[发明专利]异构无线网络中不可否认性计费方法

说明书

本发明公开了一种异构无线网络中不可否认性计费方法，将WLAN、3G以及LTE等不同网络中的服务分成若干个分片，用户请求其中一个分片数据时需要向网络接入点提供前一个分片数据计费的签名消息，然后才能获取当前部分数据。该方法采用自更新哈希链技术实现快速认证，保证用户始终持有可用哈希链；采用变色龙签名机制实现公平不可否认性，用户无法否认已签名接收的数据，网络接入点也无法伪造用户的签名消息，防止运营商对计费值的恶意修改，从而削弱了接入点在计费过程中的主导地位。此外，本方法中计费服务细化到若干个分片，即使用户否认当前的计费结果而拒绝付费，运营商也只损失当前分片的费用，尽可能的减少损失的额度。

技术领域

本发明涉及异构无线网络安全计费领域，具体是一种在异构无线网络环境中的不可否认性计费方法。

技术背景

通信技术和网络技术的快速发展，各具特色的无线技术层出不穷，包括无线局域网，无线城域网，无线广域网，下一代无线通信系统的发展目标是能够将现有的和未来将要出现的各种无线接入网络有机地融合在一起，构建具有开放特点的异构无线网络移动节点能够在开放的融合网络环境中安全无缝地漫游与切换，随时随地体验最佳网络服务。一方面，WiFi热点覆盖越来越广：机场候车室、咖啡厅、餐馆以及图书馆等场所均有WiFi无线网络服务，而WiMAX网络以其高速率，覆盖范围较大等优势为用户提供无线网络接入服务。UMTS、LTE等不同的无线技术也都拥有自己的应用优势和特点，它们既相互竞争，又互相补充，将共同存在并构成无处不在的异构无线网络环境。另一方面，针对PDA，智能手机等各类移动终端，提出了包括无线上网，移动商务，手机支付等一系列新需求。在保证用户快速切换网络的同时，需要一种安全计费方法，使得用户能够继续放心的使用网络。

由于移动设备的便携性，在无线网络中用户的移动尤为频繁，经常在不同无线网络之间切换。在大多数情况下，移动设备从一个无线网络接入点获取网络服务，当移动设备移动后，可能需要切换到邻近的网络接入点继续获取网络服务。准确地，安全地计费是异构无线网络亟待解决的问题。MS在异构无线网络间的无缝切换的同时，一种不可否认性计费方法是必要的。

发明内容

针对异构无线网络环境，本发明的目的是提供一种基于自更新哈希链的不可否认性计费方法。通过本计费方法，可以快速验证用户的合法性，能够准确地计算服务费用。防止服务商恶意的欺骗以及用户故意否认已经接受网络服务。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明将WLAN、3G以及LTE等不同网络中的服务分成若干个分片，用户请求其中一个分片数据时需要向网络接入点提供前一个分片数据计费的签名消息，然后才能获取当前部分数据。

MS首先选择随机数r_MS，r_MS为n-bit数，生成链长为n的哈希链W(r_MS)：r_MS→H(r_MS)→H²(r_MS)→…H^n-1(r_MS)→Hⁿ(r_MS)。AP1选择随机数r_AP1和x，并计算K＝r_AP1P，Y＝xP。从而得到哈希密钥HK＝(K,Y)。门限密钥TK＝(r_AP1,x)。

MS通过EAP(Extensible Authentication Protocol)认证接入异构无线网络，获取信用票据T_MS，T_MS包括哈希链W(r_MS)的使用情况和MS的身份MSID等信息；然后再利用信用票据快速切换认证并完成计费过程。

本发明主要包括：初始认证和计费与切换认证和计费。

1初始认证和计费