技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于身份群簽的PMIPV6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
[0002] 近幾年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊徊糠?。伴隨著無(wú)線移動(dòng)設(shè)備的快速成長(zhǎng)，人們可以在任何時(shí)候任何地點(diǎn)借助移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入，體驗(yàn)不同類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。移動(dòng)IPv6保證了不論移動(dòng)IPv6設(shè)備位于何處以及與移動(dòng)IPv6設(shè)備通信的其他設(shè)備是否支持移動(dòng)IPv6，都始終可以對(duì)移動(dòng)IPv6
節(jié)點(diǎn)進(jìn)行
訪問。與移動(dòng)IPv4相比其具有更大的地址空間，路由優(yōu)化，入口過濾及動(dòng)態(tài)移動(dòng)代理發(fā)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。代理移動(dòng)IPv6作為移動(dòng)IPv6的擴(kuò)展，最大的特點(diǎn)是簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)端的控制，減少了用戶參與移動(dòng)性管理的過程。同時(shí)由于其較短的切換延遲與較低的信令開銷，PMIPv6越來(lái)越成為人們研究的熱點(diǎn)。
[0003] 然而，為了使PMIPv6能夠快速普及，其不得不面對(duì)諸如中間人攻擊，重放攻擊，拒絕服務(wù)攻擊，偽裝攻擊等一系列安全威脅，如何保證該網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的隱私及通信安全則成為了其必須要面對(duì)的問題。為了解決這一問題，許多專家學(xué)者采用集中式認(rèn)證方式來(lái)解決這一問題，所謂集中式認(rèn)證，即每一次PMIPv6實(shí)體之間的相互認(rèn)證，都要通過AAA
服務(wù)器。這就加大了AAA服務(wù)器的認(rèn)證壓
力，同時(shí)由于認(rèn)證信息需要遠(yuǎn)距離傳輸，這就導(dǎo)致了實(shí)體等待確認(rèn)時(shí)間過長(zhǎng)；為了解決這個(gè)難題，無(wú)需AAA服務(wù)器直接參與的本地認(rèn)證服務(wù)被提出，但在此過程中，為了證明實(shí)體身份的合法性，這些方案在認(rèn)證過程中還要直接或間接的驗(yàn)證來(lái)自AAA服務(wù)器的證書的合法性，這不僅對(duì)證書的保存的安全性提出了要求，還造成了相對(duì)較高的計(jì)算代價(jià)。同時(shí)在上述方案中大多數(shù)方案移動(dòng)實(shí)體的真實(shí)身份是完全暴露給對(duì)方的，利用被暴露的真實(shí)身份，敵手可以準(zhǔn)確知曉合法移動(dòng)實(shí)體的
位置信息及移動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)敵手更容易偽裝成合法實(shí)體進(jìn)行非法接入。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 針對(duì)
現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供基于身份群簽的PMIPV6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)及方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種基于身份群簽的PMIPV6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)，包括：第三方信任中心STR和若干個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包括一個(gè)本地移動(dòng)錨LMA，若干個(gè)移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG，以及在PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或不同PMIPv6網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)的若干個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；第三方信任中心STR生成并發(fā)布公共參數(shù)；
[0007] 第三方信任中心STR對(duì)于所有其他實(shí)體成員默認(rèn)可信，接受移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的注冊(cè)
申請(qǐng)，為PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG、本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)公私鑰對(duì)，并且作為群主為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN頒發(fā)群成員證書；
[0008] 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG時(shí)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間初始接入認(rèn)證：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG代表其所在的PMIPv6網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書生成群簽名，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的普通簽名進(jìn)行相互認(rèn)證，在移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG認(rèn)證完成后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書發(fā)送給與其連接的本地移動(dòng)錨LMA計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰，保證合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的切換接入；
[0009] 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG之間切換時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN根據(jù)由本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)的匿名公鑰、群成員證書計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的
假名和私鑰，并以該假名的身份來(lái)實(shí)現(xiàn)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)切換認(rèn)證。
[0010] 采用所述的系統(tǒng)進(jìn)行基于身份群簽的PMIPV6匿名接入認(rèn)證的方法，包括：
[0011] 步驟1：第三方信任中心STR生成并發(fā)布公共參數(shù)；
[0012] 步驟2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)，為PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG、本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)公私鑰對(duì)，并且作為群主為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN頒發(fā)群成員證書；
[0013] 步驟3：監(jiān)測(cè)各PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN所處的狀態(tài)：如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN處于初始狀態(tài)即移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)的狀態(tài)，則執(zhí)行步驟4；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN處于同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)狀態(tài)，則執(zhí)行步驟5；
[0014] 步驟4：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG時(shí)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間初始接入認(rèn)證：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG代表其所在的PMIPv6網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書生成群簽名，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的普通簽名進(jìn)行相互認(rèn)證，在移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG認(rèn)證完成后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書發(fā)送給與其連接的本地移動(dòng)錨LMA計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰，保證合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的切換接入；
[0015] 步驟5：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG之間切換時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN根據(jù)由本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)的匿名公鑰、群成員證書計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的假名和私鑰，并以該假名的身份來(lái)實(shí)現(xiàn)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)切換認(rèn)證。
[0016] 所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)M向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)如下：
[0017] 首先，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)rMN∈Z*q、隨機(jī)數(shù)N1∈Z*q、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KMN-STR以及多個(gè)隨機(jī)數(shù)xi∈Z*q(i＝1…n)；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算申請(qǐng)加入第三方信任中心STR作為群主的群變量M＝{rMNxiP，xiP，rMNP}；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN利用第三方信任中心STR的公鑰PKSTR，將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的身份標(biāo)識(shí)IDMN、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KMN-STR、群變量M以及隨機(jī)數(shù)N1做加密，得到密文CMN-STR；
[0018] 然后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-STR發(fā)送給第三方信任中心STR；
[0019] 第三方信任中心STR運(yùn)用自己的私鑰SKSTR解密密文CMN-STR，并且生成移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN作為群成員的多個(gè)群成員證書CertMN_i＝{Si，EXPMN，rMNxiP}(i…n)，其中Si＝SKSTRH2(EXPMN，rMNxiP)，EXPMN為群成員證書CertMN_i的有效期；運(yùn)用共享密鑰KMN-STR加密N1和CertMN_i得到密文CSTR-MN；
[0020] 然后，第三方信任中心STR將該密文CSTR-MN發(fā)送給MN；
[0021] 最后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在收到來(lái)自第三方信任中心STR的密文CSTR-MN后，解密密文CSTR-MN并驗(yàn)證密文CSTR-MN中的隨機(jī)數(shù)N1，如果驗(yàn)證成功，則存儲(chǔ)群成員證書CertMN_i，此
時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的注冊(cè)過程完成，如果驗(yàn)證不成功，則注冊(cè)失敗。
[0022] 所述本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)如下：
[0023] 首先，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG選擇隨機(jī)數(shù)rMN/MAG∈Z*q、隨機(jī)數(shù)N2∈Z*q、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KLMA/MAG-STR；本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG計(jì)算rMN/MAGP；并利用第三方信任中心STR的公鑰PKSTR，將本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的身份標(biāo)識(shí)IDLMA/MAG、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KLMA/MAG-STR、rLMA/MAGP以及隨機(jī)數(shù)N2做加密，得到密文CLMA/MAG-STR；
[0024] 然后，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將密文CLMA/MAG-STR發(fā)送給第三方信任中心STR；
[0025] 第三方信任中心STR運(yùn)用自己的私鑰SKSTR解密密文CLMA/MAG-STR，并且生成本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG＝SKSTRPKLMA/MAG，其中公鑰PKLMA/MAG＝H2(IDLMA/MAG||EXPLMA/MAG，rLMA/MAGP)，H2為第三方信任中心STR定義的哈希函數(shù)，EXPLMA/MAG表示本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG的有效期；運(yùn)用共享密鑰KMN-STR加密SKLMA/MAG，EXPLMA/MAG和N2得到密文CSTR-LMA/MAG；
[0026] 然后，第三方信任中心STR將該密文CSTR-LMA/MAG發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG；
[0027] 最后，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG在收到來(lái)自第三方信任中心STR的密文CSTR-LMA/MAG后，解密密文CSTR-MN并驗(yàn)證密文CSTR-MN中的隨機(jī)數(shù)N2，如果驗(yàn)證成功，則存儲(chǔ)本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG和有效期EXPLMA/MAG，此時(shí)本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的注冊(cè)過程完成，如果驗(yàn)證不成功，則注冊(cè)失敗。
[0028] 所述步驟4，包括：
[0029] 步驟4.1：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)N3、xiP，并將N3、xiP對(duì)應(yīng)的群成員證書CertMN_i同時(shí)間戳T1生成群簽名SignMN；
[0030] 步驟4.2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將群簽名SignMN、群成員證書CertMN_i、時(shí)間戳T1和隨機(jī)數(shù)N3發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0031] 步驟4.3：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的時(shí)間戳TS1：若該時(shí)間戳TS1不新鮮，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入
請(qǐng)求，否則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的群成員證書CertMN_i及群簽名SignMN：如果不合法，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則執(zhí)行步驟4.4；
[0032] 步驟4.4：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書CertMN_i發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA；
[0033] 步驟4.5：本地移動(dòng)錨LMA通過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN群成員證書CertMN_i內(nèi)的信息計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 和本地移動(dòng)錨LMA與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的共享密鑰KLMA-MN，本地移動(dòng)錨LMA利用該共享密鑰KLMA-MN計(jì)算包含移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN匿名公鑰的密文CLMA-MN；本地移動(dòng)錨LMA存儲(chǔ)群成員證書CertMN_i和對(duì)應(yīng)的共享密鑰KLMA-MN；
[0034] 步驟4.6：本地移動(dòng)錨LMA將密文CLMA-MN和rLMAP發(fā)送回移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0035] 步驟4.7：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1首先選擇隨機(jī)數(shù)N4，然后利用自己的私鑰SKMAG1將移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1的身份標(biāo)識(shí)IDMAG1、本地移動(dòng)錨LMA的身份標(biāo)識(shí)IDLMA、rMAG1P、rLMAP、有效期EXPMAG1、當(dāng)前時(shí)間戳T2進(jìn)行簽名得到簽名SignMAG1，然后計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1之間的共享密鑰KMAG1-MN，最后運(yùn)用共享密鑰KMAG1-MN加密隨機(jī)數(shù)N3、N4，得到密文CMAG1-MN；
[0036] 步驟4.8：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1將簽名SignMAG1、密文CMAG1-MN、CLMA-MN及IDMAG1、IDLMA、rMAG1P、rLMAP、EXPMAG1、T2一起發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；
[0037] 步驟4.9：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1發(fā)送的時(shí)間戳T2：若該時(shí)間戳T2不新鮮，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1私鑰的有效期EXPMAG1，如果不在有效期范圍內(nèi)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1簽名SignMAG1的有效性，如果不合法，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1、本地移動(dòng)錨LMA之間的共享密鑰KMN-MAG1，KMN-LMA；運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG1解密密文CMAG1-MN，確認(rèn)隨機(jī)數(shù)N3并獲得N4，解密密文CLMA-MN，獲得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 并保存本地移動(dòng)錨LMA的身份標(biāo)識(shí)IDLMA和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1之間的共享密鑰KMN-MAG1將隨機(jī)數(shù)N4做加密得到密文CMN-MAG1；
[0038] 步驟4.10：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-MAG1發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0039] 步驟4.11：在收到密文CMN-MAG1后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1首先運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG1解密CMN-MAG1獲得隨機(jī)數(shù)，若該隨機(jī)數(shù)等于N4，則認(rèn)證成功，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的認(rèn)證關(guān)系被建立，否則認(rèn)證失敗，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求。
[0040] 所述步驟5，包括：
[0041] 步驟5.1：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN隨機(jī)選擇SMN∈Z*q，計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的假名 和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的私鑰 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)N5，并對(duì)該隨機(jī)數(shù)N5、時(shí)間戳T3，以及群成員證書CertMN_i運(yùn)用私鑰 簽名得到簽名SignMN；
[0042] 步驟5.2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將簽名SignMN、假名 時(shí)間戳T3、群成員證書CertMN_i以及隨機(jī)數(shù)N5一起發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0043] 步驟5.3：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的時(shí)間戳T3，若該時(shí)間戳T3不新鮮，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的簽名SignMN，如果不合法，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則執(zhí)行步驟5.4；
[0044] 步驟5.4：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書CertMN_i以及移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的協(xié)商密鑰參數(shù)rMAG2P發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA；
[0045] 步驟5.5：本地移動(dòng)錨LMA根據(jù)群成員證書CertMN_i取出共享密鑰KLMA-MN，并利用該共享密鑰加密移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的密鑰協(xié)商參數(shù)rMAG2P得到密文CLMA-MN；
[0046] 步驟5.6：本地移動(dòng)錨LMA將密文CLMA-MN發(fā)送回移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0047] 步驟5.7：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2選擇隨機(jī)數(shù)N6，計(jì)算共享密鑰KMAG2-MN，并利用該共享密鑰加密隨機(jī)數(shù)N5、N6，以及時(shí)間戳T4獲得密文CMAG2-MN；
[0048] 步驟5.8：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2將密文CLMA-MN、密文CMAG2-MN發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；
[0049] 步驟5.9：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN運(yùn)用共享密鑰KMN-LMA解密密文CLMA-MN，獲得移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享協(xié)商密鑰，然后移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN根據(jù)移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享協(xié)商密鑰計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享密鑰KMN-MAG2，并根據(jù)該共享密鑰KMN-MAG2解密密文CMAG2-MN，獲得隨機(jī)數(shù)N5、N6，若隨機(jī)數(shù)N5驗(yàn)證不通過則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG2加密隨機(jī)數(shù)N6得到密文CMN-MAG2；
[0050] 步驟5.10：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-MAG2發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0051] 步驟5.11：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG2解密密文CMN-MAG2獲得隨機(jī)數(shù)，若該隨機(jī)數(shù)等于N6，則認(rèn)證成功，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的認(rèn)證關(guān)系被建立，否則認(rèn)證失敗，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求。
[0052] 有益效果：
[0053] 本發(fā)明將基于身份的代理簽名方案，應(yīng)用在PMIPv6協(xié)議的移動(dòng)管理過程當(dāng)中，基于身份群簽名技術(shù)的運(yùn)用取消了公鑰證書，減少了公鑰證書的存儲(chǔ)和合法性驗(yàn)證，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名，保護(hù)了MN的隱私。層次化的設(shè)計(jì)保證了各實(shí)體之間的分工明確，減少了STR與LMA的計(jì)算及認(rèn)證代價(jià)。我們的方案既保證了認(rèn)證過程的安全性又擁有較高的效率。
附圖說(shuō)明
[0054] 圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的基于身份群簽的PMIPv6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0055] 圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)流程示意圖；
[0056] 圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式的本地移動(dòng)錨LMA或移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)流程示意圖；
[0057] 圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1的流程示意圖；
[0058] 圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式的域內(nèi)接入認(rèn)證過程的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
[0059] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。
[0060] 本實(shí)施方式是將基于身份群簽的PMIPv6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)及方法應(yīng)用到PMIPv6網(wǎng)絡(luò)接入認(rèn)證環(huán)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)用戶接入認(rèn)證的同時(shí)，充分保護(hù)認(rèn)證過程的安全性和效率。如圖1所示的基于身份群簽的PMIPv6匿名接入認(rèn)證系統(tǒng)包括：第三方信任中心STR和若干個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包括一個(gè)本地移動(dòng)錨LMA(Local?Mobility?Anchor，LMA)(LMA1，LMA2)，若干個(gè)移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG(Mobile?Access?Gateway，MAG)(MAG1～MAG4)，以及在PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或不同PMIPv6網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)的若干個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；第三方信任中心STR通過網(wǎng)絡(luò)與本地移動(dòng)錨LMA連接，本地移動(dòng)錨LMA連接移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG。
[0061] 整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)分為四層：第一層為系統(tǒng)信任根(System-trust?Root，STR)，作為第三方信任中心，對(duì)于PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有實(shí)體成員默認(rèn)可信；生成并發(fā)布公共參數(shù)，對(duì)所有PMIPv6網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體身份進(jìn)行審查，為PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有實(shí)體成員頒布公私鑰對(duì)，并且第三方信任中心作為群主運(yùn)用基于身份的群簽名機(jī)制為合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN頒發(fā)群成員證書，以保證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN后續(xù)匿名接入過程的實(shí)現(xiàn)；第二層為本地移動(dòng)錨LMA，分別與第三方信任中心STR、移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG連接，建立與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG雙向隧道來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，在負(fù)責(zé)管理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN綁定狀態(tài)的
基礎(chǔ)上，協(xié)助合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN生成可變的假名；為移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG頒發(fā)證書，為合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算匿名公鑰，參與PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)切換認(rèn)證為合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算匿名公鑰；第三層為移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG，代替移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN進(jìn)行移動(dòng)狀態(tài)管理，利用第三方信任中心STR頒發(fā)的私鑰計(jì)算簽名代表所在的PMIPv6網(wǎng)絡(luò)直接與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN進(jìn)行相互認(rèn)證，確保合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN接入，保證本地移動(dòng)錨LMA與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間進(jìn)行安全通信；第四層為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN，作為從一個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG構(gòu)成的子網(wǎng)切換到另一個(gè)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG構(gòu)成的子網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備，在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)(移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN初始接入的PMIPv6網(wǎng)絡(luò))和外地網(wǎng)絡(luò)(后續(xù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN接入的PMIPv6網(wǎng)絡(luò))之間漫游或在不同移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG之間切換移動(dòng)，通過與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG相互認(rèn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)的接入，并進(jìn)行信息交流，保證認(rèn)證雙方之間的安全性與可靠性。
[0062] 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG時(shí)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間初始接入認(rèn)證：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG代表其所在的PMIPv6網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書生成群簽名，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的普通簽名進(jìn)行相互認(rèn)證，在移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG認(rèn)證完成后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的群成員證書發(fā)送給與其連接的本地移動(dòng)錨LMA計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰，保證合法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的切換接入。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG之間切換時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN根據(jù)由本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)的匿名公鑰、群成員證書計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的假名和私鑰，并以該假名的身份來(lái)實(shí)現(xiàn)PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)切換認(rèn)證。
[0063] 為方便后續(xù)描述，給出如表1所示的標(biāo)識(shí)及說(shuō)明。
[0064] 表1相關(guān)標(biāo)識(shí)及說(shuō)明
[0065]
[0066]
[0067] 在本實(shí)施方式中運(yùn)用Chen?X，Zhang?F，Konidala?D?M等人提出的基于身份的群簽名方案，簡(jiǎn)稱為IDGS方案，Dan?Boneh，Ben?Lynn，Hovav?Shacham等人提出的短簽名方案，簡(jiǎn)稱為IBS方案，同時(shí)本發(fā)明中還會(huì)運(yùn)用Dan?B，F(xiàn)ranklin?M等人提出的基于身份的加密方案簡(jiǎn)稱BF方案以及現(xiàn)在普遍使用的AES對(duì)稱加密方案。
[0068] 一種基于身份群簽的PMIPV6匿名接入認(rèn)證方法，包括：
[0069] 步驟1：第三方信任中心STR生成并發(fā)布公共參數(shù)；
[0070] 生成并發(fā)布公共參數(shù)的過程如下：
[0071] 首先，生成一個(gè)q階的加法循環(huán)群G1、一個(gè)同樣階為q的乘法循環(huán)群GT和一個(gè)雙線性對(duì)e：G1×G1→GT；
[0072] 之后，選擇一個(gè)生成元P∈G1和第三方信任中心STR的私鑰 其中的 為1到q-1范圍的正整數(shù)；
[0073] 然后，計(jì)算第三方信任中心STR的公鑰Ppub＝SKSTRP；
[0074] 另外，定義三個(gè)安全哈希函數(shù)H1：{0，1}*×G1-＞Z*q，H2：{0，1}*×G1-＞G1，H3：{0，1}*-＞G1；
[0075] 最后，生成并發(fā)布公共參數(shù)Para＝{G1，GT，q，e，P，PPub，H1，H2，H3}。
[0076] 步驟2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)，為PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG、本地移動(dòng)錨LMA頒發(fā)公私鑰對(duì)，并且作為群主為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN頒發(fā)群成員證書；
[0077] 如圖2所示的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)的過程如下：
[0078] 首先，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)rMN∈Z*q、隨機(jī)數(shù)N1∈Z*q、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KMN-STR以及多個(gè)隨機(jī)數(shù)xi∈Z*q(i＝1…n)；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算申請(qǐng)加入第三方信任中心STR作為群主的群變量M＝{rMNxiP，xiP，rMNP}；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN利用第三方信任中心STR的公鑰PKSTR，利用Boneh?D和Franklin設(shè)計(jì)的基于身份的BF加密
算法，將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的身份標(biāo)識(shí)IDMN、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KMN-STR、群變量M以及隨機(jī)數(shù)N1做加密，得到密文CMN-STR＝Enc_BF_PKSTR＝{IDMN，KMN-STR，M，N1}；
[0079] 然后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-STR發(fā)送給第三方信任中心STR；
[0080] 在收到密文CMN-STR后，第三方信任中心STR運(yùn)用自己的私鑰SKSTR解密密文CMN-STR，并且生成移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN作為群成員的多個(gè)證書CertMN_i＝{Si，EXPMN，rMNxiP}(i…n)，其中Si＝SKsTRH2(EXPMN，rMNxiP)，EXPMN為證書CertMN_i的有效期；運(yùn)用共享密鑰KMN-STR加密N1和CertMN_i得到密文CSTR-MN＝Enc_AES_KSTR-MN{N1，CertMN_i}；
[0081] 然后，第三方信任中心STR將該密文CSTR-MN發(fā)送給MN；
[0082] 最后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在收到來(lái)自第三方信任中心STR的密文CSTR-MN后，解密密文CSTR-MN并驗(yàn)證密文CSTR-MN中的隨機(jī)數(shù)N1，如果驗(yàn)證成功，則存儲(chǔ)群成員證書CertMN_i，此時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的注冊(cè)過程完成，如果驗(yàn)證不成功，則注冊(cè)失敗。
[0083] 如圖3所示的本地移動(dòng)錨LMA或移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG向第三方信任中心STR申請(qǐng)注冊(cè)的過程如下：
[0084] 首先，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG選擇隨機(jī)數(shù)rMN/MAG∈Z*q、隨機(jī)數(shù)N2∈Z*q、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KLMA/MAG-STR；本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG計(jì)算rMN/MAGP；并利用第三方信任中心STR的公鑰PKSTR，采用Boneh?D和Franklin設(shè)計(jì)的基于身份的BF加密算法，將本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的身份標(biāo)識(shí)IDLMA/MAG、本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG與第三方信任中心STR之間的共享密鑰KLMA/MAG-STR、rLMA/MAGP以及隨機(jī)數(shù)N2做加密，得到密文CLMA/MAG-STR＝Enc_BF_PKSTR{IDLMA/MAG，KLMA/MAG-STR，rLMA/MAGP，N2}；
[0085] 然后，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將密文CLMA/MAG-STR發(fā)送給第三方信任中心STR；
[0086] 在收到CLMA/MAG-STR后，第三方信任中心STR運(yùn)用自己的私鑰SKSTR解密密文CLMA/MAG-STR，并且生成本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG＝SKSTRPKLMA/MAG，其中公鑰PKLMA/MAG＝H2(IDLMA/MAG||EXPLMA/MAG，rLMA/MAGP)，EXPLMA/MAG表示本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG的有效期；運(yùn)用共享密鑰KMN-STR加密SKLMA/MAG，EXPLMA/MAG和N2得到密文CSTR-LMA/MAG＝Enc_AES_KSTR-LMA/MAG{SKLMA/MAG，EXPLMA/MA，N2}；
[0087] 然后，第三方信任中心STR將該密文CSTR-LMA/MAG發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG；
[0088] 最后，本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG在收到來(lái)自第三方信任中心STR的密文CSTR-LMA/MAG后，解密密文CSTR-MN并驗(yàn)證密文CSTR-MN中的隨機(jī)數(shù)N2，如果驗(yàn)證成功，則存儲(chǔ)本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的私鑰SKLMA/MAG和有效期EXPLMA/MAG，此時(shí)本地移動(dòng)錨LMA和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG的注冊(cè)過程完成，如果驗(yàn)證不成功，則注冊(cè)失敗。
[0089] 步驟3：監(jiān)測(cè)各PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN所處的狀態(tài)：如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN處于初始狀態(tài)即移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)的狀態(tài)，則執(zhí)行步驟4；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN處于同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)狀態(tài)，則執(zhí)行步驟5；
[0090] 步驟4：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間初始接入認(rèn)證；
[0091] 以移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN首次接入PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1為例，所述步驟4，如圖4所示，包括：
[0092] 步驟4.1：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)N3、xiP，并將N3、xiP對(duì)應(yīng)的證書CertMN_i同時(shí)間戳T1利用IDGS算法(由Chaum和van?Heijst設(shè)計(jì)的基于身份的群簽算法)生成群簽名SignMN＝GroupSign_IDGS_xiP{CertMN_i，T1，N3}；
[0093] 步驟4.2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將群簽名SignMN、證書CertMN_i、時(shí)間戳T1和隨機(jī)數(shù)N3發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0094] 步驟4.3：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的時(shí)間戳TS1：若該時(shí)間戳TS1不新鮮，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的證書CertMN_i及群簽名SignMN：如果不合法，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則執(zhí)行步驟4.4；
[0095] 步驟4.4：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的證書CertMN_i發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA；
[0096] 步驟4.5：本地移動(dòng)錨LMA通過移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN證書CertMN_i內(nèi)的Si計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 同時(shí)利用證書CertMN_i內(nèi)的rMNxiP計(jì)算本地移動(dòng)錨LMA與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的共享密鑰KLMA-MN＝rLMArMNxiP，該共享密鑰KLMA-MN是根據(jù)DH密鑰交換算法將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的會(huì)話密鑰協(xié)商參數(shù)及本地移動(dòng)錨LMA的私鑰進(jìn)行計(jì)算得到的秘密值，本地移動(dòng)錨LMA利用該共享密鑰KLMA-MN計(jì)算包含移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN匿名公鑰的密文
本地移動(dòng)錨LMA存儲(chǔ)證書CertMN_i和對(duì)應(yīng)的共享密鑰KLMA-MN；
[0097] 步驟4.6：本地移動(dòng)錨LMA將密文CLMA-MN和rLMAP發(fā)送回移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0098] 步驟4.7：在收到來(lái)自本地移動(dòng)錨LMA的消息后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1首先選擇隨機(jī)數(shù)N4，然后利用自己的私鑰SKMAG1將移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1的身份標(biāo)識(shí)IDMAG1、本地移動(dòng)錨LMA的身份標(biāo)識(shí)IDLMA、rMAG1P、rLMAP、有效期EXPMAG1、當(dāng)前時(shí)間戳T2進(jìn)行簽名得到簽名SignMAG1＝Sign_IBS_SKMAG1{IDMAG1，IDLMA，rMAG1P，rLMAP，EXPMAG1，T2}，其中IBS為由Chaum和van?Heijst設(shè)計(jì)的基于身份的簽名算法，然后計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1之間的共享密鑰KMAG1-MN＝rMAG1rMNxiP，共享密鑰KMAG1-MN是根據(jù)DH密鑰交換算法將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的會(huì)話密鑰協(xié)商參數(shù)及移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1的私鑰進(jìn)行計(jì)算得到的秘密值，最后運(yùn)用共享密鑰KMAG1-MN加密隨機(jī)數(shù)N3、N4，得到密文CMAG1-MN＝Enc_AES_KMAG1-MN{N3，N4}；
[0099] 步驟4.8：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1將簽名SignMAG1、密文CMAG1-MN、CLMA-MN及IDMAG1、IDLMA、rMAG1P、rLMAP、EXPMAG1、T2一起發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；
[0100] 步驟4.9：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1發(fā)送的時(shí)間戳T2：若該時(shí)間戳T2不新鮮，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1私鑰的有效期EXPMAG1，如果不在有效期范圍內(nèi)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN驗(yàn)證移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1簽名SignMAG1的有效性，如果不合法，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN計(jì)算與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1、本地移動(dòng)錨LMA之間的共享密鑰KMN-MAG1＝rMNxirMAG1P，KMN-LMA＝rMNxirLMAP；運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG1解密密文CMAG1-MN，確認(rèn)隨機(jī)數(shù)N3并獲得N4，解密密文CLMA-MN，獲得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 并保存本地移動(dòng)錨LMA的身份標(biāo)識(shí)IDLMA和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰 利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1之間的共享密鑰KMN-MAG1將隨機(jī)數(shù)N4做加密得到密文CMN-MAG1＝Enc_AES_KMN-MAG1{N4}；
[0101] 步驟4.10：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-MAG1發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1；
[0102] 步驟4.11：在收到密文CMN-MAG1后，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1首先運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG1解密CMN-MAG1獲得隨機(jī)數(shù)，若該隨機(jī)數(shù)等于N4，則認(rèn)證成功，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的認(rèn)證關(guān)系被建立，否則認(rèn)證失敗，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求。
[0103] 步驟5：當(dāng)前正在連接的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG將自己與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的共享密鑰發(fā)送給同一PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)待接入的移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG，執(zhí)行PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)切換認(rèn)證；
[0104] 以移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在當(dāng)前接入的PMIPv6網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG1切換到移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2為例，如圖5所示，步驟5包括：
[0105] 步驟5.1：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN隨機(jī)選擇SMN∈Z*q，計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的假名 和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的私鑰 Si＝SKSTRH2(EXPMN，rMNxiP)，EXPMN為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN作為群
成員的有效期，rMNxiP為第三方信任中心STR從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN處獲得的群變量M中的值；
為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的匿名公鑰；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN選擇隨機(jī)數(shù)N5，并對(duì)該隨機(jī)數(shù)N5、時(shí)間戳T3，以及證書CertMN_i運(yùn)用私鑰 簽名得到簽名 {CertMN_，N5，rMAG1P，rLMAP，
EXPMAG1，T3}；
[0106] 步驟5.2：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將簽名SignMN、假名 時(shí)間戳T3、證書CertMN_i以及隨機(jī)數(shù)N5一起發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0107] 步驟5.3：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的時(shí)間戳T3，若該時(shí)間戳T3不新鮮，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2驗(yàn)證移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN發(fā)送的簽名SignMN，如果不合法，則移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求，否則執(zhí)行步驟5.4；
[0108] 步驟5.4：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的證書CertMN_i以及移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的協(xié)商密鑰參數(shù)rMAG2P發(fā)送給本地移動(dòng)錨LMA；
[0109] 步驟5.5：本地移動(dòng)錨LMA根據(jù)證書CertMN_i取出共享密鑰KLMA-MN，并利用該共享密鑰加密移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的密鑰協(xié)商參數(shù)rMAG2P得到密文CLMA-MN＝Enc_AES_KLMA-MN{rMAG2P}；
[0110] 步驟5.6：本地移動(dòng)錨LMA將密文CLMA-MN發(fā)送回移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0111] 步驟5.7：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2選擇隨機(jī)數(shù)N6，計(jì)算共享密鑰KMAG2-MN，并利用該共享密鑰加密隨機(jī)數(shù)N5、N6，以及時(shí)間戳T4獲得密文CMAG2-MN＝Enc_AES_KLMA-MN{N5，N6}；
[0112] 步驟5.8：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2將密文CLMA-MN、密文CMAG2-MN發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN；
[0113] 步驟5.9：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN運(yùn)用共享密鑰KMN-LMA解密密文CLMA-MN，獲得移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享協(xié)商密鑰，然后移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN根據(jù)移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享協(xié)商密鑰計(jì)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2的共享密鑰KMN-MAG2，并根據(jù)該共享密鑰KMN-MAG2解密密文CMAG2-MN，獲得隨機(jī)數(shù)N5、N6，若隨機(jī)數(shù)N5驗(yàn)證不通過則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN停止接入請(qǐng)求，否則，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG2加密隨機(jī)數(shù)N6得到密文CMN-MAG2＝Enc_AES_KMN-MAG2{N6}；
[0114] 步驟5.10：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN將密文CMN-MAG2發(fā)送給移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2；
[0115] 步驟5.11：移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2運(yùn)用共享密鑰KMN-MAG2解密密文CMN-MAG2獲得隨機(jī)數(shù)，若該隨機(jī)數(shù)等于N6，則認(rèn)證成功，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的認(rèn)證關(guān)系被建立，否則認(rèn)證失敗，移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG2拒絕移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN的接入請(qǐng)求。
