[发明专利]硬件安全管理的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬件安全管理的方法与系统。

背景技术

在电信通讯行业中，为了向用户提供安全可靠的通讯环境，通常要求能够 看到用户的安全上下文的网络设备(NE，Network Equipment)的硬件信息是安 全的。通常，这种设备的硬件安全性都是用物理安全来保证的，比如在通用移 动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)中，归属位 置寄存器(HLR，Home Location Register)、访问位置寄存器(VLR，Visitor Location Register)、无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)等是安 全相关的网络设备，它们安置在运营商的机房内，这能够保证其设备物理安全， 因而保证了其上硬件设备的安全性。然而，在某些通讯环境中，存在能够看到 用户安全上下文的网络设备是不具备物理安全的环境，比如长期演进(LTE， Long Term Evolution)/系统结构演进(SAE，System Architecture Evolution)系 统中的演进基站(eNodeB)、家庭基站(HNB或HeNB，Home NodeB或Home eNodeB)等，由于其灵活的部署场景，大多数时候都不是在运营商的机房内部， 因而不具备物理安全的环境。在这种情况下，如何保证这些网络设备的硬件完 整性是相当重要的，因为在非物理安全的环境中，网络设备随时存在硬件设备 被替换的可能，这样就会破坏系统中该环节的安全性，严重时候会危及整个系 统的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种硬件安全管理的方法与系统， 能保证非物理安全的环境中的网络设备的硬件的完整性以及通信系统的安全 性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硬件安全管理的方法，在网络设备中设置可信环境TRE，所述TRE标 识为IDc；所述TRE中包括与归属位置寄存器HLR/归属用户服务器HSS共享 的根密钥K及密钥导出算法F、与设备完整性管理中心EIMC共享的完整性保 护算法I、与网管中心OMC共享的哈希算法H1；所述网络设备的身份标识为 IDi；所述方法包括：

所述网络设备向所述OMC请求硬件完整性保护时，所述OMC获取各待完 整性保护硬件的硬件信息后进行合并，对合并后的硬件信息进行哈希散列，生 成哈希值H，并生成硬件哈希列表，所述硬件哈希列表中记录有各待完整性保 护硬件的硬件信息名称及硬件信息合并时的顺序信息；将H、IDc或H、IDi发 送给所述EIMC；

所述EIMC将IDc发给所述HLR/HSS；

所述HLR/HSS根据IDc查找到与所述TRE共享的根密钥K，并生成随机 数R，对K、R进行F计算，得出完整性保护密钥Ki后将Ki、R发送给所述 EIMC；

所述EIMC利用I对Ki、H进行完整性保护计算，得到完整性保护计算结 果Ir，并将IDc、Ir、H、R或IDi、Ir、H、R发送给所述OMC；

所述OMC将所述硬件哈希列表、R、H、Ir发送给所述网络设备；

所述网络设备上的所述TRE根据所述硬件哈希列表中记录的各待完整性 保护硬件的硬件信息名称获取硬件信息，并按所述硬件哈希列表中记录的硬件 信息合并时的顺序进行合并，利用H1对合并后的硬件信息进行哈希散列，生 成哈希值H’，对K、R进行F计算，得出完整性保护密钥Ki’，并利用I对Ki’、 H’进行完整性保护计算，得到完整性保护计算结果Ir’；以及

比较Ir’与Ir、H’与H，若Ir’＝Ir且H’＝H，所述网络设备的硬件信息完整， 否则，所述网络设备的硬件信息不完整。

优选地，所述TRE为固化于网络设备上能够提供安全存储、安全计算功能 的芯片或电路，或为能够提供安全存储、安全计算功能的芯片或电路做成的安 全智能卡，IDc、K固化于所述TRE中，所述TRE能进行F、I、H1计算。

优选地，所述OMC存储IDi与IDc的对应关系时，所述OMC向所述EIMC 发送H、IDc；所述EIMC向所述OMC发送IDc、Ir、H、R，所述OMC根据 IDc查找出所述网络设备的IDi，并据此向所述网络设备发送所述硬件哈希列表、 R、H、Ir。