CN110582085B - 一种通信方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信方法、装置和系统。包括：CPE设备判断通过LAN端口接入的终端是否已经认证通过；如果终端已经认证通过，则CPE设备转发终端和专用网络之间的交互通信信息；如果终端没有认证，则CPE设备利用认证服务器对终端进行认证。本发明的通信方法、装置和系统，利用LTE网络中的认证服务器，对接入LTE网络的CPE设备所下挂的LAN装置进行认证，从而解决了CPE设备下挂的LAN装置的合法性认证的问题，提高了整个通信系统的安全性。

Description

一种通信方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种提高通过CPE设备的LAN端口接入LTE网络的终端设备的合法性的通信方法、装置和系统。
背景技术
在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统网络中，CPE(Customer PremiseEquipment，客户终端设备)作为一种LTE无线终端网关实现了客户端网络和客户服务器网络通过LTE无线网络的互联。
如图1所示，为现有的一种利用CPE设备并通过LTE网络接入企业PDN的网络结构简图。CPE设备通过例如3G、4G、5G通信技术，经由基站、LTE核心网而与企业PDN(Public DataNetwork，公用数据网)网络进行通信。CPE设备的LAN(Local Area Network，局域网)可挂接多种设备，这些设备通过CPE的转发而实现与企业PDN之间的信息交互。
目前CPE设备的LAN(Local Area Network，局域网)侧接下挂设备时，普遍提供了两种接入方式。一种是Wi-Fi接入，该种方式中，CPE作为AP(Wireless Access Point，无线访问接入点)，可供移动终端(如手机等)、平板电脑、笔记本电脑或者其它各种Wi-Fi设备接入；另外一种是有线接入方式，提供以太网接口(Ethernet Interface)，可以连接有线摄像头、客户有线数据采集终端等设备。
下挂设备通过Wi-Fi接入CPE时，需要通过Wi-Fi设备常用的认证方法(如WEP、WPA等)才能接入，具有安全保证性。而下挂设备通过有线方式接入CPE时，CPE并不认证下挂设备的合法性，而直接把下挂设备的IP(Internet Protocol，互联网协议)报文转发到企业PDN网络中。
在专用网络LTE的CPE设备的固定场景应用中，CPE大多放在室外。不法分子很容易利用这种应用场景中的CPE接入自己的设备。而CPE的LAN侧对有线接入的设备并不做合法性认证，就会可能导致不法分子通过LTE网络攻击企业的PDN(Public Data Network，公用数据网)网络。
现有技术中，CPE可以对下挂设备(即LAN设备)的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址(即物理地址)进行过滤，但是MAC地址很容易被截获假冒，所以安全性还是不高。
产生上述问题的原因主要在于，首先CPE用在公网LTE网络中的，而公网LTE网络又会对接Internet(互联网)网络。而Internet网络中，本身攻击就无处不在。所以在设计之初，并没有要求CPE不能引入攻击。另外，公网CPE一般是用在家庭使用，不会被外人随便接入。
而专网CPE大多是从公网CPE继承而来，如上所述，原有的CPE的设计和产品并没有意识到该问题，同时，对于下挂设备的认证，也没有统一的标准。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种通信方法、装置和系统，以提高通过CPE设备的LAN端口接入LTE网络的终端设备的合法性，从而提高整个通信系统的安全性。
本申请的技术方案是这样实现的：
一种通信方法，包括：
CPE设备判断通过LAN端口接入的终端是否已经认证通过；
如果所述终端已经认证通过，则所述CPE设备转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息；
如果所述终端没有认证，则所述CPE设备利用认证服务器对所述终端进行认证。
进一步，所述CPE设备利用所述认证服务器判断所述终端是否已经认证通过。
进一步，所述认证服务器为RADIUS认证服务器。
进一步，所述终端通过LAN端口连接于所述CPE设备，所述CPE设备通过LTE网络与所述专用网络进行通信。
进一步，所述认证的认证协议为802.1x，所述认证的认证模式为物理地址MAC认证模式。
进一步，所述认证服务器接入于所述LTE网络。
一种通信装置，包括：
认证判断模块，用于判断通过LAN端口接入的终端是否已经认证通过；
通信模块，用于在所述认证判断模块判断出所述终端已经认证通过后，转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息；
认证处理模块，用于在所述认证判断模块判断出所述终端没有认证后，利用认证服务器对所述终端进行认证。
一种通信系统，包括：
终端、CPE设备、认证服务器和专用网络；其中，
所述终端通过LAN端口接入所述CPE设备，所述CPE设备通过LTE网络与所述专用网络进行通信；
所述CPE设备判断所述终端是否已经认证通过，如果所述终端已经认证通过，则所述CPE设备转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息，如果所述终端没有认证，则所述CPE设备利用认证服务器对所述终端进行认证。
进一步，所述认证服务器为RADIUS认证服务器。
进一步，所述认证服务器接入于所述LTE网络。
从上述方案可以看出，本发明的通信方法、装置和系统，利用LTE网络中的认证服务器，对接入LTE网络的CPE设备所下挂的LAN装置进行认证，从而解决了CPE设备下挂的LAN装置的合法性认证的问题，提高了整个通信系统的安全性。
附图说明
图1为现有的一种利用CPE设备并通过LTE网络接入企业PDN的网络结构简图。
图2为本发明实施例的通信方法流程图；
图3为本发明实施例的通信系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种通信方法，包括：
步骤1、CPE设备判断通过LAN端口接入的终端是否已经认证通过；
步骤2、如果终端已经认证通过，则CPE设备转发终端和专用网络之间的交互通信信息；
步骤3、如果端没有认证，则CPE设备利用认证服务器对终端进行认证。
在一个具体实施例中，在步骤2中，CPE设备利用认证服务器判断终端是否已经认证通过。作为一个具体实施例，认证服务器为RADIUS(Remote Authentication Dial InUser Service，远程拨号认证服务)认证服务器，认证服务器接入于LTE网络。认证的认证协议为802.1x，认证的认证模式为MAC认证模式。
在一个具体实施例中，终端通过LAN端口连接于CPE设备，CPE设备通过LTE网络与专用网络进行通信。
本发明实施例还提供了一种通信装置，包括认证判断模块、通信模块和认证处理模块。其中，认证判断模块用于判断通过LAN端口接入的终端是否已经认证通过。通信模块用于在认证判断模块判断出终端已经认证通过后，转发终端和专用网络之间的交互通信信息。认证处理模块用于在认证判断模块判断出终端没有认证后，利用认证服务器对终端进行认证。
另外，本发明实施例还提供了一种通信系统，如图3所示，包括终端1、CPE设备2、认证服务器3和专用网络4。其中，终端1通过LAN端口接入CPE设备2，CPE设备2通过LTE网络5与专用网络4进行通信。CPE设备2判断终端1是否已经认证通过，如果终端1已经认证通过，则CPE设备2转发终端1和专用网络4之间的交互通信信息，如果终端1没有认证，则CPE设备2利用认证服务器3对终端1进行认证。
在一个具体实施例中，认证服务器3为RADIUS认证服务器。认证服务器3接入于LTE网络5。
在一个具体实施例中，LTE网络5包括基站51和核心网52。专用网络4接入于核心网52，认证服务器3接入于核心网52。CPE设备2通过基站51接入LTE网络5。终端1例如通过LAN连接于CPE设备2的计算机、摄像机等设备。CPE设备2可下挂多个终端1，而每个基站51可以接入多个CPE设备2。
在一个具体实施例中，CPE设备2对下挂的终端1进行接入认证，认证协议采用802.1x。采用MAC认证模式对下挂的每个终端1进行认证。
在一个具体实施例中，CPE设备2上联对接RADIUS认证服务器，CPE设备2下挂的每个终端1都必须在RADIUS认证服务器进行开户。CPE设备2获取到下挂终端1的接入用户名和密码后，交由RADIUS认证服务器进行合法性检查。
一旦下挂终端1的MAC合法性认证通过，才允许后续的下挂终端1进行IP报文转发(CPE用户面报文)。
为实现本发明的目的，在意一个具体实施例中，可在CPE设备的linux内核内增加如下处理模块。
1)设备认证判决模块：解析收到以太网报文的源MAC地址(即终端的MAC地址)，如果已经认证通过，则进行正常的网络协议栈处理流程；如果源MAC地址没有认证，则转入设备认证处理模块。
2)设备认证处理模块：负责终端的首次认证发起和802.1x认证协议的报文接收和发送处理。
同时，在CPE用户面增加设备认证处理应用程序，该程序主要实现如下功能：
1)终端认证的发起。
2)和终端交互的802.1x协议解析和状态流程处理。
3)终端认证状态的维护。
4)与RADIUS认证服务器进行通信，请求终端的用户名和密码认证，并获取认证结果。
本发明的通信方法、装置和系统，利用LTE网络中的认证服务器，对接入LTE网络的CPE设备所下挂的LAN装置进行认证，从而解决了CPE设备下挂的LAN装置的合法性认证的问题，提高了整个通信系统的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：
CPE设备判断通过LAN端口以有线接入方式接入的终端是否已经认证通过，其中，所述CPE设备通过基站接入LTE网络，所述CPE设备放在室外；
如果所述终端已经认证通过，则所述CPE设备转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息，其中，所述专用网络接入于所述LTE网络中的核心网；
如果所述终端没有认证，则所述CPE设备利用认证服务器对所述终端进行认证，其中，所述认证服务器接入于所述核心网。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于：
所述CPE设备利用所述认证服务器判断所述终端是否已经认证通过。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于：
所述认证服务器为RADIUS认证服务器。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于：
所述终端通过LAN端口连接于所述CPE设备，所述CPE设备通过LTE网络与所述专用网络进行通信。
5.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于：
所述认证的认证协议为802.1x，所述认证的认证模式为物理地址MAC认证模式。
6.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置放在室外，所述通信装置通过基站接入LTE网络，包括：
认证判断模块，用于判断通过LAN端口以有线接入方式接入的终端是否已经认证通过；
通信模块，用于在所述认证判断模块判断出所述终端已经认证通过后，转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息，其中，所述专用网络接入于所述LTE网络中的核心网；
认证处理模块，用于在所述认证判断模块判断出所述终端没有认证后，利用认证服务器对所述终端进行认证，其中，所述认证服务器接入于所述核心网。
7.一种通信系统，其特征在于，包括：
终端、CPE设备、认证服务器和专用网络；其中，
所述终端通过LAN端口以有线接入方式接入所述CPE设备，所述CPE设备通过LTE网络与所述专用网络进行通信，所述CPE设备放在室外；
所述CPE设备判断所述终端是否已经认证通过，如果所述终端已经认证通过，则所述CPE设备转发所述终端和专用网络之间的交互通信信息，如果所述终端没有认证，则所述CPE设备利用认证服务器对所述终端进行认证；
所述CPE设备通过基站接入所述LTE网络，所述专用网络接入于所述LTE网络中的核心网，所述认证服务器接入于所述核心网。
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于：
所述认证服务器为RADIUS认证服务器。
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