[发明专利]一种LTE网络实体认证和密钥更新方法

权利要求书

1.一种LTE网络实体认证和密钥更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：UE与HSS分别周期性生成用于更新公共密钥K的公私密钥对；UE保存私有密钥X_UE，公布公开密钥Y_UE；HSS保存私有密钥X_HSS，公布公开密钥Y_HSS；

步骤2：UE生成随机数RES_MME；

步骤3：UE向MME发送访问请求，所述访问请求通过MME的公钥PK_MME加密，所述访问请求包括国际移动客户识别码IMSI、所述随机数RES_MME、归属用户服务器标识ID_HSS、是否更新公共密钥K的标识UpdateFlag；

步骤4：MME接收所述访问请求，并通过MME的私钥SK_MME对所述访问请求进行解密；

MME向UE对应的HSS发送鉴权信息请求，所述鉴权信息请求通过HSS的公钥PK_HHS加密，所述鉴权信息请求包括所述国际移动客户识别码IMSI、服务网络SN ID、所述随机数RES_MME、鉴权向量个数n、UE接入网络的类型Network Type；

步骤5：HSS接收所述鉴权信息请求，并通过HSS的私钥SK_HSS对所述鉴权信息请求进行解密；

HSS对所述国际移动客户识别码IMSI、所述服务网络SN ID的合法性进行验证；

若合法性验证通过，获得UpdateFlag的值；若UpdateFlag为FALSE，则不更新公共密钥K；若UpdateFlag为TRUE，则更新公共密钥K；

HSS生成随机数RAND、基础密钥K_ASME、预期用户响应XRES，组成鉴权向量组AV＝{AV₁,…,AV_i,…,AV_n}；

步骤6：HSS向MME发送鉴权信息响应，所述鉴权信息响应通过MME的公钥PK_MME加密，所述鉴权信息响应包含所述鉴权向量组；

步骤7：MME接收所述鉴权信息响应，并通过MME的私钥SK_MME对所述鉴权信息响应进行解密，存储所述鉴权向量组；

MME从所述鉴权向量组中选取一个鉴权向量AV_i，提取AV_i中的数据，并给AV_i中的基础密钥K_ASME分配一个密钥标识KSI_ASMEi；

步骤8：MME向UE发送鉴权请求，所述鉴权请求通过UE的公钥PK_UE加密，所述鉴权请求包括随机数RAND_i、密钥标识KSI_ASMEi、随机数RES_MME；

步骤9：UE接收所述鉴权请求，并通过UE的私钥SK_UE对所述鉴权请求进行解密；

比较UE侧保留的随机数RES_MME和从MME侧接收的随机数RES_MME，若不相等，则核心网认证失败；若相等，则核心网认证通过；

若核心网认证通过，获得UpdateFlag的值；若UpdateFlag为FALSE，则不更新公共密钥K；若UpdateFlag为TRUE，则更新密钥公共密钥K；

根据公共密钥K计算基础密钥K_ASMEi、随机数RES_i；

步骤10：UE向MME发送鉴权响应，所述鉴权响应通过MME的公钥PK_MME加密，所述鉴权响应包括随机数RES_i；

步骤11：MME接收所述鉴权响应，并通过MME的私钥SK_MME对所述鉴权响应进行解密；

比较MME侧保留的随机数XRES_i和从UE侧接收的随机数RES_i，若不相等，则UE认证失败；若相等，则UE认证通过。

2.根据权利要求1所述的LTE网络实体认证和密钥更新方法，其特征在于，步骤1中的所述公开密钥所述公开密钥其中，Q为素数，g是Q的一个原根。