[发明专利]基于IMS系统的会话密钥协商方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于IMS系统的会话密钥协商方法，属于信息安全技术领域。

背景技术

随着通信和网络技术的发展，IP多媒体系统IMs(IP Multimedia Subsystem)因其能够满足不同终端用户新颖、多样化的多媒体业务需求而得到了广泛的应用和发展。图1是IMS系统的网络拓扑图，如图所示，IMS系统包括多媒体服务器、CSCF(Call Session Control Function：呼叫会话控制功能)服务器及若干IMS终端，其中，多媒体服务器可以是MRF(Media Resource Function：媒体资源功能模块)服务器、AS(Application Server：应用服务器)服务器、HSS(Home Subscriber Server：归属用户服务器)服务器中的一种，主叫方发出的SIP消息经其所属的CSCF服务器、多媒体服务器、被叫方所属的CSCF服务器传输至被叫方。

IMS系统采用SIP协议进行端对端的呼叫控制，利用SIP协议可以很方便地协商会话密钥等媒体参数，但是由于SIP消息在IMS系统中传输时均为明文文本信息，因而协商的会话密钥很容易被窃听到而造成信息的泄漏。采用安全传输层协议TLS在一定程度上可以保证SIP消息的安全传输，但是TLS对终端的要求较高，实现和普及上存在一定的困难。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种基于IMS系统的会话密钥协商方法，利用各终端配置的对称加密算法对会话密钥进行加密，以在IMS系统中传输，可有效提高会话密钥传输的安全性，进而提高媒体流传输的安全性，且对终端没有过高的要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于IMS系统的会话密钥协商方法，IMS系统包括多媒体服务器，CSCF服务器及若干终端，该方法为：

各终端在多媒体服务器中配置好各自的对称加密算法及对应的密钥；主叫方生成会话密钥，并利用其配置的第一对称加密算法及对应的密钥对该会话密钥进行加密生成第一密文会话密钥，该第一密文会话密钥以SIP消息经主叫方所属CSCF服务器传输给多媒体服务器；多媒体服务器接收到携带该第一密文会话密钥的SIP消息，利用该主叫方配置的第一对称加密算法及对应的密钥对该第一密文会话密钥进行解密而生成该会话密钥，多媒体服务器利用被叫方配置的第二对称加密算法及对应的密钥对该会话密钥进行加密生成第二密文会话密钥，该第二密文会话密钥以SIP消息经被叫方所属CSCF服务器传输给被叫方，该被叫方接收到携带该第二密文会话密钥的SIP消息，利用其配置的第二对称加密算法及对应的密钥对该第二密文会话密钥进行解密而得到该会话密钥。

进一步的，

主叫方利用所述第一对称加密算法及对应的密钥对所述会话密钥进行加密而生成的所述第一密文会话密钥，经base64算法进行转换而生成第三密文会话密钥；该第三密文会话密钥以SIP消息经主叫方所属CSCF服务器传输给多媒体服务器，多媒体服务器接收到该携带第三密文会话密钥的SIP消息，先将该第三密文会话密钥进行反base64算法转换而生成所述第一密文会话密钥，然后利用所述第一对称加密算法及对应的密钥对所述第一密文会话密钥进行解密生成所述会话密钥，所述会话密钥经所述第二对称加密算法及对应的密钥进行加密后生成所述第二密文会话密钥，所述第二密文会话密钥经base64算法转换为第四密文会话密钥，该第四密文会话密钥以SIP消息经被叫方所属CSCF服务器传输给被叫方，被叫方接收到该携带第四密文会话密钥的SIP消息后，先对第四密文会话密钥进行反base64算法转换生成所述第二密文会话密钥，然后利用所述第二对称加密算法及对应的密钥对所述第二密文会话密钥进行解密而得到所述会话密钥。

所述终端支持一种或几种对称加密算法，相应的，所述多媒体服务器中配置也配置有对应所述终端的一种或几种对称加密算法及相应的密钥。

主叫方利用随机函数生成随机数，作为所述会话密钥。

所述对称加密算法为DES、AES、3DES加密算法。

本发明的优点在于：

1、可提高会话密钥的传输安全性，进而提高了媒体流的传输安全性；

2、对称加密算法运算速度快但是安全性较低，但由于每次会话的会话密钥均是随机生成的，因而即使本次会话密钥被破解也不影响下次会话的安全性；

3、本发明对SIP协议进行了扩展，如果SIP消息在传输过程中任一节点上不支持该协议扩展可以拒绝请求或进行提示性响应，不必强制升级而影响系统原有功能的兼容性；