[发明专利]空天车地轨道专用网络接入认证与密钥协商系统和方法

摘要

本发明公开了一种空天车地轨道专用网络接入认证与密钥协商协议和方法。认证系统有：核心网配置认证子系统和用户接入认证子系统，分别完成飞艇和安全与运营保障中心间及用户和飞艇间认证及密钥协商。考虑空天车地轨道专用网络的结构及通信特点，构建核心网配置子系统，用公钥密码完成飞艇和安全与运营保障中心间认证及密钥协商，得对称密钥；用户和飞艇间用对称密钥在LTE协议基础上相互认证，得到会话密钥。本发明解决了安全通信及密钥更新问题；用户接入认证及密钥协商，无需认证中心参与，使用对称密钥保证轻量高效。用于飞艇、高铁、轨旁设备等用户的接入认证与密钥协商,确保从用户到飞艇至安全与运营保障中心间无线通信链路的安全传输。

主权项

一种面向空天车地信息一体化专用网络的接入认证与密钥协商协议，其特征在于，在空天车地信息一体化轨道专用网络的网络结构和通信模式下，实现飞艇和安全与运用保障中心的接入认证与密钥协商，用户与飞艇间的接入认证与密钥协商，包括有如下子系统：核心网配置认证子系统：包括有飞艇、安全与运营保障中心，在飞艇和安全与运营保障中心进行认证过程中使用公钥密码体制对传输的认证信息进行加密，需要可信的第三方认证中心CA参与；飞艇和安全与运营保障中心间进行接入认证以及密钥协商，通过协商产生得到的对称密钥K，以对称密钥K为基础，在两者间建立安全信道；若通过协商产生得到的对称密钥K后，若非存在飞艇更换或密钥定期更新情况，在相对较长的周期内无需重新进行配置；用户接入认证子系统：包括用户设备、飞艇、安全与运营保障中心，实现用户设备和飞艇之间的认证及密钥协商，完成用户设备的接入认证，获得用户设备和飞艇间的通信会话密钥，以会话密钥为基础，在两者间建立安全通信，用户设备接入飞艇的认证过程中无需认证中心CA参与，在飞艇和安全与运用保障中心间传输的认证数据使用对称密钥K进行加密，在不破坏原有LTE认证机制的轻便性的前提下，完成用户认证及密钥协商；核心网配置认证子系统在用户设备接入认证之前独立完成配置，其过程不影响用户设备接入认证。