[发明专利]固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法

权利要求书

1.固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，包括如下步骤：

步骤A，用户终端通过呼叫/会话控制功能向归属用户服务器发起鉴权认证请求，并提供用户标志；

步骤B，归属用户服务器根据用户标志，获取与该用户终端的共享密钥Ku，生成一个随机数Rand，由Rand，UE ID和共享密钥Ku等一起生成对用户终端的验证字XRES，同时生成UE和P-呼叫/会话控制功能之间的加密密钥CK和完整性保护密钥IK，其中CK，IK由共享密钥Ku加密，最后将挑战字Rand、加密后的密钥(EKu(CK，IK))，用Ku进行完整性保护；

步骤C，归属用户服务器返回认证请求的响应给呼叫/会话控制功能，将CK和IK传给代理呼叫/会话控制功能，将验证字XRES传给服务呼叫/会话控制功能；呼叫/会话控制功能向UE返回注册响应报文，回注册失败消息；

步骤D，用户终端通过与归属用户服务器共享的共享密钥Ku，对返回的响应报文相应部分进行完整性验证，实现对IMS网络侧的认证；

步骤E，认证通过后，用户终端计算验证字RES，重新向呼叫/会话控制功能发起注册请求；

步骤F，呼叫/会话控制功能将用户终端的验证字RES与归属用户服务器的验证字XRES进行比较认证；

步骤G，认证通过后，呼叫/会话控制功能向用户终端返回注册响应成功报文，向归属用户服务器发出用户认证成功消息。

2.根据权利要求1所述的固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，其特征在于步骤A具体为：

步骤A1，用户终端按协议流程向代理呼叫/会话控制功能发起注册请求，正常的协议注册报文，报文中携带用户终端的用户标志；

步骤A2，代理呼叫/会话控制功能向服务呼叫/会话控制功能转发用户的注册报文；

步骤A3，服务呼叫/会话控制功能没有该用户终端UE的用户鉴权信息，向归属用户服务器发出对用户的鉴权认证请求，提供用户终端的用户标志。

3.根据权利要求1所述的固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，其特征在于步骤C具体为：

步骤C1，归属用户服务器将用Ku进行完整性保护的挑战字Rand、加密后的密钥(EKu(CK，IK))，和传给代理呼叫/会话控制功能的CK和IK，传给服务呼叫/会话控制功能的验证字XRES，作为认证请求的响应返回给服务呼叫/会话控制功能；

步骤C2，服务呼叫/会话控制功能保留验证字XRES，并向代理呼叫/会话控制功能返回注册响应报文，回注册失败消息；

步骤C3，代理呼叫/会话控制功能保留注册响应报文中的CK和IK，并向用户终端返回注册响应报文，回注册失败消息；响应报文中包括挑战字Rand、加密后的密钥(EKu(CK，IK))，并用Ku对上述报文进行完整性保护。

4.根据权利要求1所述的固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，其特征在于步骤D具体为：UE通过共享密钥Ku对经过加密后的加密密钥和完整性密钥EKu(CK+IK)解密得到CK和IK，并用该共享密钥Ku对代理呼叫/会话控制功能返回的报文相应部分进行完整性验证，实现对IMS网络侧的认证。

5.根据权利要求1所述的固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，其特征在于步骤E具体为：如认证通过，则说明IMS网络侧设备是合法的，并用共享密钥Ku、用户标志及返回的挑战字Rand重新计算UE验证字RES，然后重新发起注册请求，并通过CK对报文进行加密，用IK对报文进行完整性保护，报文中包括新计算得到的验证字RES。

6.根据权利要求1所述的固定网络接入IMS双向认证及密钥分发方法，其特征在于步骤F具体为：

步骤F1，代理呼叫/会话控制功能通过事先保留的完整性密钥IK对报文进行完整性检查，如果检查通过，则通过事先保留的CK从报文解密出UE验证字RES，然后向服务呼叫/会话控制功能发送用户的注册报文，包含用户计算得到的验证字RES；如果完整性检查不通过，则要求UE重新发认证请求或直接退出流程；

步骤F2，服务呼叫/会话控制功能将代理呼叫/会话控制功能发过来的注册报文中的验证字RES和HSS发过来的验证字XRES进行比较，对用户终端UE进行验证，若两者不一致，则验证失败，则重发报文或退出注册过程；若两者一致，则表明对用户终端UE的认证成功。