無線區域網快速切換方法
2023-05-18 13:33:06 2
無線區域網快速切換方法
【專利摘要】本發明提供一種無線區域網快速切換方法。所述方法包括：步驟1：設置域認證器DA的訪問控制結構；步驟2：DA生成相應的令牌池；步驟3：DA向所述STA發送認證令牌；步驟4-5：STA與DA完成雙向身份認證。本發明的方法，通過對域認證方設置訪問控制結構，使得只有具有滿足訪問控制結構的屬性的移動終端，才能成功切換至目標域，從而實現了面向安全需求的細粒度訪問控制。
【專利說明】無線區域網快速切換方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信【技術領域】，尤其涉及一種無線區域網快速切換方法。
【背景技術】
[0002]隨著網絡信息技術的飛速發展，無線區域網(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)憑藉其具有的諸多優點，已被廣泛應用於各個領域，成為一種重要的無線接入網際網路的技術。然而，由於WLAN中的接入點(AP)覆蓋範圍有限，如何保證用戶在AP間進行合法、可信、安全、快速切換是WLAN技術應解決的關鍵性技術難點。
[0003]由於在設計之初的802.11協議對移動性、安全性等問題考慮的欠缺，同時一些對時延敏感的新業務的出現又為WLAN網絡提出了更高的要求，因此需要對802.11協議進行改進和更新，使之適應更加多變的業務和更高的用戶需求。802.1X、802.1li,802.1lf、802.lie等協議的先後出現，正是為了改進WLAN在移動性、安全性等方面的性能。[0004]以802.1lr協議為代表的快速切換協議，雖然大多數都在一定程度上對切換過程中發生的時延有所改進。但是，這些切換協議幾乎都沒有考慮在切換過程中實現細粒度訪問控制的重要性。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明提供了一種應用於涉及敏感信息分布式存儲的專用網絡以及保密通信網絡的無線區域網快速切換方法，能夠根據本網絡域的安全需求制定訪問控制策略，實現域間切換中的細粒度訪問控制，從而在屬性匹配訪問控制策略的用戶能夠快速切換網絡域的情況下，防止屬性不匹配訪問控制策略的用戶接入網絡，進而保證數據的安全。
[0006]本發明提供的一種無線區域網快速切換方法，包括:
[0007]步驟1:設置域認證器DA的訪問控制結構；
[0008]步驟2:基於所述訪問控制結構，所述DA生成相應的令牌池；
[0009]步驟3:在接收到移動終端STA發送的切換認證請求後，所述DA向所述STA發送認證令牌，其中，所述認證令牌包含有所述DA的密文信息以及訪問控制結構信息；
[0010]步驟4:基於接收到的認證令牌，所述STA判斷自身的屬性集是否滿足所述訪問控制結構，若滿足，則對所述DA的密文進行解密，獲得解密結果，並發送給所述DA ；
[0011]步驟5:所述DA對所述STA發送的解密結果進行驗證，並根據驗證結果確定是否與STA進行加密通信。
[0012]其中，所述步驟I包括:構造訪問控制樹結構；在所述訪問控制樹中，葉子節點表示屬性，而非葉子節點表示閾值門；每個非葉子節點X根據它的子節點數numx和閾值kx定義；定義^是以節點X為根的訪問控制結構，是以根節點R為根的訪問控制結構；並令parent (X)表示節點x的父節點，index (x)表示節點x的索引值，att (x)函數隻當節點x是葉子節點的時候才有意義，表示葉子節點的屬性。
[0013]其中，所述步驟2包括:[0014]步驟2.1:按照從根節點R到葉節點的順序，為訪問控制樹中每一個節點X選擇一個多項式qx，設dx表示qx的階,令dx=kx_l ；
[0015]步驟2.2:對於在根節點R上定義的多項SqK，選擇隨機數s e Z p，令qK (O) =S ;並在qR中隨機選擇dR個點,解算出qR中的待定係數，完成對於qR的完整定乂 ；
[0016]步驟2.3:對於其他任意節點X,令qx (O) =qparent(x) (index (x))，並隨機選擇dx個qx中的其他點，完成待定係數的解算，確定多項式qx ;
[0017]步驟2.4:令Y表示訪問控制樹中葉子節點的集合，以加密消息M=Nk,公共參數PK，及訪問控制結構丨:T作為參數輸入，計算密文CT:
【權利要求】
1.一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述方法包括: 步驟1:設置域認證器DA的訪問控制結構； 步驟2:基於所述訪問控制結構，所述DA生成相應的令牌池； 步驟3:在接收到移動終端STA發送的切換認證請求後，所述DA向所述STA發送認證令牌，其中，所述認證令牌包含有所述DA的密文信息以及訪問控制結構信息； 步驟4:基於接收到的認證令牌，所述STA判斷自身的屬性集是否滿足所述訪問控制結構，若滿足，則對所述DA的密文進行解密，獲得解密結果，並發送給所述DA ； 步驟5:所述DA對所述STA發送的解密結果進行驗證，並根據驗證結果確定是否與STA進行加密通信。
2.根據權利要求1所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述步驟I包括:構造訪問控制樹結構；在所述訪問控制樹中，葉子節點表示屬性，而非葉子節點表示閾值門；每個非葉子節點X根據它的子節點數numx和閾值kx定義；定義是以節點x為根的訪問控制結構，T是以根節點R為根的訪問控制結構；並令parent (X)表示節點x的父節點，index (X)表示節點x的索引值，att(x)函數隻當節點x是葉子節點的時候才有意義，表示葉子節點的屬性。
3.根據權利要求2所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述步驟2包括: 步驟2.1:按照從根節點R到葉節點的順序，為訪問控制樹中每一個節點X選擇一個多項式qx，設dx表示qx的階,令dx=kx-l ； 步驟2.2:對於在根節點R上定義的多項SqK，選擇隨機數s e Zp，$qK(0)=s ;並在qK中隨機選擇dR個點,解算出qR中的待定係數，完成對於qR的完整定乂 ； 步驟2.3:對於其他任意節點X,令qx (O) =qparent(x) (index (x))，並隨機選擇的其他點，完成待定係數的解算，確定多項式qx ; 步驟2.4:令Y表示訪問控制樹中葉子節點的集合，以加密消息M=Nk,公共參數PK，及訪問控制結構:T作為參數輸入，計算密文CT:
CT = {T,C = Nk- e{g, g)as, C = hs,
Vy e y: Cy = gqy^°\ Cy = H(iztt(y))々(0)} (其中，定義雜湊函數H:{0，I}*-G0) 步驟2.5:對CT進行籤名，並生成認證令牌:auth_token= {CT | | Sign (CT)} 其中，Sign 表示籤名算法。 步驟2.6:重複步驟2.2-2.5，生成令牌池。
4.根據權利要求1所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述移動終端STA在向所述DA發送的切換認證請求前，向可信認證權威AU申請密鑰，所述密鑰包含可信列表，其中，所述可信列表記錄了所有得到所述AU認證的DA的註冊信息，所述註冊信息中包含了 DA的ID值以及DA公鑰的哈希值。
5.根據權利要求4所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，在所述步驟3中，所述DA從所述令牌池中隨機提取認證令牌，並將發送給所述STA。
6.根據權利要求5所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，在所述步驟4中，所述STA在判斷自身的屬性集是否滿足所述訪問控制結構前，還對DA進行身份驗證。
7.根據權利要求6所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述STA對所述DA進行身份驗證包括: 所述STA獲取所述DA的公鑰，並對獲取的所述DA的公鑰做雜湊運算，得到所述DA的公鑰的哈希值； 所述STA將雜湊運算得到的哈希值與自身保存的所述DA的公鑰的哈希值進行比對； 所述STA根據比多結果獲得對所述DA的身份驗證結果:如果運算得到的哈希值與保存的哈希值相同，則所述DA通過身份驗證；否則，所述DA未通過身份驗證。
8.根據權利要求4所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，在所述步驟4中，所述STA使用自身的私鑰來解密密文，獲得加密消息。
9.根據權利要求8所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，在所述步驟4中，所述STA將所述加密消息進行湊雜運算，並將運算結果放入應答消息中發送給所述DA。
10.根據權利要求1-9之一所述的一種無線區域網快速切換方法，其特徵在於，所述DA與所述STA之間通過AP進行通信。
【文檔編號】H04W36/08GK103841556SQ201410108343
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】劉建偉, 呂盟, 王志學, 艾倩穎, 鞏呈祥 申請人:北京航空航天大學