CN112533198A - 一种密钥生成方法及装置和mme - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种密钥生成方法及装置和MME，本申请通过将用于生成初始密钥KeNB的NAS Count设置为一个固定取值，在无可用的上行NAS Count时，仍然能够生成初始密钥KeNB，而且保证了UE和MME二者生成一致的密钥KeNB，为UE成功从5G切换到4G提供了保障。

Description

一种密钥生成方法及装置和MME
技术领域
本申请涉及但不限于移动通信技术，尤指一种密钥生成方法及装置和MME。
背景技术
空闲模式下，用户设备(UE，User Equipment)从第五代移动通信(5G，The 5thGeneration Mobile Communications)移动到第四代移动通信(4G，The 4th GenerationMobile Communications)时，5G核心网的接入和移动性管理功能(AMF，Access andMobility Management Function)需要将5G安全上下文映射为4G安全上下文，比如：通过5G安全上下文中的密钥Kamf和上行非接入层(NAS，Non Access Stratum)序列号，生成4G安全上下文中的基础密钥Kasme。随后，AMF会将生成的映射4G安全上下文传递给4G核心网的移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)，以便4G网络在随后与UE进行消息交互时，对消息进行加密和完保。
空闲模式下，当UE从5G移动4G时，如果UE存在上行数据或者上行信令需要传递，那么，UE会在发送的请求消息如跟踪区更新请求(TAU Request)中携带激活标记，这样，MME在向UE下发TAU接受(TAU Accept)消息时，会同时向演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)下发初始上下文建立请求(Initial Context Setup Request)，并在Initial Context SetupRequest中携带初始密钥KeNB，以便E-UTRAN激活接入层(AS，Access Stratum)安全上下文。
根据3GPP 33.501规范中初始密钥KeNB的生成定义，MME会根据5G AMF传递过来的映射4G安全上下文中的基础密钥Kasme以及上行NAS计数(Count)来生成初始密钥KeNB。根据规范，上行NAS Count取值规则为：
如果在下发TAU Accept之前，MME未触发安全模式命令(Security Mode Command)过程，则上行NAS Count为TAU Request消息关联的NAS Count；否则，上行NAS Count为UE回复的安全模式完成(Security Mode Complete)消息所关联的NAS Count。
但是，对于空闲模式下5G切换到4G的场景，UE使用UE自身在5G侧生成的5G安全上下文对自身发送的TAU Request消息进行安全保护，也就是说，TAU Request所关联的NASCount并不是4G安全上下文的上行NAS Count。因此，当MME在下发TAU Accept给UE之前，如果没有执行Security Mode Command过程，那么，UE和MME将会由于无法取得上行NASCount，而导致无法生成密钥KeNB，或者UE和MME二者生成不一致的密钥KeNB，从而导致AS层安全激活失败，进而导致UE从5G切换至4G失败。
发明内容
本申请提供一种密钥生成方法及装置和MME，能够保证UE和MME二者生成一致的密钥，为UE成功从5G切换到4G提供保障。
本申请提供了一种密钥生成方法，包括：
移动管理实体MME利用取值固定的上行非接入层计数NAS Count生成初始密钥KeNB。
在一种示例性实例中，所述MME利用取值固定的上行NAS Count生成初始密钥KeNB，包括：
所述MME根据基础密钥Kasme和所述取值固定的上行NAS Count，生成所述初始密钥KeNB；其中，基础密钥Kasme来自第五代移动通信5G核心网的接入和移动性管理功能AMF的映射第四代移动通信4G安全上下文。
在一种示例性实例中，所述生成初始密钥KeNB之前，还包括：
所述MME需要下发携带有所述初始密钥KeNB的初始上下文建立请求。
在一种示例性实例中，所述需要下发携带有初始密钥KeNB的初始上下文建立请求，包括：
所述MME获知用户设备UE从5G跟踪区更新到4G，并判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令。
在一种示例性实例中，所述判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令，包括：
所述MME接收到来自所述UE的携带有激活标记的跟踪区更新TAU请求消息。
在一种示例性实例中，所述需要下发携带有初始密钥KeNB的初始上下文建立请求，包括：
所述MME获知用户设备UE从5G跟踪区更新TAU到4G，并确定出需要激活用户面。
在一种示例性实例中，所述确定出需要激活用户面，包括：
所述MME根据所述MME本地配置或其他原因，确定出需要激活用户面。
在一种示例性实例中，所述取值固定的上行NAS Count为：232-1，或者0。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的密钥生成方法。
本申请又提供了一种实现密钥生成的装置，包括处理器、存储器；其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序：用于执行上述任一项所述的密钥生成方法的步骤。
本申请再提供了一种移动管理实体MME，至少包括上述实现密钥生成的装置。
本申请通过将用于生成初始密钥KeNB的NAS Count设置为一个固定取值，在无可用的上行NAS Count时，仍然能够生成初始密钥KeNB，而且保证了UE和MME二者生成一致的密钥KeNB，为UE成功从5G切换到4G提供了保障。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请密钥生成方法的第一实施例的流程示意图；
图2为本申请密钥生成方法的第二实施例的流程示意图。
具体实施方式
在本申请一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请发明人发现，对于UE从5G TAU到4G的情况，当4G MME判断需要生成初始密钥KeNB并携带在Initial Context Setup Request中发送给E-UTRAN时，相关技术中没有明确生成初始密钥KeNB所使用的上行NAS Count的具体取值，因此，很可能会导致由于UE和MME双方采用不同取值的上行NAS Count，从而计算出不一致的初始密钥KeNB，从而引起UE无法成功从5G TAU到4G。
对于UE从5G TAU到4G的场景，为了保证UE和MME生成一致的初始密钥KeNB，本申请提供一种密钥生成方法，包括：
MME利用取值固定的上行NAS Count生成初始密钥KeNB。
在一种示例性实例中，MME利用取值固定的上行NAS Count生成初始密钥KeNB，可以包括：
MME根据基础密钥Kasme和取值固定的上行NAS Count，生成初始密钥KeNB；其中，基础密钥Kasme来自5G核心网的AMF的映射4G安全上下文(Mapped 4G Security Context)。
在一种示例性实例中，取值固定的上行NAS Count可以为如：232-1，或者0等。
本申请通过将用于生成初始密钥KeNB的NAS Count设置为一个固定取值，在无可用的上行NAS Count时，仍然能够生成初始密钥KeNB，而且保证了UE和MME二者生成一致的密钥KeNB，为UE成功从5G切换到4G提供了保障。
在一种示例性实例中，本申请方法还包括：
MME将生成的初始密钥KeNB携带在Initial Context Setup Request中发送给E-UTRAN。
在一种示例性实例中，本申请中生成初始密钥KeNB之前，还包括：
MME需要下发携带有初始密钥KeNB的Initial Context Setup Request。
在一种示例性实例中，需要下发携带有初始密钥KeNB的Initial Context SetupRequest，可以包括：
MME获知UE从5G TAU到4G，并判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令或者确定出需要激活用户面。
在一种示例性实例中，MME判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令，可以包括：
MME接收到来自UE的携带有激活标记的TAU Request消息。
在一种示例性实例中，MME确定出需要激活用户面，可以包括：
MME接收到来自UE的未携带激活标记的TAU Request消息，但由于MME本地配置或其他原因，MME确定出需要激活用户面。这里，需要激活用户面的其他原因可能是MME已经收到SGW的下行数据通知、专载激活等；MME的本地配置可以是一个开关，比如是否支持在TAU过程中激活用户面等。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述的密钥生成方法。
本发明实施例还提供一种实现密钥生成的装置，包括处理器、存储器；其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序：用于执行上述任一项所述的密钥生成方法的步骤。
本发明实施例还提供一种MME，包括上述任一项实现密钥生成的装置。
下面结合具体实施例对本申请密钥生成方法的应用进行详细描述。
第一实施例，如图1所示，本申请密钥生成方法可以包括：
步骤100：UE已注册到5G系统。
步骤101：UE检测到需要启动4G系统，第一实施例中，假设UE此时存在需要上传的上行数据，那么，UE向MME发送TAU Request消息，在TAU Request消息中携带有激活标记(Active Flag)。
步骤102：MME根据来自5G核心网的AMF的映射4G安全上下文中的基础密钥Kasme，以及取值固定的NAS Count如232-1或0，计算生成初始密钥KeNB。
步骤103：MME将计算得到的初始密钥KeNB携带在Initial Context SetupRequest中发送给E-UTRAN。
第二实施例，如图2所示，本申请密钥生成方法可以包括：
步骤200：UE已注册到5G系统。
步骤201：UE检测到需要启动4G系统，第二实施例中，假设UE向MME发送TAURequest消息，并且在TAU Request消息中未携带激活标记。
步骤202：第二实施例中，假设由于MME本地配置或其他原因，确定出需要激活用户面，那么，会根据来自5G核心网的AMF的映射4G安全上下文中的基础密钥Kasme，以及取值固定的NAS Count如232-1或0，计算生成初始密钥KeNB。
这里，需要激活用户面的其他原因可能是MME已经收到SGW的下行数据通知、专载激活等；MME的本地配置可以是一个开关，比如是否支持在TAU过程中激活用户面等。
步骤203：MME将计算得到的初始密钥KeNB携带在Initial Context SetupRequest中发送给E-UTRAN。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种密钥生成方法，包括：
移动管理实体MME利用取值固定的上行非接入层计数NAS Count生成初始密钥KeNB。
2.根据权利要求1所述的密钥生成方法，其中，所述MME利用取值固定的上行NAS Count生成初始密钥KeNB，包括：
所述MME根据基础密钥Kasme和所述取值固定的上行NAS Count，生成所述初始密钥KeNB；其中，基础密钥Kasme来自第五代移动通信5G核心网的接入和移动性管理功能AMF的映射第四代移动通信4G安全上下文。
3.根据权利要求1所述的密钥生成方法，所述生成初始密钥KeNB之前，还包括：
所述MME需要下发携带有所述初始密钥KeNB的初始上下文建立请求。
4.根据权利要求3所述的密钥生成方法，其中，所述需要下发携带有初始密钥KeNB的初始上下文建立请求，包括：
所述MME获知用户设备UE从5G跟踪区更新到4G，并判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令。
5.根据权利要求4所述的密钥生成方法，其中，所述判断出UE存在需要上传的上行数据或者上行信令，包括：
所述MME接收到来自所述UE的携带有激活标记的跟踪区更新TAU请求消息。
6.根据权利要求3所述的密钥生成方法，其中，所述需要下发携带有初始密钥KeNB的初始上下文建立请求，包括：
所述MME获知用户设备UE从5G跟踪区更新TAU到4G，并确定出需要激活用户面。
7.根据权利要求6所述的密钥生成方法，其中，所述确定出需要激活用户面，包括：
所述MME根据所述MME本地配置或其他原因，确定出需要激活用户面。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其中，所述取值固定的上行NAS Count为：232-1，或者0。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1～权利要求8任一项所述的密钥生成方法。
10.一种实现密钥生成的装置，包括处理器、存储器；其中，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序：用于执行权利要求1～权利要求8任一项所述的密钥生成方法的步骤。
11.一种移动管理实体MME，包括权利要求10所述实现密钥生成的装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478743A (zh) * 2008-01-03 2009-07-08 大唐移动通信设备有限公司 一种eps承载管理的方法和装置
CN106658492A (zh) * 2015-07-23 2017-05-10 中兴通讯股份有限公司 密钥更新方法及装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101355507B (zh) * 2008-09-12 2012-09-05 中兴通讯股份有限公司 更新跟踪区时的密钥生成方法及系统
CN102316451B (zh) * 2010-07-02 2013-12-04 电信科学技术研究院 一种下一跳链计数器的处理方法及设备
CN103476028B (zh) * 2013-08-30 2017-04-05 大唐移动通信设备有限公司 Nas count翻转时nas消息的处理方法及装置
CN106375989B (zh) * 2015-07-20 2019-03-12 中兴通讯股份有限公司 实现接入层安全的方法及用户设备和无线接入小节点

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478743A (zh) * 2008-01-03 2009-07-08 大唐移动通信设备有限公司 一种eps承载管理的方法和装置
CN106658492A (zh) * 2015-07-23 2017-05-10 中兴通讯股份有限公司 密钥更新方法及装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERICSSON: "EUTRA connected to 5GC: clause 8 and Annex A", 3GPP TSG-SA WG3 MEETING #94 S3-190280 *
HUAWEI等: "Discussion on LTE Call Redirection", 3GPP TSG-RAN WG2#100 R2-1713214 *
INTEL DEUTSCHLAND GMBH等: "Correction of handling of 5G security contexts during EPS to 5GS idle mode mobility", 3GPP TSG-SA3 MEETING #96 S3-192997 *

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