CN101478752B - 一种密钥更替方法、***及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密钥更替方法，包括：演进节点(eNB)向用户设备(UE)发送用老密钥组进行加密和完整性保护的接入层安全模式命令(AS SMC)消息；UE用老密钥组成功处理AS SMC消息后，向eNB发送用老密钥组进行加密和完整性保护的AS安全模式完成消息，之后UE开始用新密钥对用户平面(UP)数据进行加密或解密；eNB用老密钥组处理AS安全模式完成消息后，开始用新密钥对UP数据进行加密或解密。本发明还同时公开了一种密钥更替***及其组成设备，采用本发明能保证在密钥更替时UE和网络用户消息使用的密钥同步，避免由于UE和网络密钥不同步而导致的用户通信数据丢失，进而提高用户通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信***中的密钥更替技术，特别是指一种用户设备(UE)和网络在无线资源控制(RRC)连接状态下的密钥更替方法、***及设备。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE，Long Term Evolution)***/***架构演进(SAE，System Architecture Evolution)的接入安全采用两层安全架构，也就是说，接入层(AS，Access Stratum)和非接入层(NAS，Non AccessStratum)的安全机制是分开的，各自拥有自己独立的安全上下文。其中，安全上下文包括：密钥、密钥标识符、安全算法以及上下行计数器的值。AS安全上下文终止于演进节点(eNB，evolved Node B)，由eNB负责生成建立和管理AS的安全上下文，用于对无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)和用户平面(UP，User Plane)数据的完整性和机密性保护；NAS安全上下文终止于移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)，由MME负责生成建立、保存和管理NAS的安全上下文，用于对NAS信令的机密性和完整性保护，MME还同时保存管理LTE/SAE的根密钥KASME。AS/UP和NAS的密钥都是由KASME派生而来，且其密钥标识符(eKSI，Key Set Identifier in E-UTRAN)与根密钥的eKSI一样，当KASME改变时，AS/UP、NAS的安全也会随之改变，且AS/UP和NAS密钥会保持由同一KASME派生。
通常，UE和网络协商相关的安全参数后，网络侧会发送AS或NAS安全模式命令(SMC，Security Mode Command)给UE，通知UE启用AS或NAS安全上下文，其中，SMC包含最终确定的建立安全上下文所必需的安全参数，SMC消息使用所带的eKSI所对应的密钥进行完整性保护；UE收到SMC后，启用安全上下文，发SMC完成(SMC complete)消息。以网络侧基站向UE发AS安全模式命令(AS SMC)消息为例，基站在发送AS SMC消息给UE后，马上对下行RRC消息和UP数据进行加解密，UE成功处理AS SMC后，也开始对下行RRC消息和UP数据进行加解密；UE发送SMC complete消息后，马上进行上行RRC消息和UP数据进行加解密，基站收到SMC complete，同样也马上进行上行RRC消息和UP数据进行加解密。由于RRC/UP密钥在RRC连接时会被删除，因此意味着AS SMC消息总是使用新的eNB密钥KeNB。
当UE从通用移动通信***(UMTS)网络切换到LTE/SAE网络时，先使用由UMTS安全上下文映射过来的LTE/SAE安全上下文进行信令和用户面数据保护，这里，由UMTS安全上下文映射来的LTE/SAE安全上下文又称为映射安全上下文(Mapped Security Context)。在后续的跟踪区更新(TAU，TrackArea Update)过程中，UE和MME发现双方均拥有相同的缓存安全上下文(Cached Security Context)，则启用运行状态下的密钥更替(Key Change on theFly)机制，启用缓存安全上下文来替换映射安全上下文。这里，所谓运行状态下密钥更替也称为RRC连接状态下的密钥更替(Key Change in RRC_CONNEC-TED)，是指在RRC和UP数据没有终止的情况下进行密钥更新。在UE处于RRC激活状态下，当分组数据汇聚协议(PDCP)计数器达到最大值，而需要更新的基站密钥或MME中的根密钥由于重新认证和密钥协商(AKA)等原因发生改变时，网络侧也会启用RRC连接状态下密钥更替机制，进行安全上下文切换。
然而，目前3GPP定义的RRC连接状态下的密钥更新存在一些缺陷，例如：存在网络侧和UE用户平面密钥不同步问题，导致用户面数据丢失，从而造成用户使用LTE/SAE的满意度下降。
下面举个具体场景的例子进行说明，图1为RRC连接状态下一种密钥更替机制实现的信令流图，如图1所示，包括：
步骤101～102：无线网络控制器(RNC)向UE发送UMTS地面无线接入网(UTRAN)切换命令，切换成功后，UE会向eNB发送切换结束消息；
这里，接入层成功切换到LTE/SAE网络后，RRC和UP就开使用映射密钥进行加密，本文中将从UMTS密钥转换过来的、安全上下文更替前使用的密钥称为老密钥，也就是说，从步骤102开始，所有RRC消息将被加密和完整性验证，UP数据也将加密。
步骤103：UE和MME通过TAU过程获知双方是否有共同的缓存密钥，如果有，则MME将触发运行状态下密钥更替机制，对安全上下文进行更换，所基于的信令是intra-cell切换信令消息。
步骤104：MME通过S1AP相关的请求消息将缓存KASME产生的KeNB及其eKSI发给eNB，激发eNB进行密钥更替。本文中，将安全上下文更替后使用的密钥称为新密钥。
步骤105：eNB发AS SMC命令给UE；
该消息中携带有上行NAS计数器最低四个有效位的值(4 LSB of NASCOUNT)，UE使用NAS计数器和KASME一起产生KeNB，然后再利用KeNB进一步产生保护RRC消息的密钥和保护UP数据的密钥，同时对AS SMC消息进行完整性验证。此时，下行RRC消息和UP数据开始使用新密钥加密，也就是说，下行UP数据采用新密钥进行保护，上行UP数据采用老密钥进行保护。
步骤106：UE发AS SMC complete消息给eNB，之后，上行RRC消息和UP数据开始使用新密钥加密。
在上述流程的步骤105中会出现两个问题：
第一个问题，目前TS33.401规定使用SMC所携带的eKSI所指的密钥对该消息进行完整性保护，由于从步骤102开始，所有AS消息都处于使用老密钥加密和完整性保护状态，因此，步骤105的这条消息必须使用老密钥进行加密和完整性验证，才能保证通过UE的处理，否则UE将会丢弃此消息，这样，就会出现此消息同时使用新密钥和老密钥进行处理的情况，存在矛盾。
第二个问题，UE和eNB在用户平面数据密钥不同步。具体来说就是：按TS33.401规定，eNB在发送AS SMC后，下行RRC和UP数据马上开始加密。由于UE收到AS SMC消息后，还要检查上行NAS计数(COUNT)的值和安全算法是否与eNB一致，并使用缓存KASME产生新KeNB，再使用新KeNB产生新的RRC密钥和UP密钥，最后还要对消息进行完整性验证，如果完整性验证失败，则UE通知eNB，eNB还要重新再发AS SMC，UE需要重新计算密钥和验证。这些处理都需要一个时间段才能完成，在这个时间段中UE与网络之间的用户数据是没有终止的，一直会在传送，UE用户平面数据只能用老密钥进行加解密，但此时收到eNB发来的UP数据却全部用新密钥加密，因此UE无法解密所收到的消息，这就会造成由于密钥更替而导致部分UP数据无法被正确解密。简单的说，就是UE和eNB对UP数据使用新密钥存在时间差，从而导致用户数据出现错误，造成通信质量下降。
对于其他原因触发的运行状态下的密钥更新，也会出现上述类似问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种密钥更替方法、***及设备，能保证在密钥更替时UE和网络用户消息使用的密钥同步，避免由于UE和网络密钥不同步而导致的用户通信数据丢失，进而提高用户通信质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种密钥更替方法，包括：
eNB向UE发送用老密钥组进行完整性保护和加密的AS SMC消息；
UE用老密钥组成功验证AS SMC消息后，向eNB发送用老密钥组进行完整性保护和加密的AS安全模式完成消息，之后UE开始用新密钥对UP数据进行加密或解密；
eNB用老密钥验证AS安全模式完成消息后，开始用新密钥对UP数据进行加密或解密。
该方法进一步包括：
eNB发送AS SMC消息后，开始用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护，且在用老密钥组验证AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证；
相应的，UE用老密钥组验证AS SMC消息后，开始用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证，且在发送AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护。
该方法还进一步包括：UE在发送AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护，对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证；
相应的，eNB在用老密钥组验证AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证，对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护。
上述方案中，所述AS安全模式完成消息中携带有UP数据何时开始使用新密钥的时间参量。其中，所述时间参量为定时器、或为上下行开始加解密的PDCPPDU的序列号。
上述方案中，在UE和eNB开始用新密钥对UP数据进行加密或解密之后，该方法进一步包括：UE和eNB各自删除自身的老密钥组。
本发明还提供了一种密钥更替***，包括UE和eNB；其中，
UE，用于用老密钥组对向eNB发送的AS安全模式完成消息进行解密和完整性验证，并在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密；
eNB，用于决定启用运行状态下的密钥更替，并用老密钥组对向UE发送的AS SMC消息进行加密和完整性保护；还用于在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密。
本发明还提供了一种UE，所述UE用于用老密钥组对向eNB发送的AS安全模式完成消息进行解密和完整性验证，并在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密。
所述UE进一步用于在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥组对上/下行后续RRC消息进行加/解密和完整性保护/验证；或者，在用老密钥组验证AS SMC成功后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证，且在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护。
本发明还提供了一种eNB，所述eNB用于决定启用运行状态下的密钥更替，并用老密钥组对向UE发送的AS SMC消息进行加密和完整性保护；还用于在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密。
所述eNB进一步用于用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥组对上/下行后续RRC消息进行解/加密和完整性验证/保护；或者，在用老密钥组发送AS SMC后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护，且在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证。
本发明所提供的密钥更替方法、***及设备，使用老密钥组对AS SMC消息和AS安全模式完成消息进行机密性和完整性的保护，并且，对UP数据在AS安全模式完成之后开始使用新密钥进行加/解密；对于RRC消息，可以在AS安全模式完成后开始使用新密钥组进行保护，也可以将下行RRC消息和上行RRC消息分别在AS SMC之后和AS安全模式完成之后开始使用新密钥组进行保护，如此，能保证在密钥更替期间UE和网络用户消息使用的密钥同步，能够避免由于UE和网络使用的新老密钥不同步而导致的用户通信数据丢失，从而提高用户通信质量。
附图说明
图1为RRC连接状态下一种密钥更替机制实现的信令流图；
图2为本发明密钥更替方法实施例一的实现流程示意图；
图3为本发明密钥更替方法实施例二的实现流程示意图；
图4为本发明密钥更替方法实施例一的信令流图；
图5为本发明密钥更替方法实施例二的信令流图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：使用老密钥组对AS SMC消息和AS安全模式完成消息进行机密性和完整性的安全保护，并对UP数据在AS安全模式完成后开始使用新密钥进行加密或解密，如此，即可保证UE和网络使用新老密钥的同步，提高通知质量。
进一步的，对于RRC消息，可以在AS安全模式完成消息之后对上下行RRC消息开始使用新密钥组进行保护；也可以在AS SMC消息之后先对下行RRC消息开始使用新密钥组进行保护，且在AS安全模式完成消息之后对上行RRC消息开始使用新密钥组进行保护。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地描述和说明。
实施例一：
本实施例中，AS SMC消息和AS安全模式完成消息使用老密钥组保护，上下行UP数据和上行后续RRC消息在AS安全模式完成消息之后开始使用新密钥组进行保护，下行后续RRC消息在AS SMC消息之后开始使用新密钥组进行保护，RRC消息和UP数据启用新密钥组的时间不同。
图2为本发明运行状态下密钥更替方法实施例一的实现流程示意图，包括以下步骤：
步骤201：eNB确定启动运行状态下的密钥更替过程；
一般，有三种情况可以触发密钥更替机制：①PDCP计数器达到门限值；②MME发生新的AKA改变了根密钥；③UE从其他网络切换到LTE/SAE网络时，MME发现自身与UE拥有共同的缓存密钥。其中，第①种情况由eNB自己主动激活运行状态下的密钥更替机制，其余两种情况均由MME激发eNB激活运行状态下的密钥更替机制。
另外，在eNB决定启用运行状态下的密钥更替机制之前，AS安全上下文已经建立好，RRC消息和UP数据使用老密钥组进行安全保护，这里，所谓密钥组包括用于RRC加/解密用的KRRCenc，和用于RRC完整性保护/验证的KRRCint，以及用于UP数据加/解密的KUPenc，这三个密钥都是由基站密钥KeNB派生而来的。
步骤202：eNB发送AS SMC消息给UE，要求UE作运行状态下的密钥更替，其中，AS SMC消息使用老密钥组进行加密和完整性保护；
进一步的，AS SMC消息可以携带AS SMC类型的标识符，表示此AS SMC为运行状态下密钥更替机制专用，以区别于其它类型的AS SMC。
步骤203：eNB开始使用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护，UP数据仍使用老密钥；
同时，UE使用老密钥组对收到的AS SMC消息进行解密和完整性验证，并检查AS SMC消息所携带的安全参数，如果处理成功，则UE产生新密钥组，并开始使用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证；如果处理失败，则UE发AS SMC失败消息给eNB，该失败消息仍用老密钥组保护。
如果eNB收到AS SMC失败消息，则需要重发AS SMC，重发时，AS SMC仍用老密钥组对重发的AS SMC进行保护；或者进行其他方面处理。
步骤204：UE发AS安全模式完成消息给eNB，AS安全模式完成消息用老密钥组进行完整性保护和加密；
AS安全模式完成消息中携带有UP数据何时开始使用新密钥的时间参量，如定时器，或者上下行开始加解密的PDCP PDU的序列号等，以通知对方何时开始使用新密钥。
步骤205：UE开始使用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护，并根据AS安全模式完成消息中携带的时间参量，开始使用新密钥对上下行UP数据进行加/解密；
eNB成功处理AS安全模式完成消息后，开始使用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证，并根据AS安全模式完成消息中携带的时间参量，开始使用新密钥对上下行UP数据进行解/加密
步骤206：密钥更替过程结束，UE和eNB各自删除自身的老密钥组。
实施例二：
本实施例中，AS SMC消息和AS安全模式完成消息使用老密钥组保护，上下行UP数据和上下行后续RRC消息均在AS安全模式完成消息之后开始使用新密钥组进行保护，RRC消息和UP数据同时启用新密钥组。
图3为本发明运行状态下密钥更替方法实施例二的实现流程示意图，包括以下步骤：
步骤301：eNB确定启动运行状态下的密钥更替过程；
一般，有三种情况可以触发密钥更替机制：①PDCP计数器达到门限值；②MME发生新的AKA改变了根密钥；③UE从其他网络切换到LTE/SAE网络时，MME发现自身与UE拥有共同的缓存密钥。其中，第①种情况由eNB自行触发，其余两种情况均由MME激发eNB触发。
另外，在eNB决定启用运行状态下的密钥更替机制之前，AS安全上下文已经建立好，RRC消息和UP数据使用老密钥组进行安全保护，这里，所谓密钥组包括用于RRC加/解密用的KRRCenc，和用于RRC完整性保护/验证的KRRCint，以及用于UP数据加密的KUPenc，这三个密钥都是由基站密钥KeNB派生而来的。
步骤302：eNB发送AS SMC消息给UE，要求UE作运行状态下的密钥更替，其中，AS SMC消息使用老密钥组进行加密和完整性保护；
进一步的，AS SMC消息可以携带AS SMC类型的标识符，表示此AS SMC为运行状态下密钥更替机制专用，以区别于其它类型的AS SMC。
步骤303：UE使用老密钥组对AS SMC消息进行解密和完整性验证，并检查AS SMC消息所携带的安全参数，如果处理成功，则UE产生新密钥组；如果处理失败，则UE发AS SMC失败消息给eNB，该失败消息用老密钥组保护；
如果eNB收到AS SMC失败消息，则需要重发AS SMC，重发的AS SMC用老密钥组进行保护；或者做其他方面处理。
步骤304：UE发AS安全模式完成消息给eNB，AS安全模式完成消息用老密钥组进行完整性保护和加密；
AS安全模式完成消息中携带有UP数据何时开始使用新密钥的时间参量，如定时器，或者上下行开始加解密的PDCP PDU的序列号等，以通知对方何时开始使用新密钥。
步骤305：UE开始使用新密钥组对上/下行后续RRC消息进行加/解密和完整性保护/验证，并根据AS安全模式完成消息中携带的时间参量，开始使用新密钥对上下行UP数据进行加解密；
eNB成功处理AS安全模式完成消息后，开始使用新密钥组对上/下行后续RRC消息进行加解密和完整性保护/验证，并根据AS安全模式完成消息中携带的时间参量，开始使用新密钥对上下行UP数据进行加解密。
步骤306：密钥更替过程结束，UE和eNB各自删除自身的老密钥组。
图4为本发明运行状态下的密钥更替机制实施例一的信令流程图，包括以下步骤：
步骤401：eNB决定启用运行状态下的密钥更替；
通常，在MME、eNB和UE相应的安全上下文已激活的状态下，由于出现PDCP计数器达到门限值，eNB会主动激活运行状态下的密钥更替机制；或者，由于MME发生新的AKA改变了根密钥，或是MME发现自身与UE拥有共同的缓存密钥，需要从映射安全上下文切换到缓存安全上下文，那么MME会激发eNB激活运行状态下的密钥更替机制，以改变eNB的密钥。上述三种原因使eNB决定启用运行状态下密钥更替机制，产生新的eNB密钥组。
步骤402：eNB发AS SMC通知UE作运行状态下密钥更新；
这里，AS SMC可在RRC重配置请求中、或其它RRC消息中携带，该RRC消息使用老密钥组进行完整性和机密性保护。
步骤403：eNB开始用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护；如果重发携带AS SMC的RRC消息，仍用老密钥组保护；
同时，UE使用老密钥组对携带AS SMC的RRC重配置请求消息进行解密和完整性验证，并检查消息中所携带的安全参数，如果处理成功，则产生新密钥组，并开始使用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证；如果处理失败，则发AS SMC(RRC重配置失败)失败消息给eNB，该失败消息仍用老密钥组保护。
步骤404：UE发包含AS安全模式完成的RRC重配置结束消息给eNB；
这里，消息中携带UP数据何时开始使用新密钥的时间参量，如：定时器，或上下行开始加解密的PDCP PDU的序列号，以通知对方何时开始使用新密钥进行加解密，该RRC消息使用老密钥组进行完整性保护和加密。
步骤405：UE开始使用新密钥组对上行后续RRC作完整性保护和加密，上下行UP数据开始使用新密钥进行加解密，删除老密钥组。
eNB使用老密钥组验证包含AS安全模式完成的RRC重配置结束消息，如处理成功，开始使用新密钥组对上行后续RRC消息作解密和完整性验证，UP数据开始使用新密钥进行加解密，删除老密钥组。
图5为本发明运行状态下的密钥更替机制实施例二的信令流程图，包括以下步骤：
步骤501：eNB决定启用运行状态下的密钥更替；
通常，在MME、eNB和UE相应的安全上下文已激活的状态下，由于出现PDCP计数器达到门限值，eNB会主动激活运行状态下的密钥更替机制；或者，由于MME发生新的AKA改变了根密钥，或是MME发现自身与UE拥有共同的缓存密钥，需要从映射安全上下文切换到缓存安全上下文，那么MME会激发eNU激活运行状态下的密钥更替机制，以改变eNU的密钥。上述三种原因使eNB决定启用运行状态下密钥更替机制，产生新的eNB密钥组。
步骤502：eNB发AS SMC通知UE作运行状态下密钥更新；
这里，AS SMC可在RRC重配置请求中、或其它RRC消息中携带，该RRC消息使用老密钥组进行完整性和机密性保护。
步骤503：UE使用老密钥组对携带AS SMC的RRC重配置请求消息进行解密和完整性认证，并检查消息中所携带的安全参数，如果处理成功，则产生新密钥组。
步骤504：UE发包含AS安全模式完成的RRC重配置结束消息给eNB；
这里，消息中携带UP数据何时开始使用新密钥的时间参量，如：定时器，或上下行开始加解密的PDCP PDU的序列号，以通知对方何时开始使用新密钥加解密，该RRC消息使用老密钥组进行完整性保护和加密。
步骤505：UE开始使用新密钥组对上/下后续行RRC消息作加/解密和完整性保护/验证，并根据开始使用新密钥的时间参量，开始使用新密钥对上下行UP数据进行加/解密，删除老密钥组。
eNB使用老密钥组验证包含AS安全模式完成的RRC重配置结束消息，如果成功，则上/下行后续RRC消息开始使用新密钥组作加/解密和完整性保护/验证，并根据开始使用新密钥的时间参量，开始使用新密钥对上/下行UP数据进行加/解密，删除老密钥组。
为实现上述方法，本发明还分别提供了一种UE和一种eNB，其中，
UE，用于用老密钥组对向eNB发送的AS安全模式完成消息进行完整性保护和加密，并在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密；
该UE还进一步用于在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥组对上/下行后续RRC消息进行加/解密和完整性保护/验证；或者，在用老密钥组验证AS SMC成功后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证，且在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护。
eNB，用于决定启用运行状态下的密钥更替，并用老密钥组对向UE发送的AS SMC消息进行完整性保护和加密；还用于在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密；
该eNB进一步用于用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥组对上下行后续RRC消息进行解密/加密和完整性验证/保护；或者，发送AS SMC后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护，且在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证。
上述UE和eNB可构成实现本发明方法完整流程的密钥更替***。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种密钥更替方法，其特征在于，该方法包括：
演进节点eNB向用户设备UE发送用老密钥组进行完整性保护和加密的接入层安全模式命令AS SMC消息；
UE用老密钥组成功验证AS SMC消息后，向eNB发送用老密钥组进行完整性保护和加密的接入层AS安全模式完成消息，之后UE开始用新密钥对用户平面UP数据进行加密或解密；
eNB用老密钥验证AS安全模式完成消息后，开始用新密钥对UP数据进行加密或解密；
该方法进一步包括：
eNB发送AS SMC消息后，开始用新密钥组对下行后续无线资源控制RRC消息进行加密和完整性保护，且在用老密钥组验证AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证；
相应的，UE用老密钥组验证AS SMC消息后，开始用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证，且在发送AS安全模式完成消息后，开始用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护。
2.根据权利要求1所述的密钥更替方法，其特征在于，所述AS安全模式完成消息中携带有UP数据何时开始使用新密钥的时间参量。
3.根据权利要求2所述的密钥更替方法，其特征在于，所述时间参量为定时器、或为上下行开始加解密的分组数据汇聚协议PDCP协议数据单元PDU的序列号。
4.根据权利要求1所述的密钥更替方法，其特征在于，在UE和eNB开始用新密钥对UP数据进行加密或解密之后，该方法进一步包括：UE和eNB各自删除自身的老密钥组。
5.一种密钥更替***，其特征在于，该***包括UE和eNB；其中，
UE，用于用老密钥组对向eNB发送的AS安全模式完成消息进行解密和完整性验证，并在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密；
eNB，用于决定启用运行状态下的密钥更替，并用老密钥组对向UE发送的AS SMC消息进行加密和完整性保护；还用于在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥对UP数据进行加密或解密；
其中，所述UE进一步用于在用老密钥组验证AS SMC成功后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行解密和完整性验证，且在发送AS安全模式完成消息后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行加密和完整性保护；
所述eNB进一步用于在用老密钥组发送AS SMC后，使用新密钥组对下行后续RRC消息进行加密和完整性保护，且在用老密钥组验证AS安全模式完成消息成功后，使用新密钥组对上行后续RRC消息进行解密和完整性验证。
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