TW200824388A - Method and apparatus for performing integrity protection in a wireless communications system - Google Patents

Description

200824388 h 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 置 本發明係指-種無線通訊系統之辨證保護方法及其相 關裝 ，尤指i可正確祕槪賴，進而提高魏安全的方献 其相關裝置。 【先前技術】 第二代行動通訊技術可提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的 覆蓋率及高品質、高速率的多媒體資料傳輸，同時更能同時滿足 各^不同# Q〇S服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務， 並提供較佳的通訊品質，有效降低通訊中斷率。根據習知第三代 仃動通訊系統之通職範可知，第三代行動通訊祕的通訊協定 堆豐可切割分為接取層（Access Stratum，AS)和非接取層 (N〇iwVccess Stratum，NAS)。接取層包含無線資源控制（Radi〇 Kes〇urceC〇ntrd’ 、無線鏈結控制（Radi〇Linkc〇ntr〇 卜 虹C)、媒體存取控制（MecjiaAccess Control，MAC)、封包資料 來合協定（Packet Data Convergence Protocol，PDCP)、廣播及多 重播送控制（Broadcast/Multicast Contro卜BMC )等數個功能不同 的子層。上述各子層的運作，係業界所習知，在此不再贅述。 為了避免用戶資料與某些信令資訊（Signaling Information ) 5 200824388 •被截收而遭到冒用之損害，f知第三代行動通訊系統可啟動一辨 證保遵程序，以進行辨證賴（IntegrityPr〇tecti〇n)，使資訊軸 更為安王。當辨證保護程序啟動後，用戶端或網路端每次的傳輪1^ 信料會附加一資料辨證碼（MessageAuthentieati()na)de) > ‘ 合每夂均不同，合法的用戶端或網路端可以辨證其正確性。若辨 證檢絲結果正確，财較令，而進行難令所指示之動 作’右辨雜查的結果不正確，_對應的訊息視為未接收。 # 隨著高速資料傳輸與多媒體應用的需求不斷增加，第三代行 動通訊系統的頻譜使収率則樣速料已無法献市場要求， 業界已開始發展τ—代行動通訊技術，而相關規範制定委 員會也針對11樣的目標，不斷修訂通訊規範，以符合業界需求。 長期演進（Long Term Evolution，LTE)無線通訊系統，即是 種建立於第—代行動通訊系統（如全球行動電信系統）之上的 先進式高速無線通訊系統，其只需支援封包交換傳輸，且無線鍵 結控制通鶴定層觸體存取控獅訊協定層可被整合於同一通 _1路單元，如基地台之巾，而不需分敝於基地台（漏⑻ 及热線網路管控台（Radio Network Controller，RNC)之中，因此 系統架構較簡單。 根據目前長期演進無線通訊系統的部分架構，可歸納出以下 6 200824388 幾點： 1、用戶層面（UserPlane)之通訊協定架構，由下至上，為 實體層（PhysicalLayer)、媒體存取控制層、無線鏈結控制層、封 包資料聚合協定層。 2、控制層面（ControlPlane)之通訊協定架構，由下至上， 為只體層、媒體存取控制層、無線鏈結控制層、無線資源控制層、 封包資料聚合協定層、非接取層。 一 3、對於用户層面，資料的加密（Ciphering)保護係由封包 資料聚合協定層所提供。 4、 對於控制層面，無線資源控制訊息的加密保護及辨證保 4 (IntegntyProteetlon)係由無線資源控制層所提供，而非接取層 訊息的加密保護及辨證保護則由封包資料聚合協定層提供。曰 5、 非接取層訊息可（或不）與無線資源控制訊息連結。 對於未連結δ孔息（Non-concatenated Message )，無線資源 控制層不提供辨證保護。 、 7、對於連結訊息（C0ncatenatedMessage)，無線資源控制 層提供辨證保護之運作尚待研究。

8、幾線鏈結控制層執行協定錯誤偵測及回復之功能。 % 口此，由上述可知，關於無線資源控制層對連結訊息提供辨 也保4的運作方式，習知技術巾並無完整的規範。 【發明内容】 200824388 其相關裝置 匕含有接收一連結訊息，該連結訊息包含 居 該非接取層訊息之-第—辨證保護碼、—無物=層訊息 本ΓΓΓΓγ觀於—無__敵—概心辨證保護 ίΐ息、 ，，，及於該第二辨證保護碼未通過該辨證保護流程時，ν、·* 連結訊息之-第二辨證保護碼；_連結訊息進行:域息及該 =制訊息與刪除該非接取層訊息’且不將該非接= 確執翻於—鱗軌纽之軌裝置，用以正 訊裝置的控概路’用來實現該通 中央處理③，&於該控制電路中，用來⑽ 呈式碼以操控該控概路；以及—儲雜置 接:該中央處理器，用來儲存該程—^ 訊息:：=訊息包含—非接取層訊息、該非接取層 -第二辨證r無線魏控制訊息及該連結訊息之 該第二戀剌料/ 息精—觸；以及於 制訊雜雜黯辦，着該無線資源控 —‘1心轉接取層訊息’且不將該非接取層訊息送往上層。 本發明另揭露-_於—無線賴㈣之—接收端之辨證保 8 200824388 匕3有對第一非接取層訊息進行一辨證保護流程，以 將-辨證保護竭附加於該第_非接取層訊息，成為—第二非接取 ^息；連_第二非接取層訊息與―無線·控舰息，以形 結錢，該無_馳制訊息托含-赃倾碼；不對 該連結訊息進行另一辨證保護流程;以及傳送該連結訊息。 確執==2=觀於—躲通職敗觀輕，用以正 =置的功n央處理器，設於該軸電路中 、 矛王式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝 丁 且李馬接於該中麥_ 、 5又於該控制電路中 第-非=:進用來:存該程々。該程式碼中包含有 附加於該第-非接取層訊息’成為 乂將麻保摘 第二非接取^ 接取層訊息；連結該 ㈣取層5fl息與-無線_控制訊息 该無線資源控制訊息不包含1證 场成—連結訊息， 另1證輪f铜峨訊息進行 本發明另揭露—種用於一無線通訊 遵方法，包含有對一第_非接取 接收端之辨證保 將一第一辨说徂嘈 θ ° μ進仃一辨證保護流巷，α =I保濩碼附加於該第_非接 ，私，以 接取層訊息；連結該第二非接取層訊絲成為〜第二非 二形成-第-連結訊息，該無線資源^ ‘”對該弟-連結訊息進行另一辨證保ς 證保護 以將—弟二辨證 9 200824388 I附加於該第一連結訊息，<為_第二連結訊息 •，以及傳送 该弟二連結訊息。 树㈣揭露-種胁—鱗軌系統之通絲置，用以正 :/亍辨祖保4 ’該通訊裝置包含有一控制電路，用來實現該通 ^、的力此，中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一 弋馬乂操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中 且j於該巾央纽器，时齡_式碼。絲式碼中包含有 =第非接取層訊息進行—辨證保護流程，以將—第一辨證保 加於該第_非接取層訊息，成為—第二非接取層訊息；連 、、、口雜取層訊息與―絲資源控制訊息，以形成—第一連 訊息，該無線資源控制訊息不包含-辨證保護碼；對該第一連 進行另-辨證保護流程，以將—第二辨證保護碼附加於該 ;凡…成為第—連結訊息；以及傳送該第二連結訊息。 【實施方式】 之圖’第1圖為—無線通訊系統之無線通訊裝置100 月b、，辅線通訊系統較佳地為_長期演進轉通 統。為求簡潔，第丨圖歸出無線通訊裝置卿 。'、 -輸出咖、一控制電路，、一 :、：:、 置110、一程式碼 υδ 储存裝 ”顺i 6= 發器114。在無線通繼_中， 浦电路106透過中央處理器·執行儲存於館存裝置】10令的 200824388 義 . 程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，其可透過輸入裝 置102 (如鍵盤）接收使用者輸人之訊號，或透過輸出裝置綱（如 螢幕、咖八等）輸出畫面、聲音等訊號。收發器114帛以接收或 發送無線訊號，並將所接收之訊號傳送至控制電路1〇6，或將控制 電路106所產生之訊號以無線電方式輸出。換言之，以通訊協工定 之架構而言，收發器114可視為第-層的一部分，而控制電路1〇6 則用來實現第二層及第三層的功能。 請繼續參考第2圖，第2圖為第1圖中程式碼112之示意圖。 程式碼112包含有一非接取層介面、-第三層介面202及-第 二層介面206 ’並與-第一層介面218連接。非接取層介面· 可產生非接取訊息’用以實現非接取應用。第三層介面搬較佳 地包含-無線貧源控制層介面及一封包資料聚合協定層介面，用 來實現資源控制。第二層介面施用來實現鏈結控制，而第一層 介面218則用來實現實體連結。 曰 為了提冋貝Λ安全’程式碼m可對訊息執行辨證保護，以 避免無關人員之仿冒信令^造成安全度降低。在此情形下，本發 明實酬提供-安全驗證程式碼22G，肋正销行辨證保護。請 參考第3圖，第3圖為本發明實施例—流程3〇之示意圖。流程％ 用於-無線軌$統執行驗倾，其可被編料安全驗證程式 碼220。流程30包含以下步驟： 步驟300 :開始。 11 200824388 • 步驟搬：接收—連結訊息，該連結訊息包含-非接取層訊息、 該非接取層訊息之一第一辨證保護碼、一無線資源 控制訊息及該連結訊息之一第二辨證保護碼。 步驟3〇4 ·對該連結訊息進行一辨證保護流程。 步驟3% ·魏帛二繼贿碼未通職繼鑛流程時，刪 除該然'線資源控制訊息與刪除該非接取層訊息，且 不將該非接取層訊息送往上層。 籲 步驟308 :結束。 根據4 30 ’當-連結訊息未触雕偏故程時，本發明 ^施例刪除該連結訊息所包含之無線㈣控制訊息及非接取層訊 將該非接取層訊息送往上層。較佳地，辨證保護流程係 對無線> 源控做息進行，而顿非接取層訊息進行。 声情形τ ’連結喊（即包含絲#源控制訊息及非接取 二；，）中，只要無線資源控制訊息未通過辨證保護流程’ 尸代表錢線資源控制訊息可能係偽造 =可能為偽造，可直接刪除，不需二= 訊息進行正確的 因此，透過流程30，本發明實施例可對連結兰 辨證保護，以提高資訊安全。 、°° 12 200824388 請參考第4圖’第4圖為本 流程40用於一無線通訊系統執行辨=也例一流程40之示意圖。 證程式碼220。流程40包含以下弗：保邊，其可被編譯為安全驗 步驟400 :開始。 步驟402 :對-第-非接取 一辨證簡彻仏—繼贿雜’以將 第二非接取層訊息。非接取層訊息’成為-

步驟4〇4:連結該第二非接取 以形成-連結訊息二、一無線資源控制訊息， 辨證保護碼。該無線資源控制訊息不包含- 步驟406 步驟408 步驟410 一辨證保護流程。 不對該連結訊息進行另 傳送該連結訊息。 結束。 根據_4G’當—包含有無線資源㈣訊·_接取訊息之 連結訊息形祕，由於非接取訊息已_證保紐程處理，本發 明實施例不再對連結訊息進行另—次物證健流程，因而可以 減少額外的況息辨證碼，減少連結訊息之長产。 因此透過"，表40，當包含有無線資源控制訊息及非接取訊 息之連結訊息已财適當_魏辦，本發明實蘭可減少不 必要的額外訊息辨證竭，提高傳輸效率，且不影響資訊安全。 13 200824388 ，參考第5圖’第5圖為本發明實施例_絲5 用於-無線通域統執行辨證保護，其可被編好 證程式碼220。流程50包含以下步驟： 文王敗 步驟500 :開始。 步驟m非絲桃“彳卜細_程，以將 一第:賴__辦-#卿訊息，成 為一第一非接取層訊息。

步驟504 :連結該第^非接取層訊息與—無線資源控制訊息， 乂开/成第連結戒息’該無線資源控制訊息不包 含一辨證保護碼。 步驟寫：對該第一連結訊息進料—辨證保護流程，以將_ 第二辨證保護碼附加於該第—連結訊息，成為—第 二連結訊息。 步驟508 :傳送該第二連結訊息。 步驟510 :結束。

根據流程5G ’當-包含有無線資源控制訊息及非接取訊息之 連結訊息形祕，本發明倾__結訊息的全部資料軸;另 一次的辨證保護流程’而不只紗連結訊息中的無線資源控制訊 息進行辨證倾触。不毅僅對連結减巾的鱗資源控制訊 息進行另一次的辨證保護流程，或是對連結訊息的全部資料進^ 另一次的辨證保護流程，其所產生的資訊辨證碼之長度完全相 同’並不會增加該第二連結訊息之長度。 200824388 1 目此’透過流程5〇，本發明實施例在不影響雜效率之下， 可對連結訊息的全部資料進行另一次的辨證保護流程，以提高資 訊安全。 &上所述’本發明實施例針對連結訊息之辨證保護，提供不 同之實施方式，以正確執行職倾之外，或是提高傳輸效率， 或是提高資訊安全。 • 、 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 / 第1圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。 第2圖為第1圖中一程式瑪之示意圖。 # 第3圖至第5圖為本發明實施例之流程圖。 【主要元件符號說明】 100 102 104 106 無線通訊裝置 輪入裝置 輸出裝置 控制電路 中央處理器 15 108 200824388 110 儲存裝置 112 程式碼 114 收發器 200 應用程式層 202 第三層介面 206 第二層介面 218 第一層介面 息 220 • 安全驗證程式碼 30、40、50 流程 300、302、304、306、308 ’ 、400、402、404、406、408、410、500、 502、504、506、508、510 步驟 16

Claims (1)

1. 200824388 十、申請專利範圍 1. 一 有 種用於/無線通訊系統之一接收端之辨證保護 方法，包含 接收-連結訊息’魏結訊息包含—祕取層訊息、該#接取 層訊息之-第-辨證保護碼、一無線資源控制訊息及該 連結訊息之一第二辨證保護碼； 對该連結訊息進行一辨證保護流程；以及 於該第二繼_碼未輕_證職流_，着該無線資 源控制訊息與刪除該非接取層訊息，且不將該非接取層 成息送彳主上層。 2· 該無線資馳舰財_證賴流程係對 3.有種用於—無線通訊系統之—傳送端之辨證保護方法，包含 對一第—非接取树進行—職，纽將一辨證保 訊息附加於該第—非接取層訊息，成為-第二非接取層 連職士第T接取層訊息與-無線資源控制訊息，以形成一連 、，訊息’該無線資源控制訊息不包含—辨證保護碼； 不對該連結訊息進行另—辨證保護流程；以及、 17 200824388 傳送該連結訊息。 一裡巾％、一I狳福么 有： ......^之—傳送端之辨證保護方法，包含 對-第-非接取層訊息 ， 證保護•於該第一非接; 取層訊息； ㈣弟—非接 連結娜2雜_息與—__訊息，以形成一第 、結讯息，該無線資源控制訊息包 對該第-連結訊息進行另—辨證保護流程，以將 ^附加於鄉-軸息，十輪 傳送該第二連結訊息。

   5. 一糊於—無線軌統之軌錢，肋正確執行辨證 濩，该通訊裝置包含有 控制電路’用來實現該通訊裝置的功能； 中央處理ϋ ’設於該控織路中，时執行—程式碼以胖 該控制電路；以及 工 儲存裝置，設_控織路巾絲接機巾錢理器，用來 儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有： 接收一連結訊息，該連結訊息包含一非接取層訊息、該非 接取層訊息之-第-辨證保護碼、一無線資馳制訊 18 200824388 息及該連結訊息之-第二辨證保_; 對該連結tfU、進行-流程；以及 於該第二辨證賴碼未通過軸鄕護流辦，刪除該益 線資源控舰息__雜取層訊息，且不將該非 接取層訊息送往上層。 6. 7. ;種用於-無線通訊系統之軌裝置，用以正確執行辨證保 護’该通訊裝置包含有： -控制電路，时實_軌裝置的功能； -中=11、，設_㈣電財，絲執行—財碼以操控 该控制電路；以及 :存衣置A於該控制電路中且雛於該中 儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有： 用來 對-第-雜取層訊息進行—辨證保護流程，並以將一辨 證保護碼附加於該第—非接取層訊息，成為一第二非 接取層訊息； 連、、該第1 雜取輕息與—無線資制訊息，以形成 一連結訊,|、，該無線魏控舰息不包含—辨證保護 碼； 不對該連結訊息進行另一辨證保護流程；以及 19 200824388 傳送該連結訊息。 8.

   用於热線通訊系統之通訊裝 護，該通轉置包含有： w正確執行辨證保 :::電路’用來實:該通訊裝置的功能； 、處理器，設於該控制f 該控制電H及 料執仃—私碼以操控 峨路巾域_巾央處理器，用來 式碼；其中該程式碼中包含有： 對第-非接取層訊息進行一辨證保護流程，並以將一第 i證保護·加於該第—非接取層訊息，成為一第 一非接取層訊息； 連結該第—二非接取層訊息與—無線資源控制訊息，以形成 一第一連結訊息，該無線資源控制訊息不包含一辨證 保護碼； 對該第-連結訊息進行另-辨證保護流程，以將一第二辨 二連結訊 證保護碼附加於該第一連結訊息，成為一第 息；以及 傳送該第二連結訊息。 十一、圖式： 20