[发明专利]用于认证互操作性的方法和系统

说明书

技术领域

概括地说，本申请涉及无线通信系统，具体地说，本申请涉及用于无线通信系统中的认证的系统、方法和设备。

背景技术

在很多电信系统中，使用通信网络在一些相互交互的空间分离的设备之间交换消息。可以根据地理范围(例如，其可以是城市区域、局部区域或者个人区域)对网络进行分类。这些网络将分别被指定为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)或者个域网(PAN)。此外，还根据用于互连各个网络节点和设备的交换/路由技术(例如，电路交换对比分组交换)、进行传输所使用的物理介质的类型(例如，有线对比无线)、以及使用的通信协议集(例如，互联网协议簇、SONET(同步光网络)、以太网等等)来区分网络。

当网络元素是移动的并因此具有动态连接需求时，或者当以自组织而不是固定拓扑来形成网络架构时，无线网络通常是优选的。当诸如无线站(STA)之类的移动网络元素移动到接入点(AP)服务的区域时，无线站和接入点可以交换消息来进行认证，并将无线站与接入点进行关联。直到完成该认证和关联过程为止，无线站都不能够使用该接入点来发送或接收数据。因此，需要用于在移动站和新的接入点之间建立通信的改进方法和系统。

发明内容

本发明的系统、方法和设备均具有若干方面，其没有单独一个方面为其期望属性单独负责。在不限制如所附权利要求书表达的本发明的保护范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑了该讨论之后，特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，本领域普通技术人员将理解本发明的特征如何提供包括在无线网络中的接入点和站之间实现改进的通信的优势。

本公开内容的一些方面提供两种不同的认证方法的至少一部分之间的互操作性。例如，在一些方面中，相对于第二认证方法，第一认证方法可以提供一些益处。但是，第二认证方法可能已广泛地部署，而第一认证方法还没有进行部署。另外，第一认证方法的部署可能由于费用和其它因素而被推迟。

因此，有利的是，利用已经在无线网络中部署的网络基础设施的大部分来支持第二认证方法，同时将第一认证方法的选定部分应用于无线网络基础设施。与将第一认证方法的所有组成部分都部署到无线网络时完成的相比，这种方法可以提供第一认证方法的选定部分的更快速部署。仅仅部署第一认证方法的选定部分仍然可以在一个或多个方面提高网络性能。与第一认证方法的完全部署相关联的时间轴相比，通过使用所公开的方法、系统和计算机可读介质可以更快速地实现这种性能提高。

例如，IEEE 802.11ai(快速初始链路建立或FILS)协议当然是被设计为支持快速链路建立。802.11ai提供到新的扩展服务集(ESS)和在ESS中的快速关联。在802.11ai中存在三种认证类型：1)使用EAP-RP的FILS共享密钥认证，2)具有完美前向保密(PES)的使用EAP-RP的FILS共享密钥认证，以及3)FILS公钥认证。

IEEE 802.11r(快速转换)被设计为支持快速基本服务集转换。802.11r可以在ES/移动域中提供快速切换。

在一些方面中，作为802.11ai认证的结果，可以通过建立IEEE 802.11r快速转换(FT)密钥分级结构(例如，来自于IEEE 802.11规范11.6.1.7.1节)来实现IEEE 802.11r和IEEE 802.11ai之间的互操作性。在这些方面中，使用新规定的密钥来建立FT密钥分级结构。根据使用哪种认证方法，来以不同方式推导该新规定的密钥。经由IEEE 802.11ai认证来推导成对主密钥，而不管认证类型如何。将成对主密钥推导规则用于快速转换密钥分级结构建立，来推导该新规定的密钥。换言之，在一些方面中，新规定的密钥等于IEEE 802.11ai中的成对主密钥。例如，可以使用公式Key＝HMAC-Hash(SNonce||ANonce,IKM)来推导新规定的密钥。如果需要的话，在一些方面中，可以将HMAC-Hash结果截短为长度为256比特。

遵循该密钥的推导的快速转换密钥推导通常遵循IEEE快速转换架构所规定的密钥推导，除了将新密钥替换成下式之外：RO-Key-Data＝KDF-384(New Key,“FT-RO”,SSIDlength||SSID||MDID||ROKHlength||ROKH-ID||SOKH-ID)。因此，可以基于上面所描述的修改的密钥推导，完成接入点和站之间的认证和关联。