CN102291236B - 一种在对等网中实现安全计费的方法和系统 - Google Patents

一种在对等网中实现安全计费的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种实现安全计费的方法，包括：资源使用者通过业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，资源使用者获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，资源提供者和业务控制实体获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码；在资源使用过程中，资源使用者按业务进度发送计费点卡给资源提供者，资源提供者根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证。本发明还提供了一种实现安全计费的系统。本发明提供的安全计费方式采用单向函数实现，可以用计算量较小的单向函数完成对业务的小粒度计费。

Description

一种在对等网中实现安全计费的方法和系统
技术领域
本发明涉及网络和通讯领域，尤其涉及一种在对等网中如何对资源使用量进行安全计费的方法和系统。
背景技术
随着互联网技术和计算机硬件技术的发展，基于对等网络(Peer-to-peer，P2P)的网络应用技术在近年迅速普及。不同于传统的服务器/客户端模式，对等网络中的节点可以同时担当服务器和客户端的角色来实现资源的共享。对等节点可以共享的资源包括，但不限于：信息资源，网络带宽与传输资源，信息处理资源，信息存储资源以及人力参与资源等。对等网中的节点往往同时作为资源的提供者(Server)和使用者(Client)。
由于用户拥有的对等网络节点会直接为其他用户提供资源，这就需要网络能够有效跟踪用户提供资源的数量与质量，并根据这些信息对用户给予激励。同时，这些资源提供和使用量的数据对网络的运营管理和维护也非常重要。如果采用集中式数据采集的方式，网络需要部署大量的服务器跟踪对等节点之间的业务往来，以进行精确测量。另一方面，如果采用信任对等节点的数据采集方式，即资源提供者和使用者分别报告资源的使用状况，然后网络根据用户报告的资源使用状况来进行激励，则资源计费的安全性无法得到保障。由于资源提供者和资源使用者不受网络运营商控制，对等节点往往是不可信任的。资源提供者可能会多报资源使用量以获取更多回报，而资源使用者往往会少报信息以逃避缴费。因此，在对等网中非常需要一种可以进行安全计费的方案，同时又不显著增加网络负担。
现有技术采用公私钥签名系统来保证计费信息的安全性，其过程如图1所示。图中资源使用者101和资源提供者102是不被网络信任的实体，而计费实体103是运营商部署和管理的网络设备，可以被信任。实施步骤如下：
110)资源使用者和资源提供者进行交互认证，其中资源使用者和资源提供者分别拥有网络分配的一对公私密钥，用于验证和计费。资源使用者和资源提供者建立连接开始业务。
111)资源提供者在业务开始时进行计费，发送计费开始信息给资源使用者。
112)资源使用者确认计费信息无误，用自己的私钥对计费开始信息进行签名，并将签名和计费开始信息发送回给资源提供者。
113)资源提供者用资源使用者的公钥对资源使用者的签名进行验证，然后用自己的私钥对计费开始信息签名。接着，将计费开始信息和双方签名发送给计费实体。计费实体验证双方签名并按照计费开始信息计费。
114)业务进行中，资源提供者进行中间计费，发送计费中间信息给资源使用者。
115)资源使用者确认计费信息无误，用自己的私钥对计费中间信息进行签名，并将签名和计费中间信息发送回给资源提供者。
116)资源提供者用资源使用者的公钥对资源使用者的签名进行验证，并对计费中间信息签名，然后将计费中间信息和双方签名发送给计费实体。计费实体验证双方签名并按照计费中间信息计费。
117)业务完成，资源提供者结束计费，发送计费结束信息给资源使用者。
118)资源使用者确认计费信息无误，用自己的私钥对计费结束信息进行签名，并将签名和计费结束信息发送回给资源提供者。
119)资源提供者用资源使用者的公钥对资源使用者的签名进行验证，并对计费结束信息签名，然后将计费结束信息和双方签名发送给计费实体。计费实体验证双方签名并按照计费结束信息计费。
上述方法利用双方的数字签名保证双方对计费信息无法抵赖，并且双方都可以验证对方签名的正确性。同时，一方无法伪造另一方的签名，无法单独制造计费记录。通过这样的双方签名机制可以保证计费安全。
现有技术采用了公私钥系统的不对称加密方式，其缺陷在于：
1)现有的不对称加密算法的计算复杂度非常高。当需要进行小粒度计费时，资源使用者和资源提供者需要频繁地进行数字签名和验证工作。其签名和验证的计算量对资源使用者和资源提供者都将是一个比较大的负担，尤其当资源使用者和资源提供者是移动或嵌入式设备时会造成系统负担较大。如果使用对称加密算法，可验证计费信息的一方也可以伪造计费信息，计费系统会存在安全缺陷。
2)公私钥体系需要一套完整的密钥分配和管理机制，目前的电信网络中没有相应的密钥体系，实施困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在对等网中实现安全计费的方法和系统，降低计费资源消费，且安全性高。
为了解决上述问题，本发明提供了一种实现安全计费的方法，包括：
资源使用者通过业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，资源使用者获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，资源提供者和业务控制实体获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码；
在资源使用过程中，资源使用者按业务进度发送计费点卡给资源提供者，资源提供者根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证。
其中，上述方法还包括：在资源使用过程中，或者资源使用结束后，所述资源提供者将所述计费点卡发送给所述业务控制实体，所述业务控制实体根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费。
其中，所述业务控制实体在根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费前，还根据所述计费验证码对所述计费点卡上记载的资源使用量进行验证。
其中，所述业务的业务加密特征码为一个或多个；所述由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡包括：根据每个业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成一套或多套计费点卡，以及与每套计费点卡对应的计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。
其中，每套计费点卡包括M个，分别对应资源使用量A1，A2，...AM单位，其中，按如下方式生成所述M个计费点卡：
根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
其中，该套计费点卡对应的计费验证码由第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成。
其中，所述资源使用者通过如下方式获取计费点卡：
所述资源使用者根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成计费点卡；
所述业务控制实体通过如下方式获取计费验证码：
所述业务控制实体根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成所述计费验证码，并将所述计费验证码分发给资源提供者。
其中，所述业务加密特征码由所述业务控制实体生成并发送给所述资源使用者；或者，由所述资源使用者生成并发送给所述业务控制实体；或者，由所述资源使用者和业务控制实体使用双方共享的信息自行生成。
其中，所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
其中，所述业务控制实体还将计费信息公共部分发送给资源提供者；
所述根据计费验证码对所述计费点卡的验证包括：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
本发明还提供一种实现安全计费的系统，所述系统包括资源使用者、资源提供者和业务控制实体，其中：
所述资源使用者用于：通过所述业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，在资源使用过程中，按业务进度发送计费点卡给资源提供者；
所述资源提供者用于：获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码，根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证。
其中，所述资源提供者还用于：在资源使用过程中，或者资源使用结束后，将所述计费点卡发送给所述业务控制实体；
所述业务控制实体用于根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费。
其中，所述业务控制实体还用于：在根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费前，根据所述计费验证码对所述计费点卡上记载的资源使用量进行验证。
其中，所述业务的业务加密特征码为一个或多个；所述计费点卡包括根据业务加密特征码生成的一套或多套计费点卡；每套计费点卡对应计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。
其中，每套计费点卡包括M个计费点卡，按如下方式生成：
该M个计费点卡分别对应资源使用量A1，A2，...AM单位，根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
以及，根据第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成该套计费点卡对应的计费验证码。
其中，所述资源使用者用于：根据业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成计费点卡；
所述业务控制实体用于：根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成所述计费验证码，以及，将所述计费验证码分发给所述资源提供者；
所述资源提供者是用于从所述业务控制实体获取所述计费验证码。
其中，所述业务控制实体还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述资源使用者；或者，所述资源使用者还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述业务控制实体；或者，所述资源使用者还用于：使用与所述业务控制实体共享的信息生成所述业务加密特征码；所述业务控制实体还用于：使用与所述资源使用者共享的信息生成所述业务加密特征码。
其中，所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
其中，所述业务控制实体还用于将计费信息公共部分发送给所述资源提供者；所述业务控制实体或资源提供者还用于：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
本发明提供的安全计费方式采用单向函数实现，可以用计算量较小的单向函数完成对业务的小粒度计费。同时，计费过程中不需要计费实体实时跟踪业务进度，减少了计费实体的负担。进一步地，本发明不需要为资源提供者和使用者分配公私钥对，可以使用电信网原有的AKA等安全机制来实现身份验证，简化了密钥生成和管理步骤。同时，本计费方式在实现小粒度计费时，只需在计费实体和资源使用者之间交互少量的信息(即业务加密特征码)，减少了计费信息交互的数据量。同时，在计费点卡中包含了业务的具体信息，可以对业务具体信息进行验证，从而有效地对业务信息进行统计。进一步地，业务流程和计费认证流程融合后，减少了网络消息交互的次数，加快了业务初始化过程。
附图说明
图1是现有技术安全计费实现方法流程图；
图2是本发明的网络结构图；
图3是本发明中计费点卡和计费验证码生成算法示意图；
图4是本发明具体实施例1流程图；
图5是本发明具体实施例2流程图；
图6是本发明具体实施例3流程图。
具体实施方式
本发明提出了一种在对等网中实现安全计费的方法。图2是本发明的网络架构图。其中资源使用者201和资源提供者202可以通过各种接入方式接入电信网络或对等网络，他们均是不可被信任的实体。业务控制实体203是在电信网络中的可信任实体，在实际部署中业务控制实体也可以与其他用户管理实体或计费实体等合并部署。当然，业务控制实体也可以由多个物理或逻辑实体组成，共同完成业务控制和计费安全的具体任务。业务控制实体203可以通过电信网络的鉴权验证机制分别同资源使用者201及资源提供者202建立起信任关系。在下面的描述中，均假设业务控制实体203同资源使用者201或资源提供者202之间的消息交互是经过加密和完整性保护的，第三方不能窃听或伪造它们之间的通信信息。
资源提供者202向资源使用者201提供资源，资源可以包括，但不限于：信息资源，网络带宽与信息传输资源，信息处理资源，信息存储资源以及人力参与资源，其中：
·信息资源
具体的，资源提供者可以提供某些静态信息资源，如音乐、视频、文本等供资源使用者下载。或提供动态信息资源，如搜索，信息黄页等功能。
·网络带宽与传输资源
具体地，资源提供者可以共享其网络带宽给资源使用者，为资源使用者提供通信服务。例如，资源提供者可以为资源使用者中转数据包，或提供NAT穿越功能。
·信息处理资源(如CPU时间等)
具体地，资源提供者可以将自己的空闲CPU或其他计算资源提供给资源使用者。例如，信息处理，编码转换等业务均属于信息处理资源共享。
·信息存储资源(包括缓存和硬盘等存储方式)
具体地，资源提供者可以为资源使用者缓存和长期保存某些数据。这些数据可以被资源使用者本身查询，也可以被其他授权用户查询。
·人力参与资源
具体地，资源提供者通过网络向资源使用者提供人力资源，如电话代答，系统代维护，人工数据分类等。
当然其他类型的资源也可以采用本发明提出的计费方式来进行安全计费。
为清楚地描述本发明实施过程，在本发明中使用以下定义：
业务加密特征码：业务加密特征码是由业务控制实体或资源使用者生成的，针对某次特定业务的秘密代码。该业务加密特征码可以随机生成，也可以通过对业务相关信息进行加密生成。其中用于生成业务加密特征码的业务相关信息可以包括：参与者标识、时间戳、业务类型、服务质量等，生成方式可以采用利用特定密钥加密或哈希业务相关信息。
计费点卡：计费点卡是针对某次业务的特定资源使用量的计费加密信息，用于保证计费安全。在同一次业务中，资源使用量不同，计费点卡的值也不同。资源使用量可以以使用次数、数据流量、资源占用时长、特定任务流程、资源价格等方式进行计量。计费点卡往往同计费信息共同使用，以对计费信息中的资源使用量进行验证。
计费信息：计费信息是指对某次业务的计费相关的信息，内容包括参与者标识、时间戳、业务类型、服务质量、资源使用量等。
计费验证码：计费验证码是针对某次业务的计费点卡的验证信息。计费验证码可以验证本次业务的所有计费点卡。
计费点卡和计费验证码可以由计费信息和业务加密特征码通过单向函数产生。其中，单向函数可以采用通用的MAC(信息验证码)或哈希算法，如MD5，SHA-1等，也可以是其他单向函数。
下面说明计费点卡的生成方式。假设计费点卡包括M个，分别对应资源使用量A1，A2，...AM单位，其中，按如下方式生成所述M个计费点卡：
根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
其中，该M个计费点卡的计费验证码由所述第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成。
下面结合具体实例说明计费点卡和计费验证码的生成过程。对于一次业务，可以生成不同资源使用量的计费点卡，如1个计费单位的计费点卡，2个计费单位的计费点卡等。计费单位可以按照具体业务类型的需要来设置，例如，对于通话类业务，计费单位可以是6秒钟或1分钟；对于下载类业务，计费单位可以是Kbit或者Mbit；对于信息类服务，计费单位可以是次，或者条。
如图3所示，假设本次业务最大资源使用量为M单位，算法使用的单向函数为MAC()。则M单位计费点卡303可通过以下MAC算法生成：
M单位计费点卡303＝MAC(本次业务加密特征码301，M单位计费信息302)
M单位计费信息可以由计费信息公共部分加上资源使用量生成，即
M单位计费信息302＝(计费信息公共部分|资源使用量：M单位)
其中|表示将两部分信息合并。具体实施过程中可以将资源使用量以字符串方式添加在公共部分后，或填入公共部分的某一特定位置。
计费信息可以是以文本方式表示，或用二进制编码方式表示。
类似的，计算M-1单位计费点卡：
M-1单位计费点卡305＝MAC(M单位计费点卡303，M-1单位计费信息304)
依次类推，可以生成各单位的计费点卡。
最后，
计费验证码310＝MAC(1单位计费点卡308，计费开始信息309)
这样，拥有本次业务的业务加密特征码301，以及本次业务的计费信息公共部分，就可以利用MAC算法生成各个计费单位的计费点卡和计费验证码310。同样的，利用k单位计费点卡和计费信息公共部分，就可以生成所有小于k单位的计费点卡和计费验证码。但是，由于单向函数的性质，拥有k单位计费点卡和计费信息公共部分不能推断出任何高于k单位的计费点卡或者业务加密特征码。
下面以实际例子说明计费点卡和计费验证码的生成。例如，资源使用者需要从资源提供者处观看60分钟的视频广播。则计费信息公共部分可以设为(业务类型：视频广播业务，频道：CCTV1，图像质量：HDTV，起始时间：2010年2月13日20:00:00，资源使用者：张三，资源提供者：李四，序列号：8888888)。业务加密特征码为一串由业务控制实体生成的二进制数，如1234ABCD。假设，本次业务最大计费时长为60分钟，计费粒度为1分钟。则60分钟计费点卡可以通过MAC((业务类型：视频广播业务，频道：CCTV1，图像质量：HDTV，起始时间：2010年2月13日20:00:00，资源使用者：张三，资源提供者：李四，序列号：8888888，服务时间：60分钟)，(1234ABCD))来生成。假设MAC算法生成结果是32bit二进制数5AB67F90，则本次业务的60分钟计费点卡为5AB67F90。类似的，59分钟点卡生成算法为：MAC((业务类型：视频广播业务，频道：CCTV1，图像质量：HDTV，起始时间：2010年2月13日20:00:00，资源使用者：张三，资源提供者：李四，序列号：8888888，服务时间：59分钟)，(5AB67F90))＝17D4E8F3。依次类推，假设1分钟点卡为F2D938E7，则计费验证码为MAC((业务类型：视频广播业务，频道：CCTV1，图像质量：HDTV，起始时间：2010年2月13日20:00:00，资源使用者：张三，资源提供者：李四，序列号：8888888，计费起始标识)，(F2D938E7))＝35B5C97F。由于业务相关的信息是固定的，已知业务加密特征码1234ABCD就可以推算出所有的计费点卡和计费验证码。而反过来，只知道计费验证码35B5C97F是无法倒推出1分钟点卡F2D938E7，其他计费点卡和业务加密特征码的。
计费点卡和计费验证码的生成可以有多种方式。k单位计费信息可以通过合并计费信息公共部分和具体资源使用量生成，也可以为空或其他信息。在生成过程中，只需要业务控制实体、资源使用者和资源提供者在k单位计费信息的填写上事先达成一致即可。
进一步地，生成过程不一定需要按照M单位点卡，M-1单位点卡...这样的每次减一的顺序生成。允许以任何递减的方式来生成不同数量单位的点卡。如，可以按照M单位点卡，M/2单位点卡，M/4单位点卡，...，这样的顺序生成，只要业务控制实体、资源使用者和资源提供者在生成方式上达成一致即可。
进一步地，计费点卡的生成过程可以依据某一业务的具体执行步骤来生成。例如，某一任务需要顺序执行四个步骤，计费点卡则可以按照步骤四点卡，步骤三点卡，步骤二点卡，...，这样的顺序生成。
本发明提供的在对等网中实现安全计费的方法包括：
资源使用者通过业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，资源使用者获取计费点卡，资源提供者和业务控制实体获取计费验证码；所述计费点卡和计费验证码由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成；
在资源使用过程中，资源使用者按业务进度发送计费点卡给资源提供者。资源提供者根据计费验证码对计费点卡进行验证。
资源使用过程中或资源使用结束后，资源提供者提交其所获取的计费点卡给业务控制实体。业务控制实体根据计费验证码验证计费点卡的正确性，并按计费点卡上记载的资源使用量进行计费处理。其中，业务控制实体也可以不验证计费点卡的正确性，直接按照计费点卡上记载的资源使用量进行计费处理。
其中，在使用资源前，可以由业务控制实体或资源使用者生成本次业务的业务加密特征码、计费点卡和计费验证码。生成过程是采用单向函数对业务加密特征码及计费信息进行多次加密，产生各种资源使用量下的计费点卡，以及产生计费验证码；业务控制实体和资源使用者利用电信系统提供的安全机制共享本次业务的业务加密特征码，以及计费信息。业务控制实体利用电信系统提供的安全机制将计费验证码发送给本次业务的资源提供者。
其中，所述业务的业务加密特征码为一个或多个；生成计费点卡和计费验证码时，根据每个业务加密特征码生成一套或多套计费点卡，以及与每套计费点卡对应的计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。每套计费点卡的生成方式见前面M个计费点卡的生成方式。
其中，所述根据计费验证码对所述计费点卡的验证包括：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
其中，所述业务加密特征码由所述所述业务控制实体生成并发送给所述资源使用者；或者，由所述资源使用者生成并发送给所述业务控制实体；或者，由所述资源使用者和业务控制实体使用双方共享的信息自行生成。所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
实施例1
本发明的一种安全计费方法实施过程如图4所示。具体步骤如下：
401)资源使用者向业务控制实体发出请求，请求使用某种资源。该资源可以由其他对等节点提供。请求中包含本次业务的类型，内容，服务质量等基本信息。
402)业务控制实体选择资源提供者A为本次业务提供服务。业务控制实体为本次业务分配一个业务标识，用于标识本次业务。同时，业务控制实体生成一个业务加密特征码，业务加密特征码可以随机生成，也可以由业务相关信息加密产生。在生成本次业务的业务加密特征码后，业务控制实体根据业务服务内容、服务质量生成计费信息公共部分，结合本次业务的最大资源使用量需求生成各资源使用量的计费点卡和本次业务的计费验证码。业务控制实体向资源提供者A发送资源预留请求使用资源。该预留请求中包含计费信息公共部分，计费验证码和其他必要信息。该请求可以利用电信网的加密机制传输。资源提供者A返回资源预留确认。业务控制实体保留本次业务标识，业务加密特征码和计费信息公共部分等必要信息。
403)业务控制实体将资源提供者A的地址返回给资源使用者。在返回的消息中包含了计费信息公共部分，本次业务加密特征码和其他必要信息。该消息可以用电信网提供的加密机制传输。资源使用者利用计费信息公共部分和业务加密特征码来生成本次业务的计费点卡和计费验证码。
404)资源使用者和资源提供者A建立直接联系，开始使用资源。
405)在资源使用过程中，资源使用者应当在适当的时候发送1单位计费点卡给资源提供者A。
资源提供者A按照计费点卡生成规则，利用MAC(1单位计费点卡，计费开始信息)计算计费验证码。资源提供者A将计算结果和业务控制实体提供的计费验证码进行比较，如果一致，资源提供者A继续提供服务。如果验证计费点卡失败或在特定时间后仍未收到计费点卡，资源提供者A可以采取中止服务、通知业务控制实体、通知资源使用者或者其他必要的行动。
发送1单位计费点卡的合适时机可以由资源提供者A和资源使用者协商确定。根据协商结果，资源使用者可以在服务开始之前预先发送1单位计费点卡，也可以在接受到1单位服务以后发送1单位计费点卡，或者在其他合适的时间点(如收到0.5单位服务后)发送1单位计费点卡。
406)服务继续进行，资源使用者在合适的时候将2单位计费点卡发送给资源提供者A。具体发送时间点可以由资源提供者A和资源使用者协商确定。资源提供者A进行计费点卡验证。
407)业务进行完毕，资源提供者A将已收到并验证的最大单位的计费点卡发送给业务控制实体。业务控制实体利用存储的业务加密特征码和计费公共信息验证资源提供者提供的计费点卡，并按此计费点卡中记载的资源使用量进行计费和统计工作。
在以上流程中，在步骤401前，资源使用者和资源提供者可以向业务控制实体进行注册，鉴权处理，以建立和业务控制实体的信任关系。同时，资源提供者也可以将自己所能提供的资源信息告知业务控制实体。
在以上流程中，步骤401-403可以根据具体业务控制流程进行灵活组织。例如，步骤402中，业务控制实体可以先进行资源预留，然后由资源提供者主动发起请求获取计费验证码等相关信息。
在以上流程的步骤402中，业务加密特征码和业务标识等信息也可以由资源使用者生成，然后传送给业务控制实体。传输中可以直接传送业务加密特征码，也可以传输生成业务加密特征码的必要信息或利用双方共享的秘密信息(如，无线网络中使用的AKA密钥的一部分)，由双方自行生成业务加密特征码。
在以上流程中，在资源使用者和提供者协商同意的情况下，计费点卡可以跳跃发送，即资源使用者可以直接发送2单位计费点卡或更高单位计费点卡而不发送1单位计费点卡。在这种情况下，资源提供者A同样可以根据生成算法，经过两次MAC算法来验证计费验证码。
在以上流程中，资源提供者A可以选择在服务进行过程中发送计费点卡给业务控制实体，实时计费。
在以上流程中，当一次业务进行时间较长，资源使用量超过计费点卡生成算法中的最大资源使用量时，资源使用者可以在计费点卡用完之前，请求业务控制实体发送新的业务加密特征码和计费验证码用于后续计费。
在以上流程中，步骤407中业务控制实体可以选择不存储业务加密特征码，而是由资源提供者发送计费信息公共部分通过特定算法生成业务加密特征码对计费点卡进行验证。
实施例2
本发明的另一种计费方法实施过程如图5所示。具体步骤如下：
501)资源使用者向业务控制实体发出请求，请求使用某种资源。该资源可以由其他对等节点提供。请求中包含本次业务的类型，内容，服务质量等基本信息。
502)业务控制实体选择资源提供者A为本次业务提供服务。业务控制实体为本次业务分配一个业务标识，用于标识本次业务。同时，业务控制实体生成多个计费信息公共部分。多个计费信息公共部分可以针对不同的服务质量，或者提供更长的计费时间。例如，在单套计费点卡最大计费时长为60分钟时，同时产生4个计费信息公共部分可以提供240分钟的计费时长。业务控制实体可以用一个业务加密特征码结合多个计费信息公共部分来生成多套计费点卡和计费验证码，也可以为每套计费点卡和计费验证码分配一个业务加密特征码。
业务控制实体向资源提供者A发送资源预留请求使用资源。该预留请求中包含多个计费信息公共部分，多个计费验证码和其他必要信息。该请求可以利用电信网的加密机制传输。资源提供者A返回资源预留确认。业务控制实体保留本次业务标识，加密特征码和计费信息公共部分等必要信息。
503)业务控制实体将资源提供者A的地址返回给资源使用者。在返回的消息中包含了多个计费信息公共部分，本次业务特征码和其他必要信息。该消息可以用电信网提供的加密机制传输。资源使用者利用多个计费信息公共部分和业务特征码来生成本次业务的多套计费点卡和计费验证码。
504)资源使用者和资源提供者A建立直接联系，开始使用资源。
505)在资源使用过程中，资源使用者选择合适计费点卡I发送给资源提供者A。资源提供者A对计费点卡A进行验证，并确认其提供的资源量和服务质量与计费点卡I符合。
506)服务继续进行，资源使用者选择合适的计费点卡II发送给资源提供者A。
507)业务进行完毕，资源提供者A将已收到的计费点卡发送给业务控制实体。业务控制实体利用存储的业务加密特征码和多个计费公共信息验证资源提供者A提供的计费点卡。当收到多个计费点卡时，业务控制实体可以将相关计费信息合并，取最大计费点卡计费，也可以对所有计费点卡均计费。
实施例3
本发明的可以支持多个资源使用者使用同一资源的情况。例如，资源提供者A为两个资源使用者B和C提供数据中继的功能。具体步骤如下：
601)资源使用者B向业务控制实体发起请求，请求通过中继服务连接资源使用者C。
602)业务控制实体选择资源提供者A来进行本次中继业务。业务控制实体为本次业务分配一个业务标识，用于标识本次业务。同时，业务控制实体为资源使用者B和C分别生成一个业务加密特征码和相关的计费点卡与计费验证码。
业务控制实体向资源提供者A发送消息请求资源预留。请求消息中包含业务计费信息公共部分、资源使用者B和C的计费验证码和其他必要信息。资源提供者A返回预留响应并保留相关信息。
603)业务控制实体返回资源请求响应给资源使用者B，该资源请求响应中包含相关的业务加密特征码和计费信息公共部分。
604)可选的，业务控制实体将相关的业务加密特征码和计费信息公共部分发送给资源使用者C。
605)资源使用者B和资源使用者C通过资源提供者A建立联系，开始中继服务。
606)在中继使用过程中，资源使用者B在合适时间发送1单位计费点卡给资源提供者A。
607)可选的，资源使用者C在合适时间发送1单位计费点卡给资源提供者A。
608)业务进行完毕，资源提供者A将已收到的资源使用者B和资源使用者C的计费点卡发送给业务控制实体。业务控制实体利用存储的业务加密特征码和主被叫双方的计费公共信息验证资源提供者提供的计费点卡，并按照既定计费策略进行计费。
本发明还提供一种实现安全计费的系统，所述系统包括资源使用者、资源提供者和业务控制实体，其中：
所述资源使用者用于：通过所述业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，在资源使用过程中，按业务进度发送计费点卡给资源提供者；
所述资源提供者用于：获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码，根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证。
其中，所述资源提供者还用于：在资源使用过程中，或者资源使用结束后，将所述计费点卡发送给所述业务控制实体；
所述业务控制实体用于根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费。
其中，所述业务控制实体还用于：在根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费前，根据所述计费验证码对所述计费点卡上记载的资源使用量进行验证。
其中，所述业务的业务加密特征码为一个或多个；所述计费点卡包括根据业务加密特征码生成的一套或多套计费点卡；每套计费点卡对应计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。
其中，每套计费点卡包括M个计费点卡，按如下方式生成：
该M个计费点卡分别对应资源使用量A1，A2，...AM单位，根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
以及，根据第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成该套计费点卡对应的计费验证码。
其中，所述资源使用者用于：根据业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成计费点卡；
所述业务控制实体用于：根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成所述计费验证码，以及，将所述计费验证码分发给所述资源提供者；
所述资源提供者是用于从所述业务控制实体获取所述计费验证码。
其中，所述业务控制实体还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述资源使用者；或者，所述资源使用者还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述业务控制实体；或者，所述资源使用者还用于：使用与所述业务控制实体共享的信息生成所述业务加密特征码；所述业务控制实体还用于：使用与所述资源使用者共享的信息生成所述业务加密特征码。
其中，所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
其中，所述业务控制实体还用于将计费信息公共部分发送给所述资源提供者；所述业务控制实体或资源提供者还用于：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种实现安全计费的方法，其特征在于，包括：
资源使用者通过业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，资源使用者获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，资源提供者和业务控制实体获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码；
在资源使用过程中，资源使用者按业务进度发送计费点卡给资源提供者，资源提供者根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证；
所述业务的业务加密特征码为一个或多个；
所述由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡包括：根据每个业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成一套或多套计费点卡，以及与每套计费点卡对应的计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在资源使用过程中，或者资源使用结束后，所述资源提供者将所述计费点卡发送给所述业务控制实体，所述业务控制实体根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述业务控制实体在根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费前，还根据所述计费验证码对所述计费点卡上记载的资源使用量进行验证。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
每套计费点卡包括M个，分别对应资源使用量A1，A2，…AM单位，其中，按如下方式生成所述M个计费点卡：
根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
其中，该套计费点卡对应的计费验证码由第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述资源使用者通过如下方式获取计费点卡：
所述资源使用者根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成计费点卡；
所述业务控制实体通过如下方式获取计费验证码：
所述业务控制实体根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成所述计费验证码，并将所述计费验证码分发给资源提供者。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述业务加密特征码由所述业务控制实体生成并发送给所述资源使用者；或者，由所述资源使用者生成并发送给所述业务控制实体；或者，由所述资源使用者和业务控制实体使用双方共享的信息自行生成。
7.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述业务控制实体还将计费信息公共部分发送给资源提供者；
所述根据计费验证码对所述计费点卡的验证包括：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
9.一种实现安全计费的系统，其特征在于，所述系统包括资源使用者、资源提供者和业务控制实体，其中：
所述资源使用者用于：通过所述业务控制实体使用资源提供者的资源，在使用资源前，获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费点卡，在资源使用过程中，按业务进度发送计费点卡给资源提供者；
所述资源提供者用于：获取由业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成的计费验证码，根据所述计费验证码对所述计费点卡进行验证；
所述业务的业务加密特征码为一个或多个；所述计费点卡包括根据业务加密特征码生成的一套或多套计费点卡；每套计费点卡对应计费验证码；每套计费点卡对应的计费验证码用于该套计费点卡。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述资源提供者还用于：在资源使用过程中，或者资源使用结束后，将所述计费点卡发送给所述业务控制实体；
所述业务控制实体用于根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述业务控制实体还用于：在根据所述计费点卡上记载的资源使用量实现计费前，根据所述计费验证码对所述计费点卡上记载的资源使用量进行验证。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，
每套计费点卡包括M个计费点卡，按如下方式生成：
该M个计费点卡分别对应资源使用量A1，A2，…AM单位，根据所述业务加密特征码和AM单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第M个计费点卡；根据第i个计费点卡及Ai-1单位资源使用量计费信息通过单向函数生成第i-1个计费点卡，1＜i≤M；
以及，根据第1个计费点卡和初始计费信息通过单向函数生成该套计费点卡对应的计费验证码。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述资源使用者用于：根据业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成计费点卡；
所述业务控制实体用于：根据所述业务加密特征码和计费信息通过单向函数生成所述计费验证码，以及，将所述计费验证码分发给所述资源提供者；
所述资源提供者是用于从所述业务控制实体获取所述计费验证码。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，
所述业务控制实体还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述资源使用者；
或者，所述资源使用者还用于：生成所述业务加密特征码并发送给所述业务控制实体；
或者，
所述资源使用者还用于：使用与所述业务控制实体共享的信息生成所述业务加密特征码；
所述业务控制实体还用于：使用与所述资源使用者共享的信息生成所述业务加密特征码。
15.如权利要求9至14任一所述的系统，其特征在于，所述业务加密特征码随机生成，或者根据业务相关信息生成。
16.如权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述业务控制实体还用于将计费信息公共部分发送给所述资源提供者；
所述业务控制实体或资源提供者还用于：根据计费信息公共部分和计费点卡通过单向函数生成待验证计费验证码，将所述待验证计费验证码和所述计费验证码进行比较，如果一致，则验证通过，否则，验证失败。
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