[发明专利]一种基于D2D通信的内容分发应用的密钥分发方法

说明书

本发明公开了一种基于D2D通信的内容分发应用的密钥分发方法，包括：移动设备向集中管控模块发送内容服务请求消息，集中管控模块处理内容服务请求消息，集中管控模块向密钥管理服务器发送加密密钥请求消息，密钥管理服务器处理加密密钥请求消息，密钥管理服务器向集中管控模块发送加密密钥响应消息，集中管控模块处理加密密钥响应消息，集中管控模块向发起移动设备发送加密密钥分发消息，移动设备处理加密密钥分发消息，集中管控模块向发起移动设备发送内容加密密钥分发消息，移动设备处理内容加密密钥分发消息。本发明采用了将内容加密密钥分发功能分布到集中管控模块，不需要与密钥管理服务器进行交互，减少了密钥分发的瓶颈。

技术领域

本发明涉及密钥分发技术领域，尤其涉及一种基于D2D通信的内容分发应用的密钥分发方法。

背景技术

D2D(Device to Device)通信是5G移动通信技术中一种重要的技术之一，通过实现设备间直接通信，能够降低到端时延、改善网络覆盖、提升网络的通信容量，其与传统的基于基站通信的方式相互补充，能够提升用户体验速率。

内容分发应用场景是移动通信应用中的一个重要场景。现在智能手机都具备多媒体播放功能，内容分发占据了大量的通信带宽。如何提升内容分发的效率，减少对通信带宽等资源的占用，已经成为一个移动通信中非常重要的研究问题，这需要新的技术去解决该问题。

D2D通信是设备间进行通信，其不需要通过基站进行中转，而是设备之间直接建立通信连接，这种D2D通信是5G通信网的一种重要技术。D2D通信的特点，非常适合解决移动通信网中内容分发问题。基本思路是在5G网络控制下，设备间建立直接通信，这样通过基站向一个设备发送内容信息，然后收到消息的设备通过D2D通信方式，将内容消息转发给其他目标设备。这样的优势是5G网络可以统一协调无线频率资源，减少各种通信间的通信干扰，提升频谱资源利用率，并减少5G系统中数据传输量。

实现内容分发的基础，除了D2D发现、D2D通信建立等，对分发内容的保护也是关键。分发内容的保护包括内容的机密性和可认证性；机密性是保证分发的内容只有授权的合法用户可以看到；可认证性是保证分发内容是一个可靠信息源发布的，而不是非法的或仿冒的信息源发表的；这些保证将是实现安全内容分发的有力保障，防止内容被非法的使用、虚假内容传播等恶意问题的发生。

要实现上述分发内容安全保障的方法中，利用密码技术是一种主要的方法，这其中的关键是密钥分发方法。通过为参与内容分发的设备分发密钥，从而为使用加解密、认证等密码方案提供密钥管理方案。现有的密钥分发方法不是为5G网络中采用D2D通信的内容分发应用设计的，无法满足动态的设备位置变化等应用要求。

现有内容分发密钥方法主要有几种方案，包括集中分发方案、分布子组方案和分布式方案等。集中分发方案是采用一个中心管理，与每个用户建立信任关系，集中管理中心负责向用户进行密钥分发及管理；集中分发方案中存在单点效率问题，同时管理成本成线性关系，扩展性差。分布子组方案将用户分为不同的分组，每个子组内成员的密钥分发由子组控制器负责；分布式方案主要是没有管理中心，是通过所有通信用户平等协商完成密钥生成和管理；分布子组方案和分布式方案等方案的管理复杂度高，效率不高。采用公钥方式下，加解密等效率也大于对称密码方案。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种基于D2D通信的内容分发应用的密钥分发方法，该方法能够满足5G网络中的利用D2D通信的内容分发应用对密钥分发的需求。

为实现上述目的，本发明提供一种基于D2D通信的内容分发应用的密钥分发方法，包括移动设备、集中管控模块和密钥管理服务器之间的通信，集中管控模块已负责帮助移动设备进行D2D通信管理，移动设备已在集中管控模块管理下分配移动设备号；该密钥分发方法包括：

步骤1、移动设备向集中管控模块发送内容服务请求消息，所述内容服务请求消息包括内容服务请求消息类型号、发起移动设备号和内容地址；