專利名稱：保證數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間鏈路安全的方法及實現(xiàn)該方法的數(shù)據(jù)終端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種保證數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路安全，特別是無線鏈路安全的方法，以及涉及一種用于實現(xiàn)該方法的數(shù)據(jù)終端。
背景技術：
通過與移動電話網(wǎng)連接的移動電話終端，可以在第一移動數(shù)據(jù)終端與遠程的第二數(shù)據(jù)終端之間交換數(shù)據(jù)。例如數(shù)據(jù)終端通過電纜與移動電話終端連接。然而，以移動電話網(wǎng)的現(xiàn)狀，數(shù)據(jù)比特率較低。另一種現(xiàn)有技術中已知的提供較高比特率的方法就是將數(shù)據(jù)終端連接到數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)，特別是符合IEEE802.11b標準的無線局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)建設在賓館、機場等地方。例如，便攜式計算機可以通過在該計算機端口插入符合IEEE802.11b標準的無線鏈路卡連接到這種網(wǎng)絡。這種網(wǎng)絡提供較高的數(shù)據(jù)比特率，但必須采用保證鏈路安全的方法，即用于認證用戶的身份以及保護數(shù)據(jù)免遭截取，其安全水平至少要與移動電話網(wǎng)提供的一樣。
圖1示出了一種現(xiàn)有技術中已知的保證數(shù)據(jù)終端(例如個人數(shù)據(jù)助理PDA1)與數(shù)據(jù)處理無線局域網(wǎng)WLAN1之間鏈路安全的方法。網(wǎng)絡WLAN1包括無線接入點AP1和接入路由器AR1。WLAN1通過互通鏈路IL1連接到移動電話網(wǎng)PLMN1，如GSM網(wǎng)絡。網(wǎng)絡WLAN1還通過接入路由器AR1連接到互聯(lián)網(wǎng)。
網(wǎng)絡PLMN1包括通過基站控制器BSC1連接到移動業(yè)務交換中心MSC1的基站BS1。移動業(yè)務交換中心MSC1還連接到公共交換電話網(wǎng)PSTN、歸屬位置寄存器HLR1和拜訪位置寄存器VLR1。歸屬位置寄存器HLR1連接到鑒權中心AU1。互通鏈路IL1通過互通單元IWU1將接入路由器AR1與移動業(yè)務交換中心MSC1連接，其中互通單元IWU1實現(xiàn)接口電路的功能，使得來自無線局域網(wǎng)WLAN1的安全參數(shù)被移動業(yè)務交換中心MSC1理解為是來自基站控制器BSC1的安全參數(shù)。
首先，考慮傳統(tǒng)的用于保證例如移動電話終端T1與GSM移動電話網(wǎng)PLMN1之間無線鏈路L2的安全的過程；對于UMTS有類似但增強的過程。與任何GSM移動電話終端一樣，終端T1裝有用戶識別模塊卡SIM1。該SIM1卡特別含有特定的專用加密密鑰Ki。鑒權中心AU1含有加密密鑰Ki的副本。
響應來自HLR1的安全參數(shù)的請求，鑒權單元AU1選擇一個隨機數(shù)RAND1，并使用終端T1特定的密鑰Ki與SIM1卡也已知的第一算法來計算簽名SRES1，再使用SIM1卡也已知的第二算法計算加密密鑰Kc。值RAND1、Ki、SRES1構(gòu)成的“三位字節(jié)”被發(fā)送到拜訪位置寄存器VLR1。對于同一個終端T1，可有多個“三位字節(jié)”發(fā)送并存儲到拜訪位置寄存器VLR1。
每個“三位字節(jié)”RAND、Ki、SRES被拜訪位置寄存器VLR1用來認證呼叫請求，并在建立呼叫后對傳送的信息加/解密，雙向傳送的信息使用密鑰Kc加密。
當移動電話終端T1請求與移動電話網(wǎng)PLMN1建立呼叫時，向服務其所在區(qū)域的拜訪位置寄存器VLR1發(fā)送自己的國際移動用戶識別碼IMSI1或臨時移動用戶識別碼TMSI1。拜訪位置寄存器VLR1根據(jù)該識別碼IMSI1或TMSI1確定終端T1的歸屬位置寄存器HLR1；拜訪位置寄存器VLR1可以從其存儲器中重新獲取關于該終端的“三位字節(jié)”，但如果存儲器不含有所述終端的“三位字節(jié)”，則拜訪位置寄存器VLR1呼叫歸屬位置寄存器HLR1，并將終端T1的識別碼IMSI1和自己的識別碼發(fā)送給歸屬位置寄存器HLR1。然后歸屬位置寄存器HLR1從鑒權中心AU1得到需要的“三位字節(jié)”，并將其發(fā)給拜訪位置寄存器VLR1。
現(xiàn)有技術中保證數(shù)據(jù)終端PDA1與接入點AP1之間鏈路安全的方法包括與上述過程類似的過程，除了信息交換不是由與網(wǎng)絡PLMN1連接的GSM無線鏈路支持，而是代之以與無線局域網(wǎng)WLAN1連接的無線鏈路L1和互通鏈路IL1。
數(shù)據(jù)終端PDA1包括識別卡讀卡器，其內(nèi)插有一個與用戶識別模塊卡SIM1類似的識別卡SIM2。數(shù)據(jù)終端PDA1包括用于執(zhí)行與上述過程相似的過程的軟件。于是，網(wǎng)絡WLAN1與PLMN1之間的互通鏈路IL1使得無線局域網(wǎng)WLAN1能夠使用鑒權中心AU1提供的認證服務。
不過，現(xiàn)有技術的方法有兩個缺點。終端PDA1必須包括識別卡讀卡器。移動電話終端T1和數(shù)據(jù)終端PDA1的用戶必須要么有兩個識別卡SIM1和SIM2，這樣有兩個簽約信息，要么將單一的SIM卡從一個終端移到另一個終端，這是不切合實際的。而且，這樣排除了在無線局域網(wǎng)中起呼而在移動電話網(wǎng)中繼續(xù)而不中斷呼叫的情形，反之亦然。再有，在數(shù)據(jù)終端PDA1中存儲的數(shù)據(jù)和在移動電話終端T1中存儲的數(shù)據(jù)之間，例如地址簿數(shù)據(jù)，不能進行同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述的缺點。
本發(fā)明在于提出一種保證數(shù)據(jù)終端與連接到包括鑒權中心的移動電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間鏈路安全的方法，所述方法的特征在于，包括-將數(shù)據(jù)終端鏈接到移動電話終端，其中移動電話終端包括用于執(zhí)行保證所述移動電話終端與移動電話網(wǎng)之間無線鏈路安全的過程的裝置，所述過程特別包括與移動電話網(wǎng)交換安全信息，所述安全信息的交換通常由移動電話終端與移動電話網(wǎng)之間的無線鏈路支持；-在移動電話終端中執(zhí)行相同的過程，但安全信息的交換由數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路以及連接數(shù)據(jù)處理無線局域網(wǎng)和移動電話網(wǎng)的互通鏈路支持；-將所述過程的結(jié)果從移動電話終端傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端。
上述方法使得移動電話網(wǎng)的鑒權中心能夠保證數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間無線鏈路的安全，具有與標準的移動電話網(wǎng)的無線鏈路相同的安全水平，這是因為它本質(zhì)上采用了相同的過程。然而，所述方法并不必須要求在數(shù)據(jù)終端中有數(shù)據(jù)終端識別卡或讀卡器，因為它使用與數(shù)據(jù)終端互通的移動電話終端，使得鑒權中心理解在鏈路的另一端只是一個實體。
本發(fā)明還提出一種數(shù)據(jù)終端，包括用于建立與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路的裝置和用于建立與移動電話終端之間的鏈路的裝置，所述移動電話終端包括用于執(zhí)行保證所述移動電話終端與包括鑒權中心的移動電話網(wǎng)之間無線鏈路安全的過程的裝置，所述過程特別包括與移動電話網(wǎng)交換安全信息，所述安全信息的交換通常由移動電話終端與移動電話網(wǎng)之間的無線鏈路支持；所述終端的特征在于，為實現(xiàn)上述方法，包括-用于指揮在所述移動電話終端中執(zhí)行所述過程的裝置，其中所述安全信息的交換由數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路以及連接數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)和移動電話網(wǎng)的互通鏈路支持；以及-用于將所述過程的結(jié)果從移動電話終端傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端并使用所述結(jié)果對后來通過所述數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路交換的數(shù)據(jù)進行加密和解密的裝置。


根據(jù)下面的描述并結(jié)合附圖，將會更好地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的其他特征會變得明顯，其中圖1示出了現(xiàn)有技術的一種方法；圖2示出了本發(fā)明方法用于保證數(shù)據(jù)終端PDA2與無線局域網(wǎng)WLAN2之間的無線鏈路L4安全的實現(xiàn)。
具體實施例方式
圖1示出了現(xiàn)有技術的方法，已經(jīng)在前面描述過。
圖2示出了本發(fā)明方法用于保證數(shù)據(jù)終端PDA2與無線局域網(wǎng)WLAN2之間的無線鏈路L4安全的實現(xiàn)。
終端PDA2除了裝有適合于實現(xiàn)本發(fā)明方法的互通軟件S2以外，是傳統(tǒng)的個人數(shù)字助理。該終端PDA2不需要包括讀卡器。它通過通常用于交換數(shù)據(jù)的鏈路L3連接到標準的GSM或UMTS移動電話終端。鏈路L3可以是電纜鏈路、紅外線鏈路或藍牙無線鏈路。終端T2包括可插入識別卡SIM3的識別卡讀卡器，該識別卡SIM3通常用于保證終端T2與其簽約的GSM移動電話網(wǎng)PLMN2之間無線鏈路的安全。
網(wǎng)絡WLAN2包括無線接入點AP2和接入路由器AR2。其通過互通鏈路與移動電話網(wǎng)PLMN2連接。網(wǎng)絡WLAN2還通過接入路由器AR2與互聯(lián)網(wǎng)連接。
網(wǎng)絡PLMN2包括通過基站控制器BSC2連接到移動業(yè)務交換中心MSC2的基站BS2。移動業(yè)務交換中心MSC2還連接到公共交換電話網(wǎng)PSTN、歸屬位置寄存器HLR2和拜訪位置寄存器VLR2。歸屬位置寄存器HLR2連接到鑒權中心AU2。互通鏈路IL2通過互通單元IWU2將接入路由器AR2與移動業(yè)務交換中心MSC2連接，該互通單元IWU2具有接口的功能，使得來自無線局域網(wǎng)WLAN2的安全參數(shù)被移動業(yè)務交換中心MSC2理解為是來自基站控制器BSC2的安全參數(shù)。
互通軟件S2與SIM3卡合作以使用為移動電話終端識別卡應用提供的標準功能來執(zhí)行保證鏈路L4安全的過程。與PLMN2之間的安全信息交換是由無線鏈路L4、無線接入點AP2、接入路由器AR2、互通鏈路IL2、互通單元IWU2和移動業(yè)務交換中心MSC2支持。
當數(shù)據(jù)終端PDA2請求與網(wǎng)絡PLMN2建立無線鏈路L4時，互通軟件S2通過指揮SIM3卡中必需的操作來執(zhí)行認證及加密過程。終端T2與終端PDA2的組合被移動電話網(wǎng)PLMN2理解為單一的整體，并且由與移動業(yè)務交換中心MSC2相連的拜訪位置寄存器VLR2提供服務，而移動業(yè)務交換中心MSC2與互通鏈路IL2連接。
終端T2將其國際移動用戶識別碼IMSI2發(fā)送給拜訪位置寄存器VLR2。拜訪位置寄存器VLR2根據(jù)其識別碼IMSI2確定管理終端T2的歸屬位置寄存器HLR2；拜訪位置寄存器VLR2能從其存儲器中重新獲取有關終端T2的“三位字節(jié)”，但如果存儲器中沒有該終端的“三位字節(jié)”，則拜訪位置寄存器VLR2呼叫歸屬位置寄存器HLR2，并將終端T2的識別碼IMSI2和自己的識別碼發(fā)送給歸屬位置寄存器HLR2。然后歸屬位置寄存器HLR2從鑒權單元AU2得到需要的“三位字節(jié)”，并將其發(fā)給拜訪位置寄存器VLR2。
響應來自歸屬位置寄存器HLR2的請求，鑒權中心AU2選擇一個隨機數(shù)RAND2，并使用終端T2特定的密鑰Ki與SIM2卡也已知的第一算法來計算簽名SRES2，再使用SIM2卡也已知的第二算法計算加密密鑰Kc。三個值RAND2、Ki、SRES2的集合構(gòu)成這里所稱的“三位字節(jié)”，發(fā)送到拜訪位置寄存器VLR2。對于同一個終端T2，可有多個“三位字節(jié)”發(fā)送并存儲到VLR2中。
拜訪位置寄存器VLR2利用“三位字節(jié)”RAND2、Ki、SRES2通過驗證T2-PDA2組合發(fā)送的值SRES2來認證T2-PDA2組合發(fā)送的呼叫請求。
SIM3卡根據(jù)隨機數(shù)RAND2采用第二算法計算加密密鑰Kc。數(shù)據(jù)終端PDA2指揮密鑰Kc傳送到數(shù)據(jù)終端PDA2用于后續(xù)的使用以對經(jīng)過與無線局域網(wǎng)WLAN2連接的無線鏈路L4交換的數(shù)據(jù)進行加密/解密，同時拜訪位置寄存器VLR2將同一密鑰Kc傳輸?shù)綗o線鏈路L4另一端的無線接入點AP2。因此，可保護終端PDA2與無線局域網(wǎng)WLAN2之間的無線鏈路L4免遭數(shù)據(jù)的截取，具有與移動電話網(wǎng)PLMN2的安全水平相同的安全水平。
無線鏈路L4可以是現(xiàn)有技術中已知的任何一種(如IEEE803.11a，802.11b，藍牙等)或者是將來發(fā)展的技術。
本發(fā)明所述方法的實現(xiàn)可應用于數(shù)據(jù)終端中，該數(shù)據(jù)終端不是通過無線鏈路與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)連接，而代之以通過紅外線鏈路或者僅僅通過電纜，就象在標準的數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)中一樣。
要注意的是，數(shù)據(jù)終端PDA2和電話終端T2之間的鏈路L3保留其所有常用的功能，例如同步兩個終端的數(shù)據(jù)。同樣要注意的是，移動電話終端T2也保留了其所有常用的功能，因此，例如當數(shù)據(jù)終端PDA2通過鏈路L4與局域網(wǎng)WLAN2通信時，提供GPRS鏈路以與移動電話網(wǎng)PLMN2交換數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明的范圍并不限于GSM移動電話網(wǎng)及終端，本發(fā)明可以相似的方式適合于采用類似或源于GSM過程的認證和加密過程的移動電話網(wǎng)及終端。
權利要求
1.一種保證數(shù)據(jù)終端(PDA2)與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間鏈路(L4)安全的方法，其中所述數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)與包括鑒權中心(AU2)的移動電話網(wǎng)(PLMN2)連接，其特征在于，所述方法包括-鏈接(L3)數(shù)據(jù)終端(PDA2)到移動電話終端(T2)，其中移動電話終端(T2)包括用于執(zhí)行保證所述移動電話終端(T2)和移動電話網(wǎng)(PLMN2)之間無線鏈路安全的過程的裝置(SIM3)，所述過程特別包括與移動電話網(wǎng)(PLMN2)交換安全信息，所述安全信息的交換通常由移動電話終端(T2)與移動電話網(wǎng)絡(PLMN2)之間的無線鏈路支持；-在移動電話終端(T2)中執(zhí)行相同的過程，但安全信息的交換由數(shù)據(jù)終端(PDA2)與數(shù)據(jù)處理無線局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)以及連接數(shù)據(jù)處理無線局域網(wǎng)(WLAN2)和移動電話網(wǎng)(PLMN2)的互通鏈路(IL2，IWU2)支持；-將所述過程的結(jié)果從移動電話終端(T2)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端(PDA2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述過程的結(jié)果是產(chǎn)生一個加密密鑰，其從移動電話終端(T2)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端(PDA2)，并從移動電話網(wǎng)(PLMN2)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)的接入點(AP2)；其中所述密鑰用于對后來經(jīng)過所述數(shù)據(jù)終端(PDA2)與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)交換的數(shù)據(jù)進行加密/解密。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)是符合IEEE802.11標準的無線網(wǎng)絡。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)是符合藍牙標準的無線網(wǎng)絡。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)是紅外線鏈路的無線網(wǎng)絡。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)是電纜網(wǎng)絡。
7.一種數(shù)據(jù)終端(PDA2)，包括用于建立與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)的裝置和用于建立與移動電話終端(T2)之間的鏈路(L3)的裝置，所述移動電話終端(T2)包括用于執(zhí)行保證所述移動電話終端(T2)與包括鑒權中心(AU2)的移動電話網(wǎng)(PLMN2)之間無線鏈路安全的過程的裝置(SIM3)，所述過程特別包括與移動電話網(wǎng)(PLMN2)交換安全信息，所述安全信息的交換通常由移動電話終端(T2)與移動電話網(wǎng)(PLMN2)之間的無線鏈路支持；所述終端的特征在于，為實現(xiàn)根據(jù)權利要求1所述的方法，包括-用于指揮在所述移動電話終端(T2)中執(zhí)行所述過程的裝置(S2)，其中所述安全信息的交換由數(shù)據(jù)終端(PDA2)與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)以及連接數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)和移動電話網(wǎng)(PLMN2)的互通鏈路(IL2，IWU2)支持；以及-用于將所述過程的結(jié)果從移動電話終端(T2)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端(PDA2)并使用所述結(jié)果對后來通過所述數(shù)據(jù)終端(PDA2)與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)交換的數(shù)據(jù)進行加密和解密的裝置(S2)。
8.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)終端，其特征在于所述與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)是符合IEEE802.11標準的無線鏈路。
9.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)終端，其特征在于所述與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)是符合藍牙標準的無線鏈路。
10.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)終端，其特征在于所述與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)是紅外線鏈路。
11.根據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)終端，其特征在于所述與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)(WLAN2)之間的鏈路(L4)是電纜鏈路。
全文摘要
本方法保證數(shù)據(jù)終端與連接到包括鑒權中心的移動電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路的安全，例如無線鏈路的安全，其包括鏈接數(shù)據(jù)終端到移動電話終端，其中移動電話終端包括用于執(zhí)行保證所述移動電話終端和移動電話網(wǎng)之間無線鏈路安全的過程的裝置，所述過程特別包括與移動電話網(wǎng)交換信息，所述信息的交換通常由移動電話終端和移動電話網(wǎng)之間的無線鏈路支持；在移動電話終端中執(zhí)行相同的過程，但信息的交換由數(shù)據(jù)終端與數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)之間的鏈路以及連接數(shù)據(jù)處理無線局域網(wǎng)和移動電話網(wǎng)的互通鏈路支持；以及將所述過程的結(jié)果從移動電話終端傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端。
文檔編號H04L12/28GK1650580SQ03810037
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權日2002年4月11日
發(fā)明者E·伊森曼, P·普瓦羅 申請人:阿爾卡特公司