專利名稱：通告式安全連接建立系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通告式安全連接建立系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
有線局域網(wǎng)一般為廣播型網(wǎng)絡(luò)，一個節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)，其它節(jié)點都能收到。網(wǎng)絡(luò)上 的各個節(jié)點共享信道，這給網(wǎng)絡(luò)帶來了極大的安全隱患。攻擊者只要接入網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)聽，就 可以捕獲網(wǎng)絡(luò)上所有的數(shù)據(jù)包。現(xiàn)有國家標準GB/T 15629. 3 (對應(yīng)IEEE 802. 3或IS0/IEC 8802-3)定義的局域 網(wǎng)LAN并不提供數(shù)據(jù)保密方法，這樣就使得攻擊者容易竊取到關(guān)鍵信息。在國際研究領(lǐng)域 里，IEEE所制定的IEEE 802. IAE標準為保護以太網(wǎng)提供數(shù)據(jù)加密協(xié)議，并采用逐跳加密的 安全措施來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間數(shù)據(jù)的安全傳達。這種安全措施給局域網(wǎng)中的交換設(shè)備帶來 了巨大的計算負擔，容易引發(fā)攻擊者對交換設(shè)備的攻擊；且數(shù)據(jù)包從發(fā)送節(jié)點傳遞到目的 節(jié)點的延時也會增大，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。有線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及到的節(jié)點(這里，終端和交換設(shè)備被統(tǒng)稱 為節(jié)點)數(shù)目也比較多，因此網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信比較復(fù)雜。如果為局域網(wǎng)節(jié)點間分配靜態(tài) 的密鑰對來建立端到端的安全連接，其分配和更新過程極為復(fù)雜。因此，靜態(tài)密鑰對的方式 并不適合建立局域網(wǎng)端到端的安全連接。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種通告式安全連接建 立系統(tǒng)及方法，使得局域網(wǎng)合法節(jié)點之間可以靈活建立及更新它們之間的密鑰，以建立起 它們之間的安全連接。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是—種通告式安全連接建立系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩種類型的設(shè)備，分別用終端設(shè)備和 連接設(shè)備表示；其中，連接設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中可以不斷級聯(lián)，終端設(shè)備只能通過連接設(shè)備連接到 網(wǎng)絡(luò)中，任何設(shè)備均不能通過終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)；連接設(shè)備中選定或者指定一個特定連接 設(shè)備作為這些連接設(shè)備中的核心連接設(shè)備；所有的連接設(shè)備均需要和該核心連接設(shè)備建立 安全連接；所有的終端設(shè)備都和直接相連的連接設(shè)備(該連接設(shè)備即為離終端設(shè)備最近的 連接設(shè)備)建立安全連接；該系統(tǒng)中，任何的兩個終端設(shè)備之間均可通過直接相連的連接 設(shè)備以及核心連接設(shè)備建立兩者之間的安全連接。以系統(tǒng)中第一終端設(shè)備STA-A、第二終端設(shè)備STA-B為例進行說明，第一終端設(shè)備 STA-A與第一連接設(shè)備SWl具有安全連接，第二終端設(shè)備STA-B與第二連接設(shè)備SW2具有 安全連接，該系統(tǒng)中連接設(shè)備SW-Center是核心連接設(shè)備；所述第一連接設(shè)備SWl以及第 二連接設(shè)備SW2分別與核心連接設(shè)備SW-Center存在安全連接，所述第一連接設(shè)備SWl與 第一終端設(shè)備STA-A存在安全連接，所述第二連接設(shè)備SW2與第二終端設(shè)備STA-B存在安 全連接；第一終端設(shè)備STA-A直接生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備STA-A和第二終端設(shè)備STA-B之間共享密鑰或第一連接設(shè)備SWl在接收到第一終端設(shè)備STA-A發(fā)送的與第二終端 設(shè)備STA-B之間安全連接的請求后生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備STA-A和第二終端設(shè)備 STA-B之間共享密鑰，并以秘密的方式進行通告，確保第一終端設(shè)備STA-A和第二終端設(shè)備 STA-B建立一致的共享密鑰，完成安全連接的建立。一種通告式安全連接建立方法，其包括以下步驟1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備SWl之間、第一連接設(shè)備SWl與核心連接 設(shè)備SW-Center之間、核心連接設(shè)備SW-Center與第二連接設(shè)備SW2之間、第二連接設(shè)備 SW2與第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接2]第一終端設(shè)備STA-A發(fā)送密鑰建立激活分組Ml給第一連接設(shè)備SWl ；第一終端 設(shè)備STA-A通過密鑰建立激活分組Ml或?qū)⒆约荷傻碾S機數(shù)作為共享密鑰秘密通告給第 一連接設(shè)備SW1，或請求第一連接設(shè)備SWl協(xié)助建立第一終端設(shè)備STA-A與第二終端設(shè)備 STA-B之間的共享密鑰；3]第一連接設(shè)備SWl收到密鑰建立激活分組Ml后發(fā)送第二密鑰通告分組M2給 核心連接設(shè)備SW-Center ；第一連接設(shè)備SWl通過第二密鑰通告分組M2或?qū)⒌谝唤K端設(shè) 備STA-A通告的共享密鑰秘密通告給核心連接設(shè)備SW-Center ；或自己生成一隨機數(shù)作 為第一終端設(shè)備STA-A與第二終端設(shè)備STA-B之間的共享密鑰秘密通告給核心連接設(shè)備 Sff-Center ；4]核心連接設(shè)備SW-Center收到第二密鑰通告分組M2后發(fā)送第三密鑰通告分組 M3給第二連接設(shè)備SW2 ；核心連接設(shè)備SW-Center通過第三密鑰通告分組M3將從第一連接 設(shè)備SWl處得到的共享密鑰秘密通告給第二連接設(shè)備SW2 ；5]第二連接設(shè)備SW2收到第三密鑰通告分組M3后發(fā)送第四密鑰通告分組M4給 第二終端設(shè)備STA-B ；第二連接設(shè)備SW2通過第四密鑰通告分組M4將從核心連接設(shè)備 Sff-Center處得到的共享密鑰秘密通告給第二終端設(shè)備STA-B ；6]第二終端設(shè)備STA-B收到第四密鑰通告分組M4后發(fā)送第四密鑰通告響應(yīng)分組 M5給第二連接設(shè)備SW2，告知第二連接設(shè)備SW2已收到共享密鑰；7]第二連接設(shè)備SW2收到第四密鑰通告響應(yīng)分組M5后發(fā)送第三密鑰通告響應(yīng)分 組M6給核心連接設(shè)備SW-Center，告知核心連接設(shè)備SW-Center共享密鑰已傳達至第二終 端設(shè)備STA-B ；8]核心連接設(shè)備SW-Center收到第三密鑰通告響應(yīng)分組M6后發(fā)送第二密鑰通告 響應(yīng)分組M7給第一連接設(shè)備SWl，告知第一連接設(shè)備SWl共享密鑰已傳達至第二終端設(shè)備 STA-B ；9]第一連接設(shè)備SWl收到第二密鑰通告響應(yīng)分組M7后發(fā)送密鑰建立確認分組M8 給第一終端設(shè)備STA-A，告知第一終端設(shè)備STA-A共享密鑰已傳達至第二終端設(shè)備STA-B或 將第一連接設(shè)備SWl為第一終端設(shè)備STA-A與第二終端設(shè)備STA-B之間生成的共享密鑰秘 密通告給第一終端設(shè)備STA-A ；10]第一終端設(shè)備STA-A接收密鑰建立確認分組M8，完成與第二終端設(shè)備STA-B 之間的安全連接的建立。上述的通告式安全連接建立方法，其具體包括以下步驟1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備SWl之間、第一連接設(shè)備SWl與核心連接
11設(shè)備SW-Center之間、核心連接設(shè)備SW-Center與第二連接設(shè)備SW2之間、第二連接設(shè)備 SW2與第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接1. 1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備SWl之間建立具有第一共享密鑰KEYi^1 的安全連接；所述第一連接設(shè)備SWl是指從第一終端設(shè)備STA-A到第二終端設(shè)備STA-B的 數(shù)據(jù)包經(jīng)過的第一個連接設(shè)備；1. 2]第一連接設(shè)備SWl與核心連接設(shè)備SW-Center之間建立具有第二共享密鑰 KEY1^center的安全連接；所述核心連接設(shè)備SW-Center是一個特定的連接設(shè)備，所有其他的 連接設(shè)備都需要建立和核心連接設(shè)備SW-Center之間的安全連接；1. 3]第二連接設(shè)備SW2與核心連接設(shè)備SW-Center之間建立具有第三共享密鑰 KEY2^center的安全連接；所述第二連接設(shè)備SW2是指從第一終端設(shè)備STA-A到第二終端設(shè)備 STA-B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的最后一個連接設(shè)備；1. 4]第二連接設(shè)備SW2與第二終端設(shè)備STA-B之間建立具有第四共享密鑰KEYB_2 的安全連接；2]第一終端設(shè)備STA-A發(fā)送密鑰建立激活分組Ml給第一連接設(shè)備SWl ；所述密鑰 建立激活分組Ml包括IDsta_b字段、E1 (KEYa_b)字段以及MICl字段，其中IDSTA_B字段表示第 二終端設(shè)備STA-B的標識^(KEYm)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一終端設(shè)備STA-A利用 與第一連接設(shè)備SWl之間的第一共享密鑰KEYiw對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MICl字 段表示消息完整性驗證碼，由第一終端設(shè)備STA-A利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第一共 享密鑰KEYp1對該密鑰建立激活分組Ml中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的 雜湊值；其中，共享密鑰KEYa_b是由第一終端設(shè)備(STA-A)生成的隨機數(shù)；3]第一連接設(shè)備SWl收到密鑰建立激活分組Ml后，進行如下處理3. 1]第一連接設(shè)備SWl利用與第一終端設(shè)備STA-A之間的第一共享密鑰KEYp1驗 證MICl是否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行3. 2]；3. 2]第一連接設(shè)備SWl利用與第一終端設(shè)備STA-A之間的第一共享密鑰KEYi^1解 密E1 (KEYa_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；3. 3]構(gòu)造第二密鑰通告分組M2發(fā)送給核心連接設(shè)備SW-Center，該第二密鑰通告 分組M2包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E2 (KEYa_b)字段以及MIC2字段；其中IDSTA_A字段表 示第一終端設(shè)備STA-A的標識；E2(KEYa_b)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一連接設(shè)備SWl利 用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第二共享密鑰KEY1^ente對共享密鑰KEYA_B加密后的數(shù) 據(jù)；MIC2字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備SWl利用與核心連接設(shè)備SW-Center 之間的第二共享密鑰KEYwente,對該第二密鑰通告分組M2中本字段外的其他字段通過雜湊 函數(shù)計算得到的雜湊值；4]核心連接設(shè)備SW-Center收到第二密鑰通告分組M2后，進行如下處理4. 1]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY^entw驗證MIC2是否正 確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行4. 2]；4. 2]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY1^nter解密E2(KEYa_b)字段 即可得到共享密鑰keya_b ；4. 3]構(gòu)造第三密鑰通告分組M3發(fā)送給第二連接設(shè)備SW2，所述第三密鑰通告分組 M3包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E3(KEYa_b)字段以及MIC3字段，其中E3(KEYA_B)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由核心連接設(shè)備SW-Center利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰 KEY2^center對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MIC3字段表示消息完整性驗證碼，由核心連接 設(shè)備SW-Center利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰KEY2_。entCT對該第三密鑰通 告分組M3中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；5]第二連接設(shè)備SW2收到第三密鑰通告分組M3后，進行如下處理5. 1]利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第三共享密鑰KEY2_CentCT驗證MIC3是 否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行5. 2]；5. 2]利用與核心連接設(shè)備Sff-Center之間的第三共享密鑰KEY2_Center解密 E3(keya_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；5. 3]構(gòu)造第四密鑰通告分組M4發(fā)送給第二終端設(shè)備STA-B，所述第四密鑰通告分 組M4包括IDsta_a字段、E4(KEYa_b)字段以及MIC4字段，其中E4(KEYA_B)字段表示密鑰資料 數(shù)據(jù)，由第二連接設(shè)備SW2利用與第二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYb_2對共享 密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC4字段表示消息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備SW2利用與第 二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYb_2對該第四密鑰通告分組M4中本字段外的其 他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；6]第二終端設(shè)備STA-B收到第四密鑰通告分組M4后，進行如下處理6. 1]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYb_2驗證MIC4是否正確，若 不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行6. 2]；6. 2]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYb_2解密E4(KEYA_B)字段， 即可得到共享密鑰keya_b ；6. 3]構(gòu)造第四密鑰通告響應(yīng)分組M5發(fā)送給第二連接設(shè)備SW2，所述第四密鑰通告 響應(yīng)分組M5包括IDsta_a字段以及MIC5字段，其中MIC5字段表示消息完整性驗證碼，由第 二終端設(shè)備STA-B利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYb_2對該第四密鑰通告 響應(yīng)分組M5中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；7]第二連接設(shè)備SW2收到第四密鑰通告響應(yīng)分組M5后，進行如下處理7. 1]驗證分組中的1031^字段和之前發(fā)送的第四密鑰通告分組M4中對應(yīng)字段值 是否一致，若都不一致，則執(zhí)行7. 2]；否則，丟棄該分組；7. 2]利用與第二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYB_2驗證MIC5是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行7. 3]；7. 3]構(gòu)造第三密鑰通告響應(yīng)分組M6發(fā)送給核心連接設(shè)備SW-Center，所述第三密 鑰通告響應(yīng)分組M6包括IDSTA_A字段、鞏_字段以及MIC6字段，其中MIC6字段表示消息 完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備SW2利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第三共享密鑰 KEY2^center對該第三密鑰通告響應(yīng)分組M6中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的 雜湊值；8]核心連接設(shè)備SW-Center收到第三密鑰通告響應(yīng)分組M6后，進行如下處理8. 1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿^㈣字段和之前發(fā)送的第三密鑰通告分組M3中 對應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行8. 2]；否則，丟棄該分組；8. 2]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰KEY2_CentCT驗證MIC6是否正 確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行8. 3]；
8. 3]構(gòu)造第二密鑰通告響應(yīng)分組M7發(fā)送給第一連接設(shè)備SW1，所述第二密鑰通告 響應(yīng)分組M7包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC7字段，其中MIC7字段表示消息完整性驗 證碼，由核心連接設(shè)備SW-Center利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY1-Cente 對該第二密鑰通告響應(yīng)分組M7中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；9]第一連接設(shè)備SWl收到第二密鑰通告響應(yīng)分組M7后，進行如下處理9. 1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿皿力字段和之前發(fā)送的第二密鑰通告分組M2中 對應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行9. 2]；否則，丟棄該分組；9. 2]利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第二共享密鑰KEYhcento驗證MIC7是 否正確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行9. 3]；9. 3]構(gòu)造密鑰建立確認分組M8發(fā)送給第一終端設(shè)備STA-A，所述密鑰建立確認分 組M8包括IDsta_b字段和MIC8字段，其中MIC8字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè) 備SWl利用與第一終端設(shè)備STA-A之間的第一共享密鑰KEYp1對該密鑰建立確認分組M8中 本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；10]第一終端設(shè)備STA-A接收密鑰建立確認分組M8，進行如下處理10. 1]驗證分組中的1仏^1字段和之前發(fā)送的密鑰建立激活分組Ml中對應(yīng)字段值 是否一致，若一致，則執(zhí)行10. 2]；否則，丟棄該分組；10. 2]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第一共享密鑰KEYp1驗證MIC8是否正確， 若不正確，則丟棄該分組；否則第一終端設(shè)備STA-A和第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接。上述的通告式安全連接建立方法，其特征在于其具體包括以下步驟1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備SWl之間、第一連接設(shè)備SWl與核心連接 設(shè)備SW-Center之間、核心連接設(shè)備SW-Center與第二連接設(shè)備SW2之間、第二連接設(shè)備 SW2與第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接1. 1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備SWl之間建立具有第一共享密鑰KEYi^1 的安全連接；所述第一連接設(shè)備SWl是指從第一終端設(shè)備STA-A到第二終端設(shè)備STA-B的 數(shù)據(jù)包經(jīng)過的第一個連接設(shè)備；1. 2]第一連接設(shè)備SWl與核心連接設(shè)備SW-Center之間建立具有共第二享密鑰 KEY1^center的安全連接；所述核心連接設(shè)備SW-Center是一個特定的連接設(shè)備，所有其他的 連接設(shè)備都需要建立和核心連接設(shè)備SW-Center之間的安全連接；1. 3]第二連接設(shè)備SW2與核心連接設(shè)備SW-Center之間建立具有第三共享密鑰 KEY2^center的安全連接；所述第二連接設(shè)備SW2是指從第一終端設(shè)備STA-A到第二終端設(shè)備 STA-B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的最后一個連接設(shè)備；1. 4]第二連接設(shè)備SW2與第二終端設(shè)備STA-B之間建立具有第四共享密鑰KEYB_2 的安全連接；2]第一終端設(shè)備STA-A發(fā)送密鑰建立激活分組Ml給第一連接設(shè)備SWl ；所述密鑰 建立激活分組Ml包括表示第二終端設(shè)備STA-B標識的IDsta_b字段；3]第一連接設(shè)備SWl收到密鑰建立激活分組Ml，進行如下處理3. 1]生成一隨機數(shù)，作為第一終端設(shè)備STA-A與第二終端設(shè)備STA-B之間的共享 密鑰 keya_b ；
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3. 2]構(gòu)造第二密鑰通告分組M2發(fā)送給核心連接設(shè)備SW-Center，該第二密鑰通告 分組M2包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E2 (KEYa_b)字段以及MIC2字段；其中IDSTA_A字段表 示第一終端設(shè)備STA-A的標識；E2(KEYa_b)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一連接設(shè)備SWl利 用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第二共享密鑰KEY1^ente對共享密鑰KEYA_B加密后的數(shù) 據(jù)；MIC2字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備SWl利用與核心連接設(shè)備SW-Center 之間的第二共享密鑰KEYwente,對該第二密鑰通告分組M2中本字段外的其他字段通過雜湊 函數(shù)計算得到的雜湊值；4]核心連接設(shè)備SW-Center收到第二密鑰通告分組M2后，進行如下處理4. 1]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY1^ento驗證MIC2是否正 確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行4. 2]；4. 2]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY1^nter解密E2(KEYa_b)字段 即可得到共享密鑰keya_b ；4. 3]構(gòu)造第三密鑰通告分組M3發(fā)送給第二連接設(shè)備SW2，所述第三密鑰通告分組 M3包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E3(KEYa_b)字段以及MIC3字段，其中E3(KEYA_B)字段表示 密鑰資料數(shù)據(jù)，由核心連接設(shè)備SW-Center利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰 KEY2^center對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MIC3字段表示消息完整性驗證碼，由核心連接 設(shè)備SW-Center利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰KEY2_。entCT對該第三密鑰通 告分組M3中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；5]第二連接設(shè)備SW2收到第三密鑰通告分組M3后，進行如下處理5. 1]利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第三共享密鑰KEY2_CentCT驗證MIC3是 否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行5. 2]；5. 2]利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第三共享密鑰KEY2_CentCT解密 E3(keya_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；5. 3]構(gòu)造第四密鑰通告分組M4發(fā)送給第二終端設(shè)備STA-B，所述第四密鑰通告分 組M4包括IDsta_a字段、E4(KEYa_b)字段以及MIC4字段，其中E4(KEYA_B)字段表示密鑰資料 數(shù)據(jù)，由第二連接設(shè)備SW2利用與第二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYb_2對共享 密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC4字段表示消息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備SW2利用與第 二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYb_2對該第四密鑰通告分組M4中本字段外的其 他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；6]第二終端設(shè)備STA-B收到第四密鑰通告分組M4后，進行如下處理6. 1]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYb_2驗證MIC4是否正確，若 不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行6. 2]；6. 2]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYB_2解密E4(KEYA_B)字段， 即可得到共享密鑰keya_b ；6. 3]構(gòu)造第四密鑰通告響應(yīng)分組M5發(fā)送給第二連接設(shè)備SW2，所述第四密鑰通告 響應(yīng)分組M5包括IDsta_a字段以及MIC5字段，其中MIC5字段表示消息完整性驗證碼，由第 二終端設(shè)備STA-B利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第四共享密鑰KEYb_2對該第四密鑰通告 響應(yīng)分組M5中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；7]第二連接設(shè)備SW2收到第四密鑰通告響應(yīng)分組M5后，進行如下處理
7. 1]驗證分組中的1031^字段和之前發(fā)送的第四密鑰通告分組M4中對應(yīng)字段值 是否一致，若都不一致，則執(zhí)行7. 2]；否則，丟棄該分組；7. 2]利用與第二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰KEYB_2驗證MIC5是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行7. 3]；7. 3]構(gòu)造第三密鑰通告響應(yīng)分組M6發(fā)送給核心連接設(shè)備SW-Center，所述第三密 鑰通告響應(yīng)分組M6包括IDSTA_A字段、鞏_字段以及MIC6字段，其中MIC6字段表示消息 完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備SW2利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第三共享密鑰 KEY2^center對該第三密鑰通告響應(yīng)分組M6中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的 雜湊值；8]核心連接設(shè)備SW-Center收到第三密鑰通告響應(yīng)分組M6后，進行如下處理8. 1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿^㈣字段和之前發(fā)送的第三密鑰通告分組M3中 對應(yīng)字段值M3是否一致，若都一致，則執(zhí)行8. 2]；否則，丟棄該分組；8. 2]利用與第二連接設(shè)備SW2之間的第三共享密鑰KEY2_CentCT驗證MIC6是否正 確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行8. 3]；8. 3]構(gòu)造第二密鑰通告響應(yīng)分組M7發(fā)送給第一連接設(shè)備SW1，所述第二密鑰通告 響應(yīng)分組M7包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC7字段，其中MIC7字段表示消息完整性驗 證碼，由核心連接設(shè)備SW-Center利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第二共享密鑰KEY1-Cente 對該第二密鑰通告響應(yīng)分組M7中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；9]第一連接設(shè)備SWl收到第二密鑰通告響應(yīng)分組M7后，進行如下處理9. 1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿^㈣字段和之前發(fā)送的第二密鑰通告分組M2中 對應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行9. 2]；否則，丟棄該分組；9. 2]利用與核心連接設(shè)備SW-Center之間的第二共享密鑰KEYhcento驗證MIC7是 否正確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行9. 3]；9. 3]構(gòu)造密鑰建立確認分組M8發(fā)送給第一終端設(shè)備STA-A，所述密鑰建立確認分 組包括包括IDsta_b字段、E5(KEYa_b)字段以及MIC9字段；其中E5(KEYa_b)字段表示密鑰資料 數(shù)據(jù)，由第一連接設(shè)備(SWl)利用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYiw)對 共享密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC9字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備(SWl)利 用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYp1)對該密鑰建立確認分組(M8)中 本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；10]第一終端設(shè)備STA-A收到密鑰建立確認分組M8，進行如下處理10. 1]驗證分組中的1仏^1字段和之前發(fā)送的密鑰建立激活分組Ml中對應(yīng)字段值 是否一致，若一致，則執(zhí)行10. 2]；否則，丟棄該分組；10. 2]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第一共享密鑰KEYp1驗證MIC9是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則執(zhí)行10. 3]；10. 3]利用與第一連接設(shè)備SWl之間的第一共享密鑰KEYp1解密E5(KEYA_B)字段， 即可得到與第一終端設(shè)備STA-A之間的共享密鑰KEYA_B，建立第一終端設(shè)備STA-A和第二終 端設(shè)備STA-B之間的安全連接。上述的第一終端設(shè)備STA-A生成一個消息新鮮性標識；所述密鑰建立激活分組 Ml、密鑰建立確認分組M8、第二密鑰通告分組M2、第二密鑰通告響應(yīng)分組M7、第三密鑰通告分組M3、第三密鑰通告響應(yīng)分組M6、第四密鑰通告分組M4以及第四密鑰通告響應(yīng)分組M5 中均包括該消息新鮮性標識；第二連接設(shè)備SW2收到第四密鑰通告響應(yīng)分組M5后，需驗證 該分組中的標識值與其之前接收的第三密鑰通告分組M3中的標識值是否一致；核心連接 設(shè)備SW-Center收到第三密鑰通告響應(yīng)分組M6后，需驗證該分組中的標識值與其之前接收 的第二密鑰通告分組M2中的標識值是否一致；第一連接設(shè)備SWl收到第二密鑰通告響應(yīng)分 組M7后，需驗證該分組中的標識值與其之前接收的密鑰建立激活分組Ml中的標識值是否 一致；第一終端設(shè)備STA-A收到密鑰建立確認分組M8后，需驗證該分組中的標識值與其之 前發(fā)送的密鑰建立激活分組Ml中的標識值是否一致。上述消息新鮮性標識為時鐘、順序號或隨機數(shù)。上述的密鑰建立激活分組Ml、第二密鑰通告分組M2、第三密鑰通告分組M3以及第 四密鑰通告分組M4分別生成各自的消息新鮮性標識；所述第四密鑰通告響應(yīng)分組M5攜帶 消息新鮮性標識與第四密鑰通告分組M4中對應(yīng)標識一致；所述第三密鑰通告響應(yīng)分組M6 攜帶消息新鮮性標識與第三密鑰通告分組M3中對應(yīng)標識一致；所述第二密鑰通告響應(yīng)分 組M7攜帶消息新鮮性標識與第二密鑰通告分組M2中對應(yīng)標識一致；所述密鑰建立確認分 組M8攜帶消息新鮮性標識與密鑰建立激活分組Ml中對應(yīng)標識一致。上述消息新鮮性標識為時鐘、順序號或隨機數(shù)。一種通告式安全連接建立方法，其特殊之處在于第一連接設(shè)備(SWl)以及第二 連接設(shè)備(SW2)分別與核心連接設(shè)備(SW-Center)建立安全連接，第一連接設(shè)備(SWl)與 第一終端設(shè)備(STA-A)建立安全連接，第二連接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)建立 安全連接；第一終端設(shè)備(STA-A)直接生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備(STA-A)和第二終 端設(shè)備(STA-B)之間共享密鑰或第一連接設(shè)備(SWl)在接收到第一終端設(shè)備(STA-A)發(fā) 送的與第二終端設(shè)備(STA-B)之間安全連接建立請求后，生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備 (STA-A)和第二終端設(shè)備(STA-B)之間共享密鑰，將生成的共享密鑰以秘密的方式進行通 告，使第一終端設(shè)備(STA-A)和第二終端設(shè)備(STA-B)建立一致的共享密鑰，完成安全連接 的建立。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明可以實現(xiàn)局域網(wǎng)用戶終端之間的保密傳輸，且不需要為用戶終端配置靜態(tài) 密鑰。本發(fā)明核心連接設(shè)備SW-Center只需要保存與網(wǎng)絡(luò)中的其他連接設(shè)備之間的密鑰， 無需建立與用戶終端之間的密鑰；網(wǎng)絡(luò)中的每一個交換設(shè)備作為連接設(shè)備SW只需要保存 與相鄰交換設(shè)備之間的密鑰以及與核心連接設(shè)備SW-Center之間的密鑰；每一個用戶終端 作為終端設(shè)備STA只需要保持與相鄰交換設(shè)備之間的密鑰。本發(fā)明用戶終端之間的安全連 接所依賴的共享密鑰是由發(fā)起方臨時生成的隨機數(shù)或者是由發(fā)起方的直接相連的交換設(shè) 備臨時生成的，建立過程簡單，計算量小。


圖1為本發(fā)明所提供的通告式安全連接建立過程一較佳實施方式的示意圖。圖2為本發(fā)明所提供的通告式安全連接建立過程另一較佳實施方式的示意圖。
1具體實施例方式在網(wǎng)絡(luò)中，所有的連接設(shè)備都與網(wǎng)絡(luò)中的核心連接設(shè)備SW-Center之間通過預(yù)分 發(fā)或其他安全機制已建立安全連接，即已具有共享的密鑰；所有的終端設(shè)備僅與相鄰的連 接設(shè)備之間通過預(yù)分發(fā)或其他安全機制已建立安全連接，即已具有共享的密鑰(此處所述 安全連接的建立機制本發(fā)明中不予限制和定義)。以第一終端設(shè)備STA-A與第二終端設(shè)備STA-B之間的安全連接建立為例進行說 明，SW。entCT為網(wǎng)絡(luò)中的核心連接設(shè)備，第一連接設(shè)備SWl是從第一終端設(shè)備STA-A到第二終 端設(shè)備STA-B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的第一個連接設(shè)備，第二連接設(shè)備SW2是從第一終端設(shè)備STA-A 到第二終端設(shè)備STA-B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的最后一個連接設(shè)備。第一終端設(shè)備STA-A與第一連 接設(shè)備SWl之間已建立安全連接，具有的共享第一共享密鑰記為KEYiw ；第一連接設(shè)備SWl 與核心連接設(shè)備SW-Center之間已建立安全連接，具有的第二共享密鑰記為KEYmnto^ 二連接設(shè)備SW2與核心連接設(shè)備SW-Center之間已建立安全連接，具有的第三共享密鑰記 為KEY2_CentCT ；第二終端設(shè)備STA-B與第二連接設(shè)備SW2之間已建立安全連接，具有的第四共 享密鑰記為KEYb_2。圖1、圖2以第一終端設(shè)備STA-A和第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接的步驟 為例來說明本發(fā)明所提供的一種通告式安全連接的建立方法的具體方案如下1)第一終端設(shè)備STA-A發(fā)送密鑰建立激活分組Ml給第一連接設(shè)備SWl ；1. 1)若第一終端設(shè)備STA-A選擇發(fā)送密鑰建立激活分組中包含第一終端設(shè)備 STA-A生成的隨機數(shù)，則該密鑰建立激活分組Ml主要包含
權(quán)利要求
一種通告式安全連接建立系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括終端設(shè)備和連接設(shè)備，所述終端設(shè)備包括發(fā)起端終端設(shè)備以及接收端終端設(shè)備，所述連接設(shè)備包括核心連接設(shè)備、在發(fā)起端終端設(shè)備與核心連接設(shè)備之間鏈路上的發(fā)起端連接設(shè)備以及在接收端終端設(shè)備與核心連接設(shè)備之間鏈路上的接收端連接設(shè)備；所述發(fā)起端終端設(shè)備用于生成一隨機數(shù)作為其與接收端終端設(shè)備之間的共享密鑰，并以秘密方式通過連接設(shè)備通告給接收端終端設(shè)備；或發(fā)起端終端設(shè)備用于發(fā)出一安全連接建立請求給發(fā)起端連接設(shè)備，由發(fā)起端連接設(shè)備生成一隨機數(shù)作為發(fā)起端終端設(shè)備與接收端終端設(shè)備之間的共享密鑰，并以秘密方式分別通告給接收端終端設(shè)備和發(fā)起端終端設(shè)備，完成安全連接的建立。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通告式安全連接建立系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)起端連接設(shè)備包括第一連接設(shè)備(SWl)，所述接收端連接設(shè)備包括第二連接設(shè) 備(SW2)，所述發(fā)起端終端設(shè)備包括第一終端設(shè)備(STA-A)，所述接收端終端設(shè)備包括第二 終端設(shè)備(STA-B)；所述第一連接設(shè)備(SWl)以及第二連接設(shè)備(SW2)分別與核心連接設(shè) 備(SW-Center)存在安全連接，所述第一連接設(shè)備(SWl)與第一終端設(shè)備(STA-A)存在安 全連接，所述第二連接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)存在安全連接；所述第一終端設(shè)備(STA-A)用于生成一隨機數(shù)作為其與第二終端設(shè)備(STA-B)之間 的共享密鑰，并以秘密方式通過第一連接設(shè)備(SWl)、核心連接設(shè)備(SW-Center)以及第二 連接設(shè)備(SW2)通告給第二終端設(shè)備(STA-B)；或第一終端設(shè)備(STA-A)用于發(fā)出一安全 連接建立請求給第一連接設(shè)備(SWl)，由第一連接設(shè)備(SWl)生成一隨機數(shù)作為第一終端 設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的共享密鑰，并以秘密方式通過核心連接設(shè)備 (Sff-Center)及第二連接設(shè)備(SW2)通告給第二終端設(shè)備(STA-B)，再以秘密方式通告給第 一終端設(shè)備(STA-A)，完成安全連接的建立。
3.—種通告式安全連接建立方法，其特征在于其包括以下步驟1]第一終端設(shè)備(STA-A)與第一連接設(shè)備(SWl)之間、第一連接設(shè)備(SWl)與核心連 接設(shè)備(SW-Center)之間、核心連接設(shè)備(SW-Center)與第二連接設(shè)備(SW2)之間、第二連 接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間建立安全連接2]第一終端設(shè)備(STA-A)發(fā)送密鑰建立激活分組(Ml)給第一連接設(shè)備(SWl)；第一 終端設(shè)備(STA-A)通過密鑰建立激活分組(Ml)將第一終端設(shè)備(STA-A)生成的隨機數(shù)作 為第一終端設(shè)備與第二終端設(shè)備間的共享密鑰秘密通告給第一連接設(shè)備(SWl)，或第一終 端設(shè)備(STA-A)請求第一連接設(shè)備(SWl)協(xié)助建立第一終端設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備 (STA-B)之間的安全連接；3]第一連接設(shè)備(SWl)收到密鑰建立激活分組(Ml)后發(fā)送第二密鑰通告分組(M2)給 核心連接設(shè)備(SW-Center)；第一連接設(shè)備(SWl)通過第二密鑰通告分組(M2)將第一終端 設(shè)備(STA-A)通告的共享密鑰秘密通告給核心連接設(shè)備(SW-Center)；或?qū)⒌谝贿B接設(shè)備 (Sffl)生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的共享密鑰 秘密通告給核心連接設(shè)備(SW-Center)；4]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第二密鑰通告分組(M2)后發(fā)送第三密鑰通告分組 (M3)給第二連接設(shè)備(SW2)；核心連接設(shè)備(SW-Center)通過第三密鑰通告分組(M3)將從 第一連接設(shè)備(SWl)處得到的共享密鑰秘密通告給第二連接設(shè)備(SW2)；5]第二連接設(shè)備(SW2)收到第三密鑰通告分組(M3)后發(fā)送第四密鑰通告分組(M4)給 第二終端設(shè)備(STA-B)；第二連接設(shè)備(SW2)通過第四密鑰通告分組(M4)將從核心連接設(shè) 備(SW-Center)處得到的共享密鑰秘密通告給第二終端設(shè)備(STA-B)；6]第二終端設(shè)備(STA-B)收到第四密鑰通告分組(M4)后發(fā)送第四密鑰通告響應(yīng)分組 (M5)給第二連接設(shè)備(SW2)，告知第二連接設(shè)備(SW2)第二終端設(shè)備(STA-B)已收到共享 密鑰；7]第二連接設(shè)備(SW2)收到第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)后發(fā)送第三密鑰通告響應(yīng)分 組(M6)給核心連接設(shè)備(SW-Center)，告知核心連接設(shè)備(SW-Center)共享密鑰已傳達至 第二終端設(shè)備(STA-B)；8]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)后發(fā)送第二密鑰通告 響應(yīng)分組(M7)給第一連接設(shè)備(SWl)，告知第一連接設(shè)備(SWl)共享密鑰已傳達至第二終 端設(shè)備(STA-B)；9]第一連接設(shè)備(SWl)收到第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)后發(fā)送密鑰建立確認分組 (M8)給第一終端設(shè)備(STA-A)，告知第一終端設(shè)備(STA-A)共享密鑰已傳達至第二終端設(shè) 備(STA-B)或?qū)⒌谝贿B接設(shè)備(SWl)為第一終端設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備(STA-B)之 間生成的共享密鑰秘密通告給第一終端設(shè)備(STA-A)；10]第一終端設(shè)備(STA-A)接收密鑰建立確認分組(M8)，完成與第二終端設(shè)備(STA-B) 之間安全連接的建立。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于其具體包括以下步驟1]第一終端設(shè)備(STA-A)與第一連接設(shè)備(SWl)之間、第一連接設(shè)備(SWl)與核心連 接設(shè)備(SW-Center)之間、核心連接設(shè)備(SW-Center)與第二連接設(shè)備(SW2)之間、第二連 接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間建立安全連接[1. 1]第一終端設(shè)備(STA-A)與第一連接設(shè)備(SWl)之間建立具有第一共享密鑰 (KEYp1)的安全連接；所述第一連接設(shè)備(SWl)是指從第一終端設(shè)備(STA-A)到第二終端設(shè) 備(STA-B)的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的發(fā)起端的第一個連接設(shè)備；[1.2]第一連接設(shè)備(SWl)與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間建立具有第二共享密鑰 (KEY1^center)的安全連接；[1.3]第二連接設(shè)備(SW2)與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間建立具有第三共享密鑰 (KEY2^center)的安全連接；所述第二連接設(shè)備(SW2)是指從第一終端設(shè)備(STA-A)到第二終 端設(shè)備(STA-B)的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的接收端的最后一個連接設(shè)備；[1.4]第二連接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間建立具有第四共享密鑰 (KEYb_2)的安全連接；[2]第一終端設(shè)備(STA-A)發(fā)送密鑰建立激活分組(Ml)給第一連接設(shè)備(SWl)；所述密 鑰建立激活分組(Ml)包括IDsta_b字段、E1(KEYm)字段以及MICl字段，其中取^字段表示 第二終端設(shè)備STA-B的標識^(KEYm)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一終端設(shè)備(STA-A) 利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第一共享密鑰(KEYp1)對共享密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)； MICl字段表示消息完整性驗證碼，由第一終端設(shè)備(STA-A)利用與第一連接設(shè)備(SWl)之 間的第一共享密鑰(KEYp1)對該密鑰建立激活分組(Ml)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；其中，共享密鑰KEYA_B是由第一終端設(shè)備(STA-A)生成的隨機數(shù)， 作為第一終端設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的共享密鑰；3]第一連接設(shè)備(SWl)收到密鑰建立激活分組(Ml)后，進行如下處理，3. 1]第一連接設(shè)備(SWl)利用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYp1) 驗證MICl是否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行3. 2]；，3. 2]第一連接設(shè)備(SWl)利用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYp1) 解密E1 (KEYa_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；，3.3]構(gòu)造第二密鑰通告分組(M2)發(fā)送給核心連接設(shè)備(SW-Center)，該第二密鑰通 告分組(M2)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E2 (KEYa_b)字段以及MIC2字段；其中:IDSTA_A字 段表示第一終端設(shè)備(STA-A)的標識；E2(KEYa_b)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一連接設(shè) 備(SWl)利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEY^ntJ對共享密鑰 KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC2字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備(SWl)利用與核心 連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEYnmtJ對該第二密鑰通告分組(M2)中本 字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；4]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第二密鑰通告分組(M2)后，進行如下處理，4.1]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰(KEYwentJ驗證MIC2是否正 確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行4. 2]；，4. 2]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰(KEYKente)解密E2(KEYa_b)字段 即可得到共享密鑰KEYa_b ；，4.3]構(gòu)造第三密鑰通告分組(M3)發(fā)送給第二連接設(shè)備(SW2)，所述第三密鑰通告分組 (M3)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E3(KEYa_b)字段以及MIC3字段，其中E3(KEYA_B)字段表 示密鑰資料數(shù)據(jù)，由核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共 享密鑰(KEY2_。ent J對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MIC3字段表示消息完整性驗證碼，由 核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ對 該第三密鑰通告分組(M3)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；5]第二連接設(shè)備(SW2)收到第三密鑰通告分組(M3)后，進行如下處理，5.1]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ驗證MIC3是 否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行5. 2]；，5. 2]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共享密鑰(KEY2_Cent J解密 E3(keya_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；，5.3]構(gòu)造第四密鑰通告分組(M4)發(fā)送給第二終端設(shè)備(STA-B)，所述第四密鑰通告分 組(M4)包括IDsta_a字段、E4(KEYa_b)字段以及MIC4字段，其中E4(KEYA_B)字段表示密鑰資 料數(shù)據(jù)，由第二連接設(shè)備(SW2)利用與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的第四共享密鑰(KEYb_2) 對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MIC4字段表示消息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備(SW2) 利用與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)對該第四密鑰通告分組(M4)中 本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；6]第二終端設(shè)備(STA-B)收到第四密鑰通告分組(M4)后，進行如下處理，6.1]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)驗證MIC4是否正確，若 不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行6. 2]；[6. 2]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)解密E4(KEYa_b)字段， 即可得到共享密鑰keya_b ；[6.3]構(gòu)造第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)發(fā)送給第二連接設(shè)備(SW2)，所述第四密鑰通告 響應(yīng)分組(M5)包括鞏^字段以及MIC5字段，其中MIC5字段表示消息完整性驗證碼，由 第二終端設(shè)備(STA-B)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)對該第四 密鑰通告響應(yīng)分組(M5)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；7]第二連接設(shè)備(SW2)收到第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)后，進行如下處理[7.1]驗證分組中的1%14字段和之前發(fā)送的第四密鑰通告分組(M4)中對應(yīng)字段值是 否一致，若都不一致，則執(zhí)行7. 2]；否則，丟棄該分組；[7. 2]利用與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)驗證MIC5是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行7. 3]；[7.3]構(gòu)造第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)發(fā)送給核心連接設(shè)備(SW-Center)，所述第三密 鑰通告響應(yīng)分組(M6)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC6字段，其中MIC6字段表示消 息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備(SW2)利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共 享密鑰(KEY2_。entJ對該第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù) 計算得到的雜湊值；[8]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)后，進行如下處理[8.1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿皿力字段和之前發(fā)送的第三密鑰通告分組(M3)中對 應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行8. 2]；否則，丟棄該分組；[8. 2]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ驗證MIC6是否正 確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行8. 3]；[8.3]構(gòu)造第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)發(fā)送給第一連接設(shè)備(SWl)，所述第二密鑰通告 響應(yīng)分組(M7)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC7字段，其中MIC7字段表示消息完整 性驗證碼，由核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰 (KEY1^center)對該第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得 到的雜湊值；[9]第一連接設(shè)備(SWl)收到第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)后，進行如下處理[9.1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿皿力字段和之前發(fā)送的第二密鑰通告分組(M2)中對 應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行9. 2]；否則，丟棄該分組；[9. 2]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEYhtentJ驗證MIC7是 否正確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行9. 3]；[9.3]構(gòu)造密鑰建立確認分組(M8)發(fā)送給第一終端設(shè)備(STA-A)，所述密鑰建立確認分 組(M8)包括IDsta_b字段和MIC8字段，其中MIC8字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接 設(shè)備(SWl)利用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYiw)對該密鑰建立確認 分組(M8)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；[10]第一終端設(shè)備(STA-A)接收密鑰建立確認分組(M8)，進行如下處理[10.1]驗證分組中的1仏^3字段和之前發(fā)送的密鑰建立激活分組(Ml)中對應(yīng)字段值是 否一致，若一致，則執(zhí)行10. 2]；否則，丟棄該分組；[10. 2]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第一共享密鑰(KEYf1)驗證MIC8是否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則第一終端設(shè)備(STA-A)和第二終端設(shè)備(STA-B)之間建立安 全連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于其具體包括以下步驟(1]第一終端設(shè)備STA-A與第一連接設(shè)備(SWl)之間、第一連接設(shè)備(SWl)與核心連接 設(shè)備(SW-Center)之間、核心連接設(shè)備(SW-Center)與第二連接設(shè)備(SW2)之間、第二連接 設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備STA-B之間建立安全連接(1. 1]第一終端設(shè)備(STA-A)與第一連接設(shè)備(SWl)之間建立具有第一共享密鑰 (KEYp1)的安全連接；所述第一連接設(shè)備(SWl)是指從第一終端設(shè)備(STA-A)到第二終端設(shè) 備(STA-B)的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的發(fā)起端的第一個連接設(shè)備；(1.2]第一連接設(shè)備(SWl)與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間建立具有共第二享密鑰 (KEY1^center)的安全連接；(1.3]第二連接設(shè)備(SW2)與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間建立具有第三共享密鑰 (KEY2^center)的安全連接；所述第二連接設(shè)備(SW2)是指從第一終端設(shè)備(STA-A)到第二終 端設(shè)備(STA-B)的數(shù)據(jù)包經(jīng)過的最后一個連接設(shè)備；(1.4]第二連接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)之間建立具有第四共享密鑰 (KEYb_2)的安全連接；(2]第一終端設(shè)備(STA-A)發(fā)送密鑰建立激活分組(Ml)給第一連接設(shè)備(SWl)；所述密 鑰建立激活分組(Ml)包括表示第二終端設(shè)備(STA-B)標識的IDsta_b字段；(3]第一連接設(shè)備(SWl)收到密鑰建立激活分組(Ml)，進行如下處理(3. 1]第一連接設(shè)備(SWl)生成一隨機數(shù)，作為第一終端設(shè)備(STA-A)與第二終端設(shè)備 (STA-B)之間的共享密鑰KEYa_b ；(3.2]構(gòu)造第二密鑰通告分組(M2)發(fā)送給核心連接設(shè)備(SW-Center)，該第二密鑰通 告分組(M2)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E2 (KEYa_b)字段以及MIC2字段；其中:IDSTA_A字 段表示第一終端設(shè)備(STA-A)的標識；E2(KEYa_b)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)，由第一連接設(shè) 備(SWl)利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEY^ntJ對共享密鑰 KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC2字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備(SWl)利用與核心 連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEYnmtJ對該第二密鑰通告分組(M2)中本 字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；(4]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第二密鑰通告分組(M2)后，進行如下處理(4.1]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰(KEYwentJ驗證MIC2是否正 確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行4. 2]；(4. 2]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰(KEYhtentJ解密E2(KEYa_b)字段 即可得到共享密鑰KEYa_b ；(4. 3]構(gòu)造第三密鑰通告分組(M3)發(fā)送給第二連接設(shè)備(SW2)，所述第三密鑰通告分組 (M3)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段、E3(KEYa_b)字段以及MIC3字段，其中E3(KEYA_B)字段表 示密鑰資料數(shù)據(jù)，由核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共 享密鑰(KEY2_。ent J對共享密鑰KEYa_b加密后的數(shù)據(jù)；MIC3字段表示消息完整性驗證碼，由 核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ對該第三密鑰通告分組(M3)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；。5]第二連接設(shè)備(SW2)收到第三密鑰通告分組(M3)后，進行如下處理。5. 1]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ驗證MIC3是 否正確，若不正確，則丟棄該分組；否則，執(zhí)行5. 2]；。5. 2]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共享密鑰(KEY2_Cent J解密 E3(keya_b)字段即可得到共享密鑰KEYa_b ；。5.3]構(gòu)造第四密鑰通告分組(M4)發(fā)送給第二終端設(shè)備(STA-B)，所述第四密鑰通告分 組(M4)包括IDsta_a字段、E4(KEYa_b)字段以及MIC4字段，其中E4(KEYA_B)字段表示密鑰資 料數(shù)據(jù)，由第二連接設(shè)備(SW2)利用與第二終端設(shè)備STA-B之間的第四共享密鑰(KEYb_2)對 共享密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC4字段表示消息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備(SW2)利 用與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)對該第四密鑰通告分組(M4)中 本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；。6]第二終端設(shè)備(STA-B)收到第四密鑰通告分組(M4)后，進行如下處理。6.1]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)驗證MIC4是否正確，若 不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行6. 2]；。6. 2]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)解密E4(KEYa_b)字段， 即可得到共享密鑰keya_b ；。6.3]構(gòu)造第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)發(fā)送給第二連接設(shè)備(SW2)，所述第四密鑰通告 響應(yīng)分組(M5)包括鞏^字段以及MIC5字段，其中MIC5字段表示消息完整性驗證碼，由 第二終端設(shè)備(STA-B)利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)對該第四 密鑰通告響應(yīng)分組(M5)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；。7]第二連接設(shè)備(SW2)收到第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)后，進行如下處理。7.1]驗證分組中的1%14字段和之前發(fā)送的第四密鑰通告分組(M4)中對應(yīng)字段值是 否一致，若都不一致，則執(zhí)行7. 2]；否則，丟棄該分組；。7. 2]利用與第二終端設(shè)備(STA-B)之間的第四共享密鑰(KEYb_2)驗證MIC5是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行7. 3]；。7.3]構(gòu)造第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)發(fā)送給核心連接設(shè)備(SW-Center)，所述第三密 鑰通告響應(yīng)分組(M6)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC6字段，其中MIC6字段表示消 息完整性驗證碼，由第二連接設(shè)備(SW2)利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第三共 享密鑰(KEY2_。entJ對該第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù) 計算得到的雜湊值；。8]核心連接設(shè)備(SW-Center)收到第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)后，進行如下處理。8.1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿皿力字段和之前發(fā)送的第三密鑰通告分組(M3)中對 應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行8. 2]；否則，丟棄該分組；。8. 2]利用與第二連接設(shè)備(SW2)之間的第三共享密鑰(KEY2_CentJ驗證MIC6是否正 確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行8. 3]；。8. 3]構(gòu)造第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)發(fā)送給第一連接設(shè)備(SWl)，所述第二密鑰通告 響應(yīng)分組(M7)包括IDsta_a字段、IDsta_b字段以及MIC7字段，其中MIC7字段表示消息完整 性驗證碼，由核心連接設(shè)備(SW-Center)利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第二共享密鑰(KEY1^center)對該第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)中本字段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得 到的雜湊值；9]第一連接設(shè)備(SWl)收到第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)后，進行如下處理`9. 1]驗證分組中的IDSTA_A字段、皿皿力字段和之前發(fā)送的第二密鑰通告分組(M2)中對 應(yīng)字段值是否一致，若都一致，則執(zhí)行9. 2]；否則，丟棄該分組；`9. 2]利用與核心連接設(shè)備(SW-Center)之間的第二共享密鑰(KEYhtentJ驗證MIC7是 否正確，若不正確，則丟棄該分組，否則，執(zhí)行9. 3]；`9.3]構(gòu)造密鑰建立確認分組(M8)發(fā)送給第一終端設(shè)備(STA-A)，所述密鑰建立確認分 組包括IDsta_b字段、E5(KEYa_b)字段以及MIC9字段；其中E5 (KEYA_B)字段表示密鑰資料數(shù)據(jù)， 由第一連接設(shè)備(SWl)利用與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYiw)對共享 密鑰KEYA_B加密后的數(shù)據(jù)；MIC9字段表示消息完整性驗證碼，由第一連接設(shè)備(SWl)利用與 第一終端設(shè)備(STA-A)之間的第一共享密鑰(KEYp1)對該密鑰建立確認分組(M8)中本字 段外的其他字段通過雜湊函數(shù)計算得到的雜湊值；10]第一終端設(shè)備(STA-A)收到密鑰建立確認分組(M8)，進行如下處理`10.1]驗證分組中的1仏^3字段和之前發(fā)送的密鑰建立激活分組(Ml)中對應(yīng)字段值是 否一致，若一致，則執(zhí)行10. 2]；否則，丟棄該分組；`10. 2]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第一共享密鑰(KEYf1)驗證MIC9是否正確， 若不正確，則丟棄該分組，否則執(zhí)行10. 3]；`10. 3]利用與第一連接設(shè)備(SWl)之間的第一共享密鑰(KEYp1)解密E5(KEYa_b)字段， 即可得到與第一終端設(shè)備(STA-A)之間的共享密鑰KEYA_B，建立第一終端設(shè)備(STA-A)和第 二終端設(shè)備(STA-B)之間的安全連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于所述的第一終 端設(shè)備(STA-A)生成一個消息新鮮性標識；所述密鑰建立激活分組(Ml)、密鑰建立確認分 組(M8)、第二密鑰通告分組(M2)、第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)、第三密鑰通告分組(M3)、第 三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)、第四密鑰通告分組(M4)以及第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)中均 包括該消息新鮮性標識；第二連接設(shè)備(SW2)收到第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)后，需驗證 該分組中的標識值與其之前接收的第三密鑰通告分組(M3)中的標識值是否一致；核心連 接設(shè)備(SW-Center)收到第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)后，需驗證該分組中的標識值與其之 前接收的第二密鑰通告分組(M2)中的標識值是否一致；第一連接設(shè)備(SWl)收到第二密鑰 通告響應(yīng)分組(M7)后，需驗證該分組中的標識值與其之前接收的密鑰建立激活分組(Ml) 中的標識值是否一致；第一終端設(shè)備(STA-A)收到密鑰建立確認分組(M8)后，需驗證該分 組中的標識值與其之前發(fā)送的密鑰建立激活分組(Ml)中的標識值是否一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于所述消息新鮮性標 識為時鐘、順序號或隨機數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求書4或5所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于所述的密鑰 建立激活分組(Ml)、第二密鑰通告分組(M2)、第三密鑰通告分組(M3)以及第四密鑰通告分 組(M4)分別生成各自的消息新鮮性標識；所述第四密鑰通告響應(yīng)分組(M5)攜帶消息新鮮 性標識與第四密鑰通告分組(M4)中對應(yīng)標識一致；所述第三密鑰通告響應(yīng)分組(M6)攜帶 消息新鮮性標識與第三密鑰通告分組(M3)中對應(yīng)標識一致；所述第二密鑰通告響應(yīng)分組(M7)攜帶消息新鮮性標識與第二密鑰通告分組(M2)中對應(yīng)標識一致；所述密鑰建立確認 分組(M8)攜帶消息新鮮性標識與密鑰建立激活分組(Ml)中對應(yīng)標識一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通告式安全連接建立方法，其特征在于所述消息新鮮性標 識為時鐘、順序號或隨機數(shù)。
10.一種通告式安全連接建立方法，其特征在于第一連接設(shè)備(SWl)以及第二連接設(shè) 備(SW2)分別與核心連接設(shè)備(SW-Center)建立安全連接，第一連接設(shè)備(SWl)與第一終 端設(shè)備(STA-A)建立安全連接，第二連接設(shè)備(SW2)與第二終端設(shè)備(STA-B)建立安全連 接；第一終端設(shè)備(STA-A)直接生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備(STA-A)和第二終端設(shè)備 (STA-B)之間共享密鑰或第一連接設(shè)備(SWl)在接收到第一終端設(shè)備(STA-A)發(fā)送的與第 二終端設(shè)備(STA-B)之間安全連接建立請求后，生成一隨機數(shù)作為第一終端設(shè)備(STA-A) 和第二終端設(shè)備(STA-B)之間共享密鑰，將生成的共享密鑰以秘密的方式進行通告，使第 一終端設(shè)備(STA-A)和第二終端設(shè)備(STA-B)建立一致的共享密鑰，完成安全連接的建立。
全文摘要
本發(fā)明涉及通告式安全連接建立系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括終端設(shè)備和連接設(shè)備，終端設(shè)備包括發(fā)起端終端設(shè)備以及接收端終端設(shè)備，連接設(shè)備包括核心連接設(shè)備、在發(fā)起端終端設(shè)備與核心連接設(shè)備之間鏈路上的發(fā)起端連接設(shè)備以及在接收端終端設(shè)備與核心連接設(shè)備之間鏈路上的接收端連接設(shè)備；本發(fā)明使得局域網(wǎng)合法節(jié)點之間可以靈活建立及更新它們之間的密鑰，以建立起它們之間的安全連接。本發(fā)明可以實現(xiàn)局域網(wǎng)用戶終端之間的保密傳輸，且不需要為用戶終端配置靜態(tài)密鑰。本發(fā)明核心連接設(shè)備SW-Center只需要保存與網(wǎng)絡(luò)中的其他連接設(shè)備之間的密鑰，無需建立與用戶終端之間的密鑰。
文檔編號H04L29/06GK101969375SQ20101051855
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者李琴, 杜志強, 葛莉, 鐵滿霞 申請人:西安西電捷通無線網(wǎng)絡(luò)通信股份有限公司