一种基于IMS网络会话的离线计费话单保护方法与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于IMS网络会话的离线计费话单保护方法。

背景技术：

CCF（Charging Colletion Function）是IMS域中离线计费体系的核心网元，主要为IMS网元提供计费采集功能。通过RF接口与IMS域中的网络业务单元相连接，通过Diameter协议定义接受会话过程中的计费信息，并将这些信息进行预处理后构建一个详细的CDR话单送给计费系统。

TPM(Trusted Platform Module)是可信计算平台的核心，通过配套的可信软件栈为服务平台和系统，提供基于硬件的数据安全存储和密码运算，同时信任链的传递能够保证系统的安全可信。

当会话建立和结束后，IMS业务实体网元(P-CSCF、S-CSCF、M Mtel AS、SCC AS)向CCF发送ACR消息时创建初始话单、中间话单和结束话单，CCF将这些话单合并成最终话单。收到网络恶意攻击时容易被获取和篡改，用户的计费信息得不到安全保护。

为此将可信计算模块应用到CCF中，通过TPM提供的丰富的加解密算法，对话单文件进行加密，保证整个计费服务的可全可靠。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明针对以上问题，提供一种基于IMS网络会话的离线计费话单保护方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于IMS网络会话的离线计费话单保护方法，所述方法通过在计费采集功能服务器CCF内置可信计算模块TPM，为计费采集功能提供一个可信赖的运行环境；并利用可信计算模块TPM根据不同的算法所产生的秘钥，对呼叫过程中产生的呼叫详细记录CDR话单进行加密；并将秘钥封装到可信计算模块TPM内部。

所述计费采集功能服务器CCF的结构包括：计费数据功能模块CDF、计费网关功能模块CGF和可信计算模块TPM，其中：

计费数据功能模块CDF通过RF接口与IMS网元连接，并处理收到来自网元侧的计费信息并构建呼叫详细记录CDR话单；

计费网关功能模块CGF将收到的呼叫详细记录CDR话单后，将生成的话单文件通过BX接口传送给计费中心。

所述可信计算模块TPM包括TPM芯片和对应的可信软件协议栈TSS，为计算平台提供基于硬件保护的安全存储和各种密码运算功能。

所述方法当用户终端发起呼叫，会话建立并且呼叫接通后，IMS网元通过计费请求ACR消息携带呼叫相关的属性值对AVP发送给计费数据功能模块CDF，计费数据功能模块CDF收到计费请求ACR消息后，对消息中的每个属性值对AVP进行解析处理，并生成ASN.1格式的呼叫详细记录CDR话单，并利用可信计算模块TPM设定不同的加密算法对话单进行加密，从而完成整个计费信息的收集和处理。

所述方法具体实现过程如下：

当终端发起呼叫时，IMS系统的P-CSCF网元给本次会话分配唯一一个 IMS计费标识ICID，并通过invite消息中P-Charging-Vector头域带给IMS网络中的每一个业务网元，包括P-CSCF、S-CSCF、MMtel AS、SCC AS；

当呼叫接通或者发生媒体更新时，业务网元侧收到200/ACK消息时，构造StartACR消息；

当呼叫结束时，业务网元收到主被叫通过网络侧发送的BYE消息，同时构造StopACR消息，通过RF接口发送给计费采集功能服务器CCF；消息中携带属性值对AVP，包括：ICID、会话ID、主被叫号码；

计费采集功能服务器CCF的计费数据功能模块CDF收到计费请求ACR消息后，解析消息中携带的属性值对AVP信息，并生成一个ASN.1格式的计费数据信息后，发送给计费网关功能模块CGF，并向业务网元回复计费响应消息ACA；

计费数据功能模块CDF通过可信软件协议栈TSS，设定当前的加密算法为AES，创建一个秘钥并利用计费标识ICID将秘钥作为敏感数据封装到可信计算模块TPM内部，同时调用加解密命令TPM2_EncryptDecrypt对文件进行加密；

计费网关功能模块CGF将加密后的话单传送至计费中心，完成IMS离线计费流程；

当会话结束需要读取话单时，计费数据功能模块CDF再通过计费标识ICID调用命令TPM2_Unseal解封装秘钥后，调用命令TPM2_EncryptDecrypt对呼叫详细记录CDR话单进行解密，通过计费网关功能模块CGF将呼叫详细记录CDR话单信息传送至及计费中心。

本发明的有益效果为：

本发明为计费采集功能提供一个可信赖的运行环境，保障用户呼叫的计费数据的安全性，同时提高整个计费的服务器系统的可靠性。

附图说明

图1为基于IMS网络会话的离线计费系统示意图；

图2为本发明基于IMS网络会话的离线计费系统实施流程图。

具体实施方式

下面根据说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：

实施例1

一种基于IMS网络会话的离线计费话单保护方法，所述方法通过在计费采集功能服务器CCF内置可信计算模块TPM，为计费采集功能提供一个可信赖的运行环境；并利用可信计算模块TPM根据不同的算法所产生的秘钥，灵活的对呼叫过程中产生的呼叫详细记录CDR话单进行加密；并将秘钥封装到可信计算模块TPM内部，保障用户呼叫的计费数据的安全性，同时提高整个计费的服务器系统的可靠性。

实施例2

如图1所示，在实施例1的基础上，本实施例所述计费采集功能服务器CCF的结构包括：计费数据功能模块CDF、计费网关功能模块CGF和可信计算模块TPM，其中：

计费数据功能模块CDF通过RF接口与IMS网元连接，并处理收到来自网元侧的计费信息并构建呼叫详细记录CDR话单；

计费网关功能模块CGF将收到的呼叫详细记录CDR话单后，将生成的话单文件通过BX接口传送给计费中心。

实施例3

在实施例1或2的基础上，本实施例所述可信计算模块TPM包括TPM芯片和对应的可信软件协议栈TSS，为计算平台提供基于硬件保护的安全存储和各种密码运算功能。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例所述方法当用户终端发起呼叫，会话建立并且呼叫接通后，IMS网元通过计费请求ACR消息携带呼叫相关的属性值对AVP发送给计费数据功能模块CDF，计费数据功能模块CDF收到计费请求ACR消息后，对消息中的每个属性值对AVP进行解析处理，并生成ASN.1格式的呼叫详细记录CDR话单，并利用可信计算模块TPM设定不同的加密算法对话单进行加密，从而完成整个计费信息的收集和处理。

实施例5

如图2所示，在实施例4的基础上，本实施例所述方法具体实现过程如下：

当终端发起呼叫时，IMS系统的P-CSCF网元给本次会话分配唯一一个 IMS计费标识ICID，并通过invite消息中P-Charging-Vector头域带给IMS网络中的每一个业务网元，包括P-CSCF、S-CSCF、MMtel AS、SCC AS；

当呼叫接通或者发生媒体更新时，业务网元侧收到200/ACK消息时，构造StartACR消息；

当呼叫结束时，业务网元收到主被叫通过网络侧发送的BYE消息，同时构造StopACR消息，通过RF接口发送给计费采集功能服务器CCF；消息中携带ICID 、会话ID、主被叫号码等AVP；

计费采集功能服务器CCF的计费数据功能模块CDF收到计费请求ACR消息后，解析消息中携带的属性值对AVP信息，并生成一个ASN.1格式的计费数据信息后，发送给计费网关功能模块CGF，并向业务网元回复计费响应消息ACA；

计费数据功能模块CDF通过可信软件协议栈TSS，设定当前的加密算法为AES，创建一个秘钥并利用计费标识ICID将秘钥作为敏感数据封装到可信计算模块TPM内部，同时调用加解密命令TPM2_EncryptDecrypt对文件进行加密；

计费网关功能模块CGF将加密后的话单传送至计费中心，完成IMS离线计费流程；

当会话结束需要读取话单时，计费数据功能模块CDF再通过计费标识ICID调用命令TPM2_Unseal解封装秘钥后，调用命令TPM2_EncryptDecrypt对呼叫详细记录CDR话单进行解密，通过计费网关功能模块CGF将呼叫详细记录CDR话单信息传送至及计费中心。

实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。