CN111132165A - 基于区块链的5g通信无卡接入方法、设备及存储介质 - Google Patents

基于区块链的5g通信无卡接入方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种基于区块链的5G通信无卡接入方法、设备及存储介质。本发明实施例通过5G终端设备通过区块链网络访问临时身份注册服务器，并通过该区块链网络接收所述临时身份注册服务器给所述5G终端设备分配的用户永久标识SUPI，将所述SUPI写入用于承载软SIM卡的容器中，使得该容器可以根据SUPI、鉴权密钥、运营商公钥等信息生成软SIM卡，从而使得无物理实体SIM卡的5G终端设备可以通过其生成的软SIM卡接入到5G网络中，同时还可以使得5G网络中的5G新无线基站、以及5G核心网中的其他网元不做改动，从而在尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现可无卡用户的接入过程。

Description

基于区块链的5G通信无卡接入方法、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于区块链的5G通信无卡接入方法、设备及存储介质。
背景技术
在当前5G网络中，若终端设备需要接入5G网络，则该终端设备的用户需要去营业厅办理用户识别卡(Subscriber Identity Module，SIM)卡。由于移动网络默认所有的终端设备都可以被呼叫寻址，如果终端设备没有SIM卡，则该终端设备无法获得全局唯一的身份，也无法完成终端设备接入认证，从而无法享用任何5G业务。
现有技术中，虽然终端设备无SIM卡也可以接入5G网络，但是需要修改现有的接入认证流程，实现起来较为复杂，因此，如何在尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现无卡用户的接入成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种基于区块链的5G通信无卡接入方法、设备及存储介质，以尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现可无卡用户的接入过程。
第一方面，本发明实施例提供一种基于区块链的5G通信无卡接入方法，包括：
5G终端设备在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
所述5G终端设备通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
所述5G终端设备采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI；
所述5G终端设备生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法；
所述5G终端设备获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
所述5G终端设备将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡；
所述5G终端设备将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
第二方面，本发明实施例提供一种基于区块链的5G通信无卡接入方法，包括：
临时身份注册服务器通过区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
所述临时身份注册服务器根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI；
所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
第三方面，本发明实施例提供一种5G终端设备，包括：
通过所述通讯接口在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI；
生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法；
获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡；
通过所述通讯接口将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
第四方面，本发明实施例提供一种临时身份注册服务器，包括：
存储器；
处理器；
通讯接口；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以下操作：
通过所述通讯接口从区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI；
通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
通过所述通讯接口将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现第一方面或第二方面所述的方法。
本发明实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法、设备及存储介质，通过5G终端设备通过区块链网络访问临时身份注册服务器，并通过该区块链网络接收所述临时身份注册服务器给所述5G终端设备分配的用户永久标识SUPI，将所述SUPI写入用于承载软SIM卡的容器中，使得该容器可以根据SUPI、鉴权密钥、运营商公钥等信息生成软SIM卡，从而使得无物理实体SIM卡的5G终端设备可以通过其生成的软SIM卡接入到5G网络中，同时还可以使得5G网络中的5G新无线基站、以及5G核心网中的其他网元不做改动，从而在尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现可无卡用户的接入过程。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种通信系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法流程图；
图3为本发明另一实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法流程图；
图4为本发明实施例提供的5G终端设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的临时身份注册服务器的结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法，可以适用于图1所示的通信系统。如图1所示，该通信系统包括：5G终端设备11、5G新无线基站12、用户面网元功能(User Plane Function，UPF)13、网元14、统一的用户数据管理(Unified DataManagement，UDM)功能15、临时身份注册服务器16，其中，网元14可以包括接入与移动性管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)和会话管理功能(SessionManagement Function，SMF)。在一些实施例中，AMF和SMF可以分别部署在不同的设备中。5G新无线基站即5G的新无线接入技术(New Radio Access Technology，NR)基站(nextgeneration Node B，gNB)。
可以理解，此处只是示意性说明。其中，临时身份注册服务器可以是一个或者是多个云端服务器，云端服务器也就是云服务器，是一个服务器集群，有很多服务器，和通用的计算机架构类似，云端服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等。5G终端设备11例如为智能手机、平板电脑等。
本发明实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
图2为本发明实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法流程图。本发明实施例针对现有技术的如上技术问题，提供了基于区块链的5G通信无卡接入方法，该方法具体步骤如下：
步骤201、5G终端设备在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识。
如图1所示，5G终端设备11可以通过两个通道接入5G网络，例如，临时身份注册服务器16为5G网络中的网元，如此，5G终端设备11可通过两个通道与临时身份注册服务器16进行通信，其中一个通道为区块链网络，另一个通道为5G通道，该5G通道中包括5G新无线基站12和用户面网元功能(User Plane Function，UPF)13。具体的，5G终端设备11可以通过WIFI网络或其他运营商的网络接入到区块链网络中。
另外，5G终端设备11还可以安装有运营商的应用程序(Application，APP)，该运营商可以是该5G终端设备11需要接入的目标运营商，如上所述的其他运营商可以是除该目标运营商之外的运营商。该APP可用于5G终端设备11在该目标运营商的5G网络中进行注册。该APP中可内置有该临时身份注册服务器16的地址信息。或者，该临时身份注册服务器16的地址信息也可以由用户来输入。5G终端设备11和该临时身份注册服务器16均是该区块链网络中的节点。
具体的，5G终端设备11中的该APP可以对该临时身份注册服务器16进行访问，以便5G终端设备11在该临时身份注册服务器16上进行临时身份注册，并申请该临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配一个临时的SUPI。具体的，5G终端设备11可以采用5G终端设备11的私钥对待发送到该区块链网络中的广播消息进行私钥签名，该广播消息包括5G终端设备11的公钥、临时身份注册服务器16的区块链标识和5G终端设备11请求获得用户永久标识(Subscription Permanent Identifier，SUPI)的请求标识。进一步，5G终端设备11将该私钥签名后的广播消息发送到区块链网络中。
步骤202、所述5G终端设备通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息。
当该临时身份注册服务器16接收到该私钥签名后的广播消息时，先采用该5G终端设备11的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，采用该5G终端设备11的公钥按照预设的加密算法对该临时身份注册服务器16给该5G终端设备11分配的SUPI进行加密，得到加密信息。进一步，该临时身份注册服务器16采用该临时身份注册服务器16的私钥对该加密信息进行私钥签名，得到私钥签名后的加密信息，并将该私钥签名后的加密信息以广播的方式发送到该区块链网络中，从而使得5G终端设备11可以接收到该私钥签名后的加密信息。
步骤203、所述5G终端设备采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI。
当5G终端设备11接收到该临时身份注册服务器16以广播方式在该区块链网络中广播的私钥签名后的加密信息时，先采用该临时身份注册服务器16的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，该临时身份注册服务器16再采用5G终端设备11的私钥对该加密信息按照预设的解密算法进行解密，得到该临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配的SUPI。
步骤204、所述5G终端设备生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法。
在本申请实施例中，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以具有生成软SIM卡的功能，其中，软SIM卡可以理解成与物理实体的SIM卡具有相同功能、且通过软件方式实现的SIM卡。当用户点击该应用程序的生成软SIM卡的功能时，可启动一个隔离的容器，该容器可用来承载软SIM卡。其中，5G终端设备11或5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序访问该容器的方式可以模拟访问物理实体SIM卡的方式。此外，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以禁止该容器被其他方式所访问。另外，该容器在生成的时候，该容器中还可以内置有该运营商的公钥、集成电路卡识别码(Integrate circuit cardidentity，ICCID)、A3算法、A5算法、A8算法等信息。该容器可以自己生成一个鉴权密钥，该鉴权密钥记为Ki。
步骤205、所述5G终端设备获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥。
可选的，所述鉴权密钥是所述容器生成的。
当该容器生成该鉴权密钥Ki后，该容器还可以采用该运营商的公钥对该鉴权密钥Ki进行加密，得到加密后的鉴权密钥。进一步，该容器可以将该加密后的鉴权密钥发送给5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序。
步骤206、所述5G终端设备将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡。
当5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序接收到该容器加密后的鉴权密钥之后，该应用程序还可以进一步将临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配的用户永久标识SUPI写入到该容器中，从而生成软SIM卡。
步骤207、所述5G终端设备将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
进一步，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以将该容器采用该运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过区块链网络发送给临时身份注册服务器16，该临时身份注册服务器16将该加密后的鉴权密钥记录下来，进一步，临时身份注册服务器16将该5G终端设备11的临时SUPI和该加密后的鉴权密钥进行关联，并将该5G终端设备11的临时SUPI和该加密后的鉴权密钥一并发送给用户数据管理UDM网元15，UDM网元15采用该运营商的私钥对该加密后的鉴权密钥进行解密后得到该鉴权密钥Ki。
可选的，所述5G终端设备将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，包括：所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥对所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥进行私钥签名；所述5G终端设备将所述私钥签名后的加密后的鉴权密钥广播到所述区块链网络中。
例如，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序接收到该容器发送的采用该运营商的公钥加密后的鉴权密钥时，5G终端设备11采用5G终端设备11的私钥对该加密后的鉴权密钥进行私钥签名，并将该私钥签名后的加密后的鉴权密钥以广播方式发送到该区块链网络中。当该临时身份注册服务器16接收到该私钥签名后的加密后的鉴权密钥时，该临时身份注册服务器16先采用5G终端设备11的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，该临时身份注册服务器16再将该加密后的鉴权密钥记录下来。
此外，5G终端设备11中的5G通信模块也可以按照访问物理实体SIM卡的方式来访问该容器中的软SIM卡。从而使得5G终端设备11可以按照与包括物理实体SIM一样的方式接入5G网络。另外，由于UDM网元15可以安全的获取到鉴权密钥Ki，因此，5G终端设备11在包括该软SIM卡的情况下的整个注册流程与5G终端设备11在包括物理实体SIM卡的情况下的整个注册流程相同，也就是说，5G网络中的5G新无线基站12、以及5G核心网中的其他网元在不做改动的情况下即可实现无物理实体SIM卡的5G终端设备的接入。
本发明实施例通过5G终端设备通过区块链网络访问临时身份注册服务器，并通过该区块链网络接收所述临时身份注册服务器给所述5G终端设备分配的用户永久标识SUPI，将所述SUPI写入用于承载软SIM卡的容器中，使得该容器可以根据SUPI、鉴权密钥、运营商公钥等信息生成软SIM卡，从而使得无物理实体SIM卡的5G终端设备可以通过其生成的软SIM卡接入到5G网络中，同时还可以使得5G网络中的5G新无线基站、以及5G核心网中的其他网元不做改动，从而在尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现可无卡用户的接入过程。
图3为本发明另一实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法流程图。在上述实施例的基础上，本实施例提供的基于区块链的5G通信无卡接入方法具体包括如下步骤：
步骤301、临时身份注册服务器通过区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识。
如图1所示，5G终端设备11可以通过两个通道接入5G网络，例如，临时身份注册服务器16为5G网络中的网元，如此，5G终端设备11可通过两个通道与临时身份注册服务器16进行通信，其中一个通道为区块链网络，另一个通道为5G通道，该5G通道中包括5G新无线基站12和用户面网元功能(User Plane Function，UPF)13。具体的，5G终端设备11可以通过WIFI网络或其他运营商的网络接入到区块链网络中。
另外，5G终端设备11还可以安装有运营商的应用程序(Application，APP)，该运营商可以是该5G终端设备11需要接入的目标运营商，如上所述的其他运营商可以是除该目标运营商之外的运营商。该APP可用于5G终端设备11在该目标运营商的5G网络中进行注册。该APP中可内置有该临时身份注册服务器16的地址信息。或者，该临时身份注册服务器16的地址信息也可以由用户来输入。5G终端设备11和该临时身份注册服务器16均是该区块链网络中的节点。
具体的，5G终端设备11中的该APP可以对该临时身份注册服务器16进行访问，以便5G终端设备11在该临时身份注册服务器16上进行临时身份注册，并申请该临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配一个临时的SUPI。具体的，5G终端设备11可以采用5G终端设备11的私钥对待发送到该区块链网络中的广播消息进行私钥签名，该广播消息包括5G终端设备11的公钥、临时身份注册服务器16的区块链标识和5G终端设备11请求获得用户永久标识(Subscription Permanent Identifier，SUPI)的请求标识。进一步，5G终端设备11将该私钥签名后的广播消息发送到区块链网络中。
步骤302、所述临时身份注册服务器根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI。
当该临时身份注册服务器16接收到该私钥签名后的广播消息时，先采用该5G终端设备11的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，该临时身份注册服务器16给该5G终端设备11分配SUPI。
步骤303、所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息。
该临时身份注册服务器16可以采用该5G终端设备11的公钥按照预设的加密算法对该临时身份注册服务器16给该5G终端设备11分配的SUPI进行加密，得到加密信息。进一步，该临时身份注册服务器16采用该临时身份注册服务器16的私钥对该加密信息进行私钥签名，得到私钥签名后的加密信息，并将该私钥签名后的加密信息以广播的方式发送到该区块链网络中，从而使得5G终端设备11可以接收到该私钥签名后的加密信息。
步骤304、所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥。
当5G终端设备11接收到该临时身份注册服务器16以广播方式在该区块链网络中广播的私钥签名后的加密信息时，先采用该临时身份注册服务器16的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，该临时身份注册服务器16再采用5G终端设备11的私钥对该加密信息按照预设的解密算法进行解密，得到该临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配的SUPI。
在本申请实施例中，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以具有生成软SIM卡的功能，其中，软SIM卡可以理解成与物理实体的SIM卡具有相同功能、且通过软件方式实现的SIM卡。当用户点击该应用程序的生成软SIM卡的功能时，可启动一个隔离的容器，该容器可用来承载软SIM卡。其中，5G终端设备11或5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序访问该容器的方式可以模拟访问物理实体SIM卡的方式。此外，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以禁止该容器被其他方式所访问。另外，该容器在生成的时候，该容器中还可以内置有该运营商的公钥、集成电路卡识别码(Integrate circuit cardidentity，ICCID)、A3算法、A5算法、A8算法等信息。该容器可以自己生成一个鉴权密钥，该鉴权密钥记为Ki。
当该容器生成该鉴权密钥Ki后，该容器还可以采用该运营商的公钥对该鉴权密钥Ki进行加密，得到加密后的鉴权密钥。进一步，该容器可以将该加密后的鉴权密钥发送给5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序。
当5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序接收到该容器加密后的鉴权密钥之后，该应用程序还可以进一步将临时身份注册服务器16给5G终端设备11分配的用户永久标识SUPI写入到该容器中，从而生成软SIM卡。
5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序还可以将该容器采用该运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过区块链网络发送给临时身份注册服务器16，从而使得该临时身份注册服务器16可以通过该区块链网络接收到5G终端设备11发送的加密后的鉴权密钥。
可选的，所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，包括：所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥签名后的加密后的鉴权密钥。
例如，5G终端设备11所安装的该运营商的应用程序接收到该容器发送的采用该运营商的公钥加密后的鉴权密钥时，5G终端设备11采用5G终端设备11的私钥对该加密后的鉴权密钥进行私钥签名，并将该私钥签名后的加密后的鉴权密钥以广播方式发送到该区块链网络中。当该临时身份注册服务器16接收到该私钥签名后的加密后的鉴权密钥时，该临时身份注册服务器16先采用5G终端设备11的公钥对该私钥签名进行验证，当该私钥签名通过验证后，该临时身份注册服务器16再将该加密后的鉴权密钥记录下来。
步骤305、所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
进一步，临时身份注册服务器16将该5G终端设备11的临时SUPI和该加密后的鉴权密钥进行关联，并将该5G终端设备11的临时SUPI和该加密后的鉴权密钥一并发送给用户数据管理UDM网元15，UDM网元15采用该运营商的私钥对该加密后的鉴权密钥进行解密后得到该鉴权密钥Ki。
此外，5G终端设备11中的5G通信模块也可以按照访问物理实体SIM卡的方式来访问该容器中的软SIM卡。从而使得5G终端设备11可以按照与包括物理实体SIM一样的方式接入5G网络。另外，由于UDM网元15可以安全的获取到鉴权密钥Ki，因此，5G终端设备11在包括该软SIM卡的情况下的整个注册流程与5G终端设备11在包括物理实体SIM卡的情况下的整个注册流程相同，也就是说，5G网络中的5G新无线基站12、以及5G核心网中的其他网元在不做改动的情况下即可实现无物理实体SIM卡的5G终端设备的接入。
本发明实施例通过5G终端设备通过区块链网络访问临时身份注册服务器，并通过该区块链网络接收所述临时身份注册服务器给所述5G终端设备分配的用户永久标识SUPI，将所述SUPI写入用于承载软SIM卡的容器中，使得该容器可以根据SUPI、鉴权密钥、运营商公钥等信息生成软SIM卡，从而使得无物理实体SIM卡的5G终端设备可以通过其生成的软SIM卡接入到5G网络中，同时还可以使得5G网络中的5G新无线基站、以及5G核心网中的其他网元不做改动，从而在尽量不改变当前接入认证流程的情况下实现可无卡用户的接入过程。
图4为本发明实施例提供的5G终端设备的结构示意图。本发明实施例提供的5G终端设备可以执行基于区块链的5G通信无卡接入方法实施例提供的处理流程，如图4所示，5G终端设备40包括：存储器41、处理器42、计算机程序和通讯接口43；其中，计算机程序存储在存储器41中，并被配置为由处理器42执行以下操作：通过所述通讯接口在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI；生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法；获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥；将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡；通过所述通讯接口将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
可选的，所述处理器通过所述通讯接口将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器时，具体用于：采用所述5G终端设备的私钥对所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥进行私钥签名；通过所述通讯接口将所述私钥签名后的加密后的鉴权密钥广播到所述区块链网络中。
可选的，所述鉴权密钥是所述容器生成的。
图4所示实施例的5G终端设备可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5为本发明实施例提供的临时身份注册服务器的结构示意图。本发明实施例提供的临时身份注册服务器可以执行基于区块链的5G通信无卡接入方法实施例提供的处理流程，如图5所示，临时身份注册服务器50包括：存储器51、处理器52、计算机程序和通讯接口53；其中，计算机程序存储在存储器51中，并被配置为由处理器52执行以下操作：通过所述通讯接口从区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI；通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥；通过所述通讯接口将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
可选的，所述处理器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥时，具体用于：通过所述区块链网络接收所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥签名后的加密后的鉴权密钥。
图5所示实施例的临时身份注册服务器可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的基于区块链的5G通信无卡接入方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种基于区块链的5G通信无卡接入方法，其特征在于，包括：
5G终端设备在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
所述5G终端设备通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
所述5G终端设备采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI；
所述5G终端设备生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法；
所述5G终端设备获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
所述5G终端设备将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡；
所述5G终端设备将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述5G终端设备将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，包括：
所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥对所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥进行私钥签名；
所述5G终端设备将所述私钥签名后的加密后的鉴权密钥广播到所述区块链网络中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鉴权密钥是所述容器生成的。
4.一种基于区块链的5G通信无卡接入方法，其特征在于，包括：
临时身份注册服务器通过区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
所述临时身份注册服务器根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI；
所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，包括：
所述临时身份注册服务器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥签名后的加密后的鉴权密钥。
6.一种5G终端设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；
通讯接口；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以下操作：
通过所述通讯接口在区块链网络中发送广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
通过所述区块链网络接收所述临时身份注册服务器发送的私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
采用所述临时身份注册服务器的公钥对所述私钥签名进行验证，当所述私钥签名通过验证后，采用所述5G终端设备的私钥对所述加密信息进行解密得到所述SUPI；
生成用于承载软SIM卡的容器，所述容器包括运营商的公钥、集成电路卡识别码ICCID、A3算法、A5算法、A8算法；
获取所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
将所述SUPI写入所述容器，以生成所述软SIM卡；
通过所述通讯接口将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器，以使所述临时身份注册服务器将所述SUPI和所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
7.根据权利要求6所述的5G终端设备，其特征在于，所述处理器通过所述通讯接口将所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥通过所述区块链网络发送给所述临时身份注册服务器时，具体用于：
采用所述5G终端设备的私钥对所述容器采用所述运营商的公钥加密后的鉴权密钥进行私钥签名；
通过所述通讯接口将所述私钥签名后的加密后的鉴权密钥广播到所述区块链网络中。
8.根据权利要求6或7所述的5G终端设备，其特征在于，所述鉴权密钥是所述容器生成的。
9.一种临时身份注册服务器，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；
通讯接口；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以下操作：
通过所述通讯接口从区块链网络接收5G终端设备发送的广播消息，所述广播消息包括所述5G终端设备的公钥、临时身份注册服务器的区块链标识、所述5G终端设备请求获得用户永久标识SUPI的请求标识；
根据所述广播消息给所述5G终端设备分配所述SUPI；
通过所述区块链网络向所述5G终端设备发送私钥签名后的加密信息，所述加密信息是所述临时身份注册服务器采用所述5G终端设备的公钥对所述SUPI进行加密后的信息；
通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥，所述加密后的鉴权密钥是由所述5G终端设备生成的用于承载软SIM卡的容器采用运营商的公钥加密后的鉴权密钥；
通过所述通讯接口将所述SUPI和所述加密后的鉴权密钥发送给用户数据管理UDM网元，以使所述5G终端设备通过所述软SIM卡接入所述运营商的5G网络。
10.根据权利要求9所述的临时身份注册服务器，其特征在于，所述处理器通过所述区块链网络接收所述5G终端设备发送的加密后的鉴权密钥时，具体用于：
通过所述区块链网络接收所述5G终端设备采用所述5G终端设备的私钥签名后的加密后的鉴权密钥。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
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