WO2015062239A1 - 密钥协商处理方法和装置 - Google Patents

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WO2015062239A1
WO2015062239A1 PCT/CN2014/077373 CN2014077373W WO2015062239A1 WO 2015062239 A1 WO2015062239 A1 WO 2015062239A1 CN 2014077373 W CN2014077373 W CN 2014077373W WO 2015062239 A1 WO2015062239 A1 WO 2015062239A1
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WO
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key negotiation
key
network element
control network
negotiation parameter
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Application number
PCT/CN2014/077373
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English (en)
French (fr)
Inventor
张博
何承东
甘露
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华为技术有限公司
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/0838Key agreement, i.e. key establishment technique in which a shared key is derived by parties as a function of information contributed by, or associated with, each of these
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/06Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/14Session management
    • H04L67/141Setup of application sessions
    • HELECTRICITY
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/24Negotiation of communication capabilities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/04Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
    • H04W12/041Key generation or derivation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/04Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
    • H04W12/047Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA] without using a trusted network node as an anchor
    • H04W12/0471Key exchange
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/80Wireless
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup
    • H04W76/14Direct-mode setup

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to communication technologies, and in particular, to a key negotiation processing method and apparatus. Background technique
  • the communication between two user equipments does not need to go through the carrier network.
  • UEs User Equipments
  • ProSe Proximity Service
  • ProSe technology mainly includes two aspects: ProSe Discovery (hereinafter referred to as ProSe Discovery) and ProSe Communication (hereinafter referred to as ProSe Communication).
  • ProSe Discovery phase two UEs can detect each other to complete the verification of the identity of both parties.
  • ProSe Communication phase two UEs can establish a secure communication channel and then perform secure data communication. Since the communication channel between UEs can be eavesdropped and tampered by an attacker, the communication data must be protected against confidentiality and integrity. Confidentiality and integrity protection require the support of secure key and cryptographic algorithms, so key negotiation must be done before secure communication.
  • the embodiment of the invention provides a key negotiation processing method and device for performing key negotiation between two UEs for short-range communication.
  • the first aspect provides a key negotiation processing method, including:
  • the control network element acquires the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter
  • the control network element sends, by the control network element, the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first user equipment UE and the second UE, so that the first UE and the second UE according to the The first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter generate a key.
  • the control network element acquires the first key negotiation parameter, including:
  • the control network element obtains the second key negotiation parameter, including:
  • the control network element obtains the first key negotiation parameter, including:
  • the control network element obtains the second key negotiation parameter, including:
  • the control network element receives the second key negotiation parameter sent by the second UE.
  • the control network element sends the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the first Two UEs, including:
  • the control network element sends the second key negotiation parameter to the first UE, and sends the first key negotiation parameter to the second UE.
  • the control network element acquires the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter, including:
  • the control network element generates a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter.
  • the control network element sends the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, including: The control network element sends the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the first UE, and the control network element negotiates the first key negotiation parameter and the second key The parameter is sent to the second UE.
  • control network element includes a first control network element attached to the first UE and a second control network element attached to the second UE;
  • the control network element obtains the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter, including:
  • the first control network element receives a third key negotiation parameter sent by the first UE, and generates a location according to the shared key between the first UE and the control network element and the third key negotiation parameter. Transmitting the first key negotiation parameter, and sending the first key negotiation parameter to the second control network element, so that the second control network element sends the first key negotiation parameter to the Second UE;
  • the second control network element receives the fourth key negotiation parameter sent by the second UE, and generates a location according to the shared key between the second UE and the control network element and the fourth key negotiation parameter. Transmitting the second key negotiation parameter, and sending the second key negotiation parameter to the first control network element, so that the first control network element sends the second key negotiation parameter to the First UE.
  • the control network element includes a first control network element attached to the first UE and a second control network element attached to the second UE;
  • the acquiring, by the control network element, the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter includes: the first control network element receiving the first key negotiation parameter sent by the first UE, and the first The key negotiation parameter is sent to the second control network element, so that the second control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the control network element sends the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, including:
  • the first control network element sends the second key negotiation parameter to the first UE; the second control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE.
  • the control network element includes a first control network element attached to the first UE and a second control network element attached to the second UE;
  • the acquiring, by the control network element, the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter, the method includes: the first control network element generates a first key negotiation parameter, and sends the first key negotiation parameter to the Said second control network element;
  • the second control network element generates a second key negotiation parameter, and negotiates the second key The number is sent to the first control network element.
  • the control network element sends the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, including: The first control network element sends the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the first UE;
  • the second control network element sends the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the second UE.
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • the second aspect provides a key negotiation processing method, including:
  • the first user equipment UE receives the key negotiation parameter sent by the control network element
  • the first UE generates a key according to the key negotiation parameter.
  • the method before the first UE receives the key negotiation parameter sent by the control network element, the method further includes:
  • the first UE receives the key negotiation parameters sent by the control network element, and includes:
  • the generating, by the first UE, the key according to the key negotiation parameter includes:
  • the first UE generates the first key negotiation parameter according to the shared key between the first UE and the control network element and the third key negotiation parameter;
  • the UE generates a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the UE receives a first control network element of the key negotiation: Before number, further comprising:
  • the UE sends a first key negotiation parameter to the control network element, so that the control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the UE receives the key negotiation parameters sent by the control network element, including:
  • the UE receives the second key negotiation parameter sent by the control network element, and the second key negotiation : the number is sent by the second UE to the control network element;
  • the UE generates a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the UE receives a first control network element of the key negotiation: number, comprising:
  • the UE generates a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • a control network element including:
  • An obtaining module configured to obtain a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter
  • the sending module is configured to send the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter Giving the first user equipment UE and the second UE, so that the first UE and the second UE generate a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the acquiring module is specifically configured to: receive a third key negotiation parameter sent by the first UE, according to the sharing between the first UE and the control network element Generating the first key negotiation parameter by using a key and the third key negotiation parameter;
  • the acquiring module is specifically configured to: receive the first key negotiation parameter sent by the first UE;
  • the sending module is specifically configured to:
  • the acquiring module is specifically configured to: generate a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter.
  • the sending module is specifically configured to: send the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the first UE, and The first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter are sent to the second UE.
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • a fourth aspect provides a control system, including: a first control network element attached to the first UE a second control network element attached to the second UE;
  • the first control network element interacts with the second control network element to send the first key agreement parameter and/or the second key negotiation parameter to the first user equipment UE and the second UE,
  • the first UE and the second UE are configured to generate a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the first control network element is specifically configured to receive a third key negotiation parameter sent by the first UE, according to the first UE and the control network element.
  • the first key negotiation parameter is generated by the shared key and the third key negotiation parameter, and the first key negotiation parameter is sent to the second control network element, so that the second The control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the second control network element is configured to receive a fourth key negotiation parameter sent by the second UE, and negotiate the shared key and the fourth key according to the second UE and the control network element. a parameter, the second key negotiation parameter is generated, and the second key negotiation parameter is sent to the first control network element, so that the first control network element uses the second key negotiation parameter Sent to the first UE.
  • the first control network element is specifically configured to receive a first key negotiation parameter sent by the first UE, and send the first key negotiation parameter to The second control network element, so that the second control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the second control network element is specifically configured to receive the second key negotiation parameter sent by the second UE, and send the second key negotiation parameter to the first control network element, so that the The first control network element sends the second key negotiation parameter to the first UE.
  • the first control network element is specifically configured to send the second key negotiation parameter to the first UE;
  • the second control network element is specifically configured to send the first key negotiation parameter to the second UE.
  • the first control network element is specifically configured to generate a first key negotiation parameter, and send the first key negotiation parameter to the second control network element ;
  • the second control network element is specifically configured to generate a second key negotiation parameter, and the second The key negotiation parameter is sent to the first control network element.
  • the first control network element is specifically configured to send the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the first UE;
  • the second control network element is specifically configured to send the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the second UE.
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • the fifth aspect provides a user equipment, where the user equipment is a first user equipment, and the first user equipment includes:
  • An interaction module configured to receive a key negotiation parameter sent by the control network element
  • a generating module configured to generate a key according to the key negotiation parameter.
  • the interaction module is further configured to: before receiving the key negotiation parameter sent by the control network element, send a third key negotiation parameter to the control network element, so that the control network Generating, according to the shared key between the first UE and the control network element, and the third key negotiation parameter, the first key negotiation parameter;
  • the interaction module is specifically configured to receive a second key negotiation parameter that is sent by the control network element, where the second key negotiation parameter is a fourth key that is sent by the control network element according to the second UE.
  • the interaction module is specifically configured to receive a second key negotiation parameter that is sent by the control network element, where the second key negotiation parameter is a fourth key that is sent by the control network element according to the second UE.
  • the generating module is configured to generate the first key negotiation parameter according to the shared key between the first UE and the control network element and the third key negotiation parameter; A key negotiation parameter and a second key negotiation parameter generate a key.
  • the interaction module is further configured to: before receiving the key negotiation parameter sent by the control network element, send the first key negotiation parameter to the control network element, so as to enable the Transmitting, by the control network element, the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the interaction module is specifically configured to receive a second key negotiation parameter sent by the control network element, where the second key negotiation parameter is sent by the second UE to the control network element;
  • the generating module is specifically configured to generate a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the interaction module is specifically configured to receive a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter sent by the control network element;
  • the generating module is specifically configured to generate a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • the control network element may control the negotiation process, and the control network element may obtain the first key negotiation parameter and the second key negotiation. Transmitting, by the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter, the first key and the second key, so that the first UE and the second UE can negotiate the parameter and the second key according to the first key Negotiate parameters to generate a key.
  • the key negotiation process can be completed by the control network element to ensure the reliability and efficiency of key negotiation.
  • FIG. 2 is a flowchart of a second embodiment of a key negotiation processing method according to the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a third embodiment of a key negotiation processing method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a fourth embodiment of a key negotiation processing method according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of the fifth embodiment of the key negotiation processing method of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a sixth embodiment of a key negotiation processing method according to the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart of Embodiment 7 of the key negotiation processing method of the present invention.
  • Embodiment 8 is a flowchart of Embodiment 8 of a method for processing a key agreement according to the present invention
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of an embodiment of a control network element according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of an embodiment of a control system according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of an embodiment of a user equipment according to the present invention. detailed description
  • Embodiment 1 is a flowchart of Embodiment 1 of a method for processing a key agreement according to the present invention. As shown in FIG. 1, the method in this embodiment may include:
  • the control network element acquires a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter.
  • the control network element sends the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, so that the first UE and the second UE negotiate the parameter according to the first key and the second Key negotiation parameters generate keys.
  • control network element may obtain the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter for the two UEs that need to perform short-range communication, where the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter are used. Let the two UEs generate the key.
  • the first key negotiation parameter is corresponding to the first UE
  • the second key negotiation parameter is corresponding to the second UE.
  • the first key negotiation parameter may be generated by the first UE and notified to the control network element, or may be generated by the control network element, similarly, the second key association
  • the quotient parameter may be generated by the second UE and notified to the control network element, or may be generated by the control network element.
  • the control network element may notify the first UE and the second UE, so that the first UE and the second UE negotiate the parameter and the second key according to the first key.
  • the so-called "and/or" means that if the first key negotiation parameter is generated by the first UE, the control network element only needs to send the second key negotiation parameter of the second UE to the first The UE may send the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter to the first UE if the first key negotiation parameter is generated by the control network element.
  • the process is similar.
  • the control network element may control the negotiation process, and the control network element may acquire the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter. Transmitting the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, so that the first UE and the second UE may negotiate according to the first key negotiation parameter and the second key
  • the parameter generates a key.
  • the key negotiation process can be completed by the control network element to ensure the reliability and efficiency of key negotiation.
  • FIG. 2 is a signaling flowchart of a method for processing a key negotiation process according to a second embodiment of the present invention.
  • this embodiment uses a control network element as a mobility management entity (Mobile Management Entity, hereinafter referred to as MME) as an example.
  • MME Mobile Management Entity
  • the method in this embodiment may include:
  • the UE2 sends a Direct-Connection-Request to the UE1.
  • UE1 selects a key negotiation parameter pl, and sends pi to the MME;
  • pi may be a parameter selected by UE1 from the following parameters or a combination of any parameters: random number nonce, close connection identifier ConnectionID, radio resource connection identifier, application identifier application ID, cell radio network temporary identifier (Cell Radio Network Temporary Identifier, hereinafter referred to as: C-RNTI), counter count value, constant.
  • C-RNTI Cell Radio Network Temporary Identifier
  • the application ID may be an application identifier using the ProSe function, and the C-RNTI is
  • the MME is configured according to a shared key between the UE1 and the MME.
  • P2 KDF(SharedKey (UE1-MME1), pi);
  • SharedKey (UE1-MME1) indicates that UE1 and MME share a key.
  • SharedKey can be shared between UE1 and MME: authentication vector underlying key Kasme, non-access stratum key (Non Access Stratum Key, hereinafter referred to as NAS key) ), one of the next hop keys (Next Hop, hereinafter referred to as NH: ), or a combination of these values.
  • KDF is a Key Derivation Function.
  • UE2 stores p2, selects a key negotiation parameter p3, and sends p3 to the MME; where p3 has the same meaning as pi.
  • the MME is configured according to a shared key between the UE2 and the MME.
  • P4 KDF(SharedKey (UE2-MME2), p3)
  • p4 has the same meaning as p2.
  • the MME sends the p4 to the UE1.
  • UE1 calculates p2 by using the same algorithm as MME;
  • UE2 calculates p4 by using the same algorithm as MME;
  • S208 and S209 can be executed simultaneously.
  • p2 or p4 participates in the generation of the key K as the input key of the KDF function.
  • S210 and S211 can be executed simultaneously.
  • both UE1 and UE2 of the communication side get the key K.
  • UE1 and UE2 can use the key ⁇ to encrypt/integately protect the data between them, and can also use the key to generate a session key to encrypt/integately protect the data between them.
  • UE1 sends a Direct-Connection-Response to UE2.
  • the MME may perform the key negotiation parameter generated by the UE1 and then send the UE2, and the MME may also use the key negotiation parameter generated by the UE2. After being changed, it is sent to UE1. Therefore, UE1 can determine the key based on the generated key negotiation parameters and the received key negotiation parameters. Similarly, The UE2 may also determine the key based on the generated key negotiation parameter and the received key negotiation parameter, and since the key generation algorithm adopted by UE1 and UE2 is the same, the key determined by UE1 is densely determined by UE2. The keys are also the same, so that UE1 and UE2 can use the key for short-range communication.
  • the MME controlled by the operator performs the key negotiation control, which can prevent the single-party UE from determining the unreliability of the key, and the key negotiation process is simple and efficient.
  • FIG. 3 is a signaling flowchart of a method for processing a key negotiation process according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 2 is that, in the embodiment shown in FIG. 2, the MME is receiving.
  • the KDF transformation is performed after the key negotiation parameter sent by the first UE and the key negotiation parameter sent by the second UE, and the KDF transformation is not required in this embodiment.
  • the method in this embodiment may include:
  • UE2 sends a Direct-Connection-Request to UE1.
  • UE1 selects a key negotiation parameter pl, and sends pi to the MME;
  • the MME sends the pi to the UE2.
  • UE2 stores pl, selects a key negotiation parameter p2, and sends p2 to the MME;
  • the MME sends the p2 to the UE1.
  • S306 and S307 can be executed simultaneously.
  • UE1 sends a Direct-Connection-Response to UE2.
  • This embodiment is similar to the implementation process of the embodiment shown in FIG. 2. Compared with the embodiment shown in FIG. 2, the key negotiation process is simpler and more efficient.
  • FIG. 4 is a signaling flowchart of a fourth embodiment of the method for processing a key agreement according to the present invention.
  • the difference between the embodiment and the embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3 is that the implementation shown in FIG. 2 and FIG.
  • the UE needs to generate a key negotiation parameter, and the embodiment is completely generated by the MME.
  • the method in this embodiment may include:
  • UE2 sends a Direct-Connection-Request to UE1.
  • the UE1 sends a request (Request) to the MME.
  • the MME generates pi and p2.
  • the MME sends pi and p2 to the UE1; 5405, the MME sends pi and p2 to the UE2;
  • S404 and S405 can be executed simultaneously.
  • S406 and S407 can be executed simultaneously.
  • the UE1 sends a Direct-Connection-Response to the UE2.
  • This embodiment is similar to the implementation process of the embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3. Compared with the embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3, the key negotiation process is completely controlled by the MME, and the encryption can be improved. The reliability of key negotiation.
  • FIG. 2 to Figure 4 above show the technical solutions in which UE1 and UE2 are attached to the same MME.
  • Several embodiments are given below to describe the technical solutions in which UE1 and UE2 are attached to different MMEs.
  • FIG. 5 is a signaling flowchart of Embodiment 5 of the key negotiation processing method of the present invention. As shown in FIG. 5, the method in this embodiment may include:
  • UE2 sends a Direct-Connection-Request to UE1.
  • UE1 selects a parameter pi, and sends pi to MME1;
  • MME1 is based on a shared key between UE1 and MME1.
  • MME1 sends 2 to MME2;
  • MME2 sends p2 to UE2;
  • UE2 stores p2, selects parameter p3, and sends p3 to MME2;
  • the MME2 is based on a shared key between the UE2 and the MME2.
  • MME2 sends p4 to MME1;
  • MME1 sends p4 to UE1.
  • UE1 calculates p2 by using the same algorithm as MME1;
  • UE2 calculates p4 by using the same algorithm as MME2;
  • S510 and S511 can be executed simultaneously.
  • p2 or p4 participates in the generation of the shared key K as the input key of the KDF function.
  • S512 and S513 can be executed simultaneously.
  • both UE1 and UE2 of the communication side get the shared key K.
  • UE1 sends a Direct-Connection-Response to UE2.
  • This embodiment is similar to the implementation process of the embodiment shown in FIG. 2, and details are not described herein again.
  • FIG. 6 is a signaling flowchart of a method for processing a key negotiation process according to Embodiment 6 of the present invention. As shown in FIG. 6, the method in this embodiment may include:
  • UE2 sends a Direct-Connection-Request to UE1;
  • UE1 selects a parameter pl, and sends pi to MME1;
  • MME1 sends pi to MME2;
  • MME2 sends pi to UE2;
  • UE2 stores pl, selects parameter p2, and sends p2 to MME2;
  • MME2 sends p2 to MME1;
  • MME1 sends p2 to UE1;
  • S608 and S609 can be executed simultaneously.
  • both UE1 and UE2 of the communication side get the shared key K.
  • UE1 sends a Direct-Connection-Response to UE2.
  • This embodiment is similar to the implementation process of the embodiment shown in FIG. 3, and details are not described herein again.
  • FIG. 7 is a signaling flowchart of a method for processing a key negotiation process according to Embodiment 7 of the present invention. As shown in FIG. 7, the method in this embodiment may include:
  • the UE1 sends a request (Request) to the MME1.
  • MME1 sends i to MME2;
  • MME2 generates p2
  • MME2 sends pi and p2 to UE2;
  • the UE2 sends a response (Response) to the MME2. 5708, MME2 sends 2 to MME1 ;
  • MME1 sends pi and p2 to UE1.
  • S710 and S711 can be executed simultaneously.
  • UE1 sends a Direct-Connection-Response to UE2.
  • FIG. 8 is a flowchart of Embodiment 8 of the key negotiation processing method of the present invention. As shown in FIG. 8, the method in this embodiment may include:
  • the first UE receives a key negotiation parameter sent by the control network element.
  • the first UE generates a key according to the key negotiation parameter.
  • the two UEs that need to perform short-range communication may control the negotiation process by the control network element when the key negotiation is performed, and the first UE may receive the key negotiation parameter sent by the control network element, so that the UE The first UE may generate a key according to the first key agreement parameter and the second key negotiation parameter.
  • the key negotiation process can be completed by the control network element to ensure the reliability and efficiency of the key negotiation.
  • the method may further include:
  • the first UE sends a third key negotiation parameter to the control network element, so that the control network element generates a first key negotiation parameter according to the shared key and the third key negotiation parameter between the first UE and the control network element.
  • S801 can specifically include:
  • the first UE receives the second key negotiation parameter sent by the control network element, where the second key negotiation parameter is a fourth key negotiation parameter sent by the control network element according to the second UE, and the sharing between the second UE and the control network element. Key generated
  • 5802 which can specifically include:
  • the first UE generates a first key negotiation parameter according to the shared key and the third key negotiation parameter between the first UE and the control network element;
  • the first UE generates a key according to the first key agreement parameter and the second key agreement parameter.
  • the method may further include: The first UE sends a first key negotiation parameter to the control network element, so that the control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • S801 can specifically include:
  • the first UE receives the second key negotiation parameter sent by the control network element, where the second key negotiation parameter is sent by the second UE to the control network element;
  • S802 can specifically include:
  • the first UE generates a key according to the first key agreement parameter and the second key agreement parameter.
  • S801 may specifically include:
  • the first UE receives the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter sent by the control network element;
  • S802 can specifically include:
  • the first UE generates a key according to the first key agreement parameter and the second key agreement parameter.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of an embodiment of a control network element according to the present invention.
  • the control network element in this embodiment may include: an obtaining module 11 and a sending module 12, where:
  • the obtaining module 11 is configured to obtain the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter
  • the sending module 12 is configured to send the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first a user equipment UE and a second UE, so that the first UE and the second UE generate a key according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter.
  • control network element in this embodiment may be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 1.
  • the implementation principle and the technical effect are similar, and details are not described herein again.
  • the obtaining module 11 is specifically configured to:
  • the sending module 12 is specifically configured to:
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the acquiring module 11 is configured to receive the first key negotiation parameter sent by the first UE, and receive the second key negotiation parameter sent by the second UE.
  • the sending module 12 is specifically configured to:
  • the obtaining module 11 is specifically configured to generate a first key negotiation parameter and a second key negotiation parameter.
  • the sending module 12 is specifically configured to:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • the control system of this embodiment may include: a first control network element 21 to which the first UE is attached and a second control network element to which the second UE is attached. 22; wherein, the first control network element 21 interacts with the second control network element 22, Transmitting the first key negotiation parameter and/or the second key negotiation parameter to the first UE and the second UE, so that the first UE and the second UE generate according to the first key negotiation parameter and the second key negotiation parameter Key.
  • control network element in this embodiment may be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 1.
  • the implementation principle and the technical effect are similar, and details are not described herein again.
  • the first control network element 21 is specifically configured to:
  • the second control network element 22 is specifically configured to:
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the first control network element 21 is specifically configured to receive the first key negotiation parameter sent by the first UE, and send the first key negotiation parameter to the second control a network element, so that the second control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the second control network element 22 is specifically configured to:
  • the key negotiation parameters are sent to the first UE.
  • the first control network element 21 is specifically configured to use the second key association. Transmitting parameters to the first UE;
  • the second control network element 22 is specifically configured to send the first key negotiation parameter to the second
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of an embodiment of a user equipment according to the present invention.
  • the UE in this embodiment is a first UE, and the UE may include: an interaction module 31, a generation module 32, where the interaction module 31 is used.
  • control network element of this embodiment may be used to implement the technical solution of the method embodiment shown in FIG. 8.
  • the implementation principle and the technical effect are similar, and details are not described herein again.
  • the interaction module 31 is further configured to:
  • the interaction module 31 can be specifically used for:
  • the second key negotiation parameter is a fourth key negotiation parameter sent by the control network element according to the second UE, and the second UE and the Controlling the generation of shared keys between network elements;
  • the generating module 32 can be specifically used for:
  • the shared key includes one of the following keys or a combination thereof:
  • the interaction module 31 is further configured to:
  • the interaction module 31 Before receiving the key negotiation parameter sent by the control network element, sending the first key negotiation parameter to the control network element, so that the control network element sends the first key negotiation parameter to the second UE;
  • the interaction module 31 can be specifically configured to:
  • the generating module 32 can be specifically used for:
  • the interaction module 31 may be specifically configured to:
  • the generating module 32 may be specifically configured to:
  • the key negotiation parameter includes one of the following parameters or any combination thereof:
  • Random number nonce short-distance connection identifier Connection ID, radio resource connection identifier, application ID application ID, cell radio network temporary identifier C-RNTI, counter count value, constant.
  • the aforementioned program can be stored in a computer readable storage medium.
  • the program when executed, performs the steps including the above-described method embodiments; and the foregoing storage medium includes: a medium that can store program codes, such as a ROM, a RAM, a magnetic disk, or an optical disk.

Abstract

本发明实施例提供一种密钥协商处理方法和装置。一种密钥协商处理方法,包括:控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;所述控制网元将所述第一密钥协商参数和/或第二密钥协商参数发送给所述第一用户设备UE和第二UE,以使所述第一UE和第二UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。本发明实施例可以在近距离通信的两个UE之间进行密钥的协商。

Description

密钥协商处理方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术, 尤其涉及一种密钥协商处理方法和装 置。 背景技术
在近距离通信的应用场景下, 两个用户设备 (User Equipment, 以下 简称: UE) 之间的通信并不需要经过运营商网络。 近距离通信业务
( Proximity Service, 以下简称: ProSe ) 技术的目的就是在两个 UE之间 建立安全的通信信道, 从而使得数据能够进行安全的交换。
ProSe技术主要包含两个方面: ProSe发现(以下简称: ProSe Discovery) 禾口 ProSe通信 (以下简称: ProSe Communication) 。 在 ProSe Discovery 阶段,两个 UE可以相互检测到对方,从而完成对双方身份的检验。在 ProSe Communication阶段, 两个 UE可以建立安全的通信信道, 然后进行安全 的数据通信。 由于 UE之间的通信信道可以被攻击者窃听和篡改, 因此通 信数据必须进行机密性和完整性保护。 而机密性和完整性保护需要安全的 密钥和密码算法的支持, 因此在安全通信之前必须要进行密钥的协商。
因此, 近距离通信的两个 UE之间, 如何进行密钥的协商, 成为亟待 解决的技术问题。 发明内容
本发明实施例提供一种密钥协商处理方法和装置, 以在近距离通信的 两个 UE之间进行密钥的协商。
第一方面, 提供一种密钥协商处理方法, 包括:
控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
所述控制网元将所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送 给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以使所述第一 UE和第二 UE根据所 述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。 结合第一方面, 在第一种方式中, 所述控制网元获取第一密钥协商参 数, 包括:
所述控制网元接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述 第一密钥协商参数;
所述控制网元获取第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述 第二密钥协商参数。
结合第一方面, 在第二种方式中, 所述控制网元获取第一密钥协商参 数, 包括:
所述控制网元接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数;
所述控制网元获取第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数。
结合第一种方式或第二种方式, 在第三种方式中, 所述控制网元将所 述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二 UE, 包括:
所述控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所 述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE。
结合第一方面, 在第四种方式中, 所述控制网元获取第一密钥协商参 数和第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元生成第一密钥协商参数和第二密钥协商参数。
结合第四种方式, 在第五种方式中, 所述控制网元将所述第一密钥协 商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二 UE, 包括: 所述控制网元将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给 所述第一 UE, 并且所述控制网元将所述第一密钥协商参数和第二密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
结合第一方面, 在第六种方式中, 所述控制网元包括第一 UE附着的 第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述 第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成 所述第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制 网元, 以使所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述 第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成 所述第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制 网元, 以使所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
结合第一方面, 在第七种方式中, 所述控制网元包括第一 UE附着的 第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数, 并将 所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所述第二控制网元 将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数, 并将 所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第一控制网元 将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
结合六种方式或第七种方式, 在第八种方式中, 所述控制网元将所述 第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二 UE, 包括:
所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE; 所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE。 结合第一方面, 在第九种方式中, 所述控制网元包括第一 UE附着的 第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元生成第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参 数发送给所述第二控制网元;
所述第二控制网元生成第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参 数发送给所述第一控制网元。
结合第九种方式, 在第十种方式中, 所述控制网元将所述第一密钥协 商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二 UE, 包括: 所述第一控制网元将所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参 数发送给所述第一 UE;
所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参 数发送给所述第二 UE。
结合第一种方式或第六种方式, 在第十一种方式中, 所述共享密钥包 括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key, 下一跳密钥 NH。 结合前述任一种方式, 在第十二种方式中, 所述密钥协商参数, 包括 下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
第二方面, 提供一种密钥协商处理方法, 包括:
第一用户设备 UE接收控制网元发送的密钥协商参数;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥。
结合第二方面, 在第一种方式中, 所述第一 UE接收控制网元发送的 密钥协商参数之前, 还包括:
所述第一 UE向控制网元发送第三密钥协商参数, 以使所述控制网元 根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参 数, 生成所述第一密钥协商参数;
所述第一 UE接收控制网元发送的密钥协商参数, 包括:
所述第一 UE接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二 密钥协商参数为所述控制网元根据第二 UE发送的第四密钥协商参数以及 所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥生成的;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述第一 UE根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所 述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数; 所述 ;一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
人 ;二方面, 在第二种方式中, 所述第一 UE接收控制网元发送的 密钥协商 :数之前, 还包括:
所述 ;一 UE向控制网元发送第一密钥协商参数, 以使所述控制网元 将所述第 -密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述 ;一 UE接收控制网元发送的密钥协商参数, 包括:
所述 ;一 UE接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二 密钥协商 :数为所述第二 UE发送给所述控制网元的;
所述 ;一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述 ;一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
έ±人 ;二方面, 在第三种方式中, 所述第一 UE接收控制网元发送的 密钥协商 :数, 包括:
所述 ;一 UE接收所述控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥 协商参数
所述 ;一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述 ;一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
结合第一种方式, 在四种方式中, 所述共享密钥包括下述密钥中的一 种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 结合前述任一种方式, 所述密钥协商参数, 包括下述参数中的一个参 数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
第三方面, 提供一种控制网元, 包括:
获取模块, 用于获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数; 发送模块,用于将所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送 给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以使所述第一 UE和第二 UE根据所 述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
结合第三方面, 在第一种方式中, 所述获取模块, 具体用于: 接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商 参数;
接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述第二密钥协商 参数。
结合第三方面, 在第二种方式中, 所述获取模块, 具体用于: 接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数;
接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数。
结合第二种方式或第三种方式, 在第四种方式中, 所述发送模块, 具 体用于:
将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所述第一密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
结合第三方面, 在第五种方式中, 所述获取模块, 具体用于: 生成第一密钥协商参数和第二密钥协商参数。
结合第第五种方式, 在第六种方式中, 所述发送模块, 具体用于: 将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并且将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第二 UE。
结合第一种方式, 在第七种方式中, 所述共享密钥包括下述密钥中的 一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 结合前述任一种方式, 在第八种方式中, 所述密钥协商参数, 包括下 述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
第四方面, 提供一种控制系统, 包括: 第一 UE附着的第一控制网元 和第二 UE附着的第二控制网元;
所述第一控制网元与所述第二控制网元交互, 以将所述第一密钥协商 参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以 使所述第一 UE和第二 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参 数生成密钥。
结合第四方面, 在第一种方式中, 所述第一控制网元, 具体用于接收 第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控制网元之 间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数, 并 将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所述第二控制网 元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元,具体用于接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参 数, 生成所述第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述 第一控制网元, 以使所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所 述第一 UE。
结合第四方面, 在第二种方式中, 所述第一控制网元, 具体用于接收 所述第一 UE发送的第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送 给所述第二控制网元, 以使所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发 送给所述第二 UE;
所述第二控制网元, 具体用于接收所述第二 UE发送的第二密钥协商 参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第 一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
结合第一种方式或第二种方式,在第三种方式中,所述第一控制网元, 具体用于将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE;
所述第二控制网元, 具体用于将所述第一密钥协商参数发送给所述第 二 UE。
结合第四方面, 在第四种方式中, 所述第一控制网元, 具体用于生成 第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网 元;
所述第二控制网元, 具体用于生成第二密钥协商参数, 并将所述第二 密钥协商参数发送给所述第一控制网元。
结合第四种方式, 在第五种方式中, 所述第一控制网元, 具体用于将 所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE; 所述第二控制网元, 具体用于将所述第一密钥协商参数和所述第二密 钥协商参数发送给所述第二 UE。
结合第四方面, 在第六种方式中, 所述共享密钥包括下述密钥中的一 种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 结合前述任一种方式, 在第七种方式中, 所述密钥协商参数, 包括下 述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
第五方面, 提供一种用户设备, 所述用户设备为第一用户设备, 所述 第一用户设备, 包括:
交互模块, 用于接收控制网元发送的密钥协商参数;
生成模块, 用于根据所述密钥协商参数生成密钥。
结合第五方面, 在第一种方式中, 所述交互模块, 还用于接收控制网 元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第三密钥协商参数, 以使所 述控制网元根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三 密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数;
相应的, 所述交互模块, 具体用于接收所述控制网元发送的第二密钥 协商参数, 所述第二密钥协商参数为所述控制网元根据第二 UE发送的第 四密钥协商参数以及所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥生成 的;
所述生成模块, 具体用于根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共 享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数; 根据所述 第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
结合第五方面, 在第二种方式中, 所述交互模块, 还用于接收控制网 元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第一密钥协商参数, 以使所 述控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
相应的, 所述交互模块, 具体用于接收所述控制网元发送的第二密钥 协商参数,所述第二密钥协商参数为所述第二 UE发送给所述控制网元的; 所述生成模块, 具体用于根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商 参数生成密钥。
结合第五方面, 在第三种方式中, 所述交互模块, 具体用于接收所述 控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
所述生成模块, 具体用于根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商 参数生成密钥。
结合第一种方式, 在第四种方式中, 所述共享密钥包括下述密钥中的 一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 结合上述任一种方式, 在第五种方式中, 所述密钥协商参数, 包括下 述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
本发明实施例中,需要进行近距离通信的两个 UE在进行密钥协商时, 可以由控制网元来控制协商过程, 该控制网元可以获取第一密钥协商参数 和第二密钥协商参数,将第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给 第一 UE和第二 UE, 从而使得第一 UE和第二 UE可以根据第一密钥协商 参数和第二密钥协商参数生成密钥。 该密钥协商过程可以由控制网元控制 完成, 保证密钥协商的可靠性和高效性。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍, 显而易见 地, 下面描述中的附图是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员 来讲, 在不付出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图 1为本发明密钥协商处理方法实施例一的流程图;
图 2为本发明密钥协商处理方法实施例二的 ί 令流程图
图 3为本发明密钥协商处理方法实施例三的 ί 令流程图
图 4为本发明密钥协商处理方法实施例四的 - 令流程图
图 5为本发明密钥协商处理方法实施例五的 ί 令流程图
图 6为本发明密钥协商处理方法实施例六的 ί 令流程图
图 7为本发明密钥协商处理方法实施例七的 ί 令流程图
图 8为本发明密钥协商处理方法实施例八的流程图;
图 9为本发明控制网元实施例的结构示意图;
图 10为本发明控制系统实施例的结构示意图;
图 11为本发明用户设备实施例的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本 发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述, 显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。
图 1为本发明密钥协商处理方法实施例一的流程图, 如图 1所示, 本 实施例的方法可以包括:
5101、 控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
5102、控制网元将第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给第 一 UE和第二 UE, 以使第一 UE和第二 UE根据第一密钥协商参数和第二 密钥协商参数生成密钥。
具体来说, 控制网元可以针对需要进行近距离通信的两个 UE, 获取 第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 该第一密钥协商参数和第二密钥 协商参数是用于让两个 UE生成密钥的。
举例来说, 该第一密钥协商参数是与第一 UE对应的, 第二密钥协商 参数是与第二 UE对应的。 该第一密钥协商参数既可以是第一 UE生成并 通知给控制网元的, 也可以是控制网元自行生成的, 类似的, 第二密钥协 商参数既可以是第二 UE生成并通知给控制网元的, 也可以是控制网元自 行生成的。 在控制网元得到两个密钥协商参数之后, 该控制网元即可通知 给第一 UE和第二 UE, 从而使得第一 UE和第二 UE根据第一密钥协商参 数和第二密钥协商参数生成密钥。
本实施例中, 所谓"和 /或"即为, 如果第一密钥协商参数是第一 UE自 行产生的, 则控制网元只需要将第二 UE的第二密钥协商参数发送给第一 UE即可, 如果第一密钥协商参数是控制网元产生的, 则控制网元需要将 第一密钥协商参数和第二密钥协商参数均发送给第一 UE。 对于第二 UE 来说, 其过程是类似的。
本实施例中, 需要进行近距离通信的两个 UE在进行密钥协商时, 可 以由控制网元来控制协商过程, 该控制网元可以获取第一密钥协商参数和 第二密钥协商参数,将第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给第 一 UE和第二 UE, 从而使得第一 UE和第二 UE可以根据第一密钥协商参 数和第二密钥协商参数生成密钥。 该密钥协商过程可以由控制网元控制完 成, 保证密钥协商的可靠性和高效性。
下面采用几个具体的实施例, 图 1所示技术方案进行详细说明。
图 2为本发明密钥协商处理方法实施例二的信令流程图,如图 2所示, 本实施例以控制网元为移动管理实体 (Mobile Management Entity, 以下简 称: MME)为例进行说明, 本实施例的方法可以包括:
S201、 UE2发送连接请求 ( Direct-Connection-Request) 给 UE1 ;
5202、 UE1选择密钥协商参数 pl, 并将 pi发送给 MME;
此处 pi可以为 UE1从下述参数中选择的一个参数或任意参数的组合: 随机数 nonce、 近距离连接标识 ConnectionID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 ( Cell Radio Network Temporary Identifier, 以下简称: C-RNTI ) 、 计数器的计数值、 常数。
其中, application ID可以是使用 ProSe功能的应用标识、 C-RNTI为
UE所在小区的标识。
5203、 MME根据 UE1与 MME之间的共享密钥
( SharedKey(UEl-MMEl) ) 和 pi计算出密钥协商参数 p2, 该
p2=KDF(SharedKey (UE1-MME1), pi); 此处 SharedKey (UE1-MME1)表示 UEl和 MME共享密钥, 例如 SharedKey可以为 UEl和 MME共享的: 认证矢量底层密钥 Kasme、 非接 入层密钥 (Non Access Stratum Key, 以下简称: NAS key) 、 下一跳密钥 ( Next Hop, 以下简称: NH: ) 三者之一, 或者这些值的组合。 KDF为 密钥推衍函数 ( Key Derivation Function ) 。
5204、 MME将 p2发送给 UE2;
5205、 UE2存储 p2, 选择密钥协商参数 p3, 并将 p3发送给 MME; 此处 p3的含义同 pi。
5206、 MME根据 UE2与 MME之间的共享密钥
( SharedKey (UE2-MME2) ) 和 p3计算出密钥协商参数 p4,
p4=KDF(SharedKey (UE2-MME2), p3);
此处 p4的含义同 p2。
5207、 MME将 p4发送给 UEl;
5208、 UEl采用和 MME相同的算法计算出 p2;
此歩也可以在 S202之后完成;
5209、 UE2采用和 MME相同的算法计算出 p4;
S208和 S209可以同歩执行。
5210、 UEl根据 p2和 p4计算出密钥: K=KDF(p2, p4);
5211、 UE2根据 p2和 p4计算出密钥: K=KDF(p2, p4);
此处 p2或者 p4作为 KDF函数的输入密钥参与密钥 K的生成。
S210和 S211可以同歩执行。
至此, 通讯双方的 UE1和 UE2均得到了密钥 K。
此后 UE1和 UE2可以利用该密钥 Κ来加密 /完整性保护它们之间的数 据, 也可以利用该密钥 Κ进一歩生成会话密钥来加密 /完整性保护它们之 间的数据。
5212、 UEl发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
本实施例中,需要进行近距离通信的 UE1和 UE2在进行密钥协商时, MME可以将 UE1生成的密钥协商参数经过变换后发送 UE2 ,并且该 MME 还可以将 UE2生成的密钥协商参数经过变化后发送给 UE1 , 因此, UE1 可以基于生成的密钥协商参数和接收的密钥协商参数来确定密钥, 同理, UE2也可以基于生成的密钥协商参数和接收的密钥协商参数来确定密钥, 而且, 由于 UE1和 UE2所采用的密钥生成算法是相同的, 因此 UE1确定 的密钥与 UE2确定的密钥也是相同的, 从而使得 UE1和 UE2可以采用该 密钥进行近距离通信。 本实施例中, 由运营商控制的 MME来进行密钥协 商的控制, 可以避免单方 UE来确定密钥的不可靠性, 并且密钥协商过程 简单高效。
图 3为本发明密钥协商处理方法实施例三的信令流程图,如图 3所示, 本实施例与图 2所示实施例的区别在于, 图 2所示实施例中, MME在接 收到第一 UE发送的密钥协商参数和第二 UE发送的密钥协商参数后需要 进行 KDF变换, 而本实施例则无需进行 KDF变换, 本实施例的方法可以 包括:
5301、 UE2发送 Direct-Connection-Request给 UE1 ;
5302、 UE1选择密钥协商参数 pl, 并将 pi发送给 MME;
5303、 MME将 pi发送给 UE2;
S304、 UE2存储 pl, 选择密钥协商参数 p2, 并将 p2发送给 MME;
5305、 MME将 p2发送给 UE1 ;
5306、 UE1根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
5307、 UE2根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
S306和 S307可以同歩执行。
S308、 UE1发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
本实施例与图 2所示实施例的实现过程类似, 本实施例相对于图 2所 示实施例来说, 密钥协商过程更加简单高效。
图 4为本发明密钥协商处理方法实施例四的信令流程图,如图 4所示, 本实施例与图 2和图 3所示实施例的区别在于,图 2和图 3所示实施例中, 均需要 UE生成密钥协商参数, 而本实施例则完全由 MME来生成, 本实 施例的方法可以包括:
5401、 UE2发送 Direct-Connection-Request给 UE1 ;
5402、 UE1发送请求 ( Request) 给 MME;
5403、 MME生成 pi和 p2;
S404、 MME将 pi和 p2发送给 UE1; 5405、 MME将 pi和 p2发送给 UE2;
S404和 S405可同歩执行。
5406、 UEl根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
5407、 UE2根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
S406和 S407可以同歩执行。
5408、 UEl发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
本实施例与图 2和图 3所示实施例的实现过程类似, 本实施例相对于 图 2和图 3所示实施例来说, 密钥协商过程完全由 MME来控制, 进一歩 可以提高密钥协商的可靠性。
上述图 2〜图 4给出了 UE1和 UE2附着于同一个 MME下的技术方案。 下面给出几个实施例来描述 UE1和 UE2附着于不同 MME下的技术方案。
图 5为本发明密钥协商处理方法实施例五的信令流程图,如图 5所示, 本实施例的方法可以包括:
S501、 UE2发送 Direct-Connection-Request给 UE1 ;
S502、 UEl选择参数 pi, 并将 pi发送给 MME1 ;
5503、 MME1根据 UE1与 MME1之间的共享密钥
( SharedKey(UEl-MMEl) ) 和 pi计算出参数 p2, 该 p2=KDF(SharedKey (UE1-MME1), pi);
5504、 MME1将 2发送给 MME2;
S505、 MME2将 p2发送给 UE2;
5506、 UE2存储 p2, 选择参数 p3, 并将 p3发送给 MME2;
5507、 MME2根据 UE2与 MME2之间的共享密钥
( SharedKey(UE2-MME2) ) 和 p3计算出参数 p4, p4=KDF(SharedKey (UE2-MME2), p3);
S508、 MME2将 p4发送给 MME1 ;
5509、 MME1将 p4发送给 UEl ;
5510、 UEl采用和 MME1相同的算法计算出 p2;
5511、 UE2采用和 MME2相同的算法计算出 p4;
S510和 S511可以同歩执行。
S512、 UEl根据 p2和 p4计算出共享密钥: K=KDF(p2, p4); S513、 UE2根据 p2和 p4计算出共享密钥: K=KDF(p2, p4);
此处 p2或者 p4作为 KDF函数的输入密钥参与共享密钥 K的生成。
S512和 S513可以同歩执行。
至此, 通讯双方的 UE1和 UE2均得到了共享密钥 K。
S514、 UE1发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
本实施例与图 2所示实施例的实现过程类似, 此处不再赘述。
图 6为本发明密钥协商处理方法实施例六的信令流程图,如图 6所示, 本实施例的方法可以包括:
S601、 UE2发送 Direct-Connection-Request给 UE1;
S602、 UE1选择参数 pl, 并将 pi发送给 MME1;
5603、 MME1将 pi发送给 MME2;
5604、 MME2将 pi发送给 UE2;
5605、 UE2存储 pl, 选择参数 p2, 并将 p2发送给 MME2;
5606、 MME2将 p2发送给 MME1;
S607、 MME1将 p2发送给 UE1;
5608、 UE1根据 pi和 p2计算出共享密钥: K=KDF(pl, p2);
5609、 UE2根据 pi和 p2计算出共享密钥: K=KDF(pl, p2;
S608和 S609可以同歩执行。
至此, 通讯双方的 UE1和 UE2均得到了共享密钥 K。
S610、 UE1发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
本实施例与图 3所示实施例的实现过程类似, 此处不再赘述。
图 7为本发明密钥协商处理方法实施例七的信令流程图,如图 7所示, 本实施例的方法可以包括:
S701、 UE2发送 Direct-Connection-Request给 UE1;
S702、 UE1发送请求 (Request) 给 MME1;
5703、 MME1生成 pi;
5704、 MME1将 i发送给 MME2;
5705、 MME2生成 p2;
5706、 MME2将 pi和 p2发送给 UE2;
S707、 UE2向 MME2发送响应 (Response) ; 5708、 MME2向 MME1发送 2;
5709、 MME1将 pi和 p2发送给 UE1 ;
5710、 UE1根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
5711、 UE2根据 pi和 p2计算出密钥: K=KDF(pl, p2);
S710和 S711可以同歩执行。
5712、 UE1发送 Direct-Connection-Response给 UE2。
图 8为本发明密钥协商处理方法实施例八的流程图, 如图 8所示, 本 实施例的方法可以包括:
5801、 第一 UE接收控制网元发送的密钥协商参数;
S802、 第一 UE根据该密钥协商参数生成密钥。
本实施例中, 需要进行近距离通信的两个 UE在进行密钥协商时, 可 以由控制网元来控制协商过程, 该第一 UE可以接收控制网元发送的密钥 协商参数, 从而使得该第一 UE可以根据第一密钥协商参数和第二密钥协 商参数生成密钥。 该密钥协商过程可以由控制网元控制完成, 保证密钥协 商的可靠性和高效性。
在一种实现方式中, 在 S801之前, 还可以包括:
第一 UE向控制网元发送第三密钥协商参数, 以使控制网元根据该第 一 UE与控制网元之间的共享密钥和第三密钥协商参数, 生成第一密钥协 商参数;
相应的, S801 , 可以具体包括:
第一 UE接收控制网元发送的第二密钥协商参数, 第二密钥协商参数 为控制网元根据第二 UE发送的第四密钥协商参数以及第二 UE与控制网 元之间的共享密钥生成的;
5802 , 可以具体包括:
第一 UE根据第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和第三密钥协 商参数, 生成第一密钥协商参数;
第一 UE根据第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。 该技术方案的具体实现可以参见图 2或图 5所示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。
在另一种实现方式中, S801之前, 还可以包括: 第一 UE向控制网元发送第一密钥协商参数, 以使控制网元将第一密 钥协商参数发送给第二 UE;
相应的, S801 , 可以具体包括:
第一 UE接收控制网元发送的第二密钥协商参数, 第二密钥协商参数 为第二 UE发送给控制网元的;
S802 , 可以具体包括:
第一 UE根据第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
该技术方案的具体实现可以参见图 3或图 6所示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。
在再一种实现方式中, S801 , 可以具体包括:
第一 UE接收控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥协商参 数;
S802 , 可以具体包括:
第一 UE根据第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
该技术方案的具体实现可以参见图 4或图 7所示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 9为本发明控制网元实施例的结构示意图, 如图 9所示, 本实施例 的控制网元可以包括: 获取模块 11、 发送模块 12, 其中:
获取模块 11, 用于获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数; 发送模块 12, 用于将所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数 发送给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以使所述第一 UE和第二 UE根 据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
本实施例的控制网元可以用于执行图 1所示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。
在一种实现方式中, 获取模块 11, 具体用于:
接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商 参数;
接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述第二密钥协商 参数。
发送模块 12, 具体用于:
将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所述第一密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
其中, 共享密钥包括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 该技术方案的具体实现可以参见图 2所示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。
在另一种实现方式中, 获取模块 11, 具体用于接收所述第一 UE发送 的第一密钥协商参数; 接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数。
发送模块 12, 具体用于:
将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所述第一密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
该技术方案的具体实现可以参见图 3所示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。
在再一种实现方式中, 获取模块 11, 具体用于生成第一密钥协商参数 和第二密钥协商参数。
发送模块 12, 具体用于:
将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并且将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第二 UE。
该技术方案的具体实现可以参见图 4所示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。
在上述各实现方式中, 密钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或 其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
图 10为本发明控制系统实施例的结构示意图, 如图 10所示, 本实施 例的控制系统可以包括:第一 UE附着的第一控制网元 21和第二 UE附着 的第二控制网元 22; 其中, 第一控制网元 21与第二控制网元 22交互, 以 将第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给第一 UE和第二 UE, 以使第一 UE和第二 UE根据第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成 密钥。
本实施例的控制网元可以用于执行图 1所示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。
在一种实现方式中, 第一控制网元 21, 具体用于:
接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商 参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所述第 二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
第二控制网元 22, 具体用于:
接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述第二密钥协商 参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第 一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
其中, 共享密钥包括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。 该技术方案的具体实现可以参见图 5所示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。
在另一种实现方式中, 第一控制网元 21, 具体用于接收所述第一 UE 发送的第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控 制网元, 以使所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
第二控制网元 22, 具体用于:
接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商 参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第一控制网元将所述第二密钥协 商参数发送给所述第一 UE。
该技术方案的具体实现可以参见图 6所示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。
在再一种实现方式中, 第一控制网元 21, 具体用于将所述第二密钥协 商参数发送给所述第一 UE;
第二控制网元 22,具体用于将所述第一密钥协商参数发送给所述第二
UE。
该技术方案的具体实现可以参见图 7所示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。
在上述各实现方式中, 密钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或 其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
图 11为本发明用户设备实施例的结构示意图, 如图 11所示, 本实施 例的 UE为第一 UE, 该 UE可以包括: 交互模块 31、 生成模块 32, 其中, 交互模块 31, 用于接收控制网元发送的密钥协商参数; 生成模块 32, 用 于根据所述密钥协商参数生成密钥。
本实施例的控制网元可以用于执行图 8所示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。
在一种实现方式中, 交互模块 31还用于:
接收控制网元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第三密钥协 商参数, 以使所述控制网元根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享 密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数;
相应的, 交互模块 31, 可以具体用于:
接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二密钥协商参数 为所述控制网元根据第二 UE发送的第四密钥协商参数以及所述第二 UE 与所述控制网元之间的共享密钥生成的;
生成模块 32, 可以具体用于:
根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协 商参数, 生成所述第一密钥协商参数; 根据所述第一密钥协商参数和第二 密钥协商参数生成密钥。
其中, 共享密钥包括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key, 下一跳密钥 NH。 该技术方案的具体实现可以参见图 2或图 5所示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。
在另一种实现方式中, 交互模块 31还用于:
接收控制网元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第一密钥协 商参数, 以使所述控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE; 相应的, 交互模块 31, 可以具体用于:
接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二密钥协商参数 为所述第二 UE发送给所述控制网元的;
生成模块 32, 可以具体用于:
根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
该技术方案的具体实现可以参见图 3或图 6所示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。
在再一种实现方式中, 交互模块 31, 可以具体用于:
接收所述控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥协商参数; 生成模块 32, 可以具体用于:
根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
该技术方案的具体实现可以参见图 4或图 7所示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。
在上述各实现方式中, 密钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或 其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
本领域普通技术人员可以理解: 实现上述各方法实施例的全部或部分 歩骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。 前述的程序可以存储于一计算 机可读取存储介质中。 该程序在执行时, 执行包括上述各方法实施例的歩 骤; 而前述的存储介质包括: ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存 储程序代码的介质。
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

权 利 要 求 书
1、 一种密钥协商处理方法, 其特征在于, 包括:
控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
所述控制网元将所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送 给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以使所述第一 UE和第二 UE根据所 述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元获取第 一密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述 第一密钥协商参数;
所述控制网元获取第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述 第二密钥协商参数。
3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元获取第 一密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数;
所述控制网元获取第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数。
4、 根据权利要求 2或 3所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元将 所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第 二 UE, 包括:
所述控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所 述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE。
5、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元获取第 一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括:
所述控制网元生成第一密钥协商参数和第二密钥协商参数。
6、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元将所述 第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二 UE, 包括:
所述控制网元将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给 所述第一 UE, 并且所述控制网元将所述第一密钥协商参数和第二密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
7、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元包括第 一 UE附着的第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述 第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成 所述第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制 网元, 以使所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二
UE;
所述第二控制网元接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述 第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成 所述第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制 网元, 以使所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
8、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元包括第 一 UE附着的第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数, 并将 所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所述第二控制网元 将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数, 并将 所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第一控制网元 将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
9、 根据权利要求 7或 8所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元将 所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第 二 UE, 包括:
所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE; 所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE。
10、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元包括第 一 UE附着的第一控制网元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述控制网元获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数, 包括: 所述第一控制网元生成第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参 数发送给所述第二控制网元;
所述第二控制网元生成第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参 数发送给所述第一控制网元。
11、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述控制网元将所 述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一 UE和第二
UE, 包括:
所述第一控制网元将所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参 数发送给所述第一 UE;
所述第二控制网元将所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参 数发送给所述第二 UE。
12、 根据权利要求 2或 7所述的方法, 其特征在于, 所述共享密钥包 括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。
13、 根据权利要求 1~12中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述密 钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
14、 一种密钥协商处理方法, 其特征在于, 包括:
第一用户设备 UE接收控制网元发送的密钥协商参数;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥。
15、 根据权利要求 14所述的方法, 其特征在于, 所述第一 UE接收控 制网元发送的密钥协商参数之前, 还包括:
所述第一 UE向控制网元发送第三密钥协商参数, 以使所述控制网元 根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参 数, 生成所述第一密钥协商参数;
所述第一 UE接收控制网元发送的密钥协商参数, 包括:
所述第一 UE接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二 密钥协商参数为所述控制网元根据第二 UE发送的第四密钥协商参数以及 所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥生成的;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述第一 UE根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所 述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数;
所述第一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
16、 根据权利要求 14所述的方法, 其特征在于, 所述第一 UE接收控 制网元发送的密钥协商参数之前, 还包括:
所述第一 UE向控制网元发送第一密钥协商参数, 以使所述控制网元 将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第一 UE接收控制网元发送的密钥协商参数, 包括:
所述第一 UE接收所述控制网元发送的第二密钥协商参数, 所述第二 密钥协商参数为所述第二 UE发送给所述控制网元的;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述第一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
17、 根据权利要求 14所述的方法, 其特征在于, 所述第一 UE接收控 制网元发送的密钥协商参数, 包括:
所述第一 UE接收所述控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥 协商参数;
所述第一 UE根据所述密钥协商参数生成密钥, 包括:
所述第一 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密 钥。
18、 根据权利要求 15所述的方法, 其特征在于, 所述共享密钥包括 下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key, 下一跳密钥 NH。
19、 根据权利要求 15~18中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述密 钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
20、 一种控制网元, 其特征在于, 包括:
获取模块, 用于获取第一密钥协商参数和第二密钥协商参数; 发送模块,用于将所述第一密钥协商参数和 /或第二密钥协商参数发送 给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以使所述第一 UE和第二 UE根据所 述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
21、 根据权利要求 20所述的控制网元, 其特征在于, 所述获取模块, 具体用于:
接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商 参数;
接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控 制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参数, 生成所述第二密钥协商 参数;
所述发送模块, 具体用于:
将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所述第一密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
22、 根据权利要求 20所述的控制网元, 其特征在于, 所述获取模块, 具体用于:
接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数;
接收所述第二 UE发送的第二密钥协商参数;
所述发送模块, 具体用于:
将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并将所述第一密钥协 商参数发送给所述第二 UE。
23、 根据权利要求 20所述的控制网元, 其特征在于, 所述获取模块, 具体用于: 生成第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
所述发送模块, 具体用于:
将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第一 UE, 并且将所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参数发送给所述第二 UE。
24、 根据权利要求 21所述的控制网元, 其特征在于, 所述共享密钥 包括下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。
25、 根据权利要求 20~24中任一项所述的控制网元, 其特征在于, 所 述密钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
26、 一种控制系统, 其特征在于, 包括: 第一 UE附着的第一控制网 元和第二 UE附着的第二控制网元;
所述第一控制网元与所述第二控制网元交互, 以将所述第一密钥协商 参数和 /或第二密钥协商参数发送给所述第一用户设备 UE和第二 UE, 以 使所述第一 UE和第二 UE根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参 数生成密钥。
27、 根据权利要求 26所述的系统, 其特征在于, 所述第一控制网元, 具体用于接收第一 UE发送的第三密钥协商参数, 根据所述第一 UE与所 述控制网元之间的共享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥 协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所 述第二控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元,具体用于接收第二 UE发送的第四密钥协商参数, 根据所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥和所述第四密钥协商参 数, 生成所述第二密钥协商参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述 第一控制网元, 以使所述第一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所 述第一 UE。
28、 根据权利要求 26所述的系统, 其特征在于, 所述第一控制网元, 具体用于接收所述第一 UE发送的第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥 协商参数发送给所述第二控制网元, 以使所述第二控制网元将所述第一密 钥协商参数发送给所述第二 UE;
所述第二控制网元, 具体用于接收所述第二 UE发送的第二密钥协商 参数, 并将所述第二密钥协商参数发送给所述第一控制网元, 以使所述第 一控制网元将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE。
29、 根据权利要求 27或 28所述的系统, 其特征在于, 所述第一控制 网元, 具体用于将所述第二密钥协商参数发送给所述第一 UE;
所述第二控制网元, 具体用于将所述第一密钥协商参数发送给所述第 二 UE。
30、 根据权利要求 26所述的系统, 其特征在于, 所述第一控制网元, 具体用于生成第一密钥协商参数, 并将所述第一密钥协商参数发送给所述 第二控制网元;
所述第二控制网元, 具体用于生成第二密钥协商参数, 并将所述第二 密钥协商参数发送给所述第一控制网元。
31、 根据权利要求 30所述的系统, 其特征在于, 所述第一控制网元, 具体用于将所述第一密钥协商参数和所述第二密钥协商参数发送给所述 第一 UE;
所述第二控制网元, 具体用于将所述第一密钥协商参数和所述第二密 钥协商参数发送给所述第二 UE。
32、 根据权利要求 26所述的系统, 其特征在于, 所述共享密钥包括 下述密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。
33、 根据权利要求 26~32中任一项所述的系统, 其特征在于, 所述密 钥协商参数, 包括下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、 计数器的计数 值、 常数。
34、 一种用户设备, 其特征在于, 所述用户设备为第一用户设备, 所 述第一用户设备, 包括:
交互模块, 用于接收控制网元发送的密钥协商参数; 生成模块, 用于根据所述密钥协商参数生成密钥。
35、 根据权利要求 34所述的设备, 其特征在于, 所述交互模块, 还 用于接收控制网元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第三密钥协 商参数, 以使所述控制网元根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共享 密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数;
相应的, 所述交互模块, 具体用于接收所述控制网元发送的第二密钥 协商参数, 所述第二密钥协商参数为所述控制网元根据第二 UE发送的第 四密钥协商参数以及所述第二 UE与所述控制网元之间的共享密钥生成 的;
所述生成模块, 具体用于根据所述第一 UE与所述控制网元之间的共 享密钥和所述第三密钥协商参数, 生成所述第一密钥协商参数; 根据所述 第一密钥协商参数和第二密钥协商参数生成密钥。
36、 根据权利要求 34所述的设备, 其特征在于, 所述交互模块, 还 用于接收控制网元发送的密钥协商参数之前, 向控制网元发送第一密钥协 商参数, 以使所述控制网元将所述第一密钥协商参数发送给所述第二 UE; 相应的, 所述交互模块, 具体用于接收所述控制网元发送的第二密钥 协商参数,所述第二密钥协商参数为所述第二 UE发送给所述控制网元的; 所述生成模块, 具体用于根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商 参数生成密钥。
37、 根据权利要求 34所述的设备, 其特征在于, 所述交互模块, 具体用 于接收所述控制网元发送的第一密钥协商参数和第二密钥协商参数;
所述生成模块, 具体用于根据所述第一密钥协商参数和第二密钥协商参 数生成密钥。
38、 根据权利要求 35所述的设备, 其特征在于, 所述共享密钥包括下述 密钥中的一种密钥或其组合:
认证矢量底层密钥 Kasme、 非接入层密钥 NAS key、 下一跳密钥 NH。
39、 根据权利要求 34~38中任一项所述的设备, 其特征在于, 所述密钥 协商参数, 包括下述参数中的一个参数或其任意组合:
随机数 nonce、 近距离连接标识 Connection ID、 无线资源连接标识、 应用 标识 application ID、 小区无线网络临时标识 C-RNTI、计数器的计数值、 常数。
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