[发明专利]一种集群组呼安全加密同步的方法

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种集群组呼安全加密同步的方法。

背景技术

集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发、面向特定行业应用的专用无线通信系统，系统中大量无线用户共享少量无线信道，以指挥调度为主体应用，是一种多用途、高效能的无线通信系统。集群通信系统广泛的应用在政府部门、公共安全、应急通信、电力、民航、石油化工和军队等领域。

由于集群通信系统传输信息要求较高的保密性，这就需要集群通信系统具有加密功能。加密需求主要包括四方面：全业务加密，包括视频加密、多业务并发加密；空口加密与端到端加密，即对集群信令加密、提供全网密码同步机制；采用商密芯片，以减小对终端的影响；实现故障弱化和脱网直通下的安全加密通信。

其中，空口加密包括：一次语音空口加密通信过程中使用密钥（KEY）是不变的，并利用同步码（COUNT）进行同步，然后由密钥流生成器生成不同的密钥流块。一个密钥流块加密一个数据包。

按照3GPP协议的描述，COUNT为协议数据单元（PDU）帧计数器，由“超帧号（HFN）+同步序列号（SN）”组成，总长度为32比特。其中SN包含在PDU中，HFN由eNB和UE维护。HFN是LTE标准中的超帧号。COUNT会话建立时初值为零，SN先开始计数，当SN溢出时，HFN的数值加1，SN继续计数。SN的长度仅有12比特，因此通话过程到一定时长SN就会溢出。

由于LTE安全加密体制要求一次加密过程中的COUNT不得重复，一旦重复则威胁到本次通话密码的安全性。另外，为了保证集群组呼业务的时效性，一般在一次通话过程中不进行密钥回卷，也就是保持HFN不变，才能保证迟后接入的UE的同步。那么，按照SN取最大12bit长度，每个PDU包最长通话20ms计算，每次通话最长不得超过2¹²×20ms＝82S。

集群组呼在安全通话时长之内进行通话是安全的，若超出安全通话时长，密码很容易被破解。显而易见，现有技术中安全通话时长过短，无法满足集群组呼安全的需求。

发明内容

本发明实施例提出一种集群组呼安全加密同步的方法，增加安全通话时长，进一步提高了集群组呼的安全性。

本发明实施例的技术方案如下：

一种集群组呼安全加密同步的方法，其特征在于，所述方法包括：

由集群组呼通话限时时间确定N；

在传输集群组呼信息的分组数据汇聚协议PDCP层协议数据单元PDU中，将同步序列号SN的长度扩展N位；

采用流密码算法由包括扩展后SN的同步码COUNT，在加密和/或解密时进行密码同步。

所述PDU包括：控制平面信令无线承载数据的PDCP Data PDU、12比特SN值的PDCP Data PDU或7比特SN值的PDCP Data PDU。

所述扩展包括：在原SN后的数据部分进行扩展。

所述扩展包括：在所述PDU包头三个预留位进行扩展。

所述扩展包括：在所述PDU包头三个预留位和原SN后的数据部分进行扩展。

所述N为大于等于Y的最小整数值，SN1是扩展前SN的长度，X是通话限时；M是一个PDU最长通话时间。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中在传输集群组呼信息的PDCP层PDU中，将SN的长度扩展N位；然后，采用流密码算法由包括扩展后SN的COUNT，在加密和/或解密时进行密码同步。由于SN进行了扩展，那么相当于增加了安全通话时长，因此相应地提高了集群组呼的安全性。

附图说明

图1为现有技术中使用12bit SN值的PDCP Data PDU包头结构示意图

图2为使用空口加密示意图；

图3为使用20bit SN值的PDCP Data PDU包头结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，将PDU头内SN位数扩展N位，COUNT由扩展后的SN和HFN构成，总长度仍为32位；采用流密码算法由包括扩展后SN的COUNT对加解密进行密码同步。由于采用上述技术方案，由集群组呼通话限时时间确定N，一方面安全通话时长可以满足组呼需要，另一方面一次通话过程中SN不再溢出，因此eNB和UE无需再维护HFN值。此外，由于SN变长不再溢出，大大降低了通信系统失步概率。