CN108712410A - 秘钥可配的p-cscf服务器、会话***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了秘钥可配的P‑CSCF服务器、会话***及方法,属于IMS网络领域,要解决的技术问题为如何同时保证数据存储的安全性以及秘钥的灵活可配,P‑CSCF服务器中上配置有用户数据模块、TPM模块、秘钥配置模块和数据接口,TPM模块分别与数据存储模块和秘钥配置模块连接。秘钥可配的会话***,包括用户终端和IMS网络,IMS网络包括HSS服务器和秘钥可配的P‑CSCF服务器。会话方法在执行用户注册流程中,P‑CSCF服务器接收注册用户数据后,通过秘钥对注册用户数据进行加密;在执行用户呼叫流程中,P‑CSCF服务器获取秘钥,根据秘钥调用用户的IMPU的解密接口,对注册用户数据解密。
Description
技术领域
本发明涉及IMS网络领域,具体地说是秘钥可配的P-CSCF服务器、会话***及方法。
背景技术
IMS(英文全称为IP Multimedia Subsystem,中文翻译为IP多媒体子***)是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。
在IMS网络中,P-CSCF是接入侧核心网元,与当用户发起注册后,P-CSCF 根据IMPU向HSS发送UDR消息请求下载用户数据,并将用户数据存储至本地,当用户发起呼叫时,直接读取本地存储的用户数据进行呼叫业务处理,数据存储得不到安全保护,容易被篡改。
其中,CSCF(英文全称为Call Session Control Function,中文翻译为呼叫会话控制功能)是IP多媒体子***(IMS:IP Multimedia Subsystem)内部的功能实体,是整个IMS网络的核心。主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的信令控制。它管理IMS网络的用户鉴权、IMS承载面QoS、与其它网络实体配合进行SIP会话的控制,以及业务协商和资源分配等。CSCF根据功能分为代理CSCF(P-CSCF:Proxy CSCF ),查询CSCF(I-CSCF:InterrogatingCSCF),服务CSCF(S-CSCF:Serving CSCF),紧急CSCF(E-CSCF: Emergency CSCF),本质上它们都是SIP服务器,处理SIP信令。P-CSCF是IMS拜访网络的统一入口点。所有发起于IMS终端和终止于IMS终端的会话消息都要通过P-CSCF。P-CSCF作为一个SIP Proxy,负责与接入网络相关的用户鉴权与IPSec管理,网络防攻击与安全保护,为节约无线网络资源进行SIP信令压缩与解压,用户的漫游控制,通过PDF(Policy Decision Function)进行承载面的NAT与QoS等功能等。主要功能包括:转发UE发来的SIP注册请求给I-CSCF,由UE提供的域名决定I-CSCF;转发UE发来的SIP消息给S-CSCF,由P-CSCF在UE发起注册流程时确定S-CSCF。S-CSCF在IMS网络会话控制中处于核心地位,它接受来自拜访网络通过P-CSCF转发来的注册请求,与HSS配合进行用户鉴权。并从HSS处下载用户签约的业务数据。
如何同时保证数据存储的安全性以及秘钥的灵活可配,是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足,提供基于异构计算的MMTel应用服务器、会话***及方法,来解决如何同时保证数据存储的安全性以及秘钥的灵活可配的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的:
秘钥可配的P-CSCF服务器, P-CSCF服务器中上配置有用户数据模块、TPM模块、秘钥配置模块和数据接口,TPM模块分别与数据存储模块和秘钥配置模块连接,用户数据模块与数据接口连接,用户数据模块能够存储注册用户数据,TPM模块能够动态产生秘钥,秘钥配置模块能够设定秘钥句柄的取值范围,上述秘钥能够对注册用户数据进行加密。
该P-CSCF服务器可接收来自用户终端的Registe消息,并从HSS服务器获取注册用户数据,并基于设定的秘钥句柄的取值范围以及动态产生的秘钥对注册用户数据进行加密,并可根据来自用户终端的呼叫请求,对加密后的注册用户数据进行解密。
进一步的,TPM(英文全称为Trusted Platform Module,中文翻译为可信赖平台模块)模块主要由TPM芯片和对应的可信软件协议栈TSS组成。
进一步的,所述数据接口包括SH接口。
通过SH接口与HSS服务器进行数据传输。
秘钥可配的会话***,包括用户终端和IMS网络, IMS网络包括HSS服务器和P-CSCF服务器, P-CSCF服务器为如上述任一项所述的秘钥可配的P-CSCF服务器,用户终端与P-CSCF服务器连接,P-CSCF服务器通过数据接口与HSS服务器连接,上述用户终端、P-CSCF服务器和HSS服务器配合能够完成注册用户数据的加密和解密。
该会话***,在用户注册流程中,可通过设定的秘钥句柄的取值范围以及动态产生的秘钥对获取的注册用户数据进行加密,并可在用户发起呼叫请求后,对加密后的注册用户数据进行解密。
秘钥可配的会话方法,选用上述秘钥可配的会话***,在执行用户注册流程中,P-CSCF服务器接收注册用户数据后,密钥配置模块和TPM模块配合产生秘钥,并通过秘钥对注册用户数据进行加密;在执行用户呼叫流程中,P-CSCF服务器根据携带有用户的IMPU的Invite消息,获取秘钥,根据秘钥调用用户的IMPU的解密接口,对注册用户数据解密。
进一步的,执行用户注册流程,包括如下步骤:
S1、用户终端向IMS网络发起Registe消息后,P-CSCF服务器向HSS服务器发送携带有用户的IMPU的UDR/PUR请求消息;
S2、HSS服务器向P-CSCF服务器返回UDA/PUA响应消息,P-CSCF服务器获取注册用户数据;
S3、P-CSCF服务器通过秘钥配置模块设定秘钥句柄的取值范围,通过TPM模块动态产生秘钥,基于秘钥句柄的取值范围以及动态产生的秘钥对注册用户数据加密,实现P-CSCF服务器上用户注册流程。
进一步的,步骤S1中,用户终端向IMS网络服务器发起注册请求, P/S-CSCF服务器接收到Registe消息后,在本地构造UDR/PUR请求消息,并通过SH接口将UDR/PUR请求消息传入HSS服务器;所述Registe消息携带有用户的注册时间,所述UDR/PUR请求消息携带有用户的IMPU。
进一步的,步骤S2中,HSS服务器通过UDA/PUA响应消息整体或者分段将注册用户数据发送至P-CSCF服务器中,P-CSCF服务器接收到UDA/PUA响应消息后,将Registe消息携带的用户的注册时间更新至本地。
进一步的,步骤S3中,包括如下步骤:
根据用户的IMPU设定秘钥句柄的取值范围;
预先选择加密算法,通过调用TPM命令接口创建并加载秘钥;
在设定的秘钥句柄的取值范围内获取并加载秘钥的句柄及公钥和私钥,对注册用户数据进行加密,并向用户终端回复200 OK响应消息。
本发明的秘钥可配的P-CSCF服务器、会话***及方法具有以下优点:通过在P-CSCF服务器上配置TPM模块,为IMS域中接入侧网络会话提供可信赖的运行环境; P-CSCF中秘钥配置模块根据用户信息设定秘钥句柄的取值范围,保证秘钥句柄产生的灵活可配性;利用TPM动态产生的秘钥对注册用户数据进行加密,保证了注册用户数据存储在本地的安全性,提高整个P-CSCF代理呼叫会话控制功能服务器的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为实施例1秘钥可配的P-CSCF服务器的结构框图;
附图2为实施例2秘钥可配会话***的结构框图;
附图3为实施例3秘钥可配会话方法的工作原理框图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的秘钥可配的P-CSCF服务器、会话***及方法做以下详细地说明。
实施例1:
如附图1所示,本发明的秘钥可配的P-CSCF服务器,P-CSCF服务器中上配置有用户数据模块、TPM模块、秘钥配置模块和数据接口,TPM模块分别与数据存储模块和秘钥配置模块连接,数据接口模块包括SH接口,用户数据模块与SH接口连接,用户数据模块可存储注册用户数据,TPM模块可动态产生秘钥,秘钥配置模块可设定秘钥句柄的取值范围。在秘钥句柄的取值范围以及动态产生的秘钥的配合下,可对注册用户数据进行加密,并可根据用户请求,对加密后的注册用户数据进行解密。
该P-CSCF服务器能够接收用户终端发起的Registe消息以及Invite消息,P-CSCF服务器接收到Registe消息后,能够在本地构造UDR/PUR请求消息并将UDR/PUR请求消息发送至HSS服务器,并能够接收来自HSS服务器的注册用户数据。该P-CSCF服务器通过用户数据模块存储上述注册用户数据,该P-CSCF服务器通过私钥配置模块设定秘钥句柄的取值范围,该P-CSCF服务器通过TPM模块动态产生秘钥,可在设定的秘钥句柄的取值范围内获取加载秘钥的句柄及公钥和私钥信息,对用户数据进行加密。
本发明的秘钥可配的P-CSCF服务器可应用于IMS网络中,用户终端向IMS网络发起注册请求时,HSS服务器中下载的注册用户数据可存储在该P-CSCF服务器中,并通过动态产生的秘钥对用注册户数据进行加密;
用户终端向IMS网络发起呼叫请求时,该秘钥可配的P-CSCF服务器接收到携带有用户的IMPU的Invite消息后,根据用户的IMPU,获取用户的秘钥,根据秘钥调用用户的IPMU的解密接口,完成用户数据的解密。
实施例2:
本发明的秘钥可配的会话***,包括用户终端和IMS网络,IMS网络包括P/S-CSCF模块和HSS服务器,HSS服务器和P-CSCF服务器,P-CSCF服务器为实施例1中公开的秘钥可配的P-CSCF服务器,用户终端与P-CSCF服务器连接,P-CSCF服务器通过数据接口与HSS服务器连接,上述用户终端、P-CSCF服务器和HSS服务器配合能够完成注册用户数据的加密和解密。
其中,在用户注册中,用户终端发起注册请求,P –CSCF服务器能够接收来自用户终端的Registe消息,构造本地UDR/UDA消息并将UDR/UDA消息发送至HSS服务器,以及能够接收来自HSS服务器的注册用户数据,并通过用户数据模块存储注册用户数据,通过秘钥配置模块设定秘钥句柄的取值范围,通过TPM模块动态产生秘钥,在设定的秘钥句柄的取值范围内获取并加载秘钥的句柄及公钥和私钥,对注册用户数据进行加密。
在用户呼叫中,用户终端发起呼叫请求,P-CSCF模块能够接收来自用户终端的Invite消息,P-CSCF服务器根据携带有用户的IMPU的Invite消息,获取秘钥,根据秘钥调用用户的IMPU的解密接口,对注册用户数据解密。
本发明的秘钥可配的会话***可实现用户的注册和呼叫,在用户注册时,对用户数据进行加密存储,在用户呼叫时对加密后的用户数据解密。
实施例3:
本发明的秘钥可配的会话方法,选用实施例2公开的秘钥可配的会话***,在执行用户注册流程中,P-CSCF服务器接收注册用户数据后,密钥配置模块和TPM模块配合产生秘钥,并通过秘钥对注册用户数据进行加密;在执行用户呼叫流程中,P-CSCF服务器根据携带有用户的IMPU的Invite消息,获取秘钥,根据秘钥调用用户的IMPU的解密接口,对注册用户数据解密。
其中,用户注册流程包括如下步骤:
(1)、用户终端向IMS网络中的P -CSCF模块发送Registe消息,Registe消息携带有用户的注册时间;
(2)、P-CSCF服务器在本地构造UDR请求消息,并通过SH接口将UDR请求消息传入HSS服务器, UDR请求消息携带有用户的IMPU;
(4)、HSS服务器通过UDA响应消息整体或者分段将注册用户数据发送至P-CSCF服务器中;
(5)、P-CSCF服务器接收到UDA响应消息后,将Registe消息携带的用户的注册时间更新至本地;
(6)、P-CSCF服务器根据用户的IMPU设定秘钥句柄的取值范围,预先选择加密算法,并通过调用TPM命令接口创建并加载秘钥,在设定的秘钥句柄的取值范围内获取并加载秘钥的句柄及公钥和私钥,对注册用户数据进行加密,并向用户终端回复200 OK响应消息。
用户呼叫流程包括:
(1)、用户终端向IMS网络中的P -CSCF服务器发送Invite消息,Invite消息携带有用户的IMPU;
(2)、P-CSCF服务器根据用户的IMPU,获取秘钥,根据秘钥调用用户的IPMU的解密接口,完成用户数据的解密。
本实施例中,用户注册流程中,步骤(2)中,P-CSCF服务器在本地构造UDR请求消息,对应的,步骤(3)中HSS服务器通过UDA响应消息整体或者分段将用户数据发送至呼叫控制服务器中。在实际应用中,步骤(3)中,P-CSCF服务器在本地构造PUR请求消息,对应的,步骤(3)中HSS服务器通过PUA响应消息整体或者分段将用户数据发送至呼叫控制服务器中。
通过上面具体实施方式,所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解,本发明并不限于上述公开的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上,所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征,从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (9)
1.秘钥可配的P-CSCF服务器,其特征在于P-CSCF服务器中上配置有用户数据模块、TPM模块、秘钥配置模块和数据接口,TPM模块分别与数据存储模块和秘钥配置模块连接,用户数据模块与数据接口连接,用户数据模块能够存储注册用户数据,TPM模块能够动态产生秘钥,秘钥配置模块能够设定秘钥句柄的取值范围。
2.根据权利要求1所述的密钥可配的P-CSCF服务器,其特征在于TPM模块主要由TPM芯片和对应的可信软件协议栈TSS组成。
3.根据权利要求1或2所述秘钥可配的P-CSCF服务器,其特征在于所述数据接口包括SH接口。
4.秘钥可配的会话***,包括用户终端和IMS网络,IMS网络包括HSS服务器和P-CSCF服务器,其特征在于P-CSCF服务器为如权利要求1-3任一项所述的秘钥可配的P-CSCF服务器,用户终端与P-CSCF服务器连接,P-CSCF服务器通过数据接口与HSS服务器连接,上述用户终端、P-CSCF服务器和HSS服务器配合能够完成注册用户数据的加密和解密。
5.秘钥可配的会话方法,其特征在于选用如权利要求4所述的秘钥可配的会话***,在执行用户注册流程中,P-CSCF服务器接收注册用户数据后,密钥配置模块和TPM模块配合产生秘钥,并通过秘钥对注册用户数据进行加密;在执行用户呼叫流程中,P-CSCF服务器根据携带有用户的IMPU的INVITE消息,获取秘钥,根据秘钥调用用户的IMPU的解密接口,对注册用户数据解密。
6.根据权利要求5所述的秘钥可配的会话方法,其特征在于执行用户注册流程,包括如下步骤:
S1、用户终端向IMS网络发起Registe消息后,P-CSCF服务器向HSS服务器发送携带有用户的IMPU的UDR/PUR请求消息;
S2、HSS服务器向P-CSCF服务器返回UDA/PUA响应消息,P-CSCF服务器获取注册用户数据;
S3、P-CSCF服务器通过秘钥配置模块设定秘钥句柄的取值范围,通过TPM模块动态产生秘钥,基于秘钥句柄的取值范围以及动态产生的秘钥对注册用户数据加密,实现P-CSCF服务器上用户注册流程。
7.根据权利要求6所述的秘钥可配的会话方法,其特征在于步骤S1中,用户终端向IMS网络服务器发起注册请求, P/S-CSCF服务器接收到Registe消息后,在本地构造UDR/PUR请求消息,并通过SH接口将UDR/PUR请求消息传入HSS服务器;所述Registe消息携带有用户的注册时间,所述UDR/PUR请求消息携带有用户的IMPU。
8.根据权利要求7所述的秘钥可配的会话方法,其特征在于步骤S2中,HSS服务器通过UDA/PUA响应消息整体或者分段将注册用户数据发送至P-CSCF服务器中,P-CSCF服务器接收到UDA/PUA响应消息后,将Registe消息携带的用户的注册时间更新至本地。
9.根据权利要求6所述的秘钥可配的会话方法,其特征在于步骤S3中,包括如下步骤:
根据用户的IMPU设定秘钥句柄的取值范围;
预先选择加密算法,通过调用TPM命令接口创建并加载秘钥;
在设定的秘钥句柄的取值范围内获取并加载秘钥的句柄及公钥和私钥,对注册用户数据进行加密,并向用户终端回复200 OK响应消息。
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