CN105792206A - 基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统，属于无线通信领域，所述方法包括：获取待认证的终端设备的信号强度信息；根据所述信号强度信息，确定所述终端设备的信号强度符合预定条件；通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。本发明中的预定条件可以设置为只有访客处于在室内才能满足的条件，这样，只有访客的终端设备符合了预定条件，才能完成身份认证，获得上网权限。而普通的蹭网用户(非法用户)一般是无法符合预定条件的，也就无法完成身份认证。与现有技术相比，本发明具有防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的特点。

Description

基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是指一种基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统。

背景技术

随着移动互联网的飞速发展，目前在公共场合出现了越来越多的WiFi热点。WiFi本身并不加密，但是当用户访问网络的时候，会要求用户输入用户名和密码。认证成功后就可以上网了。这种Web认证的特点显而易见，就是不需要特殊的客户端，有浏览器就可以了，极大的方便了移动终端(比如手机、Pad等)的快捷访问。这种用户认证后上网的方式被称为WebPortal认证。

Portal认证是一种用户身份认证的方法。当用户终端通过接入设备接入到网络中后，一般通过Web页面的形式，由用户输入身份信息或其它认证鉴权信息而完成身份认证，从而授权访问网络。用户可以直接访问WebPortal的网页地址来完成身份认证；也可以是在浏览器中访问任意URL地址，由接入设备将WebPortal的页面替换用户要访问的URL页面，由用户完成身份认证。

WebPortal的基本认证过程为：

1.用户连接到网络后，终端通过DHCP请求，向DHCP服务器要IP地址(私网或公网)。接入设备如果工作在路由模式，则接入设备本身就是DHCP服务器，由其直接给终端分配IP地址；接入设备如果工作在桥模式，则将DHCP请求转给网络内的专用DHCP服务器，由DHCP服务器分配IP地址。

2.用户获取到地址后，通过客户端的浏览器访问网页，接入设备和Portal服务器为该用户构造对应表项信息(基于端口号、IP)，添加用户ACL服务策略(让用户只能访问Portal服务器和一些内部服务器，个别外部服务器如DNS等)，并将用户访问其它URL的请求强制重定向到WebPortal认证服务器的页面。表现的结果就是用户连接上但不认证的情况下，只能访问指定的页面，浏览指定页面上的广告、新闻等免费信息。

3.Portal服务器向用户提供认证页面，在该页面中，用户输入并提交相关鉴权信息，无需身份认证的情况下，鉴权信息可以为空。

4.信息提交到Portal服务器上后，Portal服务器将该用户的鉴权信息提供给认证服务器，由认证服务器确认身份的合法性。如果身份认证通过，则Portal服务器将用户终端的基本信息，如MAC地址、IP地址等，发送给网关设备。如果身份认证未通过，则通过Web页面通知用户相关的错误信息。

5.网关设备获得Portal服务器发送来的用户终端信息后，修改ACL列表，将该用户终端加入放行列表中。这样，用户就可以访问外部因特网或特定的网络服务。

6.一般针对用户的放行都会设置一个授权时间，如10小时。用户鉴权通过后，在这个时间段内可以自由使用网络；即使断开相关的网络连接一段时间，之后再接入后仍可以直接以认证过的身份访问网络。超过授权时间后，用户认证过的身份即会失效，如果用户要继续时间网络，则需要再做一次身份认证。

现有技术方案：

目前在已有的WebPortal认证方式上，使用的比较多的几种方式有：账户集中管控方式，如用户名/密码认证；用户自有身份方式，比如手机短信认证，微信认证等；以及无需认证方式，比如点击认证。

账户集中管控方式，比如用户名/密码认证方式，主要是由网络管理员提前分配好相关的账号和密码，由用户向网络管理员申请上网的账号和密码，在WebPortal的认证页面上通过授权使用的账号和密码来完成认证。这种方式主要是在内部网络中使用，本身用户的真实身份是可知的，比如在企业网内部或者宾馆和酒店的场景中。

用户自有身份方式，比如手机短信认证、QQ或微信认证等，主要是用于开放的公共环境中，用户使用自己已有的身份信息，比如手机号或QQ/微信号，来做鉴权认证。WebPortal验证用户的手机号或者微信身份无误后，对用户进行上网授权。

无需认证方式，比如点击认证，则比较简单，它不要求用户提供任何身份信息，只是在Web页面中展示一些广告或商业推广信息，用户直接通过点击Web页面中的上网按钮，即可通过认证实现上网。在这种模式下，WebPortal不获取用户身份相关的信息。这个主要应用与安全性要求不高并且对网络用户管控不严的场景中。

在家用场景下，用户上网一般通过无线路由器来实现。无线路由器即是用户的接入设备。

现有技术方案的缺点：

使用现有的技术方案，接入服务对用户要么是采用预定的身份认证，要么就是直接使用。在典型的家用或小微企业场景下，到访的访客需要使用网络时，如果直接使用已有网络的密码来连接WiFi，则可能有泄漏密码的风险。如果采用WebPortal的身份认证方式，则过于繁琐，没有必要让访客手机短信或者账户/密码的方式来认证。如果采用WebPortal的直接放行模式，则又会出现网络被非预期人员使用的可能，导致网络资源被无关人员占用。如何在Portal方式下对用户身份进行一定识别，又防止网络被蹭用，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种基于信号强度的Portal认证方法，包括：

获取待认证的终端设备的信号强度信息；

根据所述信号强度信息，确定所述终端设备的信号强度符合预定条件；

通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。

进一步的，所述获取待认证的终端设备的信号强度信息进一步为：

接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

进一步的，所述获取待认证的终端设备的信号强度信息之前，包括：

在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

进一步的，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且所述信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

一种WebPortal服务器，包括：

获取模块，用于获取待认证的终端设备的信号强度信息；

确定模块，用于根据所述信号强度信息，确定所述终端设备的信号强度符合预定条件；

通知模块，用于通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。

进一步的，所述获取模块进一步用于：

接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

进一步的，所述获取模块连接有提示模块，其中：

所述提示模块，用于在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

进一步的，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且所述信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

一种网络系统，包括无线路由器和WebPortal服务器，所述WebPortal服务器为上述的WebPortal服务器。

进一步的，所述无线路由器和WebPortal服务器为一体或分体的设备。

本发明具有以下有益效果：

本发明应用时，可以在用户连接到相关网络并获取IP地址后，由无线路由器将用户在浏览器中的访问请求跳转到Portal认证页面，Portal服务器获取待认证的终端设备的信号强度信息，根据所述信号强度信息，判定所述终端设备的信号强度是否符合预定条件，本发明中的预定条件可以设置为只有访客处于在室内才能满足的条件，如终端设备靠近无线路由器、终端设备在无线路由器附近移动等，当符合预定条件，通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。这样，只有访客的终端设备符合了预定条件，才能完成身份认证，获得上网权限。而普通的蹭网用户(非法用户)一般是无法符合预定条件的，也就无法完成身份认证。

因此，本发明不采用直接使用已有网络的密码来连接网络，避免了密码泄露，也不采用WebPortal的身份认证方式，无需访客输入身份信息，简化了认证流程，也没有采用直接放行模式，不会导致网络资源被无关人员占用。与现有技术相比，本发明具有防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的特点。

附图说明

图1为本发明的基于信号强度的Portal认证方法的流程图；

图2为本发明的基于信号强度的Portal认证方法的一种改进的流程图；

图3为本发明的基于信号强度的Portal认证方法的进一步改进的流程图；

图4为本发明的基于信号强度的Portal认证方法的一种具体实施例的流程图；

图5为本发明的WebPortal服务器的结构示意图；

图6为本发明的WebPortal服务器的一种改进的结构示意图；

图7为本发明的网络系统的一种网络结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本发明提供一种基于信号强度的Portal认证方法，如图1所示，包括：

步骤S101：获取待认证的终端设备的信号强度信息；

本步骤中，Portal服务器获取信号强度信息可以采用无线路由器进行检测，或无线路由器以外的其它设备进行检测，检测完成后，将待认证的终端设备的信号强度信息发送给Portal服务器。

步骤S102：根据信号强度信息，确定终端设备的信号强度符合预定条件；

本步骤中，预定条件可以设置为只有访客处于在室内才能满足的条件，如终端设备在无线路由器一定距离范围内、终端设备在无线路由器一定距离范围内且靠近无线路由器移动等。

步骤S103：通知无线路由器对终端设备放行，认证结束。

本步骤中，当终端设备的信号强度符合预定条件后，Portal服务器通知无线路由器将该终端设备加入ACL放行列表，使无线路由器对终端设备进行放行。并在WebPortal页面提示用户已完成身份认证，可以正常上网。

本发明应用时，可以在用户连接到相关网络并获取IP地址后，由无线路由器将用户在浏览器中的访问请求跳转到Portal认证页面，Portal服务器获取待认证的终端设备的信号强度信息，根据信号强度信息，判定终端设备的信号强度是否符合预定条件，本发明中的预定条件可以设置为只有访客处于在室内才能满足的条件，如终端设备靠近无线路由器、终端设备在无线路由器附近移动等，当符合预定条件，通知无线路由器对终端设备放行，认证结束。这样，只有访客的终端设备符合了预定条件，才能完成身份认证，获得上网权限。而普通的蹭网用户(非法用户)一般是无法符合预定条件的，也就无法完成身份认证。

因此，本发明不采用直接使用已有网络的密码来连接网络，避免了密码泄露，也不采用WebPortal的身份认证方式，无需访客输入身份信息，简化了认证流程，也没有采用直接放行模式，不会导致网络资源被无关人员占用。与现有技术相比，本发明具有防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的特点。

作为本发明的一种改进，如图2所示，步骤S101进一步为：

步骤S101’：接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

本发明中，对于已连接到无线路由器的终端，会有一些数据包通过无线路由器发送给网络，无线路由器在接收这些数据包的时候，能够检测到用户发送的数据包的信号强度，应用时，无线路由器能够自动检测信号强度。本发明中，为了节约硬件资源、减小空间占用，优选的，采用无线路由器。

作为本发明的进一步改进，如图3所示，步骤S101之前，包括：

步骤S100：在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

本发明中，Portal服务器在Portal页面上会显示该网络相关的一些信息，比如网络说明，使用协议，当前的网络负载等。其中最重要的一个信息就是，提示用户将待认证的终端设备近距离接近无线路由器，或使终端设备靠近无线路由器并保持一段时间，以完成身份认证。该步骤S100可以能够作为后续无线路由器进行信号强度检测的基础。

本发明中，预定条件可以采用如下几种方式进行限定：

方式一：预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间；

本方式中，预定值可以为-30dBm，预定时间可以为5秒。其中，预定值和预定时间可以根据无线网络覆盖范围的大小或其他具体条件进行变化。

方式二：预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

本方式中，当访客进入室内后，使终端设备从离无线路由器较远的距离靠近无线路由器，此时，无线路由器检测到终端设备的信号强度的增加量逐渐增加，当信号强度的增加量大于预定值并维持一段时间后，则Portal服务器认为终端设备的信号强度符合预定条件，并通知无线路由器对终端设备放行。其中，本方式中的预定值设定时需要兼顾如下条件：只有访客进入室内或进入Portal服务器认可的范围内，才有可能使终端设备的信号强度的增加量大于预定值，而访客没有进入室内或进入Portal服务器认可的范围内，不能使终端设备的信号强度的增加量大于预定值。

方式三：预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

本方式中，当访客进入室内后，使终端设备从离无线路由器较远的距离快速靠近无线路由器，此时，无线路由器检测到终端设备的信号强度的增加速度逐渐增加，当信号强度的增加速度大于预定值并维持一段时间后，则Portal服务器认为终端设备的信号强度符合预定条件，并通知无线路由器对终端设备放行。其中，本方式中的预定值设定时需要兼顾如下条件：只有访客进入室内或进入Portal服务器认可的范围内，才有可能使终端设备的信号强度的增加速度大于预定值，而访客没有进入室内或进入Portal服务器认可的范围内，不能使终端设备的信号强度的增加速度大于预定值。

上述的三种方式，可以将方式一、二、三之间进行整体组合作为预定条件，如方式一与方式二、方式一与方式三、方式二与方式三组合等，也可以将方式一、二、三中的子条件与整体条件或子条件与子条件之间进行组合作为预定条件，如方式三与方式二中的时间条件组合为：预定条件为信号强度在一段时间内的增加速度大于预定值。

本发明除了上述的三种方式外，预定条件还可以采用本领域技术人员容易想到的其他限定作为预定条件，也能够实现本发明的技术效果。

下面，发明提供一种基于信号强度的Portal认证方法在应用时的具体实施例，如图4所示，包括：

步骤S1：首先，用户通过WiFi终端设备搜索相关的WiFi网络，选择目标SSID，完成网络连接。由无线路由器为用户的终端设备分配IP地址，负责用户的终端设备的网络接入。

步骤S2：用户打开Web浏览器浏览某个Web页面，或者由用户终端设备的操作系统(比如Android系统、iOS系统等)在终端设备连接到WiFi后，主动发起探测到Portal认证的网络模式。

步骤S3：接入设备将用户的浏览请求重定向到无线路由器内置的Portal服务器的Web认证页面；或者操作系统的探测请求重定向到无线路由器内置的Portal服务器的Web认证页面。

步骤S4：在Portal页面上会显示该网络相关的一些信息，比如网络说明，使用协议，当前的网络负载等。其中最重要的一个信息就是，提示用户将终端设备近距离接近无线路由器一段时间，以完成身份认证。用户根据Portal页面的提示，将终端设备靠近无线路由器。

步骤S5：对于已连接到无线路由器的终端设备，会有一些数据包发送给网络。无线路由器在接收这些数据包的时候，能够检测到用户发送的数据包的信号强度。当检测到接收到的用户终端设备的数据包的信号强度大于预定值(例如-30dBm)一段时间(比如5秒)后，达到放行条件。

步骤S6：在S5步达到身份认证通过的条件后，无线路由器将该终端设备加入ACL放行列表，对终端设备的数据进行放行。并在Web页面提示用户已完成身份认证，可以正常上网。

步骤S7：最终，用户设备就可以通过无线路由器访问互联网。

这样，借助于检测设备的信号强度，而实现了一种简单的Portal认证方法，从而实现了用户通过接近无线路由器一定时间而完成身份认证的流程。

上述流程中的S3的Portal页面不是必须的，它仅是起到了给用户的一个提示作用，为用户说明如何完成认证过程。实际使用中，可以没有Portal页面，在用户连接到WiFi后，直接将终端设备靠近设备即可。

本发明提出了一种基于信号强度的Portal认证方法。主要是解决在Portal认证模式下，如何利用一种简单而安全的方式识别出访客身份而让访客使用无线网络的问题。在用户连接到相关网络并获取IP地址后，由无线路由器将用户在浏览器中的访问请求跳转到Portal认证页面，在认证页面提示用户将终端设备放置在无线路由器附近一段时间，比如正上方5厘米处，以此来通过身份认证。这样，用户在将终端设备放置在无线路由器附近后，无线路由器将检测到终端设备的发射功率变大，如果超过既定的功率值(比如-30dBm)一定时间(比如5秒)，则认为用户已经将终端设备靠近无线路由器，完成身份认证，对用户终端设备进行放行。这样，只有能够接近无线路由器的访客才能完成身份认证，获得上网权限。而普通的蹭网用户(非法用户)一般是无法近距离靠近无线路由器的，也就无法完成身份认证。这里，将用户终端设备能够近距离靠近无线路由器作为认定该用户的访客身份的方法，从而实现Portal认证和放行。认证的方式是通过无线路由器自动检测信号强度完成的，无需访客再输入身份信息，而简化了整个认证流程。

根据Portal服务器的部署位置，可以将认证分成两种模式：一种是远程Portal认证，表示Portal服务器部署在接入设备以外的服务器上，由一个Portal服务器统一管理多个接入设备的认证流程；另一种是本地Portal认证，表示Portal服务器就部署在接入设备上，属于接入设备的一个功能模块，Portal服务器仅管理其所在接入设备的认证流程。在远程Portal服务器模式下，其优点为Portal服务器的部署更灵活，功能更强大，不受限于接入设备的处理能力，可以根据实际的需求，做各种灵活适配，更利于实现复杂度高的功能；在本地Portal服务器模式下，其优点为Portal服务器部署简便，直接是接入设备的一部分功能，成本更低。在实际使用中，根据不同的应用场景，这两种部署模式都有使用。本发明主要适用于本地Portal认证模式。

另一方面，与上述的基于信号强度的Portal认证方法相对应，本发明提供一种基于信号强度的Portal认证装置，即WebPortal服务器，如图5所示，包括：

获取模块11，用于获取待认证的终端设备的信号强度信息；

确定模块12，用于根据信号强度信息，确定终端设备的信号强度符合预定条件；

通知模块13，用于通知无线路由器对终端设备放行，认证结束。

本发明与上述认证方法相对应，与现有技术相比，具有防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的特点。

优选的，获取模块11进一步用于：

接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

作为本发明的一种改进，如图6所示，获取模块11连接有提示模块10，其中：

提示模块10，用于在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

作为本发明的进一步改进，预定条件可以采用如下几种方式进行限定：

方式一：预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间，其中，预定值可以为-30dBm，预定时间可以为5秒。本方式中，预定值和预定时间可以根据无线网络覆盖范围的大小或其他具体条件进行变化。

方式二：预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

方式三：预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

再一方面，本发明中还提供一种基于信号强度的Portal认证系统，即网络系统，包括无线路由器和WebPortal服务器，WebPortal服务器为上述的WebPortal服务器。

本发明的网络系统，与现有技术相比，具有防止密码泄露、认证方式简单，且防止网络被蹭用的特点。

本发明的网络系统可以为如下网络结构：

图7示出了一种常用的本地Portal模式的网络结构。在这种网络架构下，与无线路由器1相连的各个终端设备2的OSI三层数据包(IP包)都需要通过无线路由器1来做路由转发。在这种情况下由无线路由器1负责处理终端设备2访问外网数据的放行，同时也作为Portal服务器。也即，该网络结构中，Portal的身份认证功能由无线路由器1来完成，完成后无线路由器1直接对用户终端进行放行，无需额外的Portal服务器。

本发明的网络系统中，无线路由器1和WebPortal服务器为一体或分体的设备。

综上，本发明的基于信号强度的Portal认证方法、装置和系统，以信号强度也就是用户的终端设备距离无线路由器的距离来判断合法的访客身份，有效的解决了家庭或企业中访客便捷上网的需求，同时保证了网络的安全性(无需提供密码给访客)。而非法的蹭网用户，因为无法靠近无线路由器而无法通过身份认证。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于信号强度的Portal认证方法，其特征在于，包括：

获取待认证的终端设备的信号强度信息；

根据所述信号强度信息，确定所述终端设备的信号强度符合预定条件；

通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。

2.根据权利要求1所述的基于信号强度的Portal认证方法，其特征在于，所述获取待认证的终端设备的信号强度信息进一步为：

接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

3.根据权利要求2所述的基于信号强度的Portal认证方法，其特征在于，所述获取待认证的终端设备的信号强度信息之前，包括：

在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

4.根据权利要求1-3中任一所述的基于信号强度的Portal认证方法，其特征在于，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且所述信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

5.一种WebPortal服务器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待认证的终端设备的信号强度信息；

确定模块，用于根据所述信号强度信息，确定所述终端设备的信号强度符合预定条件；

通知模块，用于通知无线路由器对所述终端设备放行，认证结束。

6.根据权利要求5所述的WebPortal服务器，其特征在于，所述获取模块进一步用于：

接收无线路由器发送的信号强度信息，该信号强度信息中包括无线路由器检测的待认证的终端设备的信号强度。

7.根据权利要求6所述的WebPortal服务器，其特征在于，所述获取模块连接有提示模块，其中：

所述提示模块，用于在WebPortal页面中提示用户将待认证的终端设备靠近无线路由器。

8.根据权利要求5-7中任一所述的WebPortal服务器，其特征在于，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度大于预定值，并且所述信号强度大于预定值的维持时间大于预定时间；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度在一段时间内的增加量大于预定值；

或者，所述预定条件为无线路由器接收到的信号强度的增加速度大于预定值。

9.一种网络系统，包括无线路由器和WebPortal服务器，其特征在于，所述WebPortal服务器为权利要求5-8中任一所述的WebPortal服务器。

10.根据权利要求9所述的网络系统，其特征在于，所述无线路由器和WebPortal服务器为相同或不同的设备。