CN103813309B - 一种基于sip的mtc设备间安全通信方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于会话初始协议(SIP)的机器类通信(MTC)设备间安全通信方法，包括：SIP服务器通过通用引导架构(GBA)方式或通用引导架构推送(GBA‑push)方式分别建立与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接；SIP服务器生成应用层会话密钥；通过SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接，将应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。本发明还公开了一种基于SIP的MTC设备间安全通信系统和装置。通过本发明能实现基于SIP协议在MTC设备间建立安全连接。

Description

一种基于SIP的MTC设备间安全通信方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种基于SIP的MTC设备间安全通信方法、装置及系统。
背景技术
机器类通信(Machine Type Communication，简称为MTC)是指应用无线通信技术实现机器与机器、机器与人之间的数据通信和交流的一系列技术及其组合的总称。MTC包括两层含义：一是指机器本身，在嵌入式领域称为智能设备；一是指机器和机器之间的连接，通过网络把机器连接在一起。MTC的应用范围非常广泛，例如智能测量、远程监控、跟踪、医疗等，使人类生活更加智能化。与传统的人与人之间的通信相比，MTC设备(MTC Device)数量巨大，应用领域广泛，具有巨大的市场前景。
会话初始协议(Session Initiation Protocol，简称为SIP)是由互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称为IETF)于1999年提出的一个在基于IP网络中、特别是在Internet这样一种结构的网络环境中，实现实时通讯应用的一种信令协议。而所谓的会话(Session)就是指用户之间的数据交换。在基于SIP协议的应用中，每一个会话可以是各种不同类型的内容，可以是普通的文本数据，也可以是经过数字化处理的音频、视频数据，还可以是诸如游戏等应用的数据，其应用具有巨大的灵活性。
SIP网络的组成包括：SIP用户代理(User Agent)和SIP服务器。按逻辑功能区分，SIP网络系统由四种元素组成：SIP用户代理、SIP代理服务器、重定向服务器以及SIP注册服务器。
SIP用户代理：又称为SIP终端，是SIP系统中的最终用户，在协议RFC3261中将它们定义为一个应用。根据它们在会话中扮演的角色的不同，又可分为用户代理客户机(UserAgent Client，简称为UAC)和用户代理服务器(UserAgentServer，简称为UAS)两种。其中，前者用于发起呼叫请求，后者用于响应呼叫请求。
SIP代理服务器(SIP Proxy Server)：是一个中间元素，它既是一个客户机又是一个服务器，具有解析名字的能力，能够代理用户向下一跳服务器发出呼叫请求，然后服务器决定下一跳的地址。
重定向服务器(Redirect Server)：是一个规划SIP呼叫路径的服务器，在获得了下一跳的地址后，立刻告诉用户，让其直接向下一跳地址发出请求而自己则退出对这个呼叫的控制。
SIP注册服务器(SIP Register Server)：用来完成对UAS的登录，在SIP系统的网元中，所有UAS都要在某个登录服务器中登录，以便UAC通过服务器找到它们。
SIP主要支持以下功能：
1、用户定位：确定通信所用的端系统的位置。
2、用户能力交换：确定所用的媒体类型和媒体参数。
3、用户可用性判定：确定被叫方是否空闲和是否愿意加入通信。
4、呼叫建立：邀请和提示被叫，在主被叫之间传递呼叫参数。
5、呼叫处理：包括呼叫终结和呼叫转交等。
在实际应用中，SIP协议可以用于MTC系统中的会话建立过程。
在MTC通信系统中，MTC设备可以通过3GPP网络与其他MTC服务器或MTC设备进行通信。基于安全考虑，当MTC设备通过3GPP网络进行通信时，需要在MTC设备与MTC服务器之间或在MTC设备与MTC设备之间建立安全连接。MTC设备与MTC服务器或其他MTC设备之间的安全连接属于应用层的功能。针对MTC设备与MTC服务器之间的通信，可以通过通用引导架构(General Bootstrapping Architecture，简称为GBA)或通用引导架构推送(GBA-push)的方式在通信的MTC设备与MTC服务器之间建立应用层会话密钥。从而在MTC设备与MTC服务器之间建立安全连接，实现MTC设备与MTC服务器之间的安全信息交互。MTC设备间通信可以是直接应用层的数据通信，如下图1所示；MTC设备间通信也可以是通过MTC服务器进行的间接应用层的数据通信，如图2所示。
针对MTC设备与MTC设备之间通信的场景，在会话建立过程中，无法直接通过GBA或GBA-push的方式建立MTC设备间应用层会话密钥，因为通信的双方都是MTC设备，因此MTC设备与MTC设备通信时，无法通过GBA或GBA-push的方式建立安全连接。SIP协议可以用于MTC设备间会话建立过程，但是SIP仅仅用于MTC设备间的会话建立，此种情况下，由于会话建立过程中不存在应用层会话密钥建立，因此通过SIP建立的MTC设备间的会话连接无法保证安全通信。那么，如何在MTC设备间的会话建立过程中同时建立MTC设备间的应用层会话密钥，从而在通信的MTC设备间建立安全会话连接是需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于SIP的MTC设备间安全通信方法、装置及系统，以解决通过SIP建立的MTC设备间的会话连接无法保证安全通信的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种基于会话初始协议(SIP)的机器类通信(MTC)设备间安全通信方法，其特征在于，该方法包括：
通过通用引导架构(GBA)方式或通用引导架构推送(GBA-push)方式分别建立SIP服务器与源MTC设备、以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接；
SIP服务器生成应用层会话密钥；通过所述SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接，将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与源MTC设备之间建立安全连接；
SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接；
通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接，源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
所述在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接之后，该方法还包括：
SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备通过与SIP服务器之间的安全连接向SIP服务器发送会话响应消息。
SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与源MTC设备间建立安全连接；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式建立与目标MTC设备之间的安全连接。
通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接；
通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接，源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式建立与目标MTC设备之间的安全连接。
所述SIP服务器生成应用层会话密钥，包括：
在所述与目标MTC设备之间的安全连接建立后，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式分别建立与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接。
所述SIP服务器生成应用层会话密钥，包括：
在所述与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接建立后，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
将所述应用层会话密钥分别发送给源MTC设备和目标MTC设备之后，该方法还包括：源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备。
本发明还提供了一种基于SIP的MTC设备间安全通信系统，该系统包括：SIP服务器、源MTC设备和目标MTC设备；其中：
所述SIP服务器，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接；还用于生成应用层会话密钥，通过与源MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过与目标MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
所述源MTC设备，用于发送会话请求消息；
所述目标MTC设备，用于反馈会话响应消息；
所述SIP服务器，还用于转发所述会话请求消息给目标MTC设备，以及转发所述会话响应消息给源MTC设备。
所述SIP服务器，还用于在接收到会话响应消息后，根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。
本发明还提供了一种基于SIP的MTC设备间安全通信装置，该装置包括：安全连接建立模块和会话密钥生成模块，其中：
所述安全连接建立模块，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备之间、以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接；
所述会话密钥生成模块，用于生成应用层会话密钥，并通过所述SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过所述SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
该装置还包括：判断模块，用于将源MTC设备发送的会话请求消息转发给目标MTC设备，以及将目标MTC设备反馈的会话响应消息转发给源MTC设备；还用于根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。
本发明提供的基于SIP的MTC设备间安全通信方法、系统和装置：通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备和SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接；SIP服务器生成应用层会话密钥，并通过与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥分别发送给源MTC设备和目标MTC设备。在上述方案中，通过SIP建立会话连接实现MTC设备间的通信，在建立会话连接的过程中，生成源MTC设备和目标MTC设备间的应用层会话密钥，从而在通信的MTC设备间建立安全会话连接，解决了MTC设备间通信的安全性问题。
附图说明
图1为MTC设备间直接通信的示意图；
图2为MTC设备间通过MTC服务器进行通信的示意图；
图3为本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信方法；
图4为本发明实施例一提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的实现流程；
图5为本发明实施例二提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的实现流程；
图6为本发明实施例三提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的实现流程；
图7为本发明实施例四提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的实现流程；
图8为本发明实施例五提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的实现流程；
图9为本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信系统示意图；
图10为本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明实施例关于MTC设备间安全通信的基本思想是：在基于SIP的MTC设备间的会话建立过程中，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接和SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，并将SIP服务器生成的应用层会话密钥分别发送给源MTC设备和目标MTC设备，完成MTC设备间安全会话连接的建立。
本发明实施例中，MTC设备是指移动通信网络中用于机器到机器通信的设备，移动通信用户身份识别卡(UICC)安装在MTC设备上，用户身份识别模块(如客户识别模块(Subscriber Identity Module，简称为SIM)、USIM及ISIM等)位于UICC上。
如图3所示，本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信方法流程包括：
步骤301，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接和SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接。
步骤302，SIP服务器生成应用层会话密钥，并通过SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接和SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接分别将应用层会话密钥发送给源MTC设备和目标MTC设备。
下面通过具体的实施例来说明上述技术方案。
如图4所示是本发明实施例一提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的流程，包括以下步骤：
步骤S401，源MTC设备向目标MTC设备发送会话请求消息(INVITE)，该会话请求消息首先发送到SIP服务器。
步骤S402，SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与源MTC设备之间建立安全连接。
步骤S403，SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址。
步骤S404，SIP服务器通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与目标MTC设备间建立安全连接。
步骤S405，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将会话请求消息转发给目标MTC设备。
步骤S406，目标MTC设备向源MTC设备发送会话响应消息，该会话响应消息首先通过目标MTC设备与SIP服务器之间的安全连接发送到SIP服务器。
步骤S407，SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。如果是，执行步骤S408；否则，SIP服务器直接将会话响应消息转发到源MTC设备，流程结束。
步骤S408，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成一个应用层会话密钥。
步骤S409，SIP服务器通过与源MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥和会话响应消息发送给源MTC设备。
步骤S410，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
步骤S411，源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备，如此，源MTC设备和目标MTC设备之间的安全会话连接建立完成。
步骤S412，源MTC设备和目标MTC设备基于安全的会话连接开始交互数据，进行安全会话。
如图5所示是本发明实施例二提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的流程，包括以下步骤：
步骤S501，源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接。
步骤S502，源MTC设备向目标MTC设备发送会话请求消息(INVITE)，该会话请求消息首先通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接发送到SIP服务器。
步骤S503，SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址。
步骤S504，SIP服务器通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
步骤S505，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将会话请求消息转发给目标MTC设备。
步骤S506，目标MTC设备向源MTC设备发送会话响应消息，该会话响应消息首先通过目标MTC设备与SIP服务器之间的安全连接发送到SIP服务器。
步骤S507，SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。如果是，执行步骤S508；否则，SIP服务器直接将会话响应转发到源MTC设备，流程结束。
步骤S508，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成一个应用层会话密钥。
步骤S509，SIP服务器通过与源MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥和会话响应消息发送给源MTC设备。
步骤S510，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
步骤S511，源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备，如此，源MTC设备和目标MTC设备之间的安全会话连接建立完成。
步骤S512，源MTC设备和目标MTC设备基于安全的会话连接开始交互数据，进行安全会话。
如图6所示是本发明实施例三提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的流程，包括以下步骤：
步骤S601，源MTC设备向目标MTC设备发送会话请求消息(INVITE)，该会话请求消息首先发送到SIP服务器。
步骤S602，SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与源MTC设备之间建立安全连接。
步骤S603，SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址。
步骤S604，SIP服务器将会话请求消息转发给目标MTC设备。
步骤S605，目标MTC设备向源MTC设备发送会话响应消息，该会话响应消息首先发送到SIP服务器。
步骤S606，SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。如果是，执行步骤S607；否则，SIP服务器直接将会话响应转发到源MTC设备，流程结束。
步骤S607，SIP服务器通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
步骤S608，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成一个应用层会话密钥。
步骤S609，SIP服务器通过与源MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥和会话响应消息发送给源MTC设备。
步骤S610，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
步骤S611，源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备，如此，源MTC设备和目标MTC设备之间安全的会话连接建立完成。
步骤S612，源MTC设备和目标MTC设备基于安全的会话连接开始交互数据，进行安全会话。
如图7所示是本发明实施例四提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的流程，包括以下步骤：
步骤S701，源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接。
步骤S702，源MTC设备向目标MTC设备发送会话请求消息(INVITE)，该会话请求消息首先通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接发送到SIP服务器。
步骤S703，SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址。
步骤S704，SIP服务器将会话请求消息转发给目标MTC设备。
步骤S705，目标MTC设备向源MTC设备发送会话响应消息，该会话响应消息首先发送到SIP服务器。
步骤S706，SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。如果是，执行步骤S707；否则，SIP服务器直接将会话响应转发到源MTC设备，流程结束。
步骤S707，SIP服务器通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
步骤S708，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成一个应用层会话密钥。
步骤S709，SIP服务器通过与源MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥和会话响应消息发送给源MTC设备。
步骤S710，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
步骤S711，源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备，如此，源MTC设备和目标MTC设备之间安全的会话连接建立完成。
步骤S712，源MTC设备和目标MTC设备基于安全的会话连接开始交互数据，进行安全会话。
如图8所示是本发明实施例五提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的流程，包括以下步骤：
步骤S801，源MTC设备向目标MTC设备发送会话请求消息(INVITE)，该会话请求消息首先发送到SIP服务器。
步骤S802，SIP服务器接收会话请求消息后，根据该消息查询目标MTC设备的地址。
步骤S803，SIP服务器将会话请求消息转发给目标MTC设备。
步骤S804，目标MTC设备向源MTC设备发送会话响应消息，该会话响应消息首先发送到SIP服务器。
步骤S805，SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。如果是，执行步骤S506；否则，SIP服务器直接将会话响应转发到源MTC设备，流程结束。
步骤S806，SIP服务器通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与源MTC设备之间建立安全连接。同时，SIP服务器还通过GBA方式(也可以通过GBA-push方式)在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
步骤S807，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成一个应用层会话密钥。
步骤S808，SIP服务器通过与源MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥和会话响应消息发送给源MTC设备。
步骤S809，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备。
步骤S810，源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备，如此，源MTC设备和目标MTC设备之间安全的会话连接建立完成。
步骤S811，源MTC设备和目标MTC设备基于安全的会话连接开始交互数据，进行安全会话。
通过上述的技术方案，可以实现MTC设备间进行通信时，基于SIP协议在MTC设备间建立安全连接。
如图9所示为本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信系统的示意图，该系统包括：SIP服务器10、源MTC设备20和目标MTC设备30。其中：
SIP服务器10，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立与源MTC设备20和目标MTC设备30之间的安全连接；还用于生成应用层会话密钥，并通过与源MTC设备20之间的安全连接将应用层会话密钥发送给源MTC设备20；通过与目标MTC设备30之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备30。
源MTC设备20，用于发送会话请求消息。
目标MTC设备30，用于反馈会话响应消息。
相应的，SIP服务器10，还用于转发会话请求消息给目标MTC设备30，以及转发会话响应消息给源MTC设备20。SIP服务器10，还用于在接收到会话响应消息后，根据会话响应消息判断目标MTC设备30是否接受源MTC设备20的会话邀请。
本发明实施例中，SIP服务器10可以是SIP注册服务器，也可以是其他类型的SIP服务器。
如图10所示为本发明实施例提供的基于SIP的MTC设备间安全通信的装置结构框图，优选地，该装置应用于SIP服务器10，如图所示，该装置包括：判断模块101、安全连接建立模块102和会话密钥生成模块103。其中：
判断模块101，用于将源MTC设备20发送的会话请求消息转发给目标MTC设备30，以及将目标MTC设备30反馈的会话响应消息转发给源MTC设备20；还用于根据会话响应消息判断目标MTC设备30是否接受源MTC设备20的会话邀请。
安全连接建立模块102，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备20之间、以及SIP服务器与目标MTC设备30之间的安全连接；
会话密钥生成模块103，用于生成应用层会话密钥，并通过SIP服务器与源MTC设备20之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备20；通过SIP服务器与目标MTC设备30之间的安全连接将应用层会话密钥发送给目标MTC设备30。
本发明实施例中，通过SIP建立会话连接实现MTC设备间的通信，在建立会话连接的过程中，生成源MTC设备和目标MTC设备间的应用层会话密钥，从而在通信的MTC设备间建立安全会话连接，解决了MTC设备间通信的安全性问题。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于会话初始协议(SIP)的机器类通信(MTC)设备间安全通信方法，其特征在于，该方法包括：
通过通用引导架构(GBA)方式或通用引导架构推送(GBA-push)方式分别建立SIP服务器与源MTC设备、以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接；
SIP服务器生成应用层会话密钥；通过所述SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接，将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备；
其中，发送给所述目标MTC设备与所述源MTC设备的所述应用层会话密钥由同一个SIP服务器生成，且为同一个会话密钥。
2.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与源MTC设备之间建立安全连接；
SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
3.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接；
通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接，源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接。
4.根据权利要求2或3所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，所述在SIP服务器与目标MTC设备之间建立安全连接之后，该方法还包括：
SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备通过与SIP服务器之间的安全连接向SIP服务器发送会话响应消息。
5.根据权利要求4所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，SIP服务器通过与目标MTC设备之间的安全连接接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
6.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息后，通过GBA方式或GBA-push方式在SIP服务器与源MTC设备间建立安全连接；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式建立与目标MTC设备之间的安全连接。
7.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备通过GBA方式与SIP服务器建立安全连接；
通过源MTC设备与SIP服务器之间的安全连接，源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式建立与目标MTC设备之间的安全连接。
8.根据权利要求6或7所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，所述SIP服务器生成应用层会话密钥，包括：
在所述与目标MTC设备之间的安全连接建立后，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
9.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接，包括：
源MTC设备向SIP服务器发送会话请求消息；
SIP服务器接收会话请求消息，根据会话请求消息查询目标MTC设备的地址，并将会话请求消息转发给目标MTC设备；
目标MTC设备向SIP服务器发送会话响应消息；
SIP服务器接收会话响应消息，并根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请，如果是，SIP服务器通过GBA方式或GBA-push方式分别建立与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接。
10.根据权利要求9所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，所述SIP服务器生成应用层会话密钥，包括：
在所述与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接建立后，SIP服务器根据自身存储的密钥生成算法生成应用层会话密钥。
11.根据权利要求1所述基于SIP的MTC设备间安全通信方法，其特征在于，将所述应用层会话密钥分别发送给源MTC设备和目标MTC设备之后，该方法还包括：源MTC设备通过应用层会话密钥加密会话确认信息，并直接发送给目标MTC设备。
12.一种基于SIP的MTC设备间安全通信系统，其特征在于，该系统包括：SIP服务器、源MTC设备和目标MTC设备；其中：
所述SIP服务器，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立与源MTC设备和目标MTC设备之间的安全连接；还用于生成应用层会话密钥，通过与源MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过与目标MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备；其中，发送给所述目标MTC设备与所述源MTC设备的所述应用层会话密钥由同一个SIP服务器生成，且为同一个会话密钥。
13.根据权利要求12所述基于SIP的MTC设备间安全通信系统，其特征在于，
所述源MTC设备，用于发送会话请求消息；
所述目标MTC设备，用于反馈会话响应消息；
所述SIP服务器，还用于转发所述会话请求消息给目标MTC设备，以及转发所述会话响应消息给源MTC设备。
14.根据权利要求13所述基于SIP的MTC设备间安全通信系统，其特征在于，所述SIP服务器，还用于在接收到会话响应消息后，根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请。
15.一种基于SIP的MTC设备间安全通信装置，其特征在于，该装置包括：判断模块、安全连接建立模块和会话密钥生成模块，其中：
所述判断模块，用于将源MTC设备发送的会话请求消息转发给目标MTC设备，以及将目标MTC设备反馈的会话响应消息转发给源MTC设备；还用于根据会话响应消息判断目标MTC设备是否接受源MTC设备的会话邀请；
所述安全连接建立模块，用于通过GBA方式或GBA-push方式分别建立SIP服务器与源MTC设备之间、以及SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接；
所述会话密钥生成模块，用于生成应用层会话密钥，并通过所述SIP服务器与源MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给源MTC设备；通过所述SIP服务器与目标MTC设备之间的安全连接将所述应用层会话密钥发送给目标MTC设备；其中，发送给所述目标MTC设备与所述源MTC设备的所述应用层会话密钥由同一个SIP服务器生成，且为同一个会话密钥。
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