專利名稱：對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對在移動通訊網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)之間進(jìn)行漫游切換的移動終端用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證的方法。
背景技術(shù)：
在移動通訊系統(tǒng)中，對移動終端用戶的身份認(rèn)證是通過對存放在SIM(Subscriber Identity Module)卡內(nèi)的用戶信息進(jìn)行認(rèn)證實(shí)現(xiàn)的。一旦認(rèn)證通過，該終端就被認(rèn)為是合法用戶。近年來一些不法分子利用各種技術(shù)手段試圖破解認(rèn)證機(jī)制，從而冒充合法用戶獲取非法利益，因此，對移動終端用戶身份認(rèn)證的安全問題備受關(guān)注。
隨著通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，出現(xiàn)了移動通訊網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)相融合的趨勢，使得移動用戶可以在移動通訊網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)之間漫游切換，實(shí)現(xiàn)移動辦公和移動通訊的兼顧，比如，GSM/GPRS系統(tǒng)與WLAN系統(tǒng)的融合，已經(jīng)進(jìn)入了具體的實(shí)施階段。同時，許多運(yùn)營商已開始考慮使用SIM卡作為WLAN局域網(wǎng)的主要認(rèn)證接入方式，采用這種認(rèn)證方式，極大地方便了同時使用這兩個網(wǎng)絡(luò)的用戶。但是，該方法不可避免地在技術(shù)上存在被攻擊的隱患SIM卡暴露在開放的WLAN局域網(wǎng)中，大大增加了被攻擊的可能性；同時，經(jīng)過認(rèn)證后的完整結(jié)果SRES和密鑰Kc容易被泄漏，SIM卡的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及私人電話本的信息也可能被暴露。因此必須采用更加安全的技術(shù)方案，以提高SIM卡認(rèn)證方式的抗攻擊能力，從而推動兩種網(wǎng)絡(luò)融合的技術(shù)趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，解決在移動通訊網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)相融合的環(huán)境中，采用S IM卡進(jìn)行用戶身份認(rèn)證的安全性低的問題。
本發(fā)明所述對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，包括以下步驟設(shè)定在單位定長時間內(nèi)進(jìn)行安全認(rèn)證的次數(shù)的閾值；獲取移動終端發(fā)出的對其用戶身份進(jìn)行認(rèn)證的請求信息；在單位定長時間內(nèi)記錄進(jìn)行安全認(rèn)證的探測次數(shù)；比較上述探測次數(shù)是否超過設(shè)定的閾值，如果沒有超過閾值，則對移動終端進(jìn)行認(rèn)證，移動終端進(jìn)入正常工作；如果超過閾值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息，拒絕移動終端接入網(wǎng)絡(luò)。
采用本發(fā)明所述方法，通過在SIM卡內(nèi)記錄單位定長時間內(nèi)的安全認(rèn)證次數(shù)，使得SIM卡作為GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證接入方式和WLAN局域網(wǎng)的認(rèn)證接入方式，實(shí)現(xiàn)最大限度地提高SIM卡認(rèn)證方式的抗攻擊能力。


圖1是本發(fā)明所述方法的流程圖；圖2是本發(fā)明方法中定時器的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明在SIM卡內(nèi)設(shè)有兩個基于計(jì)數(shù)器構(gòu)成的耦合計(jì)數(shù)器，分別為總計(jì)數(shù)器和檢測計(jì)數(shù)器，以及一個定時器；其中總計(jì)數(shù)器用于記錄異常情況下運(yùn)行GSM算法指令進(jìn)行認(rèn)證的次數(shù)，即記錄探測次數(shù)超過閾值的情況下運(yùn)行GSM算法指令進(jìn)行認(rèn)證的次數(shù)，在SIM卡的生命周期內(nèi)，總計(jì)數(shù)器只增加計(jì)數(shù)，不復(fù)位；檢測計(jì)數(shù)器則用于記錄單位定長時間內(nèi)運(yùn)行GSM算法指令進(jìn)行認(rèn)證的探測次數(shù)；定時器用于確定單位定長時間。
如圖1給出的本發(fā)明的實(shí)施例，首先需設(shè)置在單位定長時間內(nèi)運(yùn)行GSM算法進(jìn)行認(rèn)證的次數(shù)的安全認(rèn)證閾值。對于檢測計(jì)數(shù)器來說，包括第一閾值和第二閾值；在本實(shí)施例中，第一閾值設(shè)置為50，第二閾值設(shè)置為100。如果移動終端發(fā)出認(rèn)證用戶身份的請求，即請求為運(yùn)行GSM算法的指令，則檢查總計(jì)數(shù)器的溢出標(biāo)志，確定總計(jì)數(shù)器是否溢出。總計(jì)數(shù)器的初始值為0，溢出值為5000，溢出標(biāo)志為Unblock CHV2的嘗試次數(shù)為1，Unblock CHV2是指個人標(biāo)識碼PIN2(Persona1 Identification Number2)的解鎖密鑰PUK2(PIN2 Unblocking Key)，如果用戶連續(xù)3次輸入錯誤，則個人標(biāo)識碼PIN2會被鎖住，需使用PUK2解鎖，Unblock CHV2的嘗試次數(shù)的初始值設(shè)置按照GSM11.11規(guī)范的規(guī)定設(shè)為10。如果總計(jì)數(shù)器溢出，則不進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證計(jì)算，返回“條件不滿足”的狀態(tài)字“98 04”。
如果總計(jì)數(shù)器沒有溢出，則將檢測計(jì)數(shù)器的值加1。如上所述，檢測計(jì)數(shù)器是用于記錄單位定長時間內(nèi)運(yùn)行GSM算法指令的次數(shù)，而單位定長時間由定時器確定，在本實(shí)施例中，設(shè)定單位定長時間為1小時。因此每1小時結(jié)束后，檢測計(jì)數(shù)器被恢復(fù)為初始值0，1小時定時器為相對定時，如果定時器周期出現(xiàn)異常，也不會影響檢測計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，即如果在定時器溢出前SIM卡掉電，也不會影響檢測計(jì)數(shù)器的數(shù)值。每當(dāng)SIM卡接收到一條運(yùn)行GSM算法的指令進(jìn)行鑒權(quán)時，將檢測計(jì)數(shù)器的值加1。
然后將檢測計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值與第一閾值50進(jìn)行比較，如果小于50，則表示此次鑒權(quán)處于正常狀態(tài)，正常運(yùn)行GSM算法指令。
如果檢測計(jì)數(shù)器的值大于第一閾值50，則進(jìn)一步判斷該值是否小于第二閾值100，如果小于100，則SIM卡每兩次運(yùn)行GSM算法指令中輸出一次錯誤結(jié)果。對于正常用戶來說，一般每小時的鑒權(quán)次數(shù)會小于50次，但考慮到特殊情況下用戶每小時的鑒權(quán)次數(shù)可能會超過50次，例如一個用戶在2個位置區(qū)之間頻繁移動的情況，因此在輸出錯誤結(jié)果的同時，將總計(jì)數(shù)器的值加1。如果檢測計(jì)數(shù)器的值大于100，則不進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證計(jì)算，返回“條件不滿足”的狀態(tài)字“98 04”。
當(dāng)檢測計(jì)數(shù)器的值大于第一閾值50時，還可以進(jìn)一步判斷檢測計(jì)數(shù)器的值在連續(xù)兩個單位定長時間內(nèi)是否都超過了第一閾值50，即判斷檢測計(jì)數(shù)器的值在上一個單位定長時間內(nèi)是否也超過了第一閾值50，如果是，則將當(dāng)前Unblock CHV2的嘗試次數(shù)減1。然后判斷Unblock CHV2的嘗試次數(shù)是否等于1，如果等于1，則表明總計(jì)數(shù)器溢出，返回“條件不滿足”狀態(tài)字“98 04”。如果Unblock CHV2的嘗試次數(shù)不等于1，即大于1，則進(jìn)一步判斷檢測計(jì)數(shù)器的值是否超過第二閾值100，如果沒有超過100，則SIM卡每兩次運(yùn)行GSM算法指令中輸出一次錯誤結(jié)果，將總計(jì)數(shù)器的值加1；如果超過100，則將總計(jì)數(shù)器的值加1，然后判斷總計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值是否大于溢出值5000，如果沒有大于5000，說明還沒有達(dá)到鎖卡次數(shù)，則執(zhí)行錯誤的運(yùn)行算法指令，返回偽結(jié)果。如果大于5000，說明已經(jīng)達(dá)到溢出值，即達(dá)到了鎖卡次數(shù)，則將Unblock CHV2的嘗試次數(shù)置為1，將運(yùn)行算法指令的運(yùn)行條件設(shè)為不滿足，并返回“條件不滿足”狀態(tài)字“98 04”。
由于總計(jì)數(shù)器與檢測計(jì)數(shù)器都設(shè)置在SIM卡的EEPROM中，所以當(dāng)SIM卡上電或復(fù)位時，不會對上述兩個計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。
本發(fā)明還在SIM卡內(nèi)的GSM子目錄下創(chuàng)建有專用的二進(jìn)制文件，用于對WLAN、GPRS雙模網(wǎng)卡中SIM卡的識別。雙模網(wǎng)卡是指既能夠接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，又能夠接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)卡，而SIM卡是內(nèi)置在雙模網(wǎng)卡中，用于對用戶身份的驗(yàn)證。雙模網(wǎng)卡可用來讀取SIM卡內(nèi)的標(biāo)識文件，如果該文件存在并且文件的編碼符合相關(guān)規(guī)范中的編碼，則雙模網(wǎng)卡啟動SIM卡進(jìn)行用戶的鑒權(quán)認(rèn)證，否則雙模網(wǎng)卡終止用戶的SIM卡鑒權(quán)認(rèn)證流程。
在硬件結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明所述的SIM卡和普通的SIM卡是相同的，區(qū)別在于在SIM卡的軟件上增加了一些內(nèi)部的特殊文件，由于內(nèi)容保存在SIM卡的EEPROM中，所以其值不受復(fù)位、上電的影響。本發(fā)明所述的SIM卡的COS(Chip Operation System)相對于普通的SIM卡COS而言啟用了芯片內(nèi)的時間定時器，當(dāng)卡內(nèi)定時器的記錄滿一小時后，自動將檢測計(jì)數(shù)器的值清零，在運(yùn)行GSM指令的處理上也增加了一些功能，在進(jìn)行指令處理前首先判斷條件是否滿足，然后根據(jù)不同的情況轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子處理模塊。
圖2給出了本發(fā)明所述定時器的工作流程圖。首先設(shè)置SIM卡內(nèi)定時器的初值，本發(fā)明將定時器的定長設(shè)置為1小時。然后判斷定時器是否產(chǎn)生了中斷，在定時器開始工作后，每到達(dá)定時器計(jì)數(shù)單位時長就觸發(fā)一次中斷，當(dāng)然當(dāng)SIM卡有輸入/輸出數(shù)據(jù)時，也可能會觸發(fā)中斷，但這種中斷與定時器的計(jì)數(shù)觸發(fā)中斷是兩類不同的中斷請求。SIM卡通過不同的中斷號進(jìn)行區(qū)分，然后進(jìn)行不同的處理。如果產(chǎn)生中斷，則將SIM卡內(nèi)的定時器計(jì)數(shù)值加1，再判斷SIM卡內(nèi)的定時器是否到達(dá)1小時，如果到了1小時，則將檢測計(jì)數(shù)器清零，如果沒有到達(dá)1小時，則繼續(xù)等待中斷請求。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于包括以下步驟設(shè)定在單位定長時間內(nèi)進(jìn)行安全認(rèn)證的次數(shù)的閾值；獲取移動終端發(fā)出的對其用戶身份進(jìn)行認(rèn)證的請求信息；在單位定長時間內(nèi)記錄進(jìn)行安全認(rèn)證的探測次數(shù)；比較上述探測次數(shù)是否超過設(shè)定的閾值，如果沒有超過閾值，則對移動終端進(jìn)行認(rèn)證，移動終端進(jìn)入正常工作；如果超過閾值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息，拒絕移動終端接入網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，在SIM卡內(nèi)設(shè)有嘗試次數(shù)，當(dāng)單位定長時間內(nèi)記錄的探測次數(shù)超過閾值時，將上述嘗試次數(shù)減1；判斷嘗試次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定的最低值；如果達(dá)到最低值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息；如果未達(dá)到最低值，則返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，當(dāng)獲取移動終端的對其用戶身份進(jìn)行認(rèn)證的請求信息后，判斷嘗試次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定的最低值，如果達(dá)到最低值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息；若未到達(dá)最低值，則繼續(xù)執(zhí)行在單位定長時間內(nèi)記錄進(jìn)行安全認(rèn)證的探測次數(shù)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，所述嘗試次數(shù)是個人標(biāo)識碼的解鎖密鑰的嘗試次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，所述安全認(rèn)證的次數(shù)的閾值包括第一閾值和第二閾值；如果探測次數(shù)沒有超過第一閾值，則對移動終端進(jìn)行認(rèn)證；如果探測次數(shù)大于第一閾值且小于第二閾值，則SIM卡每兩次運(yùn)行安全認(rèn)證算法中輸出一次錯誤結(jié)果，然后返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟；如果探測次數(shù)超過第二閾值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，在SIM卡內(nèi)設(shè)有嘗試次數(shù)；如果探測次數(shù)大于第一閾值，則判斷上一單位定長時間的探測次數(shù)是否大于第一閾值；若上一單位定長時間的探測次數(shù)大于第一閾值，則將嘗試次數(shù)減1；判斷嘗試次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定的最低值，若達(dá)到了最低值，則鎖死SIM卡；若嘗試次數(shù)沒有達(dá)到最低值，則進(jìn)一步判斷探測次數(shù)是否超過第二閾值；若探測次數(shù)小于第二閾值，則SIM卡每兩次運(yùn)行安全認(rèn)證算法中輸出一次錯誤結(jié)果，返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟；如果探測次數(shù)超過第二閾值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于當(dāng)?shù)竭_(dá)單位定長時間后，重新進(jìn)行計(jì)時且重新記錄探測次數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，所述的SIM卡上電或復(fù)位時，探測次數(shù)的記錄不清零。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于，在SIM卡中設(shè)置有用于記錄異常情況下運(yùn)行GSM算法指令進(jìn)行認(rèn)證的次數(shù)的總計(jì)數(shù)器，當(dāng)所述探測次數(shù)超過閾值時，總計(jì)數(shù)器加1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于所述總計(jì)數(shù)器設(shè)置有溢出值；當(dāng)探測次數(shù)大于檢測計(jì)數(shù)器的閾值時，進(jìn)一步判斷總計(jì)數(shù)器的值是否超過設(shè)定的溢出值，如果超過溢出值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息；如果沒有超過溢出值，則返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于所述檢測計(jì)數(shù)器閾值包括第一閾值和第二閾值；如果探測次數(shù)小于第一閾值，則對移動終端進(jìn)行認(rèn)證；如果探測次數(shù)大于第一閾值且小于第二閾值，則SIM卡每兩次運(yùn)行安全認(rèn)證算法中輸出一次錯誤結(jié)果，然后返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟；如果探測次數(shù)超過第二閾值，則進(jìn)一步判斷總計(jì)數(shù)器的值是否超過溢出值，如果超過溢出值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息；如果沒有超過溢出值，則返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于在SIM卡內(nèi)設(shè)有嘗試次數(shù)；如果探測次數(shù)大于第一閾值，則判斷上一單位定長時間的探測次數(shù)是否大于第一閾值，若上一單位定長時間的探測次數(shù)大于第一閾值，則將嘗試次數(shù)減1；再判斷嘗試次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定的最低值，若到達(dá)則鎖死SIM卡；如果嘗試次數(shù)沒有達(dá)到設(shè)定的最低值，則進(jìn)一步判斷探測次數(shù)是否超過第二閾值；若小于第二閾值，則SIM卡每兩次運(yùn)行安全認(rèn)證算法中輸出一次錯誤結(jié)果，返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟；如果探測次數(shù)超過第二閾值，則進(jìn)一步判斷總計(jì)數(shù)器的值是否超過溢出值，如果超過溢出值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息；如果沒有超過溢出值，則返回獲取用戶身份認(rèn)證請求信息的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，其特征在于所述的SIM卡上電或復(fù)位時，總計(jì)數(shù)器的記錄不復(fù)位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對移動終端用戶身份進(jìn)行安全認(rèn)證的方法，包括設(shè)定在單位定長時間內(nèi)進(jìn)行安全認(rèn)證的次數(shù)的閾值；獲取移動終端發(fā)出的對其用戶身份進(jìn)行認(rèn)證的請求信息；在單位定長時間內(nèi)記錄進(jìn)行安全認(rèn)證的探測次數(shù)；比較上述探測次數(shù)是否超過設(shè)定的閾值，如果沒有超過閾值，則對移動終端進(jìn)行認(rèn)證，移動終端進(jìn)入正常工作；如果超過閾值，則輸出認(rèn)證條件不滿足的信息，拒絕移動終端接入網(wǎng)絡(luò)。采用本發(fā)明所述方法，通過在SIM卡內(nèi)記錄單位定長時間內(nèi)的安全認(rèn)證次數(shù)，使得SIM卡作為GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證接入方式和WIAN局域網(wǎng)的認(rèn)證接入方式，實(shí)現(xiàn)最大限度地提高SIM卡認(rèn)證方式的抗攻擊能力。
文檔編號H04W12/06GK1523923SQ20041003948
公開日2004年8月25日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者李躍, 李默芳, 唐劍峰, 呂志虎, 王曉云, 侯海濤, 胡入禎, 劉晗英, 躍 李 申請人:中國移動通信集團(tuán)公司