节点签名方法和层次化MIPv6的移动节点接入方法
【专利摘要】本申请提供了一种节点签名方法和采用方法的层次化MIPv6的移动节点接入方法。根据本申请的节点签名方法，直接采用用户ID作为公钥，并避免了复杂的密钥或证书管理过程，避免PKI证书管理。根据本申请的方法，取消了可信第三方私钥分发PKG，最大限度的减少了用户私钥泄露的安全问题。
【专利说明】节点签名方法和层次化MIPv6的移动节点接入方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及节点签名方法和层次化MIPv6的移动节点接入方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，移动节点从一个域移动到另一个域时，移动切换过程和接入认证过程往往同时发生，在切换过程中引入认证不可避免地会增加切换延时。
[0003]为了解决这个问题，人们开展了一些相关研究。Diameter协议建议采用扩展认证协议EAP实现认证功能，EAP协议作为一个基于请求/应答方式的认证框架，提供了一种支持各种具体认证方法的标准机制。因此，采用EAP协议实现认证的各种方法中，认证处理时间和安全级别(是否支持双向认证等)由具体认证方法决定。
[0004]目前支持双向认证的认证方法大多基于公钥证书实现，但由于公钥证书系统，如PKI系统，本身存在着复杂的证书管理，不太合适用于资源受限的无线移动环境中。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的问题，本申请提出了一种节点签名方法和层次化MIPv6的移动节点接入方法。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种节点签名方法，其中，所述节点为具有η层的层次结构，每个节点隶属于特定层次Levelt,其中n, Level0中的节点为根节点，除根节点外的所有节点均具有父节点，每个节点具有身份标识IDt (I ^n)以及身份标识串，其中身份标识串1d,T ( 2<t<n )根据该节点的身份标识和所有父节点的身份标识生成財=<1015 ID2,…，IDt>,而时=IDn ID11 =ID1。该签名方法包括:
[0007]根节点随机选择秘密并计算公开参数Ρ(ι=Χ(ιρ，其中，给定安全参数lk，G1和G2是阶为q的循环群，q为大素数，G1是加法群，G2是乘法群，在匕、G2中求解离散对数的问题是难解的，P为G1中任一生成元，匕G1XG1 — G2为双线性映射，巧，
H,: {0,1}" xG2 -^Zl 签名值空间Ut =GT1 xZ.[0008]对于Levelt层次中身份标识为IDt的节点，由身份标识为IDw的父节点生成部分私钥:计算aI! !D2 Il…Il IDX，然后生成身份标识为IDt的节点的部分私钥Dt，
其中身份标识为IDw的父节点的部分私钥为Dt_1; Xt^1是身份标识为IDw的父节点选择的随机秘密值，
【权利要求】
1.节点签名方法，其中，所述节点为具有η层的层次结构，每个节点隶属于特定层次Levelt,其中O < t < n，Leveltl中的节点为根节点，除根节点外的所有节点均具有父节点，每个节点具有身份标识IDt (I ≤n)以及身份标识串IDf，其中身份标识串(2≤t≤η)根据该节点的身份标识和所有父节点的身份标识生成IE^ =KlD1, ID2,…，IDt>，而叫=ID0时=ID1? , 所述签名方法包括: 根节点随机选择秘密数A ，并计算公开参数Ptl = XtlP,其中，给定安全参数lk，G1和G2是阶为q的循环群，q为大素数，G1是加法群，G2是乘法群，在G1' G2中求解离散对数的问题是难解的，P为G1中任一生成元,IG1XG1 4<?2为双线性映射，M ~>G'.,H、: {0，l)n xG2 ,签名值空间Ut =Gf+1X^,对于Levelt层次中身份标识为IDt的节点，由身份标识为IDw的父节点生成部分私钥:计算β =^1CID1 IIID2 Il-1l ID^eG；，然后生成身份标识为IDt的节点的部分私钥Dt，其中身份标识为IDw的父节点的部分私钥为Dt_1; Xt^1是身份标识为IDw的父节点选择的随机秘密值，
2.如权利要求1所述的节点签名方法，其中，身份标识为IDt的节点的部分私钥通过安全通道发送给父节点。
3.层次化MIPv6的移动节点接入方法，其中，移动节点在特定MAP域范围内的移动过程中，由MAP进行绑定，MAP管理访问路由器AR，所述移动节点接入方法包括: 移动节点向AR发送接入请求,其中所述接入请求包括移动节点与MAP的绑定更新消息BUmap以及对BUmap的签名值； AR获取BUmap和对BUmap的签名值，验证对BUmap的签名值，若验证通过，则向MAP发送BUmap ； MAP根据BUmap进行移动节点的位置登记，生成并发送绑定确认消息BAmap ； AR向移动节点发送接入响应，其中，所述接入响应包括BAmap以及对BAmap的签名值； 移动节点获取BAmap和对BAmap的签名值，验证对BAmap的签名值， 其中，移动节点采用权利要求1或2所述的方法计算对BUmap的签名值和验证对BAmap的签名值，AR采用权利要求1或2所述的方法计算对BAmap的签名值和验证对BUmap的签名值，若验证通过，则接入成功。
4.如权利要求3所述的方法，其中， AR向MAP发送BUmap和对BUmap的签名值； MAP获取BUmap和对BUmap的签名值，验证对BUmap的签名值，若验证通过，根据BUmap进行移动节点的位置登记，生成并发送绑定确认消息BAmap和对BAmap的签名值； AR获取BAmap和对BAmap的签名值，验证对BAmap的签名值，若验证通过，则向移动节点发送接入响应， 其中，AR采用权利要求1或2所述的方法计算对BUmap的签名值和验证对BAmap的签名值，MAP采用权利要求1或2所述的方法计算对BAmap的签名值以及验证对BUmap的签名值。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中，所计算的签名值均携带时间戳。
6.如权利要求3或4所述的方法，其中，在移动节点、AR和MAP之间发送的消息为经过加密的消息。
7.层次化MIPv6的移动节点接入方法，其中，移动节点在不同的MAP域间的移动过程中，由MAP进行本地绑定，家乡代理HA进行全局绑定，MAP管理访问路由器AR，所述移动节点接入方法包括: 移动节点向AR发送接入请求,其中所述接入请求包括移动节点与MAP的本地绑定更新消息BUmap、移动节点与HA的全局绑定更新消息BUha以及对BUmap和BUha的签名值； AR获取BUmp、BUha和对BUmap和BUha的签名值，验证对BUmap和BUha的签名值，若验证通过，则向MAP发送BUmap和BUha ； MAP根据BUmap进行移动节点的本地位置登记，生成本地绑定确认消息BAmap，并向HA发送 BUha ； HA根据BUha进行移动节点的全局位置登记，生成全局绑定确认消息BAha并发送给MAP ； MAP 向 AR 发送 BAmap 和 BAha ； AR向移动节点发送接入响应，其中，所述接入响应包括BAmp、BAha以及对BAmap和BAha的签名值； 移动节点获取BAmp、BAha和对BAmap和BAha的签名值，验证对BAmap和BAha的签名值，若验证通过，则接入成功， 其中，移动节点采用权利要求1或2所述的方法计算对BUmap和BUha的签名值和验证对BAmap和BAha的签名值，AR采用权利要求1或2所述的方法计算对BAmap和BAha的签名值和验证对BUmap和BUha的签名值。
8.如权利要求7所述的方法，其中，AR向MAP发送BUmap和BUha和对BUmap和BUha的签名值； MAP获取BUmap和BUha和对BUmap和BUha的签名值，验证对BUmap和BUha的签名值，若验证通过，则根据BUmap进行移动节点的本地位置登记，生成本地绑定确认消息BAmap，并向HA发送BUha和对BUha的签名值； HA接收BUha和对BUha的签名值，验证对BUha的签名值，若验证通过，则根据BUha进行移动节点的全局地址登记，生成全局绑定确认消息BAha,并向MAP发送BAha和对BAha的签名值； MAP获取BAha和对BAha的签名值，验证对BAha的签名值，若验证通过，则向AR发送BAmap和BAha以及对BAmap和BAha的签名值； AR获取BAmap和BAha以及对BAmap和BAha的签名值，验证对BAmap和BAha的签名值，若验证通过，则向移动节点发送接入响应， 其中，AR采用权利要求1或2所述的方法计算对BUmap和BUha的签名值和验证对BAmap和BAha的签名值，MAP采用权利要求1或2所述的方法计算对BUha的签名值以及验证对BAha的签名值，HA采用权利要求1或2所述的方法计算对BAha的签名值以及验证对BUha的签名值。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所计算的签名值均携带时间戳。
10.如权利要求7或8所述的方法，其中，在移动节点、AR、MAP和HA之间发送的消息为经过加密的消息。
【文档编号】H04W12/06GK103813324SQ201210441398
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】江为强 申请人:中国移动通信集团公司