CN117061190A - SRv6协议转发路径传输方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种SRv6协议转发路径传输方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，涉及网络技术与安全技术领域。该方法包括：将多个目标转发节点对应生成的加密段列表填充至SRv6数据包，目标转发节点根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；基于第一解密密钥及第二解密密钥，解密得到目标转发节点对应的功能参数及下一个转发节点对应的节点网络地址参数；将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至下一个转发节点；本公开实施例攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探。

Description

SRv6协议转发路径传输方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及网络技术与安全技术领域，尤其涉及一种SRv6协议转发路径传输方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

SRv6(Segment Routing IPv6，基于源路由的分段路由)协议为互联网络提供了一种高效灵活的管控手段，具有部署简单、灵活扩展的特点，可以更好的实现流量调度和路径优化，并大幅度提升网络带宽的利用率，同时在众多行业中，都可利用SRv6可编程、可定制的传输路径的技术特点实现业务需要，SRv6协议使网络更加简化，并具有良好的可扩展性。

SRv6通过在报文头SRH中插入有顺序的段列表(Segment List)，来指导转发设备按照指定的转发路径进行报文转发。SRv6在转发路径中，会经由多个网络设备，现在网络节点中，广泛部署DPI(Deep packet inspection，深度报文解析)设备对往来的数据包进行分析，而SRH头中Segment List清楚标记了数据包转发的路径，对于某些行业比如金融、物流等对于传输安全比较敏感的行业场景和应用来说，攻击者易截获完整的转发路径及业务处理规则，定制化传输路径的暴露存在风险隐患。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种SRv6协议转发路径传输方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，至少在一定程度上克服相关技术中传输路径易被攻击存在风险隐患的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种SRv6协议转发路径传输方法，应用于目标转发节点，包括：根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；根据所述第一解密密钥解密所述目标转发节点对应的加密功能参数，得到所述目标转发节点对应的功能参数；根据所述第二解密密钥解密所述下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到所述下一个转发节点对应的节点网络地址参数；将填充后的所述节点网络地址参数替换为目标地址，将所述SRv6数据包转发至所述目标地址对应的所述下一个转发节点。

在本公开的一个实施例中，所述根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数包括：接收所述上一个转发节点发送的所述SRv6数据包；根据所述SRv6数据包的SegmentLeft字段值，确定所述目标转发节点的位置数据；根据所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥和所述加密功能参数，及所述下一个转发节点的所述加密节点网络地址参数。

在本公开的一个实施例中，所述根据所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥和所述加密功能参数，及所述下一个转发节点的所述加密节点网络地址参数包括：根据所述SRv6数据包的OptionalTLVs字段，及所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥。

在本公开的一个实施例中，所述根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥包括：根据所述目标转发节点对应的节点网络地址参数获取所述第一节点密钥及所述第二节点密钥；根据所述第一节点密钥与所述随机密钥得到所述第一解密密钥；根据所述第二节点密钥与所述随机密钥得到所述第二解密密钥。

在本公开的一个实施例中，在根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数之前，所述方法还包括：获取所述目标转发节点对应的所述随机密钥、所述第一节点密钥及所述第二节点密钥；将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；根据所述第二加密密钥加密生成所述下一个转发节点对应的所述加密节点网络地址参数；根据所述第一加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的所述加密功能参数。

在本公开的一个实施例中，还包括：将多个所述目标转发节点对应的多个加密节点网络地址参数、加密功能参数及所述随机密钥生成加密段列表，填充至所述SRv6数据包。

在本公开的一个实施例中，还包括：将多个所述目标转发节点对应的多个随机密钥存储至Optional TLVs字段；将多个所述目标转发节点对应的多个第一节点密钥、多个第二节点密钥存储至密钥库。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种SRv6协议转发路径传输方法，应用于配置节点，包括：获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；其中，所述第一加密密钥对应所述第一解密密钥；所述第二加密密钥对应所述第二解密密钥；根据所述第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；根据所述第二加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的加密功能参数。

在本公开的一个实施例中，还包括：将多个目标转发节点对应的所述加密节点网络地址参数、所述加密功能参数及所述随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包。

在本公开的一个实施例中，还包括：根据随机种子密钥生成器为转发路径上的多个所述目标转发节点生成对应的所述随机密钥；基于所述加密段列表的顺序，将多个所述随机密钥存储至所述SRv6数据包的OptionalTLVs字段。

在本公开的一个实施例中，还包括：将转发路径上的多个目标转发节点对应的第一节点密钥及第二节点密钥存储至密钥库。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种SRv6协议转发路径传输装置，包括：

参数接收模块，根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；

解密生成模块，根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；

第一解密模块，根据所述第一解密密钥解密所述目标转发节点对应的加密功能参数，得到所述目标转发节点对应的功能参数；

第二解密模块，根据所述第二解密密钥解密所述下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到所述下一个转发节点对应的节点网络地址参数；

转发模块，将填充后的所述节点网络地址参数替换为目标地址，将所述SRv6数据包转发至所述目标地址对应的所述下一个转发节点。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种SRv6协议转发路径传输装置，包括：

密钥获取模块，获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；

加密生成模块，将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；

第一加密模块，根据所述第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；

第二加密模块，根据所述第二加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的加密功能参数。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述SRv6协议转发路径传输方法。

根据本公开的另一个方面，还提供了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时实现上述任意一项所述的SRv6协议转发路径传输方法。

本公开的实施例所提供的SRv6协议转发路径传输方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，将多个目标转发节点对应的加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包，目标转发节点根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；根据目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；根据第一解密密钥解密目标转发节点对应的加密功能参数，得到目标转发节点对应的功能参数；根据第二解密密钥解密下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到下一个转发节点对应的节点网络地址参数；将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至目标地址对应的下一个转发节点，SegmentList中SID值分别由两个节点协同完成加密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输方法流程图；

图2示出本公开实施例中一种加密数据获取方法流程图；

图3示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输方法流程图；

图4示出本公开实施例中一种SRv6包头字段数据结构示意图；

图5示出本公开实施例中一种密钥库结构示意图；

图6示出本公开实施例中一种始发节点加密处理方法流程图；

图7示出本公开实施例中一种加密保护示意图；

图8示出本公开实施例中一种中间节点及终结节点加密处理方法流程图；

图9示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输装置示意图；

图10示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输装置示意图；

图11示出了可以应用于本公开实施例的SRv6协议转发路径传输方法或SRv6协议转发路径传输装置的示例性系统架构的示意图；和

图12示出本公开实施例中一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

为了便于理解，下面首先对本公开涉及到的几个名词进行解释如下：

SRv6(Segment Routing IPv6，基于源路由的分段路由)协议为互联网络提供了一种高效灵活的管控手段，具有部署简单、灵活扩展的特点，可以更好的实现流量调度和路径优化，并大幅度提升网络带宽的利用率。

下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。

首先，本公开实施例中提供了一种SRv6协议转发路径传输方法，该方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行。

图1示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输方法流程图，如图1所示，本公开实施例中提供的SRv6协议转发路径传输方法，应用于目标转发节点，包括如下步骤：

S102，根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数。

在一个实施例中，目标转发节点包括但不限于：始发节点、中间节点、终结节点、配置节点等，用于配置、和/或转发SRv6数据包等。

在一个实施例中，加密功能参数为加密后的Function和Args字段；加密节点网络地址参数为加密后的Locator字段。

在一个实施例中，配置节点根据业务需要定义及加密SRv6的转发路径，以及各个节点指定的功能和参数，形成一个完整的加密段列表SegmentList，将加密Segment List表将会放置在SRv6数据包；配置节点可为始发节点、中间节点，以始发节点为例进行介绍，始发节点获取目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；将随机密钥与第一节点密钥、第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；根据第二加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；根据第一加密密钥加密生成目标转发节点对应的加密功能参数；将多个目标转发节点对应的多个加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包。

在一个实施例中，接收上一个转发节点发送的SRv6数据包；根据SRv6数据包的Segment Left字段值，确定目标转发节点的位置数据；根据位置数据，确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数。

S104，根据目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥。

在一个实施例中，根据目标转发节点对应的节点网络地址参数获取第一节点密钥及第二节点密钥；根据第一节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥；根据第二节点密钥与随机密钥得到第二解密密钥；具体的，根据第一节点密钥与随机密钥进行异或操作得到第一解密密钥；根据第二节点密钥与随机密钥进行异或操作得到第二解密密钥。

在一个实施例中，根据目标转发节点对应的节点网络地址参数从密钥库中获取第一节点密钥及第二节点密钥。

在一个实施例中，每一个目标转发节点接收始发节点发送的与该目标转发节点对应的第一节点密钥及第二节点密钥。

需要说明的是，多个目标转发节点的第一节点密钥可相同也可不同，多个目标转发节点的第二节点密钥可相同也可不同，每一个目标转发节点的第一节点密钥与第二节点密钥可相同也可不同。

S106，根据第一解密密钥解密目标转发节点对应的加密功能参数，得到目标转发节点对应的功能参数。

S108，根据第二解密密钥解密下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到下一个转发节点对应的节点网络地址参数。

在一个实施例中，应用国密祖冲之算法中128-EEA3序列算法进行信息的加解密，该算法属于流密码技术，加密后的密文与原文长度一致。

S110，将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至目标地址对应的下一个转发节点。

在一个实施例中，按照SRv6协议，SRv6数据包在转发给下一个转发节点时，从每一个转发节点按照SRH包头中Segment List里取出下一转发节点的SID值进行解密操作，将解密出的Locator值再填充64位随机数值凑成128位的SID，将该SID置换IPv6包头的目标地址，即在转发前，提取下一转发节点的Locator值放置在IPv6包头的目标地址中，Function和Args字段可为空，或者随机数，Segment Left值减1，操作完毕，将SRv6数据包进行转发。

上述实施例中，依据SRv6协议的框架，对SRH中的Segment List中SID值进行基于预配置节点密钥的加密和保护，应用了2个节点密钥以及随机密钥分别对转发路径的Locator值和Function和Args分别加密保护，并且1个SID分别由两个转发节点协同完成加解密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性。

图2示出本公开实施例中一种加密数据获取方法流程图，如图2所示，本公开实施例中提供的加密数据获取方法，应用于目标转发节点，包括如下步骤：

S202，接收上一个转发节点发送的SRv6数据包。

S204，根据SRv6数据包的Segment Left字段值，确定目标转发节点的位置数据。

S206，根据位置数据，确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数。

在一个实施例中，根据SRv6数据包的Optional TLVs字段，及位置数据，确定目标转发节点对应的随机密钥；例如，根据SRv6数据包的Segment Left字段值，查找OptionalTLVs字段，确定目标转发节点为第三个转发节点，进而确定第三个转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及第四个转发节点的加密节点网络地址参数。

上述实施例中，根据SRv6数据包的Segment Left字段值，查找Optional TLVs字段，确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数，能够高效获取加密数据，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，从网络层提升了业务的安全性。

图3示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输方法流程图，如图3所示，本公开实施例中提供的SRv6协议转发路径传输方法，应用于配置节点，包括如下步骤：

S302，获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥。

在一个实施例中，配置节点可为始发节点。

S304，将随机密钥与第一节点密钥、第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；其中，第一加密密钥对应第一解密密钥；第二加密密钥对应第二解密密钥。

在一个实施例中，随机密钥与第一节点密钥进行异或计算得到第一加密密钥；随机密钥与第二节点密钥进行异或计算得到第二加密密钥。

S306，根据第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数。

需要说明的是，始发节点对应的下一个转发节点的Locator字段无需加密，因为始发节点要将该Locator作为目标地址放置在IPv6包头中。

S308，根据第二加密密钥加密生成目标转发节点对应的加密功能参数。

在一个实施例中，应用国密祖冲之算法中128-EEA3序列算法进行信息的加解密，该算法属于流密码技术，加密后的密文与原文长度一致。

S310，将多个目标转发节点对应的多个加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包。

图4示出本公开实施例中一种SRv6包头字段数据结构示意图，SRv6数据包的包头是在原IPv6包头后加了一个SRH包头，如图4所示：

前部是IPv6的包头Ipv6 Header，紧跟着是SRH包头SR Header及Data Payload；SRHeader中Segment List的字段中是一系列的SID，这些SID定制了IPv6数据包的转发路径中的每一个转发设备，正常的SRv6的数据包中Segment List的所有SID都是明文的，每经过一个转发节点，该节点都会从Segment List中提取下一个SID，将其替换为目标IPv6地址，并转发，整个转发过程中，Segment List中所有SID都可被截取，对于那些有着特殊安全需求的业务如金融、物流来说，Segment List中的各节点即是包含该业务集体处理的节点，而SID中的Function字段和Args字段则定义了节点对承载的数据的处理要求，这些信息完全向外暴露存在不安全隐患；将加密段列表填充至SRv6数据包，SRH中的Segment List中SID值进行基于预配置密钥的加密和保护，应用了2个节点密钥以及随机密钥分别对转发路径的Locator值和Function和Args分别加密保护，并且1个SID分别由两个转发节点协同完成加密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，从网络层提升了业务的安全性。

在一个实施例中，Ipv6 Header包括但不限于以下字段：Version、TraficClass、Flow Label、Payload Length、Next Hdr、Hop Limit、Source Address、DestinationAddress等。

在一个实施例中，SR Header包括但不限于以下字段：Next Header、Hdr Ext Len、Routing Type、Segment Left、Last Entry、Flags、段列表SegmentList、Optional TLVs等。

Segment List中的SID包括：节点网络地址参数Lacator、功能参数Function字段和Args字段分别为该SRv6数据包在节点处理的功能定义和参数，不具备路由信息和标识功能；其中，IPv6的地址总共128位，SID总长也是128位，Locator是64位，Function和Args一共64位。

在一个实施例中，将多个目标转发节点对应的多个随机密钥存储至OptionalTLVs字段；具体的，根据随机种子密钥生成器为转发路径上的多个目标转发节点生成对应的随机密钥，每一个随机密钥可为128位；基于加密段列表的顺序，将多个随机密钥存储至SRv6数据包的OptionalTLVs字段，将随SRv6数据包发送；中间节点及终结节点对OptionalTLVs字段的内容只读取，不修改，而随机密钥队列只用于一次业务使用，以实现加密密钥的每次业务都不一样，确保信息保护的可靠性。

在一个实施例中，将转发路径上的多个目标转发节点对应的第一节点密钥及第二节点密钥存储至密钥库。

SRv6协议转发路径加密保护方法，需要在参与SRv6转发的网络设备配置预配置密钥，SRv6头端设备是相关业务的发起与组织者，保存所有参与节点的预共享密钥库，图5示出本公开实施例中一种密钥库结构示意图，如图5所示，SR设备标识即是该设备的Locator，而预配置密钥有2个，分别是第一节点密钥Pre_Key_L_i和第二节点密钥Pre_Key_FA_i，这两个密钥都是128位，分别用来加密转发节点的Loactor，以及Function和Args字段，从而对Segment List中的整个转发路径以及功能参数进行了保护，使用两个不同的预配置节点密钥分别对Loactor和Function和Args参数加密，增加了攻击难度。按照SRv6协议，SRv6数据包在转发给下一个转发节点时，从每一个节点按照SRH包头中Segment List里取出下一转发节点的SID值进行解密操作，将解密出的Locator值再填充64位随机数值凑成128位的SID，将该SID置换IPv6包头的目标地址，即在转发前，提取下一转发节点的Locator值放置在IPv6包头的目标地址中，Function和Args字段可为空，或者随机数，Segment Left值减1，操作完毕，将SRv6数据包进行转发。

需要说明的是，始发节点配置所有转发节点的两个节点密钥，即第一节点密钥及第二节点密钥，完成整个加密Segment List中的SID的加密，中间节点、终结节点只有自己的两个节点密钥。

在一个是实施例中，任意的128位或256位随机数都可以作为第一节点密钥、第二节点密钥、随机密钥等；每一个转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥、和/或随机密钥可以相同也可以不同；同一个转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥、和/或随机密钥可以相同也可以不同。

上述实施例中，1个SID分别由两个转发节点协同完成加解密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性，适合多主机协同参与的应用场景，避免因为数据包的处理产生额外的转发时延。

图6示出本公开实施例中一种始发节点加密处理方法流程图，如图6所示，本公开实施例中提供的始发节点加密处理方法，应用于始发节点，包括如下步骤：

S602，始发节点首先根据业务需要定义SRv6的转发路径，以及各个节点指定的功能和参数，形成一个完整的原始段列表Segment List，同时对应原始Segment List表生成一个新Segment List加密信息表，用来存储加密后的Segment List，即加密段列表，将加密Segment List表将会放置在SRv6数据包的SRH包头中。

S604，每一个转发节点都有2个预配置节点密钥存储在始发节点的预配置密钥库中；同时始发节点还具备一个随机种子密钥生成器，始发节点为转发路径上的每一个转发节点生成一个随机密钥，每一个随机密钥都是128位，随机密钥对应加密Segment List的顺序形成字段列存储在SRH包头的Optional TLVs字段中，将随SRv6数据包发送，中间节点及终结节点对Optional TLVs字段的内容只读取，不修改，而随机密钥队列只用于一次业务使用，以实现加密密钥的每次业务都不一样，确保信息保护的可靠性。

S606，始发节点根据预配置节点密钥以及随机生成的随机密钥对所有转发节点节点网络地址参数Locator字段以及功能参数Function和Args内容进行加密，完成整个Segment List中的SID的加密。

图7示出本公开实施例中一种加密保护示意图，如图7所示：

对i号转发节点进行处理，首先始发节点从原始的Segment List表中提取i号转发节点对应的后64位，也即是Function和Args字段，将存储的该转发节点的预配置第一节点密钥Pre_Key_FA_i与随机种子密钥生成器生成的随机密钥Seed_Key_i进行异或操作形成第一加密密钥，通过128-EEA3序列密码算法进行流加密得到加密的Function和Args参数字段，加密的内容填充到加密Segment List表的i号转发节点中的Function和Args字段中存储；

将该转发节点的预配置第二节点密钥Pre_key_L_i与随机种子密钥生成器生成的随机密钥Seed_Key_i进行异或操作，得到一个第二加密密钥，在原始的Segment List表中提取下一个转发节点，即i+1号转发节点的Locator字段，用该第二加密密钥对Locator字段进行128-EEA3算法的加密，得到加密保护的Locator字段，该加密内容填充到加密SegmentList表的i+1转发节点的Locator字段中。

需要说明的是，应用国密祖冲之算法中128-EEA3序列算法进行信息的加解密，该算法属于流密码技术，加密后的密文与原文长度一致。

S608，依次S606的操作，最终形成完整的加密Segment List表，填充到数据包的SRH中。

需要说明的是，始发节点对应的下一个转发节点的Locator字段无需加密，因为始发节点要将该Locator作为目标地址放置在IPv6包头中。

S610，完成以上操作，封装完整的IPv6数据包，IPv6包的目标地址即是始发节点对应的下一个转发节点的Locator值；Function和Args字段可为空，或者随机数，SegmentLeft值减1，操作完毕，将SRv6数据包进行转发。

当携带业务信息的SRv6包在传输转发过程中，数据包可能会被截获，攻击者会获取SRv6转发Segment List表，从而获得参与业务处理的节点信息，以及各节点Function和Args参数，因此对于安全要求高的业务来说，有必要对Segment List进行加密保护，上述实施例对整个Segment List进行全加密保护；同时考虑到SID中的Locator要在每一个节点都被替换，作为下一个节点的目标地址，使用了2个不同的预配置节点密钥来完成加密，其中本转发节点的Locator内容用的上一个转发节点的Pre_Key_L密钥，而Function和Args参数值用的是本转发节点的Pre_Key_FA密钥，攻击破解的难度成倍增加，且在Optional TLVs字段中携带随机密钥，以保证每次加密密钥都不相同，从网络层对有高安全性的业务和数据进行了保护，适合多主机协同参与的应用场景，避免因为数据包的处理产生额外的转发时延。

图8示出本公开实施例中一种中间节点及终结节点加密处理方法流程图，如图8所示，本公开实施例中提供的中间节点及终结节点加密处理方法，应用于中间节点及终结节点，包括如下步骤：

S802，中间节点及终结节点接收到上一个转发节点发送过来的SRv6数据包后，根据该SRv6数据包的Segment Left字段的值，确认自己在Segment List当中的位置，提取Optional TLVs列表中对应的随机密钥Seed_Key_i以及Segment List中对应的SID的低64位内容。

S804，将该中间节点及终结节点自身存储的预配置第一节点密钥Pre_Key_FA_i与随机密钥Seed_Key_i进行异或得到第一解密密钥，将第一解密密钥与SID的低64位进行128-EEA3算法的解密操作，解密出的内容即是本节点的Function+Args值。

S806，在Segment List列表中根据Segment Left值提取下一个转发节点SID的高64位的值，提取本中间节点的预配置第二节点密钥Pre_Key_L_i与随机密钥Seed_Key_i进行异或操作，获得第二解密密钥，用该第二解密密钥通过128-EEA3算法进行解密操作，获得下一转发节点的Locator值。

S808，将解密后的Locator值作为高64位，任取随机数64位数或者64位零数填充低64位，置换IPv6包头中目标地址，进行转发。

终结节点只需要解密出本节点的Function和Args就可以了，无需解密下一转发节点的Locator值，其余与中间节点相同，在此不做赘述。

上述实施例中，将Lactor字段与Function和Args字段分别进行处理加密，SRv6的包被截获后，攻击者无法了解完成的转发地址链，以及各个节点的Function和Args内容，适合多主机协同参与的应用场景，比如区块链，生产区块的节点在生产完区块后，要将区块数据转发给链上的业务主机，基于SRv6协议将链上主机都放置在Segment List中，这样可以一次发送多机接收，基于上述方法对SID进行加密保护，这样既提高了区块的发送效率，也从网络层对有高安全性的业务和数据进行了保护，同时可在各种硬软件平台实现，便于推广使用。

基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种SRv6协议转发路径传输装置，如下面的实施例。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。

图9示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输装置示意图，如图9所示，该SRv6协议转发路径传输装置9包括：参数接收模块901、解密生成模块902、第一解密模块903、第二解密模块904及转发模块905；

参数接收模块901，根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；

解密生成模块902，根据目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；

第一解密模块903，根据第一解密密钥解密目标转发节点对应的加密功能参数，得到目标转发节点对应的功能参数；

第二解密模块904，根据第二解密密钥解密下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到下一个转发节点对应的节点网络地址参数；

转发模块905，将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至目标地址对应的下一个转发节点。

上述实施例中，依据SRv6协议的框架，对SRH中的Segment List中SID值进行基于预配置节点密钥的加密和保护，应用了2个节点密钥以及随机密钥分别对转发路径的Locator值和Function和Args分别加密保护，并且1个SID分别由两个转发节点协同完成加解密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性。

图10示出本公开实施例中一种SRv6协议转发路径传输装置示意图，如图10所示，该SRv6协议转发路径传输装置10包括：密钥获取模块1001、加密生成模块1002、第一加密模块1003及第二加密模块1004；

密钥获取模块1001，获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；

加密生成模块1002，将随机密钥与第一节点密钥、第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；

第一加密模块1003，根据第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；

第二加密模块1004，根据第二加密密钥加密生成目标转发节点对应的加密功能参数。

在一个实施例中，SRv6协议转发路径传输装置还包括填充模块，用于将多个目标转发节点对应的多个加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包。

在一个实施例中，SRv6协议转发路径传输装置还包括第一存储模块，用于将多个目标转发节点对应的多个随机密钥存储至Optional TLVs字段。

在一个实施例中，SRv6协议转发路径传输装置还包括第二存储模块，用于将转发路径上的多个目标转发节点对应的第一节点密钥及第二节点密钥存储至密钥库。

上述实施例中，通过对SRv6协议中Segment List的转发路径表的加密和保护，对于希望应用SRv6协议具备的转发路径可编程可定制的技术优势，又希望对路径信息进行保护的场景非常合适和有意义，包括金融领域和物流领域等，1个SID分别由两个转发节点协同完成加解密，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性，适合多主机协同参与的应用场景，避免因为数据包的处理产生额外的转发时延。

图11示出了可以应用于本公开实施例的SRv6协议转发路径传输方法或SRv6协议转发路径传输装置的示例性系统架构的示意图。

如图11所示，系统架构可以包括SRv6数据包加密控制模块1101、SRv6转发节点密钥数据库1102、SRv6数据包处理引擎1103、随机种子密钥生成器1104、128-EEA3加密算法引擎1105、加密密钥生成器1106。

SRv6数据包加密控制模块：该模块是目前核心单元，负责根据业务的运行情况，对整个SRv6加密解密过程及业务需求通过网络通信接口进行控制调配，协调、管理其它的模块的运行；

SRv6转发节点密钥数据库：该数据库持久化保存有各转发节点的关键信息数据，包括设备的Locator标识，2个预配置密钥数，通过设备的Locator标识来检索对应的预配置密钥；

SRv6数据包处理引擎：该引擎根据IPv6协议和SRv6协议完成对数据包的解析和封装，从SRH头中提取Segment List的SID值，以及完成处理后，完成新的数据包的封装；

随机种子密钥生成器：用于生成Seed_key，与预配置节点密钥共同生成加密密钥及解密密钥；

128-EEA3加密算法引擎：该模块在SRv6转发路径加密控制模块的协调下，遵循128-EEA3祖冲之序列加解密算法对Segment List中的SID的加密或解密操作；

加密密钥生成器：该模块根据SRv6转发节点密钥数据库以及随机种子密钥生成器产生的随机密钥计算生成加密密钥及解密密钥。

上述实施例中，在实现路径加密保护的同时，能在结构简单的网卡的ASIC资源中实现，不是在CPU和操作系统软件的参与下完成，避免因为数据包的处理产生额外的转发时延，攻击者截获完整的转发路径及业务处理规则的难度成倍增加，有效保护定制化的路径不被截取窥探，从网络层提升了业务的安全性。

所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图12来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1200。图12显示的电子设备1200仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图12所示，电子设备1200以通用计算设备的形式表现。电子设备1200的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1210、上述至少一个存储单元1220、连接不同系统组件(包括存储单元1220和处理单元1210)的总线1230。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1210执行，使得所述处理单元1210执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

例如，所述处理单元1210可以执行上述方法实施例的如下步骤：将多个目标转发节点对应的加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包，目标转发节点根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；根据目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；根据第一解密密钥解密目标转发节点对应的加密功能参数，得到目标转发节点对应的功能参数；根据第二解密密钥解密下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到下一个转发节点对应的节点网络地址参数；将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至目标地址对应的下一个转发节点。

存储单元1220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)12201和/或高速缓存存储单元12202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)12203。

存储单元1220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块12205的程序/实用工具12204，这样的程序模块12205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1200也可以与一个或多个外部设备1240(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1250进行。并且，电子设备1200还可以通过网络适配器1260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1260通过总线1230与电子设备1200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

例如，本公开实施例中的程序产品被处理器执行时实现如下步骤的方法：将多个目标转发节点对应的加密节点网络地址参数、加密功能参数及随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包，目标转发节点根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；根据目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；根据第一解密密钥解密目标转发节点对应的加密功能参数，得到目标转发节点对应的功能参数；根据第二解密密钥解密下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到下一个转发节点对应的节点网络地址参数；将填充后的节点网络地址参数替换为目标地址，将SRv6数据包转发至目标地址对应的下一个转发节点。

本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可选地，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (15)

1.一种SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，应用于目标转发节点，包括：

根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；

根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；

根据所述第一解密密钥解密所述目标转发节点对应的加密功能参数，得到所述目标转发节点对应的功能参数；

根据所述第二解密密钥解密所述下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到所述下一个转发节点对应的节点网络地址参数；

将填充后的所述节点网络地址参数替换为目标地址，将所述SRv6数据包转发至所述目标地址对应的所述下一个转发节点。

2.根据权利要求1所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，所述根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数包括：

接收所述上一个转发节点发送的所述SRv6数据包；

根据所述SRv6数据包的Segment Left字段值，确定所述目标转发节点的位置数据；

根据所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥和所述加密功能参数，及所述下一个转发节点的所述加密节点网络地址参数。

3.根据权利要求2所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，所述根据所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥和所述加密功能参数，及所述下一个转发节点的所述加密节点网络地址参数包括：

根据所述SRv6数据包的Optional TLVs字段，及所述位置数据，确定所述目标转发节点对应的所述随机密钥。

4.根据权利要求1或3所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，所述根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥包括：

根据所述目标转发节点对应的节点网络地址参数获取所述第一节点密钥及所述第二节点密钥；

根据所述第一节点密钥与所述随机密钥得到所述第一解密密钥；

根据所述第二节点密钥与所述随机密钥得到所述第二解密密钥。

5.根据权利要求1所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，在根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定所述目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数之前，所述方法还包括：

获取所述目标转发节点对应的所述随机密钥、所述第一节点密钥及所述第二节点密钥；

将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；

根据所述第二加密密钥加密生成所述下一个转发节点对应的所述加密节点网络地址参数；

根据所述第一加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的所述加密功能参数。

6.根据权利要求5所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，还包括：

将多个所述目标转发节点对应的多个加密节点网络地址参数、加密功能参数及所述随机密钥生成加密段列表，填充至所述SRv6数据包。

7.根据权利要求5所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，还包括：

将多个所述目标转发节点对应的多个随机密钥存储至Optional TLVs字段；

将多个所述目标转发节点对应的多个第一节点密钥、多个第二节点密钥存储至密钥库。

8.一种SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，应用于配置节点，包括：

获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；

将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；其中，所述第一加密密钥对应所述第一解密密钥；所述第二加密密钥对应所述第二解密密钥；

根据所述第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；

根据所述第二加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的加密功能参数。

9.根据权利要求8所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，还包括：

将多个目标转发节点对应的所述加密节点网络地址参数、所述加密功能参数及所述随机密钥生成加密段列表，填充至SRv6数据包。

10.根据权利要求9所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，还包括：

根据随机种子密钥生成器为转发路径上的多个所述目标转发节点生成对应的所述随机密钥；

基于所述加密段列表的顺序，将多个所述随机密钥存储至所述SRv6数据包的OptionalTLVs字段。

11.根据权利要求8所述的SRv6协议转发路径传输方法，其特征在于，还包括：

将转发路径上的多个目标转发节点对应的第一节点密钥及第二节点密钥存储至密钥库。

12.一种SRv6协议转发路径传输装置，其特征在于，包括：

参数接收模块，根据上一个转发节点发送的SRv6数据包确定目标转发节点对应的随机密钥和加密功能参数，及下一个转发节点的加密节点网络地址参数；

解密生成模块，根据所述目标转发节点对应的第一节点密钥、第二节点密钥与所述随机密钥得到第一解密密钥及第二解密密钥；

第一解密模块，根据所述第一解密密钥解密所述目标转发节点对应的加密功能参数，得到所述目标转发节点对应的功能参数；

第二解密模块，根据所述第二解密密钥解密所述下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数，得到所述下一个转发节点对应的节点网络地址参数；

转发模块，将填充后的所述节点网络地址参数替换为目标地址，将所述SRv6数据包转发至所述目标地址对应的所述下一个转发节点。

13.一种SRv6协议转发路径传输装置，其特征在于，包括：

密钥获取模块，获取多个目标转发节点对应的随机密钥、第一节点密钥及第二节点密钥；

加密生成模块，将所述随机密钥与所述第一节点密钥、所述第二节点密钥生成第一加密密钥及第二加密密钥；

第一加密模块，根据所述第一加密密钥加密生成下一个转发节点对应的加密节点网络地址参数；

第二加密模块，根据所述第二加密密钥加密生成所述目标转发节点对应的加密功能参数。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～11中任意一项所述SRv6协议转发路径传输方法。

15.一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权利要求1～11中任意一项所述的SRv6协议转发路径传输方法。