СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ СЛУЖЕБНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕЛОСТНОСТИ ДАННЫХ В БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ

1. Способ уменьшения служебных данных информации для проверки целостности данных в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
обнаруживают ошибку целостности сообщения при приеме сообщения путем сравнения первого значения проверки целостности (ICV) со вторым значением ICV;
подсчитывают частоту ошибки целостности, если в сообщении обнаружена ошибка целостности; и
выполняют процедуру обновления ключа, если частота ошибки целостности оказывается больше некоторого порога.
2. Способ по п.1, в котором ключ содержит один из ключа аутентификации (AK) и ключа шифрования трафика (ТЕК).
3. Способ по п.1, в котором сообщение содержит одно из управляющего сообщения и модуля данных протокола (MPDU) кода аутентификации сообщения (MAC).
4. Способ по п.1, в котором значение ICV содержит одно из кода аутентификации сообщения, основанного на шифре (CMAC), и значения проверки целостности (ICV), основанного на счетчике улучшенного стандарта шифрования с режимом сцепления блоков шифра (CBC)-MAC(AES-CCM).
5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором сбрасывают частоту ошибки целостности на 0, когда обновляется ключ.
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором отбрасывают принятое сообщение, когда в принятом сообщении имеется ошибка целостности.
7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором принимают следующее сообщение с использованием обновленного ключа.
8. Способ по п.1, в котором первое значение ICV содержит некоторое значение, заключенное в сообщении, и второе значение ICV содержит некоторое значение, выведенное из ключа.
9. Способ по п.1, в котором выполнение процедуры обновления ключа, когда базовая станция принимает сообщение из терминала, содержит этапы, на которых:
отбрасывают на базовой станции первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции первый ключ шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа; и
передают из базовой станции в терминал сообщение уведомления, показывающее, что ключ шифрования является недействительным.
10. Способ по п.1, в котором выполнение процедуры обновления ключа, когда базовая станция принимает сообщение из терминала, содержит этапы, на которых:
отбрасывают на базовой станции первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа;
отбрасывают на базовой станции второе значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования нисходящей линии связи третьим значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи четвертым значением ключа.
11. Способ по п.1, в котором выполнение процедуры обновления ключа, когда терминал принимает сообщение из базовой станции, содержит этапы, на которых:
принимают на базовой станции сообщение уведомления из терминала, показывающее, что ключ шифрования является недействительным;
отбрасывают на базовой станции первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа.
12. Способ по п.1, в котором выполнение процедуры обновления ключа, когда терминал принимает сообщение из базовой станции, содержит этапы, на которых:
принимают на базовой станции сообщение уведомления из терминала, показывающее, что ключ шифрования является недействительным;
отбрасывают на базовой станции первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа;
отбрасывают на базовой станции второе значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
заменяют на базовой станции ключ шифрования нисходящей линии связи третьим значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
заменяют на базовой станции ключ шифрования восходящей линии связи четвертым значением ключа.
13. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют, является ли последовательность ключей шифрования (EKS) для синхронизации ключа действительной;
передают из базовой станции в терминал сообщение ТЕК_Invalid, если EKS оказывается недействительной:
принимают на базовой станции сообщение запроса TEK (TEK_Request) из терминала после того, как терминал принял сообщение ТЕК_Invalid; и
передают сообщение отклика TEK (TEK_reply) из базовой станции в терминал после того, как базовая станция приняла сообщение запроса TEK_Request.
14. Способ по п.1, в котором ключ обновляется, основываясь на алгоритме согласования ключей.
15. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют, является ли ключ действительным; и
отбрасывают сообщение, если ключ оказывается недействительным.
16. Устройство для уменьшения служебных данных информации для проверки целостности данных в беспроводной системе связи, причем устройство содержит:
аутентификатор сообщений, выполненный с возможностью обнаружения ошибки целостности принятого сообщения путем сравнения первого значения проверки целостности (ICV) со вторым значением ICV после приема сообщения;
процессор данных, выполненный с возможностью подсчета частоты ошибки целостности, если в сообщении обнаружена ошибка целостности; и
контроллер, выполненный с возможностью выполнения процедуры обновления ключа, если частота ошибки целостности оказывается больше некоторого порога.
17. Устройство по п.16, в котором ключ содержит один из ключа аутентификации (AK) и ключа шифрования трафика (ТЕК).
18. Устройство по п.16, в котором сообщение содержит одно из управляющего сообщения и модуля данных протокола (MPDU) кода аутентификации сообщения (MAC).
19. Устройство по п.16, в котором значение ICV содержит одно из кода аутентификации сообщения, основанного на шифре (CMAC), и значения проверки целостности (ICV), основанного на счетчике улучшенного стандарта шифрования с режимом сцепления блоков шифра (CBC)-MAC(AES-CCM).
20. Устройство по п.16, в котором процессор данных сбрасывает частоту ошибки целостности на 0, когда обновляется ключ.
21. Устройство по п.16, в котором контроллер отбрасывает принятое сообщение, когда в принятом сообщении имеется ошибка целостности.
22. Устройство по п.16, в котором контроллер принимает следующее сообщение с использованием обновленного ключа.
23. Устройство по п.16, в котором первое значение ICV содержит некоторое значение, заключенное в принятом сообщении, и второе значение ICV содержит некоторое значение, выведенное из ключа.
24. Устройство по п.16, в котором, когда базовая станция принимает сообщение из терминала:
контроллер отбрасывает первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи,
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа; и
контроллер передает в терминал сообщение уведомления, показывающее, что ключ шифрования является недействительным.
25. Устройство по п.16, в котором, когда базовая станция принимает сообщение из терминала:
контроллер отбрасывает первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи,
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа;
контроллер отбрасывает второе значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи третьим значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи четвертым ключом шифрования.
26. Устройство по п.16, в котором, когда терминал принимает сообщение из базовой станции:
контроллер принимает сообщение уведомления из терминала, показывающее, что ключ шифрования является недействительным;
контроллер отбрасывает первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа.
27. Устройство по п.16, в котором, когда терминал принимает сообщение из базовой станции:
контроллер принимает сообщение уведомления из терминала, показывающее, что ключ шифрования является недействительным;
контроллер отбрасывает первое значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи вторым значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи третьим значением ключа;
контроллер отбрасывает второе значение ключа из ключа шифрования нисходящей линии связи;
контроллер выполняет замену ключа шифрования нисходящей линии связи третьим значением ключа из ключа шифрования восходящей линии связи; и
контроллер выполняет замену ключа шифрования восходящей линии связи четвертым ключом шифрования.
28. Устройство по п.16, в котором контроллер определяет, является ли последовательность ключей шифрования (EKS) для синхронизации ключа действительной,
если EKS оказывается недействительной, то контроллер передает в терминал сообщение ТЕК_Invalid,
после того, как терминал принял сообщение ТЕК_Invalid, контроллер принимает сообщение запроса TEK (TEK_Request); и
после приема сообщения запроса TEK_Request контроллер передает в терминал сообщение отклика TEK (TEK_reply).
29. Устройство по п.16, в котором ключ обновляется, основываясь на алгоритме согласования ключей.
30. Устройство по п.16, в котором контроллер определяет, является ли ключ действительным, и
если ключ оказывается недействительным, то контроллер отбрасывает сообщение.
31. Способ уменьшения служебных данных для кода аутентификации сообщения, основанной на шифре (CMAC) управляющего сообщения в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
сравнивают при приеме управляющего сообщения первый порядковый номер (SN) ключа аутентификации (AK), используемого для управляющего сообщения, со вторым AK SN номером для определения того, является ли управляющее сообщение действительным;
проверяют, является ли CMAC код, заключенный в управляющем сообщении, действительным;
подсчитывают частоту генерации управляющего сообщения, содержащего недействительный CMAC код, если CMAC код является недействительным; и
обновляют AK, если частота генерации управляющего сообщения, содержащего недействительный CMAC код, больше заданного порога.
32. Способ по п.31, дополнительно содержащий этап, на котором сбрасывают частоту генерации управляющего сообщения, содержащего недействительный CMAC код, на 0, когда обновляется ключ.
33. Способ по п.31, дополнительно содержащий этап, на котором отбрасывают принятое сообщение, когда либо AK, либо CMAC код является недействительным.
34. Способ по п.31, дополнительно содержащий этап, на котором принимают следующее управляющее сообщение с использованием обновленного AK.
35. Способ по п.31, в котором обновление AK выполняют, основываясь на алгоритме согласования ключей.
36. Способ по п.31, в котором AK с первым SN номером содержит AK, используемый либо терминалом, либо базовой станцией, причем
если AK с первым SN номером содержит AK, используемый терминалом, то AK со вторым SN номером содержит AK, используемый базовой станцией, и
если AK с первым SN номером содержит AK, используемый базовой станцией, то AK со вторым SN номером содержит AK, используемый терминалом.
37. Способ по п.31, в котором проверка действительности CMAC кода содержит этап, на котором сравнивают CMAC код, передаваемый вместе с управляющим сообщением на стороне передачи, с CMAC кодом, генерируемым на стороне приема.
38. Способ по п.31, в котором CMAC код генерируют с использованием ключа аутентификации (AK).
39. Способ уменьшения служебных данных для проверки целостности модуля данных протокола уровня (MPDU) протокола управления доступом к среде (MAC) в беспроводной системе связи, причем способ содержит этапы, на которых:
сравнивают после приема MPDU последовательность ключей шифрования (EKS) первого ключа шифрования трафика (ТЕК), используемого для MPDU, с EKS второго ТЕК для определения того, является ли MPDU действительным;
определяют, является ли значение ICV, заключенное в MPDU, действительным;
подсчитывают частоту генерации MPDU, содержащего недействительное значение ICV, если значение ICV оказывается недействительным; и
обновляют ТЕК ключ, если частота генерации MPDU, содержащего недействительное значение ICV, больше заданного порога.
40. Способ по п.39, дополнительно содержащий этап, на котором сбрасывают частоту генерации MPDU, содержащего недействительное значение ICV, на 0, когда обновляется TEK.
41. Способ по п.39, дополнительно содержащий этап, на котором отбрасывают принятый MPDU, если либо ключ шифрования, либо значение ICV является недействительным.
42. Способ по п.39, дополнительно содержащий этап, на котором принимают следующий MPDU с использованием обновленного TEK.
43. Способ по п.39, в котором обновление TEK содержит этапы, на которых:
отбрасывают первое значение ключа из TEK нисходящей линии связи;
заменяют TEK нисходящей линии связи вторым значением ключа из TEK восходящей линии связи; и
замену TEK восходящей линии связи третьим значением ключа.
44. Способ по п.39, в котором обновление TEK содержит этапы, на которых:
отбрасывают первое значение ключа TEK нисходящей линии связи;
заменяют TEK нисходящей линии связи вторым значением ключа из TEK восходящей линии связи;
заменяют TEK восходящей линии связи третьим значением ключа;
отбрасывают второе значение ключа из TEK нисходящей линии связи;
заменяют TEK нисходящей линии связи третьим значением ключа из TEK восходящей линии связи; и
заменяют TEK восходящей линии связи четвертым ТЕК восходящей линии связи.
45. Способ по п.39, в котором обновление TEK содержит этапы, на которых:
информируют базовую станцию о том, что частота генерации MPDU, содержащего недействительное значение ICV, превышает заданную частоту;
при приеме уведомления о том, что TEK обновлен, передают сообщение запроса TEK_Request в базовую станцию и получают информацию для генерации TEK посредством приема сообщения отклика TEK_REPLY;
после получения информации для генерации TEK отбрасывают TEK нисходящей линии связи и изменяют TEK нисходящей линии связи на существующий TEK восходящей линии связи; и
изменяют TEK восходящей линии связи на новый TEK.
46. Способ по п.39, в котором первый TEK содержит AK, используемый либо терминалом, либо базовой станцией и в котором
- если первый TEK содержит AK, используемый терминалом, то второй TEK содержит AK, используемый базовой станцией, и
- если первый ТЕК содержит AK, используемый базовой станцией, то второй TEK содержит AK, используемый терминалом.
47. Способ по п.39, в котором определение того, является ли значение ICV действительным, содержит этап, на котором сравнивают значение ICV, передаваемое вместе с MPDU на стороне передачи, со значением ICV, генерируемым на стороне приема.
48. Способ по п.39, в котором значение ICV генерируют с использованием ключа шифрования.