專利名稱：多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全傳輸，尤其涉及一種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法。
背景技術(shù)：
多媒體組播業(yè)務(wù)是目前正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的重要業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)主要是關(guān)于一種單點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方式，即從一個(gè)數(shù)據(jù)源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)播發(fā)多媒體數(shù)據(jù)至多個(gè)用戶終端，以便更有效利用無(wú)線資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中該數(shù)據(jù)源稱之為組播業(yè)務(wù)中心。
多媒體組播業(yè)務(wù)廣泛應(yīng)用很多行業(yè)，如數(shù)字電視、軟件更新、軍事應(yīng)用和移動(dòng)通信。以數(shù)字電視為例，接收組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送電視節(jié)目等數(shù)據(jù)的用戶應(yīng)是經(jīng)登記被授權(quán)的合法用戶，并且考慮到按時(shí)、按流量等不同的計(jì)費(fèi)方式，組播業(yè)務(wù)中心還需進(jìn)行用戶認(rèn)證及相應(yīng)的計(jì)費(fèi)處理。
為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，組播業(yè)務(wù)中心通常使用公用信道傳輸組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)至多個(gè)用戶終端。但是基于前述所述的安全和計(jì)費(fèi)考慮，需要對(duì)組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)密性保護(hù)。
最常見的機(jī)密性保護(hù)是將組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包成的組播報(bào)文經(jīng)加密處理才在傳輸鏈路上傳輸。每一被授權(quán)的用戶預(yù)先獲得業(yè)務(wù)密鑰，所述業(yè)務(wù)密鑰是用以解密組播業(yè)務(wù)中心加密的組播報(bào)文。當(dāng)組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送加密的組播報(bào)文時(shí)，每個(gè)合法用戶利用業(yè)務(wù)密鑰即可得到組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。由此確保被加密的組播報(bào)文只有授權(quán)用戶才能解讀。
利用多用戶共享一業(yè)務(wù)密鑰來(lái)解決組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保密問題的關(guān)鍵是業(yè)務(wù)密鑰的生成和分發(fā)，這種生成和分發(fā)應(yīng)該滿足未授權(quán)用戶無(wú)法獲得業(yè)務(wù)密鑰。也就是說(shuō)，不僅從未被授權(quán)的用戶無(wú)法獲得業(yè)務(wù)密鑰用以解讀組播報(bào)文，而且也包括退出組播業(yè)務(wù)的用戶終端無(wú)法解讀退出之后組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的組播報(bào)文，以及新加入組播業(yè)務(wù)的用戶終端也無(wú)法解讀加入之前組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的組播報(bào)文。
正是由于用戶可以在組播業(yè)務(wù)進(jìn)行中動(dòng)態(tài)加入和退出(用戶關(guān)系發(fā)生變化)，使得組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性提出了新的挑戰(zhàn)。目前，現(xiàn)有技術(shù)主要采用前向加密和后向加密兩種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法來(lái)保護(hù)組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性。
前向加密就是當(dāng)有用戶退出組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)中心生成新業(yè)務(wù)密鑰并發(fā)送至各個(gè)未退出組播業(yè)務(wù)的授權(quán)用戶，以保證退出組播業(yè)務(wù)的用戶無(wú)法利用本用戶已有的密鑰解密組播業(yè)務(wù)中心后繼發(fā)送的組播報(bào)文。
后向加密就是當(dāng)新用戶加入組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)中心生成新業(yè)務(wù)密鑰并發(fā)送至各個(gè)授權(quán)用戶，以保證新加入組播業(yè)務(wù)的接收者無(wú)法解密加入以前組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的組播報(bào)文。
每當(dāng)有用戶加入或退出時(shí)都需要更新組播的加密密鑰，而當(dāng)加入到某項(xiàng)組播業(yè)務(wù)的用戶數(shù)較多時(shí)，用戶的加入和退出就會(huì)比較頻繁，相當(dāng)?shù)?，在整個(gè)組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)中用于業(yè)務(wù)密鑰產(chǎn)生及更新方面的開銷就會(huì)增大，進(jìn)而影響系統(tǒng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
還是以數(shù)字電視為例，組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括一組播業(yè)務(wù)中心及若干用戶終端，組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)每更新一業(yè)務(wù)密鑰時(shí)，首先組播業(yè)務(wù)中心生成一新業(yè)務(wù)密鑰，然后將所述新的業(yè)務(wù)密鑰通過(guò)密鑰更新報(bào)文發(fā)送至各個(gè)用戶終端。若更新過(guò)于頻率，不僅占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源，而且影響整個(gè)組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的速度。并且還需保證退出組播業(yè)務(wù)的用戶無(wú)法從密鑰更新報(bào)文中獲得新的業(yè)務(wù)密鑰，現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)起來(lái)具有一定難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)有大量用戶退出或大量新用戶加入該項(xiàng)組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)頻繁更新業(yè)務(wù)密鑰而引起用于業(yè)務(wù)密鑰產(chǎn)生及更新的開銷大，進(jìn)而影響系統(tǒng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量的技術(shù)問題。
為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，所述多媒體組播業(yè)務(wù)包括組播業(yè)務(wù)中心和若干被授權(quán)用戶，所述業(yè)務(wù)密鑰用以所述用戶解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的經(jīng)加密處理的包含組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的組播報(bào)文，包括(1)所述組播業(yè)務(wù)中心預(yù)先設(shè)置更新業(yè)務(wù)密鑰的更新條件；(2)當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，判斷是否滿足更新條件，若否，進(jìn)行步驟(2)；反之，進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程所述組播業(yè)務(wù)中心集中更新所有授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)密鑰，產(chǎn)生并發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰，以使當(dāng)前所有被授權(quán)用戶獲得所述新的業(yè)務(wù)密鑰。
其中，步驟(1)的更新條件包括所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的定時(shí)器的計(jì)時(shí)值大于等于一閾值；步驟(1)和步驟(2)之間還包括當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化且所述定時(shí)器未打開時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心啟動(dòng)定時(shí)器；步驟(2)還包括每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，定時(shí)器中的計(jì)時(shí)值歸零。
而且還可以是，步驟(1)的更新條件包括所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于一閾值；步驟(1)和步驟(2)之間還包括當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，將計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值加1；步驟(2)還包括每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值歸零。
本發(fā)明采用以下的一種方式實(shí)現(xiàn)，首先，步驟(1)之前還包括所述組播業(yè)務(wù)中心保存每個(gè)被授權(quán)用戶及各自對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述加密密鑰用以解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送加密的包含新業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文。
當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心刪除所述用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
并且，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心保存所述新用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
另外，步驟(2)中所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰具體為所述組播業(yè)務(wù)中心分別用本中心保存的各個(gè)加密密碼加密包含新業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文。
本發(fā)明還公開了另一種實(shí)現(xiàn)方法，首先，步驟(1)之前還包括建立并保存所述組播業(yè)務(wù)中心作為根節(jié)點(diǎn)至各個(gè)用戶作為葉子節(jié)點(diǎn)由至少一級(jí)中間節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)連接組成的密鑰樹，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)保存從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及本葉子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述加密密鑰和節(jié)點(diǎn)密鑰是用以解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送包含業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，所述組播業(yè)務(wù)中心保存各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下包含的每個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
并且，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，在所述密鑰樹的某個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下添加所述新用戶，所述組播業(yè)務(wù)中心保存所述中間節(jié)點(diǎn)與所述新用戶的關(guān)系及所述新用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述新用戶保存本用戶的加密密鑰及根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
還有，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為指被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心刪除所述用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰及從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
步驟(2)中所述更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程還包括所述組播業(yè)務(wù)中心產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)密鑰被刪除的中間節(jié)點(diǎn)的新節(jié)點(diǎn)密鑰，并分別用所述中間節(jié)點(diǎn)下所有保存的加密密鑰加密所述新節(jié)點(diǎn)密鑰，以使當(dāng)前被授權(quán)的葉子節(jié)點(diǎn)獲得新的節(jié)點(diǎn)密鑰。
步驟(2)中所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰具體為
所述組播業(yè)務(wù)中心分別用節(jié)點(diǎn)密鑰來(lái)加密所述密鑰更新報(bào)文，以使當(dāng)前的所述葉子節(jié)點(diǎn)利用本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)密鑰或加密密鑰來(lái)解密，獲得所述加密密鑰。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置更新條件，定時(shí)或批量更新業(yè)務(wù)密鑰，以降低更新密鑰的開銷，尤其是某項(xiàng)組播業(yè)務(wù)的用戶數(shù)量多且用戶的加入和退出比較頻繁時(shí)，減少生成業(yè)務(wù)密鑰的數(shù)量，提高組播業(yè)務(wù)中心的運(yùn)行效率，同時(shí)減少更新業(yè)務(wù)密鑰花費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)資源。
另外，本發(fā)明采用密鑰樹的方式建立與各個(gè)用戶的通信，在更新業(yè)務(wù)密鑰時(shí)，僅需利用各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)密鑰加密包含業(yè)務(wù)密鑰的更新密鑰報(bào)文，還可以減少更新密鑰時(shí)的信息數(shù)量，加快密鑰更新速度。


圖1為本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的流程圖；圖2為組播業(yè)務(wù)中心與用戶之間采用一層密鑰樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的第一實(shí)施例的流程圖；圖4為組播業(yè)務(wù)中心與用戶之間采用多層密鑰樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的第二實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，具體說(shuō)明本發(fā)明。
目前，一項(xiàng)多媒體組播業(yè)務(wù)通常包括一個(gè)組播業(yè)務(wù)中心和若干被授權(quán)用戶，所述業(yè)務(wù)密鑰用以所述被授權(quán)用戶解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的加密的包含組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的組播報(bào)文。
請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的流程圖。其中每項(xiàng)多媒體組播業(yè)務(wù)通常包括一組播業(yè)務(wù)中心和若干被授權(quán)用戶，該方法包括以下步驟S110組播業(yè)務(wù)中心預(yù)先設(shè)置更新業(yè)務(wù)密鑰的更新條件；S120當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，判斷是否滿足更新條件，若否，進(jìn)行步驟S120；反之，進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程所述組播業(yè)務(wù)中心集中更新所有授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)密鑰，產(chǎn)生并發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰，以使當(dāng)前所有被授權(quán)用戶獲得所述新的業(yè)務(wù)密鑰。
由于現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)有大量用戶退出或大量新用戶加入該項(xiàng)組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)頻繁更新業(yè)務(wù)密鑰而引起用于業(yè)務(wù)密鑰產(chǎn)生及更新的開銷大，進(jìn)而影響系統(tǒng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。為此，本申請(qǐng)人通過(guò)來(lái)設(shè)置更新條件以達(dá)到延時(shí)更新或定時(shí)更新的目的，進(jìn)而減少組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)更新業(yè)務(wù)密鑰的次數(shù)。
更新條件可以根據(jù)具體的多媒體組播業(yè)務(wù)具體設(shè)置。比如，用戶關(guān)系發(fā)生變化(用戶關(guān)系發(fā)生變化包括新用戶獲得授權(quán)加入所述組播系統(tǒng)和被授權(quán)用戶退出所述組播系統(tǒng)成為未授權(quán)用戶)非常多且間隔時(shí)間非常短時(shí)，可以將更新條件設(shè)置成定時(shí)，即組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)周期性更新所述業(yè)務(wù)密鑰。
更新條件可以為所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的定時(shí)器的計(jì)時(shí)值大于等于一閾值。每當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，首先，判斷是否是系統(tǒng)更新業(yè)務(wù)密鑰后用戶關(guān)系第一次發(fā)生改變，即所述定時(shí)器是否打開，若定時(shí)器打開，則說(shuō)明用戶關(guān)系發(fā)生變化并非是系統(tǒng)更新業(yè)務(wù)密鑰后用戶關(guān)系第一次發(fā)生變化。當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化是系統(tǒng)更新業(yè)務(wù)密鑰后用戶關(guān)系第一次發(fā)生變化時(shí)，打開定時(shí)器，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。然后，判斷是否滿足更新條件------定時(shí)器的計(jì)時(shí)值大于等于一閾值，若是，則系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)密鑰更新過(guò)程，并且每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，定時(shí)器中的計(jì)時(shí)值歸零。
更新條件還可以為所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于一閾值。在這種更新條件下，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值加1；然后，判斷是否滿足更新條件----計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于一閾值，若是，才進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程，并且每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值歸零。
本發(fā)明設(shè)置的更新條件并非局限于上面所述的三種條件，并且，所述組播業(yè)務(wù)中心也不是僅能設(shè)置計(jì)數(shù)器或定時(shí)器，可以根據(jù)更新條件來(lái)具體設(shè)置。比如多媒體組播業(yè)務(wù)在定時(shí)器不超過(guò)10S時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于20進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰及在定時(shí)器超過(guò)10S時(shí)就進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰。根據(jù)上述的更新條件，在所述組播業(yè)務(wù)中心需要設(shè)置計(jì)數(shù)器和定時(shí)器，并且在用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，不僅需要計(jì)時(shí)而且還需要計(jì)算用戶關(guān)系發(fā)生變化的次數(shù)。
以下就以兩個(gè)具體實(shí)施例為例，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法。
實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖2，組播業(yè)務(wù)中心與用戶之間采用一層密鑰樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在這種結(jié)構(gòu)下，組播業(yè)務(wù)中心與每個(gè)被授權(quán)用戶共享一個(gè)加密密鑰。組播業(yè)務(wù)中心利用加密密鑰來(lái)加密包含業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，每個(gè)被授權(quán)用戶利用加密密鑰來(lái)解密組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的密鑰更新報(bào)文。
請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的第一實(shí)施例的流程圖。
首先進(jìn)行步驟S210組播業(yè)務(wù)中心保存每個(gè)被授權(quán)用戶及各自對(duì)應(yīng)的加密密鑰。在組播業(yè)務(wù)中心上設(shè)置一加密密鑰存儲(chǔ)表，所述加密密鑰存儲(chǔ)表用以存儲(chǔ)每個(gè)被授權(quán)用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。當(dāng)然本發(fā)明的組播業(yè)務(wù)中心保存加密密鑰的形式并非局限于表；隨后進(jìn)行步驟S220所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的更新條件為定時(shí)器的計(jì)時(shí)值超過(guò)一閾值；隨后進(jìn)行步驟S230所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置一定時(shí)器；隨后進(jìn)行步驟S240若用戶關(guān)系發(fā)生變化，判斷是否是系統(tǒng)業(yè)務(wù)密鑰更新后的第一次用戶關(guān)系發(fā)生變化，即判斷定時(shí)器是否打開，若定時(shí)器未打開，則，組播業(yè)務(wù)中心啟動(dòng)定時(shí)器，否則進(jìn)行步驟S250；當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化是指被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心將該用戶標(biāo)記為非授權(quán)用戶，最簡(jiǎn)便的標(biāo)記操作為在加密密鑰存儲(chǔ)表中刪除所述用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)中心在加密密鑰存儲(chǔ)表中保存所述新用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
隨后判斷步驟S250判斷是否滿足更新條件，即定時(shí)器的計(jì)時(shí)值是否超過(guò)一閾值，若否，進(jìn)行步驟240；若是，則組播業(yè)務(wù)中心先生成新的業(yè)務(wù)密鑰，然后分別用本中心保存的各個(gè)當(dāng)前被授權(quán)用戶的加密密碼加密包含新業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，以便當(dāng)前被授權(quán)用戶能夠接收到新的業(yè)務(wù)密鑰，進(jìn)而當(dāng)前被授權(quán)用戶能夠解密所述組播報(bào)文，獲得組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，最后復(fù)位所述定時(shí)器。
通過(guò)上述更新方法更新業(yè)務(wù)密鑰，退出組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)的用戶雖然能夠接收到密鑰更新報(bào)文，但并不能解密所述密鑰更新報(bào)文，獲得業(yè)務(wù)密鑰。
在一項(xiàng)多媒體組播業(yè)務(wù)中，通過(guò)既存在新用戶獲得授權(quán)加入組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，也存在被授權(quán)用戶退出組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)。若只存在其中一種的特殊情況時(shí)，更新的方法類似，在此不再贅述。
實(shí)施例2在組播業(yè)務(wù)用戶數(shù)較多時(shí)，為了便于用戶管理，提高用戶密鑰更新的速度，可以采用多層密鑰樹結(jié)構(gòu)來(lái)建立組播業(yè)務(wù)中心和被授權(quán)用戶之間的通信。
請(qǐng)參閱圖4，其為多層密鑰樹結(jié)構(gòu)示意圖。這種多層密鑰結(jié)構(gòu)中，每個(gè)用戶作為一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)，組播業(yè)務(wù)中心作為根節(jié)點(diǎn)。組播業(yè)務(wù)中心和葉子節(jié)點(diǎn)之間至少設(shè)置一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)擁有從該節(jié)點(diǎn)到根結(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)密鑰，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)擁有從各自所處的葉子節(jié)點(diǎn)到樹的根節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)鏈路所經(jīng)過(guò)的包括葉子節(jié)點(diǎn)、各層中間節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的所有節(jié)點(diǎn)密鑰和加密密鑰。
請(qǐng)參閱圖5，其為多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法的第二實(shí)施例的流程圖。
步驟S310建立如圖4所示的密鑰樹，即建立并保存所述組播業(yè)務(wù)中心作為根節(jié)點(diǎn)至各個(gè)用戶作為葉子節(jié)點(diǎn)由至少一級(jí)中間節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)連接組成的密鑰樹。比如該多媒體組播業(yè)務(wù)中的用戶分布在四個(gè)小區(qū)，則可以預(yù)先設(shè)置四個(gè)中間節(jié)點(diǎn)及各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)密鑰，組播業(yè)務(wù)中心利用所述節(jié)點(diǎn)密鑰加密包含業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，保存節(jié)點(diǎn)密鑰的用戶可以利用所述節(jié)點(diǎn)密鑰匙解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的密鑰更新報(bào)文。然后，將分別屬于每個(gè)小區(qū)的用戶作為該小區(qū)對(duì)應(yīng)的中間節(jié)點(diǎn)下屬的葉子節(jié)點(diǎn)，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)保存從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及本葉子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述加密密鑰是用以解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送包含業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，所述組播業(yè)務(wù)中心保存各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下包含的每個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
隨后進(jìn)行步驟S320所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的更新條件為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值超過(guò)一閾值；隨后進(jìn)行步驟S330所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置一計(jì)數(shù)器；隨后進(jìn)行步驟S340若用戶關(guān)系發(fā)生變化，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值加1后重置計(jì)數(shù)值，并進(jìn)行步驟S350；當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，在所述密鑰樹的某個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下添加所新用戶，所述組播業(yè)務(wù)中心保存所述中間節(jié)點(diǎn)與所述新用戶的關(guān)系及所述新用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述新用戶保存本用戶的加密密鑰及根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為指被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心刪除所述用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰及從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
隨后判斷步驟S350判斷是否滿足更新條件，即計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否超過(guò)一閾值，若否，進(jìn)行步驟340；若是，則組播業(yè)務(wù)中心先生成新的業(yè)務(wù)密鑰，然后分別用節(jié)點(diǎn)密鑰及節(jié)點(diǎn)密鑰被刪除的所有葉子節(jié)點(diǎn)的加密密鑰來(lái)加密所述加密密鑰，以使當(dāng)前的所述葉子節(jié)點(diǎn)利用本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)密鑰或加密密鑰來(lái)解密，獲得所述業(yè)務(wù)密鑰，進(jìn)而當(dāng)前被授權(quán)用戶能夠解密所述組播報(bào)文，獲得組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，最后復(fù)位所述定時(shí)器。
實(shí)際更新過(guò)程中，若用戶關(guān)系發(fā)生變化是指被授權(quán)用戶退出組播業(yè)務(wù)時(shí)，在步驟S350的更新業(yè)務(wù)密鑰之前，所述組播業(yè)務(wù)中心產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)密鑰被刪除的中間節(jié)點(diǎn)的新節(jié)點(diǎn)密鑰，并分別用所述中間節(jié)點(diǎn)下所有保存的加密密鑰加密所述新節(jié)點(diǎn)密鑰，以使當(dāng)前被授權(quán)的葉子節(jié)點(diǎn)獲得新的節(jié)點(diǎn)密鑰。
這樣，所述組播業(yè)務(wù)中心更新業(yè)務(wù)密鑰就會(huì)很方便，即組播業(yè)務(wù)中心分別用節(jié)點(diǎn)密鑰來(lái)加密所述密鑰更新報(bào)文，以使當(dāng)前的所述葉子節(jié)點(diǎn)利用本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)密鑰或加密密鑰來(lái)解密，獲得所述加密密鑰。
采用上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行業(yè)務(wù)密鑰更新時(shí)，組播業(yè)務(wù)中心無(wú)需將密鑰更新報(bào)文用所有的保密密鑰進(jìn)行加密，組播業(yè)務(wù)中心只需用節(jié)點(diǎn)密鑰加密密鑰更新報(bào)文，該中間節(jié)點(diǎn)下所有的葉子節(jié)點(diǎn)都能解密所述密鑰更新報(bào)文，獲得業(yè)務(wù)密鑰。
這種結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)相結(jié)合的方式分發(fā)加密密鑰，可以減少更新密鑰時(shí)的信息數(shù)量加快密鑰更新速度。
本發(fā)明所指的業(yè)務(wù)密鑰更新，可以是組播業(yè)務(wù)中心產(chǎn)生密鑰然后將密鑰通過(guò)加密的方式傳遞給用戶，也可以是組播業(yè)務(wù)中心將生成組播業(yè)務(wù)密鑰所需要的信息通過(guò)加密方式傳遞給用戶。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，所述多媒體組播業(yè)務(wù)包括組播業(yè)務(wù)中心和若干被授權(quán)用戶，所述業(yè)務(wù)密鑰用以所述用戶解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的經(jīng)加密處理的包含組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的組播報(bào)文，其特征在于，包括(1)所述組播業(yè)務(wù)中心預(yù)先設(shè)置更新業(yè)務(wù)密鑰的更新條件；(2)當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，判斷是否滿足更新條件，若否，進(jìn)行步驟(2)；反之，進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程所述組播業(yè)務(wù)中心集中更新所有授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)密鑰，產(chǎn)生并發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰，以使當(dāng)前所有被授權(quán)用戶獲得所述新的業(yè)務(wù)密鑰。
2.如權(quán)利要求1所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，步驟(1)的更新條件包括所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的定時(shí)器的計(jì)時(shí)值大于等于一閾值；步驟(1)和步驟(2)之間還包括當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化且所述定時(shí)器未打開時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心啟動(dòng)定時(shí)器；步驟(2)還包括每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，定時(shí)器中的計(jì)時(shí)值歸零。
3.如權(quán)利要求1所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，步驟(1)的更新條件包括所述組播業(yè)務(wù)中心設(shè)置的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于一閾值；步驟(1)和步驟(2)之間還包括當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，將計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值加1；步驟(2)還包括每次更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程結(jié)束后，計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值歸零。
4.如權(quán)利要求2或3所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，步驟(1)之前還包括所述組播業(yè)務(wù)中心保存每個(gè)被授權(quán)用戶及各自對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述加密密鑰用以解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送加密的包含新業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文。
5.如權(quán)利要求4所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心刪除所述用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
6.如權(quán)利要求4或5所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心保存所述新用戶及對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
7.如權(quán)利要求5或6所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的保密密碼更新方法，其特征在于，步驟(2)中所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰具體為所述組播業(yè)務(wù)中心分別用本中心保存的各個(gè)加密密碼加密包含新業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文。
8.如權(quán)利要求2或3所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的保密密碼更新方法，其特征在于，步驟(1)之前還包括建立并保存所述組播業(yè)務(wù)中心作為根節(jié)點(diǎn)至各個(gè)用戶作為葉子節(jié)點(diǎn)由至少一級(jí)中間節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)連接組成的密鑰樹，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)保存從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及本葉子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述加密密鑰和節(jié)點(diǎn)密鑰是用以解密所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送包含業(yè)務(wù)密鑰的密鑰更新報(bào)文，所述組播業(yè)務(wù)中心保存各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰及各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下包含的每個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰。
9.如權(quán)利要求8所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為新用戶獲得授權(quán)加入所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，在所述密鑰樹的某個(gè)中間節(jié)點(diǎn)下添加所述新用戶，所述組播業(yè)務(wù)中心保存所述中間節(jié)點(diǎn)與所述新用戶的關(guān)系及所述新用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰，所述新用戶保存本用戶的加密密鑰及根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
10.如權(quán)利要求8或9所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化為指被授權(quán)用戶退出所述組播業(yè)務(wù)時(shí)，所述組播業(yè)務(wù)中心刪除所述用戶對(duì)應(yīng)的加密密鑰及從根節(jié)點(diǎn)到本葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的所有中間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)密鑰。
11.如權(quán)利要求10所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，步驟(2)中所述更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程還包括所述組播業(yè)務(wù)中心產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)密鑰被刪除的中間節(jié)點(diǎn)的新節(jié)點(diǎn)密鑰，并分別用所述中間節(jié)點(diǎn)下所有保存的加密密鑰加密所述新節(jié)點(diǎn)密鑰，以使當(dāng)前被授權(quán)的葉子節(jié)點(diǎn)獲得新的節(jié)點(diǎn)密鑰。
12.如權(quán)利要求9或11所述的多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，其特征在于，步驟(2)中所述組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰具體為所述組播業(yè)務(wù)中心分別用節(jié)點(diǎn)密鑰來(lái)加密所述密鑰更新報(bào)文，以使當(dāng)前的所述葉子節(jié)點(diǎn)利用本節(jié)點(diǎn)保存的節(jié)點(diǎn)密鑰或加密密鑰來(lái)解密，獲得所述加密密鑰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多媒體組播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)密鑰更新方法，多媒體組播業(yè)務(wù)包括組播業(yè)務(wù)中心和若干被授權(quán)用戶，業(yè)務(wù)密鑰用以用戶解密組播業(yè)務(wù)中心發(fā)送的經(jīng)加密處理的包含組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的組播報(bào)文，其特征在于，包括(1)組播業(yè)務(wù)中心預(yù)先設(shè)置更新業(yè)務(wù)密鑰的更新條件；(2)當(dāng)用戶關(guān)系發(fā)生變化時(shí)，判斷是否滿足更新條件，若否，進(jìn)行步驟(2)；反之，進(jìn)行更新業(yè)務(wù)密鑰過(guò)程組播業(yè)務(wù)中心集中更新所有授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)密鑰，產(chǎn)生并發(fā)送新的業(yè)務(wù)密鑰，以使當(dāng)前所有被授權(quán)用戶獲得所述新的業(yè)務(wù)密鑰。當(dāng)有大量用戶退出或大量新用戶加入該項(xiàng)組播業(yè)務(wù)時(shí)，組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)或延時(shí)等處理，減少更新業(yè)務(wù)密鑰的次數(shù)，進(jìn)而減少密鑰更新的開銷，提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L9/14GK1758593SQ20041008046
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月10日
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