專利名稱：一種基于microSD型的無線接入設(shè)備及其安全認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)，尤其涉及microSD型無線網(wǎng)卡。
背景技術(shù)：
microSD卡是一種極細(xì)小的快閃存儲器卡，它的體積為15mmXllmmXlmm，是當(dāng)前最細(xì)小的記憶卡。microSD卡格式源自SanDisk創(chuàng)造，microSD卡被目前的大部分手機(jī)支持。無線局域網(wǎng)(WLAN)以其價格低廉、組網(wǎng)靈活、支持高速無線數(shù)據(jù)接入及開放頻段等獨特的魅力不僅在金融、醫(yī)療、制造、零售等行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用，而且正在受到通信設(shè)備制造商、通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的青睞。以通信運(yùn)營商一中國電信為例，其C+W(CDMA+WLAN)業(yè)務(wù)就是通過WLAN對⑶MA 網(wǎng)所作出的補(bǔ)充，支持此業(yè)務(wù)的手機(jī)產(chǎn)品和CDMA無線上網(wǎng)卡能夠使電信用戶在WLAN覆蓋區(qū)域里，通過接入WLAN網(wǎng)，高速便捷地使用中國電信的各項數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而有效地減小了 CDMA的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。隨著手機(jī)用戶對上網(wǎng)需求的日益加大，CDMA、GSM、3G等網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷逐漸增加，因此通過WLAN直接接入Internet (互聯(lián)網(wǎng))的意義也開始逐漸凸顯重大。然而，目前由于運(yùn)營商對用戶接入其所屬網(wǎng)絡(luò)的限制，即一個SIM/UIM卡只能接入到與其相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)，因此直接導(dǎo)致通信用戶無法通過非其所屬通信運(yùn)營商的WLAN 來接入Internet，即中國移動用戶無法通過中國聯(lián)通、中國電信的WLAN來接入Internet， 中國聯(lián)通用戶無法通過中國移動、中國電信的WLAN來接入Internet，中國電信用戶無法通過中國移動、中國聯(lián)通的WLAN來接入hternet。此外，在用戶接入運(yùn)營商WLAN之后，且在其接入hternet之前，一個首要問題就是如何實現(xiàn)手機(jī)的安全接入認(rèn)證。目前，手機(jī)安全接入認(rèn)證是通過SIM/UIM卡來實現(xiàn)的，而一個SIM/UIM卡只能認(rèn)證與其相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)，因此直接導(dǎo)致無法正常進(jìn)行安全認(rèn)證，進(jìn)一步導(dǎo)致用戶無法接入到hternet。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種夠能解決以上問題的基于microSD型的無線接入設(shè)備及其安全認(rèn)證方法。在第一方面，本發(fā)明提供了一種無線接入設(shè)備，該無線接入設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)microSD 卡形態(tài)相同。該無線接入設(shè)備包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊和安全處理模塊。無線網(wǎng)絡(luò)模塊用于接入通信運(yùn)營商的無線局域網(wǎng)。安全處理模塊接收來自該終端的按SDIO命令格式下發(fā)的安全處理命令，并基于該命令啟動安全算法，然后再通知終端獲取該安全算法計算結(jié)果，從而完成對該終端的安全認(rèn)證，以便該終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。 較佳地，該無線接入設(shè)備還包括接口處理器，該接口處理器用于接收來自終端的命令，并識別該命令是否為無線局域網(wǎng)命令或者是安全認(rèn)證命令，再將識別到的無線局域
4網(wǎng)命令發(fā)送至無線網(wǎng)絡(luò)模塊，將識別到的該安全認(rèn)證命令發(fā)送至安全處理模塊。較佳地，該無線接入設(shè)備的地址空間被映射為第1功能區(qū)和第2功能區(qū)，該第1功能區(qū)對應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)模塊的地址空間，第2功能區(qū)對應(yīng)安全處理模塊的地址空間。且第2功能區(qū)包括交換命令和數(shù)據(jù)的消息通道及讀寫屬性和控制操作的控制寄存器。在第二方面，本發(fā)明提供了一種使終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的安全認(rèn)證方法，該終端設(shè)備包括用于使其接入無線局域網(wǎng)的無線接入設(shè)備，且該無線接入設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)mi croSD卡形態(tài)相同。該安全認(rèn)證方法包括以下步驟首先，接收來自終端的且包含隨機(jī)數(shù)的SDIO命令；其中，該隨機(jī)數(shù)根據(jù)IMSI、Si生成。其次，基于該SDIO命令啟動安全算法。然后，通過SDIO中斷通知終端獲取該安全算法的計算結(jié)果。接著，終端響應(yīng)中斷后讀取該計算結(jié)果，再將該計算結(jié)果通過無線局域網(wǎng)發(fā)送至運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器。最后，認(rèn)證服務(wù)器驗證通過后允許該終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。本發(fā)明適用于所有具有microSD卡槽的手持移動終端，且通過在該手持移動終端中裝載本發(fā)明的microSD型無線接入設(shè)備，使該手持移動終端能夠接入到任何運(yùn)營商的 WLAN中(而不限于該手持移動終端所屬運(yùn)營商)，并通過該WLAN直接使用互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。本發(fā)明在為用戶提供高速便捷上網(wǎng)服務(wù)的同時，也大大減輕了運(yùn)營商其他通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。


下面將參照附圖對本發(fā)明的具體實施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，在附圖中圖1是本發(fā)明一個實施例的基于microSD型無線接入設(shè)備及與其相連手持移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一個實施例的inunction UFounction 2地址空間映射示意圖；圖3是本發(fā)明一個實施例的基于microSD型無線接入設(shè)備的安全認(rèn)證流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的無線接入設(shè)備是與標(biāo)準(zhǔn)microSD卡形態(tài)(尺寸和規(guī)格)完全相同的一種無線網(wǎng)卡。該設(shè)備能夠在手持式移動終端(如手機(jī))中的microSD卡槽上實現(xiàn)裝載和移除，并能夠獨立完成無線網(wǎng)絡(luò)的接入，同時能夠通過SDIO接口與手持式設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的交換。圖1是本發(fā)明一個實施例的基于microSD型無線接入設(shè)備及與其相連手持移動終端的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，手持移動終端160與無線接入設(shè)備lOOGiiicroSD型的無線接入設(shè)備)之間的數(shù)據(jù)傳輸，是通過將該無線接入設(shè)備100裝載到該手持移動終端160 WmicroSD 卡槽中實現(xiàn)的。在詳細(xì)介紹該無線接入設(shè)備100中各模塊具體功能之前，首先闡述該無線接入設(shè)備邏輯地址空間的映射。該無線接入設(shè)備100的接口是一種SDIO型接口，SDIO是在SD標(biāo)準(zhǔn)上定義的一種外設(shè)接口。SDIO能夠被映射成多個功能區(qū)，除去通用1/0區(qū)(Function 0)，可以有7個功能區(qū)(Function 1-7)。本實施例將該無線接入設(shè)備100的地址空間映射為Function 0 (第0功能區(qū))、 Founction 1 (第1功能區(qū))、Function 2(第2功能區(qū))。其中，F(xiàn)unction O對應(yīng)通用I/ 0區(qū)(通用輸入輸出區(qū))的地址空間；Rnmctionl對應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)模塊130的地址空間； Founction 2對應(yīng)安全處理模塊140的地址空間。圖2是本發(fā)明一個實施例的inunction UFounction 2地址空間映射示意圖；其中，左側(cè)圖是inunction 1地址空間映射示意圖，右側(cè)圖是inunction 2的地址空間映射示意圖。圖2中，F(xiàn)ounction 1地址空間完全復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)卡的地址空間，即采用 AR6002的地址空間映射；Function 2的地址空間分為兩部分，一部分為消息通道(Mail Box)，另一部分為控制寄存器。該消息通道(Mail Box)是交換命令和數(shù)據(jù)的功能區(qū)。一個例子中，Mail Box用于傳送隨機(jī)數(shù)、算法運(yùn)算結(jié)果等?？刂萍拇嫫魇亲x寫屬性和控制操作的功能區(qū)。一個例子中，控制寄存器用于存放IMSI和設(shè)置Ki等。其中，該IMSI是國際上為唯一識別一個移動用戶所分配的號碼，通過該號碼能夠得到用戶的手機(jī)號；該Ki是無線接入設(shè)備與通信運(yùn)營商之間加密數(shù)據(jù)傳遞的密鑰。下面闡述圖1中各模塊的功能及工作原理。圖1中，手持移動終端I60是具有microSD卡槽的手機(jī)終端。無線接入設(shè)備100 包括SDIO物理接口 110、接口處理器120、無線網(wǎng)絡(luò)模塊130和安全處理模塊140。其中，接口處理器120包括SDIO設(shè)備接口 121和SDIO主機(jī)接口 122。SDIO物理接口 110是該無線接入設(shè)備100與手持移動終端160的物理接口，用于與手持移動終端160進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的傳輸。一個例子中，該SDIO物理接口是一個金手指接口。接口處理器120中的SDIO設(shè)備接口 121通過該SDIO物理接口 110接收來自手持移動終端160的手機(jī)信號命令，并識別該手機(jī)信號命令；若識別出該命令為WLAN命令，則將該WLAN命令發(fā)送通過該SDIO主機(jī)接口 122發(fā)送至無線網(wǎng)絡(luò)模塊130 ；若識別出該命令為安全認(rèn)證命令，則將該安全認(rèn)證命令發(fā)送至安全處理模塊140。具體地，該手機(jī)信號命令是SDIO命令，接口處理器120通過查看該SDIO命令中的 Function 1和Function 2來識別該手機(jī)信號命令是否為WLAN命令或是安全認(rèn)證命令。無線網(wǎng)絡(luò)模塊130可以采用傳統(tǒng)SDIO無線網(wǎng)卡，該無線網(wǎng)絡(luò)模塊130用于使手持移動終端160連接到運(yùn)營商的AP (無線訪問接入點)，一旦該手持移動終端160連接上AP， 則該手持移動終端160就可以與運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行通信，此時手持移動終端160已接入到運(yùn)營商的WLAN中，但并未接入到互聯(lián)網(wǎng)。具體地，該無線網(wǎng)絡(luò)模塊130接收到來自接口處理器120的WLAN命令后，根據(jù)該 WLAN命令中!Auction 1的信息，將其所屬手持移動終端接入到運(yùn)營商的無線局域網(wǎng)中。在該手持移動終端160連接到無線局域網(wǎng)后，該手持移動終端160中的安全處理模塊140通過該無線局域網(wǎng)向運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器請求對該手持移動終端160安全認(rèn)證， 以便該手持移動終端160能夠接入hternet，具體安全認(rèn)證方法參見圖3。圖3是本發(fā)明一個實施例的基于microSD型無線接入設(shè)備的安全認(rèn)證流程圖。在步驟310，用戶需要連接hternet時，首先啟動手持移動終端的客戶端程序，然后該客戶端程序獲取該手持移動終端的IMSI，再將該IMSI發(fā)送至運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器。在步驟320，認(rèn)證服務(wù)器從其數(shù)據(jù)庫中查找該IMSI對應(yīng)的Si，然后根據(jù)該IMSI、 Si生成一個隨機(jī)數(shù)，再將該隨機(jī)數(shù)返回至該手持移動終端的客戶端程序。在步驟330，手持移動終端的客戶端程序接收到該隨機(jī)數(shù)后，將該隨機(jī)數(shù)寫入到 SDIO命令中Function 2的Mail Box里，然后再將該包含F(xiàn)unction2的SDIO命令發(fā)送至安全處理模塊140。在步驟340，安全處理模塊140接收到該SDIO命令后，啟動安全算法，然后將由該算法得到的計算結(jié)果寫回Mail Box。一個例子中，該安全算法為A3算法。在步驟350，接口處理器120通過SDIO中斷通知手持移動終端160獲取由安全算法得到的計算結(jié)果。在步驟360，客戶端程序響應(yīng)中斷，并向Mail Box讀取該計算結(jié)果，然后將該計算結(jié)果通過無線局域網(wǎng)發(fā)送至運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器。在步驟370，認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)該計算結(jié)果驗證該手持移動終端160是否有權(quán)限接入互聯(lián)網(wǎng)，驗證通過后，該手持移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)。需要說明的是，本發(fā)明不限于手持移動終端設(shè)備，其適用于所有具有microSD卡槽的終端設(shè)備。綜上所述，本發(fā)明的無線接入設(shè)備兼具WLAN接入功能及安全認(rèn)證功能，解決了需要通過外置于終端設(shè)備的無線網(wǎng)卡來接入WLAN，以及解決了需要通過SIM/UIM卡來完成安全認(rèn)證的問題。本發(fā)明將此兩種功能集成在一個物理設(shè)備一無線接入設(shè)備100中，并通過將該無線接入設(shè)備裝載至microSD型卡槽中，從而實現(xiàn)了終端設(shè)備能夠通過非其所屬通信運(yùn)營商的WLAN接入到hternet。顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下， 在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變， 都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種無線接入設(shè)備，其特征在于，該無線接入設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)microSD卡形態(tài)相同；所述無線接入設(shè)備包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊(130)和安全處理模塊(140)；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊(130)用于接入通信運(yùn)營商的無線局域網(wǎng)；所述安全處理模塊(140)接收來自所述終端的按SDIO命令格式下發(fā)的安全處理命令， 并基于該命令啟動安全算法，然后再通知該終端獲取該安全算法計算結(jié)果，從而完成對該終端的安全認(rèn)證，以便該終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，包括接口處理器(120)，該接口處理器用于接收來自所述終端的命令，并識別該命令是否為無線局域網(wǎng)命令或者是安全認(rèn)證命令，再將識別到的無線局域網(wǎng)命令發(fā)送至所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊(130)，將識別到的該安全認(rèn)證命令發(fā)送至所述安全處理模塊(140)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，包括SDIO物理接口(110)，該 SDIO物理接口用于與所述終端交換數(shù)據(jù)和命令。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述無線接入設(shè)備的地址空間映射為第1功能區(qū)(Function 1)和第2功能區(qū)(Function2)；且該第1功能區(qū)對應(yīng)所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊的地址空間，第2功能區(qū)對應(yīng)所述安全處理模塊的地址空間。
5.如權(quán)利要求4所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述第2功能區(qū)包括交換命令和數(shù)據(jù)的消息通道；和/或讀寫屬性和控制操作的控制寄存器。
6.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述消息通道用于傳送隨機(jī)數(shù)及算法計算結(jié)果；所述控制寄存器用于存放IMSI和Ki。
7.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述SDIO命令包含隨機(jī)數(shù)，且該隨機(jī)數(shù)根據(jù)IMSI、Si生成。
8.如權(quán)利要求7所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述終端通過所述無線局域網(wǎng)與運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器相連，且該終端包括獲取所述終端IMSI并將該IMSI發(fā)送至該認(rèn)證服務(wù)器的子模塊；基于來自認(rèn)證服務(wù)器的隨機(jī)數(shù)，向所述安全處理模塊發(fā)送包含該隨機(jī)數(shù)的SDIO命令的子模塊；其中，該隨機(jī)數(shù)根據(jù)IMSI、Si生成；從所述安全處理模塊中讀取所述安全算法計算結(jié)果，并將該計算結(jié)果發(fā)送至該認(rèn)證服務(wù)器的子模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述認(rèn)證服務(wù)器包括接收來自所述終端的IMSI，并根據(jù)該IMSI查找Si，再根據(jù)該IMSI、Si生成隨機(jī)數(shù)的子模塊；接收所述安全算法計算結(jié)果，并根據(jù)該計算結(jié)果驗證所述終端是否有權(quán)限接入互聯(lián)網(wǎng)的子模塊。
10.如權(quán)利要求1所述的一種無線接入設(shè)備，其特征在于，所述終端為手機(jī)終端。
11.一種使終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的安全認(rèn)證方法，其特征在于，該終端設(shè)備包括用于使其接入無線局域網(wǎng)的無線接入設(shè)備，且該無線接入設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)microSD卡形態(tài)相同；所述安全認(rèn)證方法包括步驟a，接收來自所述終端的且包含隨機(jī)數(shù)的SDIO命令；其中，該隨機(jī)數(shù)根據(jù)IMSI、Si 生成；步驟b，基于所述SDIO命令啟動安全算法； 步驟c，通過SDIO中斷通知所述終端獲取該安全算法的計算結(jié)果； 步驟d，所述終端響應(yīng)中斷后讀取所述計算結(jié)果，再將該計算結(jié)果通過所述無線局域網(wǎng)發(fā)送至運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器；步驟e，認(rèn)證服務(wù)器驗證通過后允許該終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。
12.如權(quán)利要求11所述的一種使終端設(shè)備通過無線局域網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)的安全認(rèn)證方法，其特征在于，在步驟a之前包括步驟e，所述終端獲取該終端的IMSI，并將該IMSI發(fā)送至運(yùn)營商的認(rèn)證服務(wù)器； 步驟f，認(rèn)證服務(wù)器從其數(shù)據(jù)庫中查找該IMSI對應(yīng)的Si，然后根據(jù)該IMSI、Si生成一個隨機(jī)數(shù)，再將該隨機(jī)數(shù)返回至所述終端；步驟g，該終端接收到該隨機(jī)數(shù)后，發(fā)送包含該隨機(jī)數(shù)的SDIO命令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于microSD型的無線接入設(shè)備及其安全認(rèn)證方法。本發(fā)明的無線接入設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)microSD卡的形態(tài)相同，且該無線接入設(shè)備包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊和安全處理模塊。該無線網(wǎng)絡(luò)模塊用于接入運(yùn)營商的無線局域網(wǎng)。該安全處理模塊基于該無線局域網(wǎng)對該無線接入設(shè)備所屬終端進(jìn)行安全認(rèn)證，以便該終端訪問互聯(lián)網(wǎng)。本發(fā)明的無線接入設(shè)備能夠使其所屬終端方便地接入到無線局域中，在為用戶提供高速便捷上網(wǎng)服務(wù)的同時，也大大減輕了運(yùn)營商的通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。本發(fā)明適用于所有具有microSD卡槽的終端設(shè)備中。
文檔編號H04W88/02GK102209322SQ201010209810
公開日2011年10月5日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者卜冀春, 張溯, 許操 申請人:中科芯集成電路股份有限公司, 無錫中科龍澤信息科技有限公司