，若所述签约鉴权算法信息表明所述用户的签约鉴权算法不是AKA，则P-CSCF不进行IPSec检查，直接将所述401挑战请求消息转发给所述UE。
此外，若进行所述IPSec检查的结果为失败，则P-CSCF向所述UE返回注册失败响应消息。
此外，所述IPSec信息包含：Require和Proxy-Require字段中的Sec-agree参数值、以及是否包含Security-Client字段。
此外，所述IPSec检查是指：检查所述IPSec信息中的Require和 Proxy-Require字段中是否包含正确的Sec-agree参数值，以及是否包含Security-Client字段。
综上所述，采用本发明的方法，使非IMS终端、或者支持多种鉴权算法的终端可以成功进行注册鉴权并接入IMS网络。
附图说明
图1是现有IMS网络中的成功进行注册鉴权及IPSec检查方法流程图；
图2是现有IMS网络中的进行注册鉴权及IPSec检查失败的流程图；
图3是本发明实施例当用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中不携带鉴权算法标识信息时，成功进行注册鉴权的流程图；
图4是本发明实施例当用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中携带的鉴权算法标识信息为HTTP-DIGEST时，成功进行注册鉴权的流程图；
图5是本发明实施例当用户签约的鉴权算法为HTTP-DIGEST，该用户的UE发起的注册请求中不携带的鉴权算法标识信息时，进行注册鉴权的流程图；
图6是本发明实施例当用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中不携带鉴权算法标识信息时，进行注册鉴权的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图3是本发明实施例IP多媒体子系统中的注册鉴权方法流程图，本实施例描述了用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中不携带鉴权算法标识信息时，成功进行注册鉴权的流程，包括如下步骤：
S301，UE向P-CSCF发送注册请求消息，该消息中不携带鉴权算法标识信息(即不包含Authorization字段，或不包含algorithm参数值)。
S302，P-CSCF收到注册请求消息后，记录该请求消息中的IPSec信息，但不进行IPSec检查。
IPSec信息包含：Require和Proxy-Require字段中的Sec-agree参数值，是否包含Security-Client字段。
S303，P-CSCF向S-CSCF转发注册请求消息。
S304，S-CSCF向HSS发送MAR消息，以获取用户鉴权信息。
S305，HSS向S-CSCF返回成功的MAA消息，该消息中包含用户鉴权信息，用户签约的鉴权算法标识信息；其中，用户签约的鉴权算法为AKA。
S306，S-CSCF根据HSS返回的MAA消息，确定此次注册使用的鉴权算法为AKA。
S307，S-CSCF向P-CSCF发送401挑战请求消息，该消息中携带鉴权算法为AKA的标识信息。
S308，P-CSCF接收到401挑战请求消息后，获知采用AKA作为鉴权算法，因此使用步骤S302中记录的IPSec信息进行IPSec检查，检查成功。
IPSec检查就是检查IPSec信息中(即UE发送的注册请求中)的Require和Proxy-Require字段中是否包含正确的Sec-agree参数值，以及是否包含Security-Client字段。
S309，P-CSCF转发401挑战请求消息到UE，该消息中携带鉴权算法为AKA的标识信息。
图4是本发明实施例IP多媒体子系统中的注册鉴权方法流程图，本实施例描述了用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中携带的鉴权算法标识信息为HTTP-DIGEST时，成功进行注册鉴权的流程，包括如下步骤：
S401，UE向P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带的鉴权算法标识信息为HTTP-DIGEST。
S402，P-CSCF收到注册请求消息后，记录该请求消息中的IPSec信息， 但不进行IPSec检查。
S403，P-CSCF向S-CSCF转发注册请求消息。
S404，S-CSCF向HSS发送MAR消息，以获取用户鉴权信息。
S405，HSS向S-CSCF返回成功的MAA消息，该消息中包含用户鉴权信息，用户签约的鉴权算法标识信息；其中，用户签约的鉴权算法为AKA。
S406，S-CSCF根据HSS返回的MAA消息，确定此次注册使用的鉴权算法为AKA。
S407，S-CSCF向P-CSCF发送401挑战请求消息，该消息中携带鉴权算法为AKA的标识信息。
S408，P-CSCF接收到401挑战请求消息后，获知采用AKA作为鉴权算法，因此使用步骤S402中记录的IPSec信息进行IPSec检查，检查成功。
S409，P-CSCF转发401挑战请求消息到UE，该消息中携带鉴权算法为AKA的标识信息。
图5是本发明实施例IP多媒体子系统中的注册鉴权方法流程图，本实施例描述了用户签约的鉴权算法为HTTP-DIGEST，该用户的UE发起的注册请求中不携带的鉴权算法标识信息时，进行注册鉴权的流程，包括如下步骤：
S501，UE向P-CSCF发送注册请求消息，该消息中携带的鉴权算法标识信息为HTTP-DIGEST。
S502，P-CSCF收到注册请求消息后，记录该请求消息中的IPSec信息，但不进行IPSec检查。
S503，P-CSCF向S-CSCF转发注册请求消息。
S504，S-CSCF向HSS发送MAR消息，以获取用户鉴权信息。
S505，HSS向S-CSCF返回成功的MAA消息，该消息中包含用户鉴权信息，用户签约的鉴权算法标识信息；其中，用户签约的鉴权算法为HTTP-DIGEST。
S506，S-CSCF根据HSS返回的MAA消息，确定此次注册使用的鉴权算法为HTTP-DIGEST。
S507，S-CSCF向P-CSCF发送401挑战请求消息，该消息中携带鉴权算法为HTTP-DIGEST的标识信息。
S508，P-CSCF接收到401挑战请求消息后，获知采用HTTP-DIGEST作为鉴权算法，因此不进行IPSec检查。
S509，P-CSCF转发401挑战请求消息到UE，该消息中携带鉴权算法为HTTP-DIGEST的标识信息。
图6是本发明实施例IP多媒体子系统中的注册鉴权方法流程图，本实施例描述了用户签约的鉴权算法为AKA，该用户的UE发起的注册请求中不携带鉴权算法标识信息时，进行注册鉴权的流程，包括如下步骤：
S601，UE向P-CSCF发送注册请求消息，该消息中不携带鉴权算法标识信息(即不包含Authorization字段，或不包含algorithm参数值)，并且该消息的Proxy-Require头字段中没有Sec-agree参数。
S602，P-CSCF收到注册请求消息后，记录该请求消息中的IPSec信息，但不进行IPSec检查。
S603，P-CSCF向S-CSCF转发注册请求消息。
S604，S-CSCF向HSS发送MAR消息，以获取用户鉴权信息。
S605，HSS向S-CSCF返回成功的MAA消息，该消息中包含用户鉴权信息，用户签约的鉴权算法标识信息；其中，用户签约的鉴权算法为AKA。
S606，S-CSCF根据HSS返回的MAA消息，确定此次注册使用的鉴权算法为AKA。
S607，S-CSCF向P-CSCF发送401挑战请求消息，该消息中携带鉴权算法为AKA的标识信息。
S608，P-CSCF接收到401挑战请求消息后，获知采用AKA作为鉴权算法，因此使用步骤S602中记录的IPSec信息进行IPSec检查，由于记录的IPSec信息表明Proxy-Require头字段中没有Sec-agree参数，检查失败。
S609，P-CSCF转发注册失败响应到UE。
Claims (7)
1.一种互联网协议IP多媒体子系统中的注册鉴权方法，其特征在于，该方法包括：
接收到用户设备UE发送的注册请求消息后，代理呼叫会话控制实体P-CSCF记录该消息中包含的互联网协议安全IPSec信息，并将该注册请求消息转发给服务呼叫会话控制实体S-CSCF；
接收到所述注册请求消息后，S-CSCF向归属用户服务器HSS发送多媒体认证请求消息，HSS向S-CSCF返回包含所述UE所属用户的签约鉴权算法信息的多媒体认证应答消息，S-CSCF将所述用户的签约鉴权算法信息发送给P-CSCF；
当且仅当所述用户的签约鉴权算法为认证和密钥协商AKA时，P-CSCF根据记录的所述IPSec信息进行IPSec检查，并根据检查结果执行后续的注册鉴权操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
S-CSCF获取所述用户的签约鉴权算法信息后，将其包含在401挑战请求消息中发送给P-CSCF。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
若进行所述IPSec检查的结果为成功，则P-CSCF将所述401挑战请求消息转发给所述UE。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
接收到S-CSCF发送的所述401挑战请求消息后，若所述签约鉴权算法信息表明所述用户的签约鉴权算法不是AKA，则P-CSCF不进行IPSec检查，直接将所述401挑战请求消息转发给所述UE。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
若进行所述IPSec检查的结果为失败，则P-CSCF向所述UE返回注册失败响应消息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述IPSec信息包含：Require和Proxy-Require字段中的Sec-agree参数值、以及是否包含Security-Client字段。
7.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述IPSec检查是指：检查所述IPSec信息中的Require和Proxy-Require字段中是否包含正确的Sec-agree参数值，以及是否包含Security-Client字段。
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