[发明专利]用于客户端设备认证的设备和方法

说明书

接入点接收来自客户端的第一一次性随机数(SNonce)和用于第一一次性随机数的第一密码散列(MIC1)，使用从第二密钥(PMK)导出的第一密钥(PTK)计算第一密码散列，第二密钥(PMK)是在客户端上输入的或从在客户端上输入的密令导出的；从存储的主要输入和在导出时有效的至少一个存储的次要输入的每一个导出第一密钥(PTK)，存储的主要输入和至少一个存储的次要输入的每一个是密令和第二密钥(PMK)中的一个；使用每一个导出的第一密钥(PTK)验证密码散列(MIC1)以找到校验第一密码散列(MIC1)的导出的第一密钥；使用校验第一密码散列(MIC1)的导出的第一密钥生成第三密钥(GTK)和第二密码散列(MIC2)；以及发送第三密钥(GTK)和第二密码散列(MIC2)到客户端。

技术领域

本公开一般地涉及网络安全，并且具体地涉及网络中的客户端设备认证。

背景技术

本部分想要向读者介绍领域的各个方面，其可能涉及下面描述和/或要求保护的本公开的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以帮助更好的理解本公开的各个方面。相应地，应当了解从这个角度理解这些陈述，而不是作为现有技术的承认。

在无线通信中，经常希望的是将对所谓的接入点的接入限制为仅用于认证的客户端设备，在这里将使用最普遍的无线网络技术Wi-Fi作为非限制性的说明性示例。

用于认证客户端设备的第一种方案是通过证书的使用，然而由于这样需要复杂的安装和管理，该方案在很多情况下是不合适的。

第二种方案使用用户在客户端设备上输入的共享的秘密(secret)，该客户端设备然后向接入点证明了解该共享秘密。

例如，第二方案广泛的在Wi-Fi受保护访问(Wi-Fi Protected Access，WPA)个人(也称作WPA-PSK(预共享密钥))中使用，其具有在IEEE 802.11i中描述并在图1中图示的称为WPA2个人的第二版本。

在步骤S102和S104中，客户端设备STA和接入点AP彼此独立地使用将共享密令(passphrase)、称为服务集标识符(Service Set Identifier，SSID)的网络标识符以及SSID的长度作为输入的密钥导出函数(称为基于密码的密钥导出函数2(Password-BasedKey Derivation Function 2，PBKDF2))，导出成对主密钥(Pairwise Master Key，PMK)。可替代地，可以将PMK输入为64位十六进制数的字符串。

在步骤S106中，AP生成随机数(即一次性随机数(nonce))ANonce，它在消息108中发送到STA。

在步骤S110中，STA生成随机数(即一次性随机数)SNonce，并且在步骤S112中，从各一次性随机数中生成成对临时密钥(Pairwise Transient Key，PTK)、PMK以及接入点AP和客户端设备STA的介质访问控制(Media Access Control，MAC)地址。然后，在步骤S114中，STA生成用于SNonce的消息完整性编码(Message Integrity Code，MIC)；MIC是SNonce的键控密码散列(keyed cryptographic hash)(HMAC-SHA1或AES-CMAC)。MIC使用128位PTK作为密钥。然后，STA在消息116中将SNonce和MIC发送到AP。

当接收到SNonce和MIC时，在步骤S118中，AP以与步骤S112中STA所做的相同的方式导出PTK。在步骤S120中，AP验证MIC是正确的。在这个时候，认证STA和AP并已经互相导出相同的PTK。

AP向STA发送包括组临时密钥(Group Temporal Key，GTK)和使用(使用PTK的128-256位加密的)第二MIC保护的序列号。当接收到消息122时，STA在步骤S124中安装GTK，其然后可以用以将数据包发送到由AP管理的无线网络。最后，STA将确认126发送到AP。