專利名稱：在自組無線網(wǎng)絡(luò)中安全處理認(rèn)證密鑰資料的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)，諸如蜂窩網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，通常 包括具有固定且有線連接的網(wǎng)關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)。許多基于基礎(chǔ)設(shè)施的無 線網(wǎng)絡(luò)使用移動單元或主機，該移動單元或主機與耦合到有線網(wǎng)絡(luò)的 固定基站通信。移動單元可以在進(jìn)行位置遷移的同時通過無線鏈路與 基站通信。當(dāng)移動單元移出一個基站的范圍時，它可能連接或"切換" 到新的基站并通過新的基站開始與有線網(wǎng)絡(luò)的通信。與基于基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)相比，自組網(wǎng)絡(luò)是可以在沒有任 何固定基礎(chǔ)設(shè)施的情況下進(jìn)行操作的自形成無線網(wǎng)絡(luò)，并且在一些情 況中自組網(wǎng)絡(luò)完全由移動單元構(gòu)成。自組網(wǎng)絡(luò)通常包括若干位置上分 散的、潛在的移動單元，有時被稱為"節(jié)點"，這些移動單元通過一 個或多個鏈路(例如，射頻通信信道)彼此無線連接。這些節(jié)點可以 通過無線媒介彼此通信，無需基于基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)的支持。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是基于移動節(jié)點自主集合的自組無線網(wǎng)絡(luò)的一種 形式，所述移動節(jié)點通過具有有限帶寬的無線鏈路彼此通信。網(wǎng)狀網(wǎng) 絡(luò)中的單獨節(jié)點可以執(zhí)行路由功能，這實現(xiàn)了，在到達(dá)目的地之前通 過從一個節(jié)點"跳躍"到另一個節(jié)點，而在阻塞路徑或連接不良處重 新配置網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)因此被描述為自修復(fù)的，因為即使當(dāng)特定 的節(jié)點損壞或離開網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)仍然可以有效地操作。
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由于無線通信網(wǎng)絡(luò)，諸如網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，變得更加普遍，安全性
一直是通信網(wǎng)絡(luò)提供商和終端用戶關(guān)心的主要問題。在無線通信網(wǎng)狀 網(wǎng)絡(luò)中，由于數(shù)據(jù)很可能被許多節(jié)點接收和操縱，因此安全性環(huán)境成 為最大的挑戰(zhàn)。在無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的無線電鏈路將穿越網(wǎng)絡(luò) 的信令和其他數(shù)據(jù)暴露給竊聽者和/或所謂的黑客。在多跳無線通信網(wǎng)
狀網(wǎng)絡(luò)中，這需要網(wǎng)狀設(shè)備之間的每個鏈路具有通過多跳認(rèn)證和密鑰 管理過程設(shè)立的唯一安全性關(guān)聯(lián)。然后，可以通過設(shè)立的安全性關(guān)聯(lián) 來保護(hù)在鏈路上通過空中發(fā)送的幀。


為使本發(fā)明容易地被理解和產(chǎn)生實際效果，現(xiàn)結(jié)合附圖給出 示例實施例的說明，其中在不同的視圖中，同樣的附圖標(biāo)記指相同或 功能上相似的元素。附圖連同下面的詳細(xì)說明被并入說明書，并形成 說明書的一部分，用來進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明示出實施例并且闡明各種原
理和優(yōu)點，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的 示意圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的為了提供安全密鑰傳 輸而在無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的元件之間進(jìn)行的交互的消息序列圖 (sequence chart)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀密鑰層級 (hierarchy)的框圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的、在網(wǎng)狀認(rèn)證器(MA) 與網(wǎng)狀密鑰分發(fā)器(MKD)之間的網(wǎng)狀密鑰保持器安全性握手的消息 序列圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀密鑰保持器安全 性信息元素(MKHSIE)的示例性字段結(jié)構(gòu)的框圖，該MKHSIE可被 用于請求、傳送或確認(rèn)網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰(PMK-MA)。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的密鑰傳輸拉式(pull)協(xié)議的消息序列圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀已加密密鑰信息 元素(MEKIE)的示例性字段結(jié)構(gòu)的框圖，該MEKIE可被用于請求、 傳送，或確認(rèn)PMK-MA。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的密鑰傳輸推式(push) 協(xié)議的消息序列圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例，從MA視角，使用網(wǎng) 狀密鑰傳輸拉式協(xié)議將PMK-MA從MKD傳送到MA的方法的通用流 程圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例，從MKD視角，使用 網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議將PMK-MA從MKD傳送到MA的方法的通用 流程圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例，從MA視角，對網(wǎng)狀 網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的方法的通用流程圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明一些實施例的無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中 的MA的部件的框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在附圖中的元素是為了簡單和清楚 而示出的，并且沒有必要按比例繪出。例如，相對其它的元素，附圖 中一些元素的尺寸可能是夸大的以促進(jìn)對本發(fā)明實施例的理解。
具體實施例方式在詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實施例之前，應(yīng)當(dāng)注意到，這些實 施例主要在于涉及自組無線網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證密鑰資料的安全處理的方法 步驟和裝置部件的組合。相應(yīng)地，在圖中已經(jīng)在合適時使用常規(guī)符號 描述了裝置部件和方法步驟，只示出了那些與理解本發(fā)明實施例相關(guān) 的特定細(xì)節(jié)，以便不由于如下細(xì)節(jié)而模糊本發(fā)明，這些細(xì)節(jié)對那些從 此說明書受益的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。在本文檔中，關(guān)系術(shù)語，諸如左和右，第一和第二等，可以僅僅用于區(qū)別一個實體或動作和另一個實體或動作，并非必然需要或 暗示這類實體或動作之間的任何實際的這種關(guān)系或順序。術(shù)語"包括"， 或者任何其它變形，是用于覆蓋非排它的包含，因此包括元素列表的 過程、方法、產(chǎn)品，或裝置不僅包含那些元素，還可能包含沒有清楚 列出或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品，或裝置固有的其他元素。在沒有 更多限制時，"包括......"之前的元素并不排除在包括該元素的過程、
方法、產(chǎn)品，或裝置中存在附加的相同元素。將理解，在此描述的本發(fā)明的實施例可以由一個或多個常規(guī) 處理器和唯一存儲程序指令組成，所述指令控制一個或多個處理器與 某些非處理器電路一起執(zhí)行在此描述的在自組無線網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證密鑰 資料的安全處理功能的一些、大部分或所有。非處理器電路可以包括， 但不局限于，無線電接收機、無線電發(fā)射機、信號驅(qū)動器、時鐘電路、 電源電路，和用戶輸入設(shè)備。同樣地，這些功能可以被解釋為在自組 無線網(wǎng)絡(luò)中對認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的方法步驟。替代地， 一些 或全部功能可以通過不具有存儲的程序指令的狀態(tài)機來實現(xiàn)，或在一
個或多個專用集成電路(ASIC)中實現(xiàn)，在ASIC中每個功能或特定 功能的某些組合以定制邏輯來實現(xiàn)。當(dāng)然，也可以使用兩個方法的組 合。因此，已經(jīng)在此描述了用于這些功能的方法和裝置。進(jìn)一步地， 可以預(yù)期，盡管存在由例如可用時間、現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮引起的可 能的重要努力和許多設(shè)計選擇，但當(dāng)被在此公開的構(gòu)思和原理指導(dǎo)時， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠容易地通過最少的實驗生成這種軟件指令、程 序和IC。參見圖1，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的無線通信網(wǎng) 狀網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包括多個網(wǎng)狀點(MP) 105，也可以稱為網(wǎng)狀節(jié) 點，所述網(wǎng)狀點可以在網(wǎng)絡(luò)100上使用無線鏈路，例如符合電子及電 氣工程師學(xué)會(IEEE) 802.11標(biāo)準(zhǔn)的鏈路，來彼此通信。每個MP 105 可以包含，例如移動電話、雙向無線電裝置、筆記本電腦或其它的無 線通信設(shè)備。為提供在MP 105之間的安全通信，在網(wǎng)狀認(rèn)證器(MA)110與網(wǎng)狀密鑰分發(fā)器(MKD) 115之間設(shè)立安全性關(guān)聯(lián)。MA 110通 常是具有特殊安全性資格的MP 105。網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)用來 在MA 110與MKD 115之間的傳遞的所有消息中提供消息完整性和數(shù) 據(jù)來源真實性。進(jìn)一步地，網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)提供在密鑰傳 送協(xié)議期間提供對導(dǎo)出密鑰和密鑰上下文的加密。MKD115可以顯著地提高網(wǎng)狀安全性機制的效率。當(dāng)MP 請求者120第一次聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)100時，MKD 115可以從認(rèn)證服務(wù)器(AS) 125獲得網(wǎng)狀點(MP)請求者120的主密鑰資料，認(rèn)證服務(wù)器(AS) 125可以充當(dāng)認(rèn)證、授權(quán)和記帳(AAA)服務(wù)器。然后，主密鑰資料被 高速緩存在作為AAA客戶端的MKD115。于是，隨后可以使用從高速 緩存的主密鑰資料獲得的密鑰來在MP請求者120與一個或多個 MP 105之間快速設(shè)立起安全性關(guān)聯(lián)，而無需從AS 125獲得附加安全 性信息。本發(fā)明的實施例因此在MA 110與MKD 115之間提供安全 密鑰傳輸機制。安全密鑰傳輸機制能夠在由多個無線鏈路分隔的節(jié)點 之間分發(fā)密鑰資料，以及還在MA 110與MKD 115之間提供數(shù)據(jù)來源 真實性和消息完整性保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可以使用有效網(wǎng)狀安全性關(guān)聯(lián) (EMSA)服務(wù)來允許在網(wǎng)絡(luò)100中的兩個MP 105之間的鏈路安全性的 有效設(shè)立。EMSA服務(wù)是通過使用網(wǎng)狀密鑰層級而被提供的，所述網(wǎng) 狀密鑰層級是通過使用預(yù)共享密鑰(PSK)或當(dāng)MP 105執(zhí)行 IEEE 802.1X認(rèn)證時被設(shè)立的所導(dǎo)出密鑰的層級。EMSA的操作依賴于 實現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的MP 105中的網(wǎng)狀密鑰保持器。定義兩種類型的網(wǎng) 狀密鑰保持器網(wǎng)狀認(rèn)證器(MA)，諸如MA 110，和網(wǎng)狀密鑰分發(fā) 器(MKD)，諸如MKD 115。使用EMSA，在初始關(guān)聯(lián)期間在諸如MP請求者120的MP 105與諸如MA 110的MA之間交換信息，并且將該信息稱為"初 始EMSA認(rèn)證"。于是，對于同一網(wǎng)狀安全性域(和同一無線局域網(wǎng) (WLAN)網(wǎng)狀，由網(wǎng)狀I(lǐng)D標(biāo)識出)之內(nèi)的其它MA的隨后關(guān)聯(lián)，就 可以使用簡化的EMSA握手機制。網(wǎng)狀密鑰保持器，MA和MKD，通過執(zhí)行密鑰導(dǎo)出和安全 密鑰分發(fā)來管理網(wǎng)狀密鑰層級。網(wǎng)狀安全性域是通過單個MKD (諸如 MKD115)的存在來定義的，該MKD在網(wǎng)狀中的MP 105處實現(xiàn)。在 網(wǎng)狀安全性域之內(nèi)，可能存在若干MA，包括例如MA 110，每個MA 110 均在MP 105處實現(xiàn)，其中每個MA均保持去往MKD 115的路由和與 MKD 115的安全性關(guān)聯(lián)。MKD 115導(dǎo)出密鑰以創(chuàng)建網(wǎng)狀密鑰層級，并 向諸如MA 110的MA分發(fā)導(dǎo)出的密鑰。實現(xiàn)MKD 115的設(shè)備也可以 實現(xiàn)MA實體。MA 110參與由MP請求者120發(fā)起的EMSA交換(包 括初始EMSA認(rèn)證和簡化的EMSA握手)。MA 110從MKD 115接收 導(dǎo)出的密鑰，并導(dǎo)出用于使與MP請求者120的鏈路安全的附加密鑰。參見圖2，消息序列圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的、為 了提供安全密鑰傳輸而在無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)100的元件之間的交互。 在圖線(line) 205，諸如MP 105的網(wǎng)狀節(jié)點210與諸如另一個MP 105 的網(wǎng)狀認(rèn)證器215進(jìn)行第一次聯(lián)系，并在初始EMSA認(rèn)證期間完成包 括發(fā)現(xiàn)MKD 115的初始安全性和路由建立過程。在圖線220，經(jīng)由在 網(wǎng)狀節(jié)點210與MKD 115之間的網(wǎng)狀動作來設(shè)立網(wǎng)狀密鑰保持器安全 性關(guān)聯(lián)。在設(shè)立網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)之后，網(wǎng)狀節(jié)點210就變 為MA 110，并且可以作為其它MP 105的網(wǎng)狀認(rèn)證器。為了清楚，在 本說明書的剩余部分中，網(wǎng)狀節(jié)點210僅僅指MA 110。圖線225、 230 和235示出將MP請求者120連接到網(wǎng)絡(luò)100的快速鏈路設(shè)立。在圖線 225，利用MA 110對MP請求者120進(jìn)行認(rèn)證。在圖線230，網(wǎng)狀認(rèn) 證器成對主密鑰(PMK-MA)被安全地從MKD 115傳送到MA 110。 隨后使用PMK-MA來完成MP請求者120與MA 110之間的關(guān)聯(lián)和路 由過程。
參見圖3，框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀密鑰層 級300。在該層級300的頂端，在塊305處，是主共享密鑰(MSK)， 該主共享密鑰是在MA 110第一次加入網(wǎng)絡(luò)100時安裝的，并且是在網(wǎng) 狀認(rèn)證器可擴展認(rèn)證協(xié)議(EAP)過程期間生成的。然后從MSK導(dǎo)出 兩個附加密鑰。在塊310處，密鑰分發(fā)密鑰(KDK)是從MSK的一部 分導(dǎo)出的，并且作為主密鑰傳送密鑰。在塊315處，然后在網(wǎng)狀認(rèn)證 器安全性設(shè)立協(xié)議期間從KDK中導(dǎo)出用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰 (PTK-KD)，其將在下面詳細(xì)描述。最后，PTK-KD再被分成兩個單 獨的密鑰(未示出)，即用于密鑰分發(fā)的密鑰加密密鑰(KEK-KD)和 密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD)，該密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD)用于在MA 110 與MKD 115之間交換的消息中提供數(shù)據(jù)來源真實性以用于密鑰傳送和 密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)。設(shè)立網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)開始于發(fā)現(xiàn)MKD115，后 面是由MA110發(fā)起的握手。安全性關(guān)聯(lián)的結(jié)果是用于在MA110與 MKD 115之間提供安全性服務(wù)的PTK-KD。在發(fā)現(xiàn)MKD 115期間， MA 110學(xué)習(xí)MKD 115的MKD標(biāo)識(MKD-ID)。MA 110在初始EMSA 認(rèn)證期間獲得MKD-ID，如圖2中圖線205所示。在該發(fā)現(xiàn)后，MA 110 可以通過聯(lián)系由MKD-ID標(biāo)識出的MKD 115來發(fā)起網(wǎng)狀密鑰保持器安 全性握手。網(wǎng)狀密鑰保持器安全性握手可以在MA110完成其初始 EMSA認(rèn)證之后開始。該機制允許MA 110設(shè)立與MKD 115的安全性 關(guān)聯(lián)，該MKD 115在初始EMSA認(rèn)證期間導(dǎo)出網(wǎng)狀密鑰分發(fā)器成對主 密鑰(PMK-MKD)。
網(wǎng)狀認(rèn)證器安全性設(shè)立參見圖4，消息序列圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的在 MA 110與MKD 115之間的網(wǎng)狀密鑰保持器安全性握手。在圖線405， MA 110通過構(gòu)造網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)請求消息和發(fā)送該請求 消息至MKD 115來發(fā)起交換。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，該請
10求消息包括以下
-在消息報頭的目的地地址(DA)字段中的MKD115的媒體訪問
控制(MAC)地址；
-在消息報頭的源地址(SA)字段中的MA 110的MAC地址；
-網(wǎng)狀標(biāo)識(ID)信息元素(IE)，包括MA110在信標(biāo)和探測響 應(yīng)中通告的網(wǎng)狀I(lǐng)D;
-網(wǎng)狀安全性域信息元素(MSDIE)，包括網(wǎng)狀安全性域標(biāo)識符 (MSD-ID)的值，該標(biāo)識符包含于在MA 110的初始EMSA認(rèn)證期間 接收到的關(guān)聯(lián)響應(yīng)的MSDIE中(MA 110用MSDIE通告其作為MA的 狀態(tài)，并通告其被包含在組成網(wǎng)狀安全性域的MA組中)；以及
-網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素(MKHSIE)，其具有以下設(shè)定
值
-由MA 110隨機設(shè)定的MA-Nonce值；
-設(shè)定為MP的MAC地址的MA-ID;
-設(shè)定為MKD 115的MAC地址的MKD-ID;以及
-設(shè)定為零的其它所有字段。在接收到請求消息時，MKD 115選擇MKD-Nonce值，該值 是隨機選擇的，并使用在請求消息中接收的MA-Nonce和該 MKD-Nonce值計算用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰(PTK-KD)。在圖 線410， MKD 115然后發(fā)送網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息響應(yīng)消息。例 如，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述響應(yīng)消息包括以下
-在消息報頭的目的地地址(DA)字段中的MKD 115的媒體訪問 控制(MAC)地址；
-在消息報頭的源地址(SA)字段中的MA110的MAC地址；
-包括網(wǎng)狀I(lǐng)D的網(wǎng)狀標(biāo)識(ID)信息元素(IE);
-網(wǎng)狀安全性域信息元素(MSDIE)，包括網(wǎng)狀安全性域標(biāo)識符 (MSD-ID)的值；
-網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素(MKHSIE)，具有如下設(shè)定值
-MA-Nonce、 MA-ID，禾B MKD-ID值，被設(shè)定為在圖線405上發(fā)
11送的請求消息中包含的值；
-MKD-Nonce值，被設(shè)定為由MKD 115隨機選擇的值；
-MIC控制字段的消息完整性校驗(MIC)算法子字段，被設(shè)定為 指示用于計算MIC的加密算法；
-MIC控制字段的信息元素(IE)計數(shù)子字段，被設(shè)定為當(dāng)前幀中 的信息元素的數(shù)量；
-以如下順序的級聯(lián)(concatenation)，通過由MIC算法子字段選 擇的算法、使用用于密鑰分發(fā)的密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD)而計算的 MIC值
-MA 110的MAC地址；
-MKD 115的MAC地址；
-握手序列號(l個八位字節(jié))，被設(shè)定為值2;
-網(wǎng)狀I(lǐng)DIE的內(nèi)容；
-MSDIE的內(nèi)容；以及
-MKHSIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0。在本領(lǐng)域中眾所周知，MIC是可以附有數(shù)據(jù)以提供關(guān)于其 完整性的保證的計算值。MIC計算的輸入包括要被保護(hù)的數(shù)據(jù)，和保 密密鑰。MIC向接收者提供數(shù)據(jù)來源真實性和消息完整性。數(shù)據(jù)來源 真實性向接收者保證發(fā)送者是擁有保密密鑰的某人。另外，當(dāng)僅有兩 方知道保密密鑰時，其向接收者提供發(fā)送者身份的保證。消息完整性 向接收者保證被保護(hù)數(shù)據(jù)在傳輸期間沒有被修改。如本說明書中使用 的，MIC類似于密碼學(xué)領(lǐng)域所知的"消息認(rèn)證碼"。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解，根據(jù)本發(fā)明某些實施例，也可使用可提供數(shù)據(jù)來源真實性的 其它各種類型的數(shù)據(jù)來源信息和消息完整性來執(zhí)行MIC操作。當(dāng)在圖線410接收到響應(yīng)消息時，MA 110導(dǎo)出PTK-KD， 并且確認(rèn)MKD 115已正確地導(dǎo)出了 PTK-KD。在圖線415， MA 110發(fā)
送網(wǎng)狀密鑰保持器安全性關(guān)聯(lián)確認(rèn)消息。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實 施例，確認(rèn)消息包括以下-在消息報頭的目的地地址(DA)字段中的MKD 115的媒體訪問 控制(MAC)地址；
-在消息報頭的源地址(SA)字段中的MA110的MAC地址； -網(wǎng)狀I(lǐng)D IE，包含在圖線410上在響應(yīng)消息中所接收的網(wǎng)狀I(lǐng)D IE。 -MSDIE，包含在圖線410上在響應(yīng)消息中所接收的MSDIE。 -MKHSIE，被如下設(shè)定
-MA-Nonce、 MKD-Nonce 、 MA-ID，和MKD-ID值，被設(shè)定為 在圖線410上接收到的響應(yīng)消息中所包含的值；
-MIC控制字段的MIC算法子字段，被設(shè)定為指示用于計算MIC 的加密算法；
-MIC控制字段的信息元素計數(shù)子字段，被設(shè)定為當(dāng)前幀中的信息 元素的數(shù)量。
-按以下順序的級聯(lián)，通過由MIC算法子字段選擇的算法、使用用 于密鑰分發(fā)的密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD)而計算的MIC值 -MA 110的MAC地址； -MKD 115的MAC地址；
-握手序列號(l個八位字節(jié))，被設(shè)定為值3;
-網(wǎng)狀I(lǐng)DIE的內(nèi)容；
-MSDIE的內(nèi)容；以及
-MKHSIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0。參見圖5，框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀密鑰保 持器安全性信息元素(MKHSIE)的示例性字段結(jié)構(gòu)500，該信息元素 可被用于請求、傳送或確認(rèn)PMK-MA。塊505是標(biāo)識特定MKHSIE的 信息元素(IE)標(biāo)識(ID)字段。塊510是定義MKHSIE長度的長度 字段。塊515是包括MIC算法字段和信息元素計數(shù)字段的MIC控制字 段，該信息元素計數(shù)字段包括包含在MIC計算中的信息元素的數(shù)量。 塊520是MIC字段，其包括使用通過MIC控制字段的MIC算法字段 選擇的算法而計算的MIC值。塊525是MA-Nonce字段，其包含由 MAI 10選擇的nonce值。塊530是MKD-Nonce字段，其包括由MKD 115選擇的nonce值。塊535是MA-ID字段，其包括MA 110的MAC地 址。塊540是MKD-ID字段，其包括MKD 115的MAC地址。
網(wǎng)狀密鑰傳送本發(fā)明的實施例提供包括如下方法的網(wǎng)狀密鑰傳輸協(xié)議，通 過該方法，MKD 115將導(dǎo)出的PMK-MA與密鑰上下文和附加相關(guān)信息 一起安全地傳輸?shù)組A 110。附加管理協(xié)議允許MKD 115請求MA 110 刪除先前傳送的PMK-MA。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，針對PMK-MA的傳送定義了兩 個協(xié)議，每個由兩個消息組成。拉式協(xié)議是由MA110通過發(fā)送 PMK-MA請求消息而發(fā)起的，隨后MKD 115傳送PMK-MA。推式協(xié) 議是由傳送(未經(jīng)請求的)PMK-MA的MKD 115發(fā)起的，隨后MA 110 發(fā)送確認(rèn)消息。MA 110和MKD 115保持單獨的密鑰重放計數(shù)器以供 這些協(xié)議使用。在拉式協(xié)議中，MA 110的密鑰重放計數(shù)器用來保護(hù) MA 110發(fā)送的第一消息。在推式協(xié)議中，MKD 115的密鑰重放計數(shù)器 用來保護(hù)MKD 115發(fā)送的第一消息。在每個協(xié)議中，在發(fā)送第一消息前，發(fā)送者遞增其重放計數(shù) 器的值。在接收到第一消息時，接收方驗證第一消息中所包含的重放 計數(shù)器值是尚未被發(fā)送者在第一消息中使用的值。如果該重放計數(shù)器 值先前已經(jīng)被使用過，則該消息被丟棄。因此，MA 110和MKD 115 均保持兩個重放計數(shù)器的狀態(tài)用于為從保持計數(shù)器的節(jié)點發(fā)送的第 一消息生成值的計數(shù)器，和用于檢測在由保持計數(shù)器的節(jié)點接收的第 一消息中的重放的計數(shù)器。另外，每個協(xié)議的第二消息包含等于該協(xié) 議的第一消息中的值的重放計數(shù)器值，允許在協(xié)議實例中進(jìn)行消息匹 配。
網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議參見圖6，消息序列圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議。在圖線605，將PMK-MA請求消息從MA 110發(fā) 送到MKD 115。在圖線610，將PMK-MA傳送消息從MKD 115發(fā)送 到MA 110。兩個消息都包含用于完整性保護(hù)的MIC，且傳送的 PMK-MA是加密的。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，PMK-MA請求消息包括下列元 素。在消息報頭的DA字段中提供MKD115的MAC地址，且在消息 報頭的SA字段中提供MA 110的MAC地址。在構(gòu)造PMK-MA請求消 息之前，與PTK-KD相關(guān)聯(lián)的MA 110的重放計數(shù)器的值被遞增1。然 后將MSDIE配置為由MA IIO在其信標(biāo)和探測響應(yīng)中進(jìn)行通告。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，PMK-MA請求消息還包括網(wǎng)狀 已加密密鑰信息元素(MEKIE) 。 MEKIE的內(nèi)容如下
-重放計數(shù)器，被設(shè)定為MA 110的重放計數(shù)器的值；
-請求者地址(SPA)，被設(shè)定為MP請求者120的MAC地址， 該MP請求者120在其初始EMSA認(rèn)證期間生成包含被請求的 PMK-MA的網(wǎng)狀密鑰層級；
-PMK-MKD名稱字段，被設(shè)定為從其導(dǎo)出被請求的PMK-MA的 密鑰的標(biāo)識符；
-MIC控制字段的MIC算法子字段，被設(shè)定為指示用于計算MIC 的加密算法；
-MIC控制字段的信息元素計數(shù)字段，被設(shè)定為2，為當(dāng)前幀中的 信息元素的數(shù)量；
-按以下順序的級聯(lián)，通過由MIC算法子字段選擇的算法、使用用 于密鑰分發(fā)的密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD)而計算的MIC值
-MA 110的MAC地址；
-MKD 115的MAC地址；
-指示PMK-MA請求類型消息的字段，被設(shè)定為3; -MSDIE的內(nèi)容；以及
-MEKIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0;以及
15-ANonce和已加密內(nèi)容長度字段，被設(shè)定為0。在接收到PMK-MA請求消息時，MKD 115驗證MIC，并驗 證MEKIE中的重放計數(shù)器字段包含在由MA 110發(fā)送的第一消息中的 尚未用于PTK-KD的值。如果得到驗證，則MKD 115可以嘗試使用由 PMK-MKD名稱字段標(biāo)識的密鑰，來導(dǎo)出PMK-MA以在由SPA標(biāo)識的 MP請求者120與發(fā)送了 PMK-MA請求消息的MA 110之間使用。隨 后，MKD 115構(gòu)造并發(fā)送PMK-MA傳送消息。在MA 110從MKD 115接收到PMK-MA傳送消息后， MA 110解密PMK-MA，然后使用PMK-MA繼續(xù)進(jìn)行與MP請求者120 的安全性設(shè)立。這實現(xiàn)了快速鏈路設(shè)立，該快速鏈路設(shè)立例如使用IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，而不需要使用更高層協(xié)議，來將MP請求者120連接到網(wǎng) 絡(luò)100。參見圖7，框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀已加密 密鑰信息元素(MEKIE)的示例性字段結(jié)構(gòu)700，該MEKIE可被用于 請求、傳送，或確認(rèn)PMK-MA。塊705是信息元素ID字段。塊710 是指示MEKIE長度的長度字段。塊715是具有下列子字段的MIC控 制字段塊720是MIC算法字段，塊725是預(yù)留字段，以及，塊730 是指示由MIC保護(hù)的信息元素的數(shù)量的信息元素(IE)計數(shù)字段。塊 735是消息完整性校驗(MIC)字段，如上所述，包含使用成對密鑰計 算的校驗值。MIC的校驗值保護(hù)MEKIE和附加報頭信息的內(nèi)容。塊740是重放計數(shù)器字段，其允許在兩消息序列中將第二消 息匹配到第一消息，并防止重放先前的消息。在序列的第一消息中， 重放計數(shù)器字段包含如下計數(shù)器值，該計數(shù)器值尚未被用于用來計算 MIC的密鑰(即，用于密鑰分發(fā)的密鑰確認(rèn)密鑰(KCK-KD))。在 序列的第二消息中，重放計數(shù)器字段包含來自序列的第一消息的計數(shù) 器值。
塊745是請求者地址(SPA)，其提供創(chuàng)建PMK-MA的MP 請求者120的地址。塊750是MKD-ID字段，其包含參與當(dāng)前MEKIE 交換的MKD 115的標(biāo)識符。塊755是PMK-MKD名稱字段，其包含從 其導(dǎo)出PMK-MA的主密鑰的標(biāo)識符。塊760是ANonce字段，其包含 在計算PMK-MKD名稱字段期間由MKD 115使用的nonce。塊765是 已加密內(nèi)容長度字段，BP,塊770顯示的已加密內(nèi)容字段的長度。已 加密內(nèi)容字段是用于傳輸PMK-MA和相關(guān)信息(即，"上下文")的 可變長度字段，且該字段中的所有信息是使用諸如，在本領(lǐng)域中熟知 的算法例如，高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)密鑰封裝(wrap)來加密的。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密鑰傳輸拉式協(xié)議的第二消息， PMK-MA傳送消息，可以包含下列元素。在消息報頭的DA字段中提 供的MA 110的MAC地址，和在消息報頭的SA字段中提供的MKD 115 的MAC地址。MSDIE包含在PMK-MA請求消息中接收到的MSDIE 。密鑰傳輸拉式協(xié)議的PMK-MA傳送消息還包含MEKIE，包 括以下
-重放計數(shù)器，被設(shè)定為PMK-MA請求消息中的重放計數(shù)器的值；
-SPA，被設(shè)定為PMK-MA請求消息中所包含的值；
-PMK-MKD名稱，如果已加密PMK-MA被包括在已加密內(nèi)容字
段中，則PMK-MKD名稱被設(shè)定為PMK-MA請求消息中包含的值(如
果已加密內(nèi)容字段被省略，則PMK-MKD名稱被設(shè)定為0);
-ANonce，被設(shè)定為由MKD 115為導(dǎo)出在PMK-MA請求消息中
指示的PMK-MKD名稱而隨機選擇的值；
-已加密內(nèi)容長度字段，被設(shè)定為已加密內(nèi)容字段的八位字節(jié)的長
度，或者如果已加密內(nèi)容字段被省略，則被設(shè)定為O;
-已加密內(nèi)容被如下設(shè)定
-如果MKD 115沒有要發(fā)送到MA 110的PMK-MA (例如，它不 能導(dǎo)出密鑰)，則己加密內(nèi)容字段被省略；
17-如果MKD 115發(fā)送PMK-MA到MA 110，則已加密內(nèi)容字段包 含級聯(lián)key—data(密鑰數(shù)據(jù))-(PMK-MAIIPMK-MA名稱IILifetime KDE (生存期KDE) };
-生存期KDE是4個八位字節(jié)的值，其包含在PM - MA生存期中 剩余的秒數(shù)；
-如果MIC算法是，例如，本領(lǐng)域公知的基于哈希的消息認(rèn)證碼 HMAC-MD5，則級聯(lián)密鑰數(shù)據(jù)在被插入到已加密內(nèi)容字段中之前，如 本領(lǐng)域公知的那樣，使用KEK-KD和流密碼ARC4被加密；
-如果MIC算法是，例如，本領(lǐng)域公知的基于哈希的消息認(rèn)證碼 HMAC-SHA1-128，則級聯(lián)密鑰數(shù)據(jù)在被插入到已加密內(nèi)容字段之前， 如本領(lǐng)域公知的、在征求意見RFC3394中定義的那樣，使用KEK-KD 和NIST AES密鑰封裝算法被加密；
-MIC控制字段的MIC算法，被設(shè)定為指示用于計算MIC的加密 算法；
-MIC控制字段的信息元素計數(shù)字段，被設(shè)定為2，即當(dāng)前幀中的 信息元素的數(shù)量；
-按以下順序的級聯(lián)，通過由MIC算法子字段選擇的算法、使用 KCK-KD而計算的MIC:
-MA 110的MAC地址；
-MKD 115的MAC地址；
-指示消息為PMK-MA拉式協(xié)議傳送類型的字段，被設(shè)定為4; -MSDIE的內(nèi)容；以及
-MEKIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0。當(dāng)接收到PMK-MA傳送消息時，MA 110驗證MIC，并驗 證重放計數(shù)器字段包含PMK-MA請求消息給出的值。
網(wǎng)狀密鑰傳輸推式協(xié)議參見圖8，消息序列圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的網(wǎng)狀 密鑰傳輸推式協(xié)議。在圖線805，將PMK-MA傳送消息從MKD 115
18發(fā)送到MA 110。在圖線810，將PMK-MA確認(rèn)消息從MA 110發(fā)送到 MKD 115。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，PMK-MA傳送消息和PMK-MA 確認(rèn)消息二者都包含用于完整性保護(hù)的MIC，并且傳送的PMK-MA是 加密的。密鑰傳輸推式協(xié)議的PMK-MA傳送消息可以包含下列元素。 在消息報頭的DA字段中提供MA 110的MAC地址，和在消息報頭的 SA字段中提供MKD 115的MAC地址。在構(gòu)造PMK-MA傳送消息之 前，與PTK-KD相關(guān)聯(lián)的MKD 115的重放計數(shù)器的值被遞增1。 PMK-MA傳送消息還包括包含MSD-ID的MSDIE。密鑰傳輸推式協(xié)議的PMK-MA傳送消息還包含MEKIE，包 括以下
-重放計數(shù)器，被設(shè)定為MKD115的重放計數(shù)器的值；
-SPA，被設(shè)定為MP請求者120的MAC地址，該MP請求者120
在其初始EMSA認(rèn)證期間生成包括被傳送的PMK-MA的網(wǎng)狀密鑰層
級；
-PMK-MKD名稱，被設(shè)定從其導(dǎo)出被傳送的PMK-MA的密鑰的 標(biāo)識符；
-ANonce ，被設(shè)定為由MKD為導(dǎo)出在當(dāng)前消息中指示的 PMK-MKD名稱而選擇的隨機值；
-已加密內(nèi)容長度字段，被設(shè)定為已加密內(nèi)容字段的八位字節(jié)的長
度；
-已加密內(nèi)容字段，包含級聯(lián)key—data (密鑰數(shù)據(jù)) 二(PMK-MAIIPMK-MA名稱II生存期KDE};
-生存期KDE是4個八位字節(jié)的值，包含在PMK-MA生存時間中 的剩余秒數(shù)；
-如果MIC算法是，例如，基于哈希的消息認(rèn)證碼HMAC-MD5， 則級聯(lián)密鑰數(shù)據(jù)在被插入到已加密內(nèi)容字段之前使用KEK-KD和流密 碼ARC4被加密；
19-如果MIC算法是，例如，HMAC-SHA1-128，則級聯(lián)密鑰數(shù)據(jù)在 被插入到己加密內(nèi)容字段之前，如在征求意見RFC3394中定義的那樣， 使用KEK-KD和NIST AES密鑰封裝算法被加密；
-MIC控制字段的MIC算法子字段，被設(shè)定為指示用于計算MIC 的加密算法；
-被設(shè)定為2的MIC控制字段的信息元素計數(shù)字段，當(dāng)前幀中的信 息元素的數(shù)量；
-按以下順序的級聯(lián)，通過由MIC算法子字段選擇的算法、使用 KCK-KD而計算的MIC:
-MA 110的MAC地址； -MKD 115的MAC地址；
-指示消息為PMK-MA推式協(xié)議傳送類型的字段，被設(shè)定為值l; -MSDIE的內(nèi)容；以及
-MEKIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0。當(dāng)接收到PMK-MA傳送消息時，MA 110驗證MIC，并驗 證重放計數(shù)器字段包含在由MKD 115發(fā)送的第一消息中的先前尚未用 于PTK-KD的值。如果得以驗證，貝l」MA 110然后向MKD 115發(fā)送 PMK-MA確認(rèn)消息。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，密鑰傳輸推式協(xié)議的第二消息， PMK-MA確認(rèn)消息，可以包含下列元素。在消息報頭的DA字段中提 供MKD 115的MAC地址，和在消息報頭的SA字段中提供MA 110 的MAC地址。MSDIE包括在PMK-MA傳送消息中接收的MSDIE 。密鑰傳輸推式協(xié)議的PMK-MA確認(rèn)消息還包含MEKIE，包
括以下
-重放計數(shù)器，被設(shè)定為PMK-MA傳送消息中的重放計數(shù)器的值; -SPA、 PMK-MKD名稱和ANonce，被設(shè)定為PMK-MA傳送消息 中包含的值；-已加密內(nèi)容長度字段，被設(shè)定為O(因為己加密內(nèi)容字段被省略)；
-MIC控制字段的MIC算法子字段，被設(shè)定為指示用于計算MIC
的加密算法；
-被設(shè)定為2的MIC控制字段的信息元素計數(shù)字段，當(dāng)前幀中的信 息元素的數(shù)量；以及
-按以下順序的級聯(lián)，通過由MIC算法子字段選擇的算法、使用 KCK-KD而計算的MIC:
-MA 110的MAC地址；
-MKD 115的MAC地址；
-指示消息為PMK-MA確認(rèn)類型的字段，被設(shè)定為值2; -MSDIE的內(nèi)容；以及
-MEKIE的內(nèi)容，其中MIC字段被設(shè)定為0。當(dāng)接收到PMK-MA確認(rèn)消息時，MKD 115驗證MIC，并驗
證重放計數(shù)器字段包含MKD 115在PMK-MA傳送消息中發(fā)送的值。參見圖9，通用流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例，從 MA 110視角，使用網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議將PMK-MA從MKD 115傳 送到MA 110的方法900。在框905， MA 110接收來自于MP請求者 120的請求者加入指示。在框910， MA110從請求者請求中提取SPA、 MKD-ID禾B PMK-MKD名稱值。在框915，將本地重放計數(shù)器遞增。 在框920， MA IIO使用關(guān)于MP請求者120和當(dāng)前重放計數(shù)器值的信 息來創(chuàng)建MEKIE。在框925， MA 110使用MAC地址上的KCK-KD、 類型和MEKIE值來計算MIC，并且將MIC插入到MEKIE中。然后將 PMK-MA請求消息從MA 110傳輸?shù)組KD 115。在框930，MA 110等待并且然后從MKD 115接收PMK-MA 傳送消息。在框935， MA 110確定MIC是否有效以及在PMK-MA傳 送消息中的SPA和重放計數(shù)器是否與PMK-MA請求消息中的對應(yīng)值匹 配。如果不是，則方法回到框930， MA 110繼續(xù)等待另一個PMK-MA傳送消息。如果MIC有效，且在PMK-MA傳送消息中的SPA和重放 計數(shù)器與PMK-MA請求消息中的對應(yīng)值匹配，則在框940，使用例如 PTK-KD的用于密鑰分發(fā)的密鑰加密密鑰(KEK-KD)部分來解密 MEKIE的封裝內(nèi)容。最后，在框945， MA 110使用PMK-MA完成與 MP請求者120的安全性交換。參見圖10，通用流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例， 從MKD 115視角，使用網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議將PMK-MA從MKD 115 傳送到MA 110的方法1000。在框1005， MKD 115接收來自MA 110 的PMK-MA請求消息。在框1010， MKD 115確定MIC是否有效以及 MKD 115自身的ID是否是在PMK-MA請求消息中的MKD-ID。如果 不是，則方法1000結(jié)束。如果是，則在框1015， MKD 115確定在 PMK-MA請求消息中的重放計數(shù)器是否大于用于MA 110的本地計數(shù) 器。如果不是，則方法1000結(jié)束。如果是，則在框1020， MKD115 將用于MA110的本地計數(shù)器設(shè)定為等于重放計數(shù)器。在框1025， MKD 115確定其是否具有由用于SPA的PMK-MKD名稱值標(biāo)識出的密 鑰，該用于SPA的PMK-MKD名稱值被標(biāo)識在PMK-MA請求消息中。 如果不是，則方法1000結(jié)束。如果是，則在框1030， MKD 115生成 MEKIE， MEKIE具有來自PMK-MA請求消息的SPA、 MKD-ID、 PMK-MKD名稱，和重放計數(shù)器值。存儲的ANonce值針對SPA被插入。在框1035，方法1000繼續(xù)，MKD 115針對SPA生成 PMK-MA禾B PMK-MA名稱。在框1040， MKD 115使用PTK-KD的 KEK-KD部分來計算如下級聯(lián)的AES密鑰封裝{PMK-MA||PMK-MA 名稱||生存期}，以生成密鑰傳輸密文，并將密鑰傳輸密文插入到MEKIE 中。在框1045， MKD 115使用MAC地址上的PTK-KD的KCK-KD部 分、類型，和MEKIE值來計算MIC，并將MIC插入到MEKIE中。最 后，MKD 115創(chuàng)建PMK-MA傳送消息并將其發(fā)送到MA 110。參見圖11，通用流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例，從 網(wǎng)狀認(rèn)證器視角，在自組無線網(wǎng)絡(luò)中對認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的
22方法。在框1105，使用網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素來導(dǎo)出用于密 鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰。例如，如上所述涉及網(wǎng)狀認(rèn)證器安全性設(shè)立，
由MA 110使用MKHSIE在MA 110與MKD 115之間的網(wǎng)狀密鑰保持 器安全性握手期間導(dǎo)出PTK-KD。在框1110，使用包含數(shù)據(jù)來源信息的第一網(wǎng)狀已加密密鑰 信息元素，來請求網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰。例如，如上所述，在網(wǎng)狀 密鑰傳輸拉式協(xié)議中請求PMK-MA，在該協(xié)議中MA110傳輸包含 MEKIE的PMK-MA請求消息，并且MEKIE包含MIC形式的數(shù)據(jù)來 源信息。在框1115，使用用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰來解密第二 網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素，以獲得網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰。例如，如 上結(jié)合圖9所述，由MA 110使用PTK-KD的KEK-KD部分在網(wǎng)狀密 鑰傳輸拉式協(xié)議期間來解密PMK-MA傳送消息。在框1120，使用網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰，完成請求者安全 性交換。例如，如上所述，MA 110使用在網(wǎng)狀密鑰傳輸拉式協(xié)議期間 獲得的PMK-MA，來完成與MP請求者120的請求者安全性交換。參見圖12，框圖示出了用于實施本發(fā)明一些實施例的無線 通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)100中的網(wǎng)狀認(rèn)證器(MA) 110的部件。MA 110可以是 各種類型的無線通信設(shè)備中的一種，諸如，例如，移動電話、個人數(shù) 字助理、雙向無線電裝置或者筆記本電腦。MA 110，替代地，可以是 自組無線設(shè)備，諸如網(wǎng)狀節(jié)點或者網(wǎng)狀路由器。MA110包括可操作地 耦合到至少一個處理器1210的用戶接口 1205。至少一個存儲器1215 同樣可操作地耦合到處理器1210。存儲器1215具有足夠的存儲空間用 于操作系統(tǒng)1220、應(yīng)用1225和通用文件存儲裝置1230。通用文件存 儲裝置1230可以存儲，例如，與MKHSIE或者M(jìn)EKIE信息元素相關(guān) 的值。用戶接口 1205可以是包含如下用戶接口的組合，所示用戶接口 例如，但不限于小鍵盤、觸摸屏、揚聲器和麥克風(fēng)。圖形顯示器1235可操作地耦合到處理器1210，該圖形顯示器1235還可以具有專用處理 器和/或存儲器、驅(qū)動器等。 一個或多個收發(fā)信機，諸如第一收發(fā)信機 1240和第二收發(fā)信機1245，同樣可操作地耦合到處理器1210。第一收 發(fā)信機1240和第二收發(fā)信機1245可以用于使用各種標(biāo)準(zhǔn)與各種無線 通信網(wǎng)絡(luò)(諸如無線通信網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)100)進(jìn)行通信，各種標(biāo)準(zhǔn)例如，但 不限于，演進(jìn)通用移動電信服務(wù)陸地?zé)o線電接入(E-UTRA)、通用移 動電信系統(tǒng)(UMTS)、增強UMTS (E-UMTS)、增強高速分組數(shù)據(jù) (E-HRPD)、碼分多址2000 (CDMA2000)、電子及電氣工程師學(xué)會 (IEEE) 802.11、 IEEE 802.16，及其他標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)理解，圖12僅用于說明目的，并示出了根據(jù)本發(fā)明的 一些實施例的MA 110的一些部件，而不旨在為可以實現(xiàn)本發(fā)明的各種 實施例所有網(wǎng)狀認(rèn)證器需要的各種部件和其間的連接的完整框圖。存儲器1215包括記錄操作系統(tǒng)1220、應(yīng)用1225和文件存 儲裝置1230的計算機可讀介質(zhì)。計算機可讀的介質(zhì)還包括用于對認(rèn)證 密鑰資料進(jìn)行安全處理的計算機可讀程序代碼組件1250。當(dāng)計算機可 讀程序代碼組件1250被處理器1210處理時，它們被建立以引起對方 法的執(zhí)行，所述方法例如，如上所述的根據(jù)本發(fā)明一些實施例的方法 900和方法1100。在上述說明書中，已描述了本發(fā)明的特定實施例。然而，本 領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離所附權(quán)利要求所提出的本發(fā)明的范圍的 情況下，可以做出各種的修改和改變。相應(yīng)地，說明書和附圖被視為 說明性的而非限制性的，并且所有諸如此類的修改旨在被包含在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。好處、優(yōu)點、問題的解決方案，和任何可能引起好處、 優(yōu)點，或者解決方案發(fā)生或者變得更明確的元素，不被認(rèn)為是任意或 所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、必要或者基本的特征或元素。本發(fā)明僅僅由 所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求的等效物來限定，所附權(quán)利要求包含 任何在申請未決期間提出的修改。
2權(quán)利要求
1. 一種用于在自組無線網(wǎng)絡(luò)中對認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的方法，所述方法包括使用網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素，導(dǎo)出用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰；使用包含數(shù)據(jù)來源信息的第一網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素，請求網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰；使用所述用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰，解密第二網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素，以獲取所述網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 使用所述網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰，完成請求者安全性交換。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述網(wǎng)狀密鑰保持器安全性 信息元素包括消息完整性校驗值。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，導(dǎo)出所述用于密鑰分發(fā)的成 對瞬時密鑰的步驟包括處理與網(wǎng)狀密鑰分發(fā)器的三次消息握手。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述用于密鑰分發(fā)的成對瞬 時密鑰包括密鑰加密密鑰和密鑰確認(rèn)密鑰。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述用于密鑰分發(fā)的成對瞬 時密鑰是基于在網(wǎng)狀認(rèn)證器的可擴展認(rèn)證協(xié)議認(rèn)證過程期間生成的主 密鑰。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述網(wǎng)狀密鑰保持器安全性 信息元素包括信息計數(shù)值，該信息計數(shù)值指示由消息完整性校驗值保 護(hù)的信息元素的數(shù)量。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述網(wǎng)狀已加密密鑰信息元 素包括重放計數(shù)器。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)來源信息包括消息 完整性校驗值。
10. —種用于在自組無線網(wǎng)絡(luò)中對認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于使用網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素導(dǎo)出用于密鑰分發(fā)的成 對瞬時密鑰的裝置；用于使用包含數(shù)據(jù)來源信息的第一網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素請求 網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰的裝置；用于使用所述用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰解密第二網(wǎng)狀已加密 密鑰信息元素以獲取所述網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰的裝置。
全文摘要
一種用于在自組無線網(wǎng)絡(luò)中對認(rèn)證密鑰資料進(jìn)行安全處理的方法和系統(tǒng)，實現(xiàn)了，在被多個無線鏈路分隔的網(wǎng)狀認(rèn)證器(110)與網(wǎng)狀密鑰分發(fā)器(115)之間的認(rèn)證密鑰資料的安全分發(fā)。該方法包括使用網(wǎng)狀密鑰保持器安全性信息元素(MKHSIE)，導(dǎo)出用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰(PTK-KD)。然后使用包括數(shù)據(jù)來源信息的第一網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素(MEKIE)，請求網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰(PMK-MA)。然后使用用于密鑰分發(fā)的成對瞬時密鑰(PTK-KD)，解密第二網(wǎng)狀已加密密鑰信息元素(MEKIE)，以獲得網(wǎng)狀認(rèn)證器成對主密鑰(PMK-MA)。
文檔編號G06F21/00GK101512537SQ200780033282
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者史蒂芬·P·埃梅奧特, 安東尼·J·布拉斯基奇 申請人:摩托羅拉公司