CN111148094A - 5g用户终端的注册方法、用户终端设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种5G用户终端的注册方法、用户终端设备及介质，该方法包括：5G用户终端设备向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，注册申请包括该设备生成的临时身份对应的第一公钥；接收临时身份注册服务器返回的区块信息，并根据区块信息对区块链和区块链中的区块进行哈希值验证；当验证通过时，根据目标运营商的标识，从临时身份注册服务器返回的区块信息中查找获得目标运营商的公钥；根据预设加密算法，采用目标运营商的公钥以及第一公钥对自身的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给临时身份注册服务器进行身份注册。本发明实施例提供的方案，提高了5G用户终端设备在身份注册时的数据安全性和保密性。

Description

5G用户终端的注册方法、用户终端设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及区块链技术领域，尤其涉及一种5G用户终端的注册方法、用户终端设备及介质。
背景技术
在标准的5G注册流程中，5G用户终端设备(简称UE)中内插SIM卡，SIM卡中具有运营商的公钥，或者5G UE和运营商双方的共享密钥，任何中间人无法修改SIM卡内置的公钥，所以无法进行中间人攻击，但是在无SIM卡接入方案中，当无SIM卡的5G UE提交自己的公钥的时候，恶意中间人或者监听者很容易对公钥进行替换，而运营商也无法感知，这样5G UE和运营商之间的所有保密通信都可能被监听。
发明内容
本发明实施例提供一种5G用户终端的注册方法、用户终端设备及介质，用以提升无SIM卡的5G用户终端设备在身份注册时的数据安全性和保密性。
本发明实施例第一方面提供一种5G用户终端的注册方法，该方法包括：
5G用户终端设备向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥；所述5G用户终端设备接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证；当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，所述5G用户终端设备根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥；所述5G用户终端设备根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息为所述区块链中所有区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述注册申请中还包括目标运营商的标识。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息包括记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息还包括：所述区块链中所述第一区块的前N个区块和后M个区块的信息，其中，N和M为正整数。
本发明实施例第二方面提供一种5G用户终端设备，包括：
处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，当所述处理器执行所述指令时执行如下操作：向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥；接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证；当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥；根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息为所述区块链中所有区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述注册申请中还包括目标运营商的标识。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息包括记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息还包括：所述区块链中所述第一区块的前N个区块和后M个区块的信息，其中，N和M为正整数。
本发明实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
在本发明实施例中，5G用户终端设备通过将预先生成的临时身份对应的第一公钥携带在注册申请中发送给区块链中的临时身份注册服务器，使得临时身份注册服务器根据注册申请返回区块链的区块信息，5G用户终端设备根据临时身份注册服务器返回的区块信息，对区块链和区块链中的区块进行哈希值验证，并在验证通过时，根据目标运营商的标识，从临时身份注册服务器返回的区块信息中查找获得目标运营商的公钥，由于本发明实施例不是像现有技术那样直接将目标运营商的公钥发送给5G用户终端设备，而是将区块链的区块信息发送给5G用户终端设备，由于伪造区块链区块的难度远大于伪造运营商的公钥的难度，因而能够提高目标运营商公钥下发的安全性和保密性，进一步的，5G用户终端设备在获得目标运营商的公钥后，通过预设加密算法采用目标运营商的公钥和自身临时身份对应的第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密数据发送给临时身份注册服务器进行身份注册，能够提高5G用户终端设备向临时身份注册服务器发送永久身份公钥的安全性和保密性，进而使得整个注册过程的安全性和保密性得到保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种5G用户终端的注册方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种通信***的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种5G用户终端的注册方法的流程图；
图4是本申请实施例提供的一种5G用户终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的过程或结构的装置不必限于清楚地列出的那些结构或步骤而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程或装置固有的其它步骤或结构。
图1是本申请实施例提供的一种5G用户终端的注册方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101、5G用户终端设备向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥。
其中，本实施例所称的区块链是由运营商维护的一个区块链，临时身份注册服务器接入该区块链并在区块链中记录和维护所有运营商最新的公钥，5G UE或者其他终端设备可以作为区块链的节点接入到该区块链中，同时该区块链可以用于记录区块链上各节点的注册信息以及各节点相互之间的交易信息。其中，本实施例中所称的5G UE可以不具备完整区块链的接入功能，只要能够对区块链上的区块进行验证和解析，检索某一个指定条件下的区块记录的能力即可。
示例的，图2是本发明实施例提供的一种通信***的结构示意图，在图2所示的***中设备UE可理解为本实施例中所称的5G用户终端设备，运营商的5G核心网(5G Corenetwork，5GC)将运营商的公钥在区块链中进行记账，临时身份注册服务器接入区块链，并对各运营商的公钥进行记录和维护。在注册过程中，5G UE首先生成一个临时身份对应的公钥和私钥(为了便于区分以下简称第一公钥、第一私钥)，然后通过5G基站gNB将携带有第一公钥的注册申请发送给5GC中的接入与移动性管理功能单元(Access and MobilityManagement Function，AMF)或会话管理功能单元(Session Management Function，SMF)，由AMF或SMF通知用户面网元功能(User Plane Function，UPF)将注册申请转接到临时身份注册服务器，临时身份注册服务器接收到注册申请后，采用自身的私钥对区块链中所有区块的区块信息进行签名，并将签名后的信息返回给5G UE。其中，区块的区块信息包括但不局限于：本区块的哈希值、前一区块的哈希值，以及本区块的内容信息等。
步骤102、所述5G用户终端设备接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证。
5G UE在接收到临时身份注册服务器反馈的区块信息后首先基于预先得到的临时身份注册服务器的公钥对区块信息中的私钥签名进行验证，若验证通过，再进一步基于临时身份注册服务器反馈的各区块的区块信息计算各区块的哈希值，并将计算得到的各区块的哈希值与临时身份注册服务器反馈的区块信息中携带的各区块的哈希值进行比对，验证计算得到的各区块的哈希值是否与区块信息中记录的各区块的哈希值一致，并验证各区块的哈希值是否小于预设难度值，以及各区块中是否记录有前一区块的哈希值，若前述验证均通过，则根据目标运营商的标识从临时身份注册服务器反馈的区块信息中查找获得目标运营商的公钥。
步骤103、当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，所述5G用户终端设备根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥。
可选的，在一种可行的方式中，5G UE可以通过逐一遍历的方式，从临时身份注册服务器返回的各区块的区块信息中遍历获得目标运营商的公钥。
可选的，在另一种可行的方式中，为了提高5G UE查找目标运营商公钥的效率，在临时身份注册服务器反馈的区块信息中还可以添加目标区块的指针信息，其中目标区块为记录有目标运营商公钥的区块，目标区块的指针信息用于通知5G UE哪个区块是目标区块，这样5G UE根据目标区块的指针信息就能够快速准确的锁定目标区块，提高目标运营商公钥的获取效率。
步骤104、所述5G用户终端设备根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
本实施例所称的预设加密算法是5G UE和临时身份注册服务器共享的加密算法。为了确保5G UE发送的永久身份的第二公钥不被监听或替换，5G UE在将第二公钥发送给临时身份注册服务器之前需要根据预设加密算法，采用目标运营商的公钥或者目标运营商的公钥和第一公钥对第二公钥进行加密，加密后的数据采用5G UE的第一私钥签名后发送给临时身份注册服务器，临时身份注册服务器在接收到加密数据后，首先采用5G UE的第一公钥对加密数据的私钥签名进行验证，若验证通过，再基于预设加密算法对加密数据进行解密，得到5G UE的第二公钥，从而基于第二公钥对5G UE进行注册。
当然本领域技术人员应该理解的是，虽然上述实施例虽然只描述了对5G UE的第二公钥进行加密的方法，但是在实际场景中可以不仅仅对第二公钥进行加密，还可以对5GUE的其他注册信息进行加密，比如在一种可能的场景中还可以对5G UE的国际移动设备识别码(International Mobile Equipment Identity，IMEI)号进行加密，或者在又一种可能的场景中还可以对第二公钥和/或IMEI号的哈希值进行加密。
在本实施例中，5G用户终端设备通过将预先生成的临时身份对应的第一公钥携带在注册申请中发送给区块链中的临时身份注册服务器，使得临时身份注册服务器根据注册申请返回区块链的区块信息，5G用户终端设备根据临时身份注册服务器返回的区块信息，对区块链和区块链中的区块进行哈希值验证，并在验证通过时，根据目标运营商的标识，从临时身份注册服务器返回的区块信息中查找获得目标运营商的公钥，由于本发明实施例不是像现有技术那样直接将目标运营商的公钥发送给5G用户终端设备，而是将区块链的区块信息发送给5G用户终端设备，由于伪造区块链区块的难度远大于伪造运营商的公钥的难度，因而能够提高目标运营商公钥下发的安全性和保密性，进一步的，5G用户终端设备在获得目标运营商的公钥后，通过预设加密算法采用目标运营商的公钥和自身临时身份对应的第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密数据发送给临时身份注册服务器进行身份注册，能够提高5G用户终端设备向临时身份注册服务器发送永久身份公钥的安全性和保密性，进而使得整个注册过程的安全性和保密性得到保护。
图3是本申请实施例提供的一种5G用户终端的注册方法的流程图，如图3所示，在上述实施例的基础上，该方法包括：
步骤301、5G用户终端设备向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥和目标运营商的标识，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥。
本实施例中5G UE搜索自己周围的5G信号强度信息，根据自己周围各运营商的信号强度信息，确定目标运营商。从而将目标运营商的标识和自身的第一公钥携带在注册申请中发送给临时身份注册服务器。
步骤302、所述5G用户终端设备接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息，并根据所述第一区块的信息对所述区块链和所述第一区块进行哈希值验证。
示例的，在接收到第一区块的区块信息后，可以通过计算第一区块的哈希值，判断计算的哈希值是否与临时身份注册服务器反馈的第一区块的哈希值一致、计算得到的哈希值是否小于预设难度值，以及第一区块中是否包括上一区块的哈希值，若上述判断的结果全部为是，则验证通过，否则验证失败。当然这里仅为示例说明，并不是对比本申请验证方法的唯一限定。比如，在一些场景中，考虑到临时身份注册服务器向5G UE反馈的区块信息越多，区块信息被伪造的难度越大，因此，在将第一区块的区块信息返回给5G UE的基础上，还可以将第一区块之前的N个区块和第一区块之后的M个区块的区块信息也返回给5G UE，使得5G UE基于接收到的所有区块的区块信息进行哈希值验证。其中，N和M均为正整数，N和M的取值可以相同也可以不同，N和M的取值可以根据需要进行设定，N和/或M的取值越大注册数据的安全性和保密性越高。
步骤303、当所述区块链和所述第一区块均验证通过时，所述5G用户终端设备根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的第一区块的区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥。
步骤304、所述5G用户终端设备根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
在本实施例中，5G用户终端设备通过将预先生成的临时身份对应的第一公钥携带在注册申请中发送给区块链中的临时身份注册服务器，使得临时身份注册服务器根据注册申请返回区块链的区块信息，5G用户终端设备根据临时身份注册服务器返回的区块信息，对区块链和区块链中的区块进行哈希值验证，并在验证通过时，根据目标运营商的标识，从临时身份注册服务器返回的区块信息中查找获得目标运营商的公钥，由于本发明实施例不是像现有技术那样直接将目标运营商的公钥发送给5G用户终端设备，而是将区块链的区块信息发送给5G用户终端设备，由于伪造区块链区块的难度远大于伪造运营商的公钥的难度，因而能够提高目标运营商公钥下发的安全性和保密性，进一步的，5G用户终端设备在获得目标运营商的公钥后，通过预设加密算法采用目标运营商的公钥和自身临时身份对应的第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密数据发送给临时身份注册服务器进行身份注册，能够提高5G用户终端设备向临时身份注册服务器发送永久身份公钥的安全性和保密性，进而使得整个注册过程的安全性和保密性得到保护。
图4是本申请实施例提供的一种5G用户终端设备的结构示意图，如图4所示，设备40包括处理器41和存储器42，所述存储器42中存储有指令，当所述处理器41执行所述指令时执行如下操作：向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥；接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证；当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥；根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息为所述区块链中所有区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述注册申请中还包括目标运营商的标识。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息包括记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息。
在一种可能的实施方式中，所述临时身份注册服务器返回的区块信息还包括：所述区块链中所述第一区块的前N个区块和后M个区块的信息，其中，N和M为正整数。
本实施例提供的设备能够执行上述任一实施例的方法，其执行方式和效果类似，在这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一实施例提供的方法。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可以为磁盘、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
本发明实施例中的各个功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独的物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器、磁盘或光盘等。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种5G用户终端的注册方法，其特征在于，包括：
5G用户终端设备向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥；
所述5G用户终端设备接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证；
当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，所述5G用户终端设备根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥；
所述5G用户终端设备根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临时身份注册服务器返回的区块信息为所述区块链中所有区块的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注册申请中还包括目标运营商的标识。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述临时身份注册服务器返回的区块信息包括记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述临时身份注册服务器返回的区块信息还包括：所述区块链中所述第一区块的前N个区块和后M个区块的信息，其中，N和M为正整数。
6.一种5G用户终端设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，当所述处理器执行所述指令时执行如下操作：
向区块链中的临时身份注册服务器发送注册申请，所述注册申请包括所述5G用户终端设备生成的临时身份对应的第一公钥，所述区块链的区块中记录有运营商的公钥；
接收所述临时身份注册服务器根据所述注册申请返回的所述区块链的区块信息，并根据所述区块信息对所述区块链和所述区块链中的区块进行哈希值验证；
当所述区块链和所述区块链中的区块均验证通过时，根据目标运营商的标识，从所述临时身份注册服务器返回的所述区块信息中查找获得所述目标运营商的公钥；
根据预设加密算法，采用所述目标运营商的公钥以及所述第一公钥对自身永久身份对应的第二公钥进行加密，并将加密得到的加密数据发送给所述临时身份注册服务器进行身份注册。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述临时身份注册服务器返回的区块信息为所述区块链中所有区块的信息。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述注册申请中还包括目标运营商的标识。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述临时身份注册服务器返回的区块信息包括记录有所述目标运营商的公钥的第一区块的信息。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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