CN101808319A - 一种保护移动锚点和移动节点通信安全的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护移动锚点和移动节点通信安全的方法，属于通信安全防护领域。本方法涉及的网络实体包括移动锚点MAP和移动节点MN，MN和MAP均生成各自的公私钥对，然后各自再利用自己的公私钥对生成相应的IPv6地址，MN先使用自己的IPv6地址向MAP发送由自己签名的消息，MAP收到消息后将自己的公钥包含于自己签名的消息发送给MN，最后MN和MAP使用Diffie-Hellman算法生成共享密钥k。本发明方法来自实体被攻破的安全性问题很小，由于两个实体在同一网络域内，因此实体间的通信时延也较小。

Description

一种保护移动锚点和移动节点通信安全的方法

技术领域

本发明涉及一种层次化移动IPv6中移动锚点MAP和移动节点MN之间通信安全的防护方法，属于通信安全防护领域。

背景技术

移动IP的扩展协议主要包括：Ha的负荷分担技术(haralibility)、层次化移动IP技术(hmip)、移动IP快速切换技术(fmip)、网络移动性技术(nemo)和流绑定技术(flow binding)等。

移动IP扩展协议的安全问题，实质就是如何保证移动IP信令的安全。保证移动IP信令安全的关键，就是如何为信令的接受方和发送方分配共享密钥。

分配共享密钥的关键则包括两部分内容：一是如何为双方生成密钥，二是如何安全有效地让双方获得共享密钥。

以hmip为例，hmip除了正常的mip6信令外，增加了一些新的信令。即MN需要向MAP发送本地绑定，同时还要在邻居发现中寻找到MAP。另外还有一些其它的信令。

在hmip中，MN要从MAP获得hmip服务就必须与MAP建立信任关系，并使用这一信任关系来保护本地绑定信令的安全。如同现有的接入认证技术一样，可以利用AAAH和AAAF为MN和MAP完成认证过程，并生成共享密钥。然而如果进行完整的接入认证过程，则不但耗时，还会导致移动IP技术产生两套庞大的密钥体系，给移动IP的安全管理带来困难。为解决这一问题，通常做法是：参考EAP密钥使用说明的RFC及EMSK密钥使用说明的RFC为hmip协议提供一种服务获取机制，其基本思路如图1所示。

但现有基于EAP的技术依赖于多个网络实体，一旦某个实体被攻破，则整个安全体系将被攻破，且实体间的通信时延较大。

发明内容

本发明针对背景技术中hmip中的密钥认证技术存在的缺陷，而提出一种在层次化移动IPv6中移动锚点和移动节点通信安全的防护方法。

本发明的保护移动锚点和移动节点通信安全的方法，包括如下内容：

I)IPv6地址生成，步骤如下：

步骤1：MN生成第一公私钥对<K1pri，K1pub>，然后计算：

seed1＝hash(K1pri|MNID|MAPID|256)

截取seed1的前64位并与网络前缀构成IP1；

步骤2：MAP生成第二公私钥对<K2pri，K2pub>，然后计算：

seed2＝hash(K2pri|MNID|MAPID|256)

截取seed2的前64位并与网络前缀构成IP2；

II)密钥分发，步骤如下：

步骤1：MN将{K1pub，IP1}构成第一消息，并使用K1pri对该消息签名；

步骤2：MN将签名后的第一消息{K1pub，IP1}_K1pri发送给MAP；

步骤3：MAP将{K2pub，IP2}构成第二消息，并使用K2pri对该消息签名；

步骤4：MAP将签名后的第二消息{K2pub，IP2}_K2pri发送给MN；

步骤5：MN和MAP分别使用Diffie-Hellman算法计算共享密钥k；

上述内容中：MN为移动节点；MAP为移动锚点；K1pri为MN的私钥；K1pub为MN的公钥；MNID为MN的网络标识；MAPID为MAP的网络标识；hash为哈希函数；seed1、seed2均为哈希函数输出的可变长度的比特串；IP1为MN的IPv6地址；K2pri为MAP的私钥；K2pub为MAP的公钥；IP2为MAP的IPv6地址。

技术效果：

1)由于只涉及两个网络实体，所以来自实体被攻破的安全性问题很小；

2)由于本方法整个过程只依赖两个实体MN和MAP，且两者在同一个网络域内，所以实体间的通信时延较小。

附图说明

图1为hmip协议通常采用的接入认证方法示意图。

图2为本发明的基于标识密码绑定技术的hmip6通信安全模型示意图。

具体实施方式

如图1所示为背景技术中提及的hmip协议通常采用的一种接入认证方法示意图。

本发明提出了一种新的hmip安全体系，如图2所示，即在hmip中使用标识密码绑定技术：MN和MAP均生成各自的公私钥对，然后各自再利用自己的公私钥对生成相应的IPv6地址，MN先使用自己的IPv6地址向MAP发送第一消息，该消息由MN自己签名，MAP收到第一消息后将自己的公钥包含于自己签名的第二消息并发送给MN，最后MN和MAP使用Diffie-Hellman算法生成共享密钥。

本发明的具体内容如下：

I)IPv6地址生成，步骤如下：

步骤1：MN生成第一公私钥对<K1pri，K1pub>，然后计算：

seed1＝hash(K1pri|MNID|MAPID|256)

截取seed1的前64位并与网络前缀构成IP1；

步骤2：MAP生成第二公私钥对<K2pri，K2pub>，然后计算：

seed2＝hash(K2pri|MNID|MAPID|256)

截取seed2的前64位并与网络前缀构成IP2；

II)密钥分发，步骤如下：

步骤1：MN将{K1pub，IP1}构成第一消息，并使用K1pri对该消息签名；

步骤2：MN将签名后的第一消息{K1pub，IP1}_K1pri发送给MAP；

步骤3：MAP将{K2pub，IP2}构成第二消息，并使用K2pri对该消息签名；

步骤4：MAP将签名后的第二消息{K2pub，IP2}_K2pri发送给MN；

步骤5：MN和MAP分别使用Diffie-Hellman算法计算共享密钥k；

上述内容中：MN为移动节点；MAP为移动锚点；K1pri为MN的私钥；K1pub为MN的公钥；MNID为MN的网络标识；MAPID为MAP的网络标识；hash为哈希函数；seed1、seed2均为哈希函数输出的可变长度的比特串；IP1为MN的IPv6地址；K2pri为MAP的私钥；K2pub为MAP的公钥；IP2为MAP的IPv6地址。

Claims (1)

1.一种保护移动锚点和移动节点通信安全的方法，其特征在于包括如下内容：

I)IPv6地址生成，步骤如下：

步骤1：MN生成第一公私钥对<K1pri，K1pub>，然后计算：

seed1＝hash(K1pri|MNID|MAPID|256)

截取seed1的前64位并与网络前缀构成IP1；

步骤2：MAP生成第二公私钥对<K2pri，K2pub>，然后计算：

seed2＝hash(K2pri|MNID|MAPID|256)

截取seed2的前64位并与网络前缀构成IP2；

II)密钥分发，步骤如下：

步骤1：MN将{K1pub，IP1}构成第一消息，并使用K1pri对该消息签名；

步骤2：MN将签名后的第一消息{K1pub，IP1}_K1pri发送给MAP；

步骤3：MAP将{K2pub，IP2}构成第二消息，并使用K2pri对该消息签名；

步骤4：MAP将签名后的第二消息{K2pub，IP2}_K2pri发送给MN；

步骤5：MN和MAP分别使用Diffie-Hellman算法计算共享密钥k；

上述内容中：MN为移动节点；MAP为移动锚点；K1pri为MN的私钥；K1pub为MN的公钥；MNID为MN的网络标识；MAPID为MAP的网络标识；hash为哈希函数；seed1、seed2均为哈希函数输出的可变长度的比特串；IP1为MN的IPv6地址；K2pri为MAP的私钥；K2pub为MAP的公钥；IP2为MAP的IPv6地址。

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