WO2018137488A1 - 安全实现方法、设备以及系统 - Google Patents

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WO2018137488A1 PCT/CN2018/071818 CN2018071818W WO2018137488A1 WO 2018137488 A1 WO2018137488 A1 WO 2018137488A1 CN 2018071818 W CN2018071818 W CN 2018071818W WO 2018137488 A1 WO2018137488 A1 WO 2018137488A1
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吴�荣
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Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a security implementation method, device, and system.
  • the data security protection adopts the hop-by-hop method, that is, segmentation for security protection.
  • the terminal device-base station-serving gateway-PDN gateway performs a security protection
  • the base station-service gateway performs a security protection
  • the service gateway-PDN gateway Perform a security protection between them. It can be seen that in the process of data transmission, if there is a problem in the intermediate node, it may lead to leakage of data. Moreover, encrypting and restoring data multiple times during data transmission also leads to waste of resources.
  • the technical problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a security implementation method, device and system, which realize end-to-end protection of data.
  • the embodiment of the present invention provides a security implementation method, including: a first device acquiring a session security policy and at least one key; the first device sending protection data to the second device, where the protection data Obtaining, according to the security policy of the session, the security of the session data of the session by using the at least one key, where the second device is configured to use the at least one key pair according to the security policy.
  • the protection data is restored to obtain the session data; wherein, when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access When the network node or the user plane node is used, the second device is a terminal device.
  • the at least one key includes: a first key and a second key, where the first key is used for the session The first security is protected, and the second key is used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate a protection manner of the session data, where the protection mode is A security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • a security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • the security policy is further used to indicate the first security algorithm, the second security algorithm, At least one of a key length and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, where The first key length is used to characterize the length of the first key, and the second key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where And the first key update time is used to represent an update time of the first key, and the second key update time is used to represent an update time of the second key.
  • the first security is cipherability and the second security is integrity.
  • the protection data further includes a parameter field, where the parameter field includes a first identifier field, a second identifier field, At least one of the third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session message, and the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length The field is used to indicate the length of the parameter field, the packet field is used to indicate the length of the packet when the packet is encrypted, and the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the first device acquires the security policy Specifically, the first device acquires the security policy from a policy controller.
  • the acquiring, by the first device, the security policy to the policy controller is: The access network node sends a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; the first device receives the security policy returned by the access network node, The security policy is obtained by the access network node sending a second request to the policy controller, where the second request is generated by the access network node based on the first request, including The security capabilities of the first device, the security requirements of the service, and the security requirements of the access network node.
  • the acquiring, by the first device, the security policy to the policy controller is: The access network node sends a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; and the first device receives the security policy returned by the access network node
  • the security policy is obtained by the access network node forwarding the second request to the policy controller by using at least one network element, where the second request is that the access network node is based on the first
  • the request is generated, including the security capability of the first device, the service security requirement, and the security requirement of the access network node.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session Manage network elements or mobile management entities.
  • the acquiring, by the first device, the security policy to the policy controller is: The access network node sends a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; and the first device receives the security policy returned by the access network node
  • the security policy is generated by the access network node according to a core network security policy and a security capability of the access network node, where the core network security policy is that the policy controller is based on the access network
  • the first request forwarded by the node is generated.
  • the first device when the second device is an access network node, the first device acquires at least one key specific The first device sends a third request to the authentication node by using the access network node; the first device acquires a basic key based on the third request, where the basic key is the first The device is generated after mutual authentication with the authentication node; the first device derives the at least one key based on the basic key.
  • the first device based on the basic key, deriving the at least one key, specifically The first device derives an intermediate key according to the basic key; the first device derives the at least one key according to the intermediate key.
  • the first device deriving an intermediate key, specifically: The first device is based on the first parameter, and derives an intermediate key according to the basic key, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, and a serial number for generating the intermediate key. At least one of a sequence number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the first device in conjunction with the fifteenth possible implementation manner of the first aspect, in a seventeenth possible implementation manner of the first aspect, the first device, according to the intermediate key, deriving the at least one key, specifically The first device is based on the second parameter, and deriving the at least one key according to the intermediate key; wherein the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, At least one of the nonce2, the air interface resource identifier, the air interface bearer identifier, the slice identifier, and the session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane. At least one of the integrity protection algorithm identifiers.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key and an air interface signaling integrity encryption key. At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes The header data and the load data.
  • a security implementation method including: determining, by a second device, a session identifier of a session; the second device acquiring a security policy of the session and at least one key; and the second device according to the session identifier Identifying protection data of the session sent by the first device, and recovering the protection data by using the at least one key according to a security policy of the session to obtain session data, wherein the protection data is the
  • the first device is configured to protect the security of the session data by using the at least one key according to the security policy of the session, where the first device is configured to use the at least one key pair according to the security policy.
  • the session data is encrypted to obtain the protection data;
  • the second device when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device For terminal equipment.
  • the at least one key includes: a first key and a second key, where the first key is used for the session The first security is protected, and the second key is used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate a protection manner of the session data, where the protection mode is A security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • a security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • the security policy is further used to indicate the first security algorithm, the second security algorithm, At least one of a key length and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, where The first key length is used to characterize the length of the first key, and the second key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where And the first key update time is used to represent an update time of the first key, and the second key update time is used to represent an update time of the second key.
  • the second device determines that the session identifier of the session is specifically: Determining, by the second device, the session identifier of the session by using the encapsulation header of the protection data; or, the second device determines the session identifier of the session by using the tunnel identifier in the encapsulation header of the protection data; or Determining, by the second device, the session identifier of the session by using an external IP packet header where the protection data is located; or, the second device passes the encapsulation header where the protection data is located and an external IP where the protection data is located
  • the packet header determines the session identifier of the session; or the second device determines the session identifier of the session by using a protocol data unit header where the protection data is located and an encapsulation header where the protection data is located; or The second device determines a session identifier of the session
  • the second device determines that the session identifier of the session is specifically Determining, by the second device, the session identifier of the session by using the air interface resource occupied by the session; or determining, by the second device, the session identifier of the session by using an air interface identifier of the air interface occupied by the session; or The second device determines the session identifier of the session by using an identifier of the data radio bearer occupied by the session; or the second device determines a session identifier of the session by using a parameter field in the protection data.
  • the first security is cipherability
  • the second security is integrity
  • the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field
  • the first identifier field is used to indicate that the message is a session message
  • the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length The field is used to indicate the length of the parameter field, the packet field is used to indicate the length of the packet when the packet is encrypted, and the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the second device when the second device is an access network node, the second device obtains the security
  • the policy is specifically: the second device acquires the security policy from the first network element, where the first network element is any one of an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a key controller.
  • the second device when the first network element is a policy controller, the second device is directed to the policy controller
  • the obtaining the security policy is: the second device receives the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; The device sends a second request to the policy controller, where the second request is generated based on the first request, including security capabilities of the first device, service security requirements, and security of the access network node
  • the second device receives the security policy returned by the policy controller, wherein the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the second device when the first network element is a policy controller, the second device is directed to the policy controller
  • the obtaining the security policy is: the second device receives the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; The device sends a second request to the policy controller by using at least one network element, where the second request is generated based on the first request, including a security capability, a service security requirement, and the The security policy of the access network node; the second device receives the security policy returned by the policy controller by the at least one network element, wherein the security policy is that the policy controller is configured according to the second request Generated.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session Manage network elements or mobile management entities.
  • the acquiring, by the second device, the security policy to the policy controller is: the second device Receiving a first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; and the second device forwards the first request to the policy controller The second device receives the core network security policy returned by the policy controller, and generates the security policy according to the core network security policy and the security capability of the access network node.
  • the second device when the second device is an access network node, The acquiring, by the second device, the at least one key is: the second device sends a third request to the key management center; and the second device receives the intermediate key returned by the key management center based on the third request, The intermediate key is derived based on a basic key, and the basic key is sent by the authentication node to the key management center; and the second device is based on the intermediate key Said at least one key.
  • the intermediate key is derived according to a first parameter, where the first parameter is And including at least one of the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, a sequence number of a data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the second device in conjunction with the seventeenth possible implementation manner of the second aspect, in the eighteenth possible implementation manner of the second aspect, the second device, according to the intermediate key, deriving the at least one key, specifically The second device is based on the second parameter, and deriving the at least one key according to the intermediate key; wherein the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, At least one of the nonce2, the air interface resource identifier, the air interface bearer identifier, the slice identifier, and the session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane. At least one of the integrity protection algorithm identifiers.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key and an air interface signaling integrity encryption key. At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • the second device when the second device is a user plane node, acquires the at least one key, specifically The second device requests the at least one key from the first network element, where the first network element is the first network element: an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a secret Any of the key controllers.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet is The header data and the load data are included.
  • the third aspect provides a security policy generation method, including: the policy controller receives a policy request sent by a target network element, where the policy request includes a security capability of the terminal device, a service security requirement, and a security requirement of the access network node. At least one of the policy controllers generates a security policy according to the target parameter, wherein the target parameter is generated according to the first request, including security capabilities of the terminal device, service security requirements, and security requirements of the access network node. At least one of the policy controllers sends a security policy to the access network node.
  • the target parameter further includes: a prefabricated security capability of the terminal device, where the prefabricated security capability of the terminal device is obtained from the authentication service controller AUSF owned.
  • the target parameter further includes: a security requirement of the server, wherein the security requirement of the server is a slave server Get it.
  • the target network element is an access network node or a session management network element.
  • a fourth aspect provides a key generation method, including: the first device sends a third request to an authentication node by using the access network node; and the first device acquires a basic key according to the third request, The base key is generated after mutual authentication between the first device and the authentication node; and the first device derives the at least one key based on the basic key.
  • the terminal device deriving the at least one key based on the basic key is specifically: the terminal device is configured according to the basic key Deriving an intermediate key; the terminal device derives the at least one key according to the intermediate key.
  • the first device deriving an intermediate key, specifically: the terminal device And determining, according to the first parameter, an intermediate key according to the basic key, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, and a data packet At least one of a sequence number, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the terminal device deriving the at least one key according to the intermediate key is specifically: The terminal device is based on the second parameter, and deriving the at least one key according to the intermediate key; wherein the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, and an air interface resource.
  • the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, and an air interface resource.
  • the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane integrity protection algorithm. At least one of the identifiers.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • a first device including: an obtaining module and a sending module, where the acquiring module is configured to acquire a security policy of the session and at least one key; and the sending module is configured to send the protection data to the second device, where The protection data is obtained by using the at least one key to protect the security of the session data of the session according to the security policy of the session, where the second device is used according to the security policy. Determining, by the at least one key, the protection data to obtain the session data; wherein, when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; When the first device is an access network node or a user plane node, the second device is a terminal device.
  • the at least one key includes: a first key and a second key, where the first key is used for the session The first security is protected, and the second key is used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate a protection manner of the session data, where the protection mode is A security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • a security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • the security policy is further used to indicate the first security algorithm, the second security algorithm, At least one of a key length and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, where The first key length is used to characterize the length of the first key, and the second key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where And the first key update time is used to represent an update time of the first key, and the second key update time is used to represent an update time of the second key.
  • the first security is cipherability and the second security is integrity.
  • the protection data further includes a parameter field, where the parameter field includes a first identifier field, a second identifier field, At least one of the third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session message, and the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length The field is used to indicate the length of the parameter field, the packet field is used to indicate the length of the packet when the packet is encrypted, and the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the acquiring module is specifically configured to acquire the security policy from a policy controller.
  • the acquiring module includes a sending unit and a receiving unit, where the sending unit is configured to send to the access network node Sending a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; the receiving unit is configured to receive the security policy returned by the access network node, where The security policy is obtained by the access network node sending the second request to the policy controller, where the second request is generated by the access network node based on the first request, including the first device Security capabilities, business security requirements, and security requirements of the access network nodes.
  • the acquiring module includes a sending unit and a receiving unit, where the sending unit is used to access the access network
  • the node sends a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the receiving unit is configured to receive the security policy returned by the access network node, where The security policy is obtained by the access network node forwarding the second request to the policy controller by using at least one network element, where the second request is generated by the access network node based on the first request,
  • the security capability of the first device, the service security requirement, and the security requirement of the access network node are included.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session Manage network elements or mobile management entities.
  • the acquiring module includes a sending unit and a receiving unit, where the sending unit is used to access the access network
  • the node sends a first request, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the receiving unit is configured to receive the security policy returned by the access network node, where
  • the security policy is generated by the access network node according to a core network security policy and a security capability of the access network node, where the core network security policy is forwarded by the policy controller according to the access network node.
  • a request is generated.
  • the acquiring module when the second device is an access network node, the acquiring module includes a sending unit, and acquiring a unit and a derivation unit, the sending unit is configured to send a third request to the authentication node by using the access network node, where the acquiring unit is configured to acquire a basic key according to the third request, where the basic key is The key is generated after mutual authentication between the first device and the authentication node; and the derivation unit is configured to derive the at least one key based on the basic key.
  • the performing unit is configured to derive an intermediate key according to the basic key, and Deriving the at least one key according to the intermediate key.
  • the performing unit is configured to perform, according to the first parameter, An intermediate key, wherein the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, a serial number of a data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier. At least one of them.
  • the performing unit is configured to use the second parameter, and according to the intermediate key Deriving the at least one key; wherein the second parameter includes at least one of an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier,
  • the security algorithm identifier is at least one of an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key and an air interface signaling integrity encryption key. At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes The header data and the load data.
  • a second device including: a determining module, an obtaining module, and an identifying module, where the determining module is configured to determine a session identifier of the session; and the obtaining module is configured to acquire a security policy of the session and at least one a key; the identification module is configured to identify, according to the session identifier, protection data of the session sent by the first device, and restore the protection data by using the at least one key according to a security policy of the session Obtaining session data, wherein the protection data is obtained by the first device protecting the security of the session data by using the at least one key according to a security policy of the session, where the first device uses Encrypting the session data to obtain the protection data by using the at least one key according to the security policy; wherein, when the first device is a terminal device, the second device is an access network node Or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device is a terminal device.
  • the at least one key includes: a first key and a second key, where the first key is used for the session The first security is protected, and the second key is used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate a protection manner of the session data, where the protection mode is A security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • a security algorithm protects the first security of the session data by using a first key, or protects a second security of the session data by using a second key by a second security algorithm, or Simultaneously protecting the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and second security of the session data by using the second key by the second security algorithm Protect.
  • the security policy is further used to indicate the first security algorithm, the second security algorithm, At least one of a key length and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, where The first key length is used to characterize the length of the first key, and the second key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where And the first key update time is used to represent an update time of the first key, and the second key update time is used to represent an update time of the second key.
  • the determining module is specifically configured to: The encapsulation header of the protection data determines the session identifier of the session; or the session identifier of the session is determined by the tunnel identifier in the encapsulation header of the protection data; or the external IP packet header where the protection data is located Determining the session identifier of the session; or determining the session identifier of the session by using the encapsulation header of the protection data and the external IP packet header of the protection data; or, by using the protocol data of the protection data
  • the unit header and the encapsulation header where the protection data is located determine a session identifier of the session; or the session identifier of the session is determined by a parameter field in the protection data.
  • the determining module is specifically configured to: The air interface resource occupied by the session determines the session identifier of the session; or the session identifier of the session is determined by the air interface identifier of the air interface occupied by the session; or the identifier of the data radio bearer occupied by the session Determining a session identifier of the session; or determining a session identifier of the session by a parameter field in the protection data.
  • the first security is cipherability
  • the second security is integrity
  • the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field
  • the first identifier field is used to indicate that the message is a session message
  • the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate the session. The way to protect.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length The field is used to indicate the length of the parameter field, the packet field is used to indicate the length of the packet when the packet is encrypted, and the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the acquiring module when the second device is an access network node, the acquiring module is used to The network element obtains the security policy, where the first network element is any one of an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a key controller.
  • the acquiring module includes a receiving unit and sending a unit
  • the receiving unit is configured to receive a first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement
  • the sending unit is configured to send the The policy controller sends a second request, where the second request is generated based on the first request, including security capabilities of the first device, service security requirements, and security requirements of the access network node
  • the receiving unit is configured to receive the security policy returned by the policy controller, where the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the acquiring module includes a receiving unit and sending a unit, the receiving unit is configured to receive a first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; and the sending unit is configured to pass at least one
  • the network element sends a second request to the policy controller, where the second request is generated based on the first request, including security capabilities, service security requirements, and access network nodes of the first device
  • the security unit is configured to receive the security policy returned by the policy controller by the at least one network element, where the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session Manage network elements or mobile management entities.
  • the acquiring module includes a receiving unit and a sending unit, where the receiving unit is configured to receive the first a first request sent by the device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; the sending unit is configured to forward the first request to the policy controller; The unit is configured to receive a core network security policy returned by the policy controller, and generate the security policy according to the core network security policy and the security capability of the access network node.
  • the obtaining module includes a sending unit, a receiving unit, and a deriving unit, where the sending unit is configured to send a third request to a key management center, and the receiving unit is configured to receive the key management center based on the third request.
  • a returned intermediate key wherein the intermediate key is derived based on a base key, the base key is sent to the key management center by an authentication node; The intermediate key derives the at least one key.
  • the intermediate key is derived according to a first parameter, wherein the first parameter And including at least one of the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, a sequence number of a data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the determining unit is configured to perform, according to the second parameter, according to the intermediate key Deriving the at least one key; wherein the second parameter includes at least one of an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier,
  • the security algorithm identifier is at least one of an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key and an air interface signaling integrity encryption key. At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • the acquiring module is used to the first network
  • the element requests the at least one key, wherein the first network element is the first network element being any one of an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a key controller.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet The header data and the load data are included.
  • the seventh aspect provides a policy controller, including: a receiving module, a generating module, and a sending module, where the receiving module is configured to receive a policy request sent by a target network element, where the policy request includes a security capability of the terminal device, At least one of a service security requirement and an access network node security requirement; the generating module is configured to generate a security policy according to the target parameter, wherein the target parameter is generated according to the first request, including a security capability of the terminal device At least one of a service security requirement and an access network node security requirement; the sending module is configured to send a security policy to the access network node.
  • the target parameter further includes: a prefabricated security capability of the terminal device, where the prefabricated security capability of the terminal device is obtained from the authentication service controller AUSF owned.
  • the target parameter further includes: a security requirement of the server, wherein the security requirement of the server is a slave server Get it.
  • the target network element is an access network node or a session management network element.
  • a first device including: a sending module, an obtaining module, and a spoofing module, where the sending module is configured to send a third request to the authentication node by using the access network node; Obtaining a base key based on the third request, where the basic key is generated after mutual authentication between the first device and the authentication node; and the derivation module is configured to be based on the basic key The at least one key is derived.
  • the spoofing module is configured to derive an intermediate key according to the basic key, and derive the at least according to the intermediate key A key.
  • the spoofing module is configured to perform the intermediate density based on the first parameter Key, wherein the first parameter includes at least the access network node identifier, the NAS counter, the sequence number of the generated intermediate key, the serial number of the data packet, the nonce1, the bearer identifier, the flow identifier, and the slice identifier.
  • the first parameter includes at least the access network node identifier, the NAS counter, the sequence number of the generated intermediate key, the serial number of the data packet, the nonce1, the bearer identifier, the flow identifier, and the slice identifier.
  • the spoofing module is used to derive the second parameter based on the intermediate key
  • the at least one key wherein the second parameter includes at least one of an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier
  • the security algorithm identifier is at least one of an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key includes an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, At least one of a user plane key and a user plane integrity encryption key.
  • a first device comprising a memory and a processor, a transmitter and a receiver coupled to the memory, wherein: the transmitter is for transmitting data to the outside, and the receiver is for receiving an external transmission Data for storing the implementation code of the method described in the first aspect, the processor for executing program code stored in the memory, ie performing the method described in the first aspect.
  • a second device comprising a memory and a processor, a transmitter and a receiver coupled to the memory, wherein: the transmitter is for transmitting data to the outside, and the receiver is for receiving an external transmission Data for storing the implementation code of the method described in the second aspect, the processor for executing program code stored in the memory, ie performing the method described in the second aspect.
  • a policy controller comprising a memory and a processor, a transmitter and a receiver coupled to the memory, wherein: the transmitter is for transmitting data to the outside, the receiver is for receiving Externally transmitted data for storing implementation code of the method described in the third aspect, the processor for executing program code stored in the memory, ie performing the method described in the third aspect.
  • a first apparatus comprising a memory and a processor, a transmitter and a receiver coupled to the memory, wherein: the transmitter is for transmitting data to the outside, and the receiver is for receiving an external The transmitted data, the memory for storing implementation code of the method described in the fourth aspect, the processor for executing program code stored in the memory, ie performing the method described in the fourth aspect.
  • a storage medium for storing an implementation code of the method of the first aspect described above.
  • a storage medium for storing an implementation code of the method of the second aspect described above.
  • a storage medium for storing an implementation code of the method described in the third aspect above.
  • a storage medium for storing an implementation code of the method described in the fourth aspect above is provided.
  • a communication system includes a first device and a second device, wherein the first device is connected to the second device, and the first device is any one of the fifth aspects The device of item 6, wherein the second device is the device of any of the sixth aspects.
  • the first device uses the security policy and the at least one key to perform security protection on the session data to obtain the protection data
  • the second device restores the protection data according to the same security policy and the at least one key to obtain the protection data.
  • Session data The embodiment of the present invention implements end-to-end protection. After the session data is sent from the first device (one end), the session data is always in a security protection state before reaching the second device (the other end), thereby avoiding the transmission. I was illegally stolen on the way. Moreover, in the process of transmission, session data does not need to be encrypted and restored in the intermediate nodes that pass through, which can effectively save resources.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network architecture disclosed in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a security implementation method according to an embodiment of the present invention.
  • 3A is a schematic structural diagram of a first data packet according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a schematic structural diagram of a second data packet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a protocol data unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a protocol stack and an encapsulation package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is an interaction diagram of a first type of first device and a second device acquiring a security policy from a policy controller according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6B is an interaction diagram of a second type of first device and a second device acquiring a security policy from a policy controller according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6C is an interaction diagram of a third first device and a second device acquiring a security policy from a policy controller according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6D is an interaction diagram of a fourth type of first device and a second device acquiring a security policy from a policy controller according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is an interaction diagram of a method for a first device and a second device to obtain at least one key from an authentication service network element according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a package header according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an external IP header provided by an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a session occupying air interface resources according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a session occupying a radio bearer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a first device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic structural diagram of an acquiring module of a first type of first device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram of an acquiring module of a second type of first device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a schematic structural diagram of a second device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a schematic structural diagram of an acquiring module of a first type of second device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic structural diagram of an acquiring module of a second second device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a schematic structural diagram of a policy controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic structural diagram of a first device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a schematic structural diagram of a first device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a schematic structural diagram of a second device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a schematic structural diagram of a policy controller according to an embodiment of the present invention.
  • the network architecture of future mobile communications includes a terminal device 110, an access network node 120, and a user plane node 130.
  • the terminal device 110 accesses the operation network through the access network node 120, thereby implementing communication with the user plane node 130.
  • the terminal device 110 is a logical entity, and may be any one of a user equipment (User Equipment) and a communication device (Internet of Things (IoT) device).
  • the user equipment may be a smart phone, a smart watch, a smart tablet, and the like.
  • the communication device can be a server, a gateway (GW), a base station, a controller, and the like.
  • IoT devices can be sensors, electricity meters, water meters, and the like.
  • the access node may be a wireless access point, such as a base station, a Wi-Fi access point (Wireless Fidelity), a Bluetooth access point, or the like, or may be a wired access. Points, such as: gateway, modem, fiber access, IP access, etc.
  • the user plane node 130 can be a gateway, a server, a controller, a user plane function network element, or a terminal device.
  • the user plane node 130 may be disposed inside the operation network or may be disposed outside the operation network. It should be understood that setting the user plane node 130 outside the operating network in FIG. 1 is only an example and should not constitute a specific limitation. Meanwhile, in an actual application, the user plane node 130 may be a terminal device, or may be a control network element such as a gateway, a server, a controller, and a user plane function network element. It should be understood that the use of a terminal device to represent the user plane node 130 in FIG. 1 is merely an example and should not be specifically limited.
  • the carrier network includes: a Policy Controller Function (PCF), a Key Management System (KMS) 150, and the like. among them,
  • PCF Policy Controller Function
  • KMS Key Management System
  • the policy controller 140 is configured to manage security policies in the network.
  • the PCF may be deployed as a separate logical function entity or may be integrated in a Mobility Management (MM) network element or a session management network element (Session Management, SM), Authentication Service Function (AUSF), Policy charging and rules function (PCRF), Mobility Management Entity (MME), Home Subscriber Server (Home Subscriber) Server, HSS), Authentication Center (AuC), Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF), Security Context Management Function (SCMF) Access and Mobility Management Function (AMF), Access Network (AN), User plane function (UPF) and other devices.
  • MM Mobility Management
  • AUSF Authentication Service Function
  • PCRF Policy charging and rules function
  • MME Mobility Management Entity
  • HSS Home Subscriber Server
  • AuC Authentication Center
  • ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function
  • SCMF Security Context Management Function
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • AN User plane function
  • UPF User plane function
  • the Key Management System (English: Key Management System, KMS for short) is responsible for key generation, management, and negotiation. KMS can be deployed as a separate logical function entity, or it can be integrated into Mobility Management (MM) network elements, Session Management (SM), and Authentication Server Function (AUSF). , Security Anchor Function (SEAF), Mobility Management Entity (MME), Home Subscriber Server (HSS), Authentication Center (AuC), authentication Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF), Security Context Management Function (SCMF), Access and Mobility Management Function (AMF) Access node (Access network, AN), user plane function (UPF), authentication unit (English: Control Plane-Authentication Unit, CP-AU), etc.
  • the physical entity of the function of the Management Center is Key management device.
  • the mobility management network element is configured to manage terminal device location information, security, and service continuity, and the physical entity that can directly perform the function of the mobility management network element is a mobility management device or an MM.
  • the session management network element is used to perform the establishment and management of a session, a slice, a flow flow, or a bearer.
  • the physical entity that can be said to perform the function of the session management network element is a session management device or an SM.
  • the establishment and management of the slice, flow flow or bearer are handled by the mobility management network element.
  • the authentication service controller is responsible for key generation, management, and negotiation.
  • the AUSF can be deployed as a separate logical function entity or in a Mobility Management (MM) network element or a Session Management Network (SMS).
  • MM Mobility Management
  • SMS Session Management Network
  • the mobility management entity is used for access control, including security and admission control, mobility management, attach and detach, session management functions, and when a user has a data service request, select a data gateway or service gateway to place the user's data. Forward it and so on.
  • the home subscriber network is used to manage and invoke the subscriber database. It contains the user identity, user profile, which includes the user's root key information, and may also include the user's preset security capabilities and parameters.
  • the HSS is mainly responsible for managing the user's subscription data and the location information of the mobile user.
  • the authentication center is used to store the authentication algorithm and key, ensure the security of various security parameters, and provide authentication parameters to the home user location register (HLR, HSS, ARPF, MME, or AUSF).
  • HLR home user location register
  • ARPF ARPF
  • MME MME
  • AUSF home user location register
  • the authentication credential storage and processing function network element is used for the management, generation, and authentication of keys.
  • Security context management NEs are used for security context management, including key management, generation, and distribution.
  • Access and Mobility Management Function responsible for access control and mobility management.
  • FIG. 1 the logical relationship between the network elements is embodied.
  • some network elements may be deployed separately, or two or two or multiple network elements may be integrated into one entity.
  • SM and MM are deployed in one entity; or SM and MM are deployed in different entities respectively; or AMF is deployed with SEAF.
  • the embodiment of the present invention provides a security implementation method.
  • the security implementation method includes the following steps:
  • the first device acquires a security policy of the session and at least one key.
  • the second device acquires a security policy of the session and at least one key.
  • the session has a unique session identifier, that is, the session identifier is used to identify the identity of the session.
  • the session identifier may be generated by any one of a terminal device, an access network node, a mobility management network element, a session management network element, and a policy controller.
  • the session identifier is generated when the terminal device prepares to create a new session; and the session identifier is any one of the access network node, the mobility management network element, the session management network element, and the policy controller.
  • the session identifier When generating, the session identifier is generated when any one of the access network node, the mobility management network element, the session management network element, and the policy controller receives a request sent by another network element.
  • the session identifier may be a newly created identifier, or may be multiplexed with other identifiers, for example, an air interface identifier, a radio bearer identifier, a slice identifier, an air interface resource identifier, a device permanent identifier, a device temporary identifier, a user permanent identifier, a user temporary identifier, and the like. Any of them.
  • the security policy is used to indicate the protection mode of the session, for example, indicating which security or security of the session needs to be protected.
  • the security policy of the session can also indicate the security algorithm used by each security protection, the key length used, and the key update time. At least one of them.
  • the security of the session includes cipherability, integrity, non-repudiation and the like.
  • the cipherability of the session refers to the ciphertext that is unreadable after the session is processed by the algorithm, so as to prevent the session data from being illegally stolen and read.
  • the integrity of the session means that the session data has not been illegally added, deleted, replaced, etc. during the transmission.
  • the unrecognizable nature of a session means that both parties to the conversation cannot deny the behavior of the session and the content of the session.
  • the security protection of the session is implemented by the security algorithm using the at least one key to process the session.
  • the security algorithm may be any one of null, AES, Snow 3G, ZUC, and the like, where null represents an empty algorithm.
  • the key length can be any of 64-bit, 96-bit, 128-bit, 192-bit, and 256-bit, and so on.
  • the key update time may be any one of 6 hours, 12 hours, 24 hours, and 48 hours, and the like.
  • multiple security protections of a session can be implemented by using the same security algorithm, the same key, and the same key update time, or different security algorithms, different keys, and The session is processed with different key update times.
  • the security algorithm adopted for the encryption is Snow 3G algorithm
  • the key length is 64 bits
  • the key update time is 6.
  • the security algorithm adopted for the encryption is Snow 3G algorithm
  • the key length is 64 bits
  • the key update time is 6 hours.
  • the security algorithm used is the ZUC algorithm
  • the key length is 128 bits
  • the key update time is 12 hours.
  • the protection mode of the session includes the following three: protecting the first security of the session data by using the first key by using the first security algorithm, and using the second security algorithm by using the second security algorithm
  • the key protects the second security of the session data, and simultaneously protects the first security of the session data by using the first key by the first security algorithm and the second key pair by the second security algorithm
  • the second security of session data is protected.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length.
  • the first key length is used to represent the length of the first key
  • the second key length is used to represent the length of the second key.
  • the first key length and the second key length may be the same or different.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time.
  • the first key update time is used to represent an update time of the first key
  • the second key update time is used to represent an update time of the second key.
  • the first key update time and the second key update time may be the same or may not be the same.
  • the first security of the session refers to the encryption of the session
  • the second security of the session refers to the integrity of the session.
  • the first security algorithm refers to any one of algorithms such as null, 3DES, AES, snow 3G, Blowfish, Serpent, ZUC, HC-256, and Grain.
  • the second security algorithm refers to any one of algorithms such as null, AES, ZUC, Snow 3G, HMAC, OMAC, CBC-MAC, PMAC, UMAC, and VMAC.
  • the first security algorithm and the second security algorithm may be the same or different.
  • the security policy content possibilities of the session include, but are not limited to, at least one of an algorithm identification, a key length, and a key update time.
  • the first algorithm identifier and the second algorithm identifier respectively represent a security algorithm adopted by the first security and a security algorithm adopted by the second security.
  • the algorithm identifier includes a first algorithm identifier and a second algorithm identifier, where the first algorithm identifier is used to represent the first security identifier.
  • the security algorithm, the second algorithm identifier is used to represent the security algorithm used by the second security algorithm; when the security algorithm adopted by the first security is the same as the security algorithm adopted by the second security, the algorithm identifier may include the first algorithm identifier And the second algorithm identifier, and the first algorithm identifier is the same as the second algorithm identifier, or only one algorithm identifier is used to represent the security algorithm used by the first security and the security algorithm used by the second security.
  • the security algorithm adopted by the sex and the security algorithm adopted by the second security adopt the same security algorithm.
  • the first key length and the second key length are used to indicate the length of the key used by the first security and the length of the key used by the second security, respectively.
  • the key length includes a first key length and a second key length, where A key length is used to indicate the length of the key used by the security algorithm of the first security, and the second key length is used to represent the length of the key adopted by the security algorithm of the second security; when the security of the first security is used
  • the key length may include the first key length and the second key length, and the first key length and the second key The length is the same, or only one key length is used to indicate the length of the key used by the first security and the length of the key used by the second security, and the length of the key used by the first security and the second security
  • the keys used for sex are the same length.
  • the first key update time and the second key update time respectively represent the update time of the key adopted by the security algorithm of the first security and the update time of the key adopted by the security algorithm of the second security. Or, when the key used by the first security security algorithm is different from the update time of the key adopted by the second security algorithm, the key update time includes the first key update time and the second key update time.
  • the first key update time is used to indicate the update time of the key adopted by the security algorithm of the first security
  • the second key length is used to indicate the update time of the key adopted by the security algorithm of the second security
  • the key update time may include the first key update time and the second key update time
  • the first key update time is the same as the second key update time, or only one key update time is used to indicate the update time of the key used by the security algorithm of the first security and the second security security algorithm is adopted.
  • the update time of the key at which time the update time of the key adopted by the security algorithm of the first security is the same as the update time of the key adopted by the security algorithm of the second security.
  • the security policy content of the session may further set the first bit and the second bit, wherein the first bit is used to indicate whether the first security protection is needed, and the second bit is used to indicate whether the second security is needed.
  • Sexual protection For example, when the first bit is “0”, it is used to indicate that the first security protection is not required, and when the first bit is “1”, it is used to indicate that the first security protection is required.
  • the second bit When the second bit is “0”, it is used to indicate that the second security protection is not required, and when the first bit is “1”, it is used to indicate that the second security protection is required.
  • the security policy format includes various forms.
  • the first security algorithm identifier is used to represent the first security algorithm used.
  • the second security is not required to be protected.
  • 2 indicates that the second security needs to be protected, and the second security algorithm identifier is used to represent the second security algorithm used.
  • security policy first security algorithm identifier
  • second key length
  • the security policy may be an air interface security policy or a session security policy.
  • the security policy is used to protect the security between the terminal device and the access network node (including the uplink and downlink)
  • the security policy is an air interface security policy
  • the security policy is used to protect the terminal device from the user plane node (including the uplink).
  • the security policy is the session security policy.
  • the core network security policy includes a session security policy and an air interface security policy.
  • the security policy obtained by the first device and the second device and the at least one key are the same.
  • the security policy obtained by the first device is “bit 1
  • the security policy obtained by the second device is also "bit 1
  • the at least one key obtained by the first device is “0011 0011 1011 1101”
  • the at least one key obtained by the second device is “0011 0011 1011 1101”.
  • the first device and the second device may obtain the security policy from the policy controller, and the first device and the second device may acquire at least one key from the authentication service network element.
  • the method for the first device and the second device to obtain the security policy from the policy controller, and the method for the first device and the second device to obtain the at least one key from the authentication service network element are described in detail below. Expand the description.
  • the first device and the second device can obtain the security policy from other network elements in addition to the security policy.
  • the policy controller sends the security policy to the third-party network element, and the first device and the second device can obtain the security policy from the third-party network element.
  • the policy controller has sent a security policy to the second device, and the first device may directly request the security policy from the second device.
  • the first device performs security protection on the session data of the session by using at least one key according to the security policy of the session, thereby obtaining protection data.
  • the protection data may be any one of header data, payload data, and a packet.
  • the header data is used to record related information of the session data
  • the payload data is used to record real session data
  • the data packet includes header data and load data. That is, the protection data can be part or all of the data packet.
  • the first device only protects the header data or the payload data, and can not only realize the security protection of the session, but also avoid the huge calculation caused by the security protection of the entire data packet.
  • the data volume of the header data is much smaller than the data volume of the data packet, and only the security protection of the header data can greatly reduce the calculation amount for security protection.
  • the first device protects the entire data packet, which can increase the difficulty of cracking and improve the reliability of security protection. In actual use, you can choose to secure the header data, load data, or data packets as needed.
  • the protection data further includes a parameter field, where the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field.
  • the first identifier field is used to indicate that the message is a session message.
  • the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes a counter, and further includes at least one of a length field, a padding field, a MAC field, and an algorithm update time field, wherein the counter is used to indicate a sequence number of the data packet.
  • the length field is used to indicate the length of the parameter field, or the length of the entire data packet, or the length of the payload.
  • the padding field is used for encryption, the padding field satisfies the requirements of the encryption algorithm for the message length.
  • the MAC field is an integrity protection parameter after data integrity protection.
  • the algorithm update time field is used to indicate when the algorithm is updated.
  • a PDU includes: a PDU header, zero or more Service Data Units (SDUs), zero or more information control elements, and possibly There is padding.
  • SDUs Service Data Units
  • one PDU header may have one or more subheaders, and one subheader consists of six domains (R/R/E/LCID/F/L) or four domains (R/R/E/). LCID) composition.
  • a specific manner of adding a parameter field in the protection data may be as follows:
  • the first device may carry the parameter field by using an added information control unit by adding one or more information control units (generated by the protocol layer) in the PDU.
  • the parameter fields may be carried in one information control unit or may be carried in different information control units, respectively.
  • the first device may pass a parameter field carried in one or more SDUs (generated by an upper layer protocol layer) in the protection data. Since the SDU is from the upper layer, the first device may add the parameter field in an upper layer message. It should be understood that the parameter fields may be carried in one SDU or may be carried in different SDUs respectively. When the parameter field is carried in multiple SDUs, it may be carried in multiple consecutive SDUs or in multiple SDUs that are not consecutive. The above example is described by taking the PDU as an example. In actual use, the IP packet, the Ethernet packet, or other non-IP packets may be used, and the present invention is not limited thereto.
  • the counter is a mandatory parameter field
  • the length field is an optional parameter field.
  • the packet field is an optional parameter field.
  • the MAC The field is a mandatory parameter field and the algorithm update time field is an optional parameter field.
  • the first device sends the protection data to the second device.
  • the first device if the first device is the terminal device and the second device is the access network node, the first device needs to pass the transmission chain of the terminal device-access network node when the protection data is sent to the second device. road. If the first device is a terminal device and the second device is a user plane node, the first device needs to pass the transmission link of the terminal device-access network node-user plane node when transmitting the protection data to the second device.
  • a data packet is a basic unit for protecting data for transmission. In order to enable a data packet to be transmitted in a corresponding protocol stack, the data packet needs to be encapsulated into a package conforming to the protocol stack format according to the protocol stack.
  • the transport protocol stack may be a protocol stack format in LTE, including MAC (Media Access Control Media Access Control), RLC (Radio Link Control), and PDCP (Packet Data Convergence Protocol). Protocol) layer; may also be the protocol stack format for next-generation mobile communications, and is not limited here.
  • MAC Media Access Control Media Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • Protocol Packet Data Convergence Protocol
  • the data packet needs to be encapsulated into a package as shown in
  • the data packet In order to enable the data packet to be transmitted on the transmission link of the access network node-user plane node, the data packet needs to be encapsulated into a package as shown in the right side of FIG. 5 according to the protocol stack. As shown on the right side of FIG. 5, the package includes an L1/L2 header, an outer IP header, an encapsulate header, a PDU header, and data inclusion. Among them, the data packet includes a (PDU header) and a PDU payload.
  • the second device receives the protection data of the session sent by the first device.
  • the second device determines a session identifier of the session, and identifies, according to the session identifier of the session, protection data of the session sent by the first device.
  • the manner in which the second device determines the session identifier of the session is different from the manner in which the second device determines the session identifier of the session when the second device is the user node.
  • the manner in which the second device determines the session identifier of the session and when the second device is the user node will be specifically described below. Do not expand the description.
  • the method for determining the session identifier is related to the format of the package package sent to the second device. For details, refer to the following.
  • the second device uses the at least one key to restore the protection data according to the session security policy to obtain session data, and/or perform an integrity check.
  • the protection of the end-to-end communication described in the present application includes end-to-end protection of the session, and also includes end-to-end protection based on slices, flow flow or bearing bearer.
  • the second device can process the network element for the user plane in the slice.
  • the method for the first device and the second device to obtain the security policy from the policy controller includes the following steps. :
  • the first device sends a first request to the second device, where the first request includes a first device identifier, a first device security capability, a service security requirement, and the first request may further include a service identifier and the like.
  • the second device receives the first request sent by the first device.
  • the first device identifier is used to characterize the identity of the first device or user that issued the first request.
  • the first device identifier may be a Media Access Control (MAC) address, an Internet Protocol (IP) address, a mobile phone number, an International Mobile Equipment Identity (IMEI), and an international mobile subscriber identity.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMPI IP Multimedia Private Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • IMPU IP Multimedia Public Identity
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • the first device security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the first device can support, a key length that can be supported, and a key update period that can be supported.
  • a security algorithm that the first device can support
  • the storage capacity and operation speed of different devices are different. Therefore, the security algorithms supported by different devices, the supported key lengths, and the supported key update periods are different.
  • the storage capacity of the IoT device is not large, the computing speed is not high, and the security algorithm with high complexity cannot be supported.
  • the storage capacity of the smart phone is large, the computing speed is relatively high, and the security algorithm with high complexity can be supported. . Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the first device security capability, so that the policy controller generates the security policy in combination with the first device security capability.
  • the service security requirement is used to characterize at least one of a service acceptable security algorithm, an acceptable key length, and an acceptable key update period. It can be understood that different services have different requirements for security algorithms, key lengths, and key update periods. For example, financial services have higher requirements for security algorithms, while video download services have lower requirements for security algorithms. Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the service security requirement, so that the policy controller generates a security policy in combination with the service security requirement.
  • the first request may be an access request or a session request.
  • the access request function includes, but is not limited to, the following description: used to trigger a random access procedure, so that the first device accesses the operating network through a random access procedure.
  • the first device Before the random access procedure, the first device is in an RRC idle state (RRC_IDLE). After the initial random access procedure, the first device transitions from the RRC idle state (RRC_IDLE) to the RRC connected state (RRC_CONNECTED).
  • the session request is for requesting to establish a session between the first device and the second device. For example, the session is established through a session establishment protocol. At this time, the session request is session establishment request signaling.
  • the second device sends a second request to the policy controller.
  • the second request includes the first device identifier, the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security capability.
  • the policy controller receives the second request sent by the second device.
  • the second request includes the access device security requirement in addition to the first device identifier, the first device security capability, and the service security requirement in the first request. It can be understood that if the service identifier is also included in the first request, the service identifier is also included in the second request.
  • the second request is generated based on the first request, so when the first request is an access request, the second request is also an access request; when the first request is a session request, the second request is also a session request . It is also possible that the first request is an access request and the second request is a session request. It can be understood that the specific naming of the first request and the second request is not limited.
  • the access network node security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the access network node can provide, a key length that can be provided, and a key update period that can be provided. It can be understood that the storage capacity of different access network nodes and the operation speed are different. Therefore, the security algorithms supported by different access network nodes, the supported key lengths, and the supported key update periods are different. For example, when the access network node is a Wi-Fi hotspot, the Wi-Fi hotspot cannot support a more complex security algorithm. When the access network node is a base station, the base station can support a highly complex security algorithm.
  • the policy controller generates an air interface security policy based on the second request.
  • the policy controller may generate an air interface security policy according to the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security capability; or may be based only on the service security requirement and the access network node security capability.
  • An air interface security policy is generated.
  • the policy controller may also generate an air interface security policy in conjunction with the pre-made security capabilities.
  • the pre-made security capability is returned to the policy controller by the AUSF or the Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF) according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function
  • the policy controller can also generate an air interface security policy in conjunction with the security requirements of the server.
  • the security requirement of the server is that the server returns to the policy controller according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • a server is a device that provides services to terminal devices.
  • the server includes, but is not limited to, an application server, a print server, a web server, an FTP server, an e-commerce server, a database server, a real-time communication server, a file server, a mail server, and the like.
  • the air interface security policy is determined according to the following preset rules: the security policy is determined according to the content of one or more security requirements. If the security policy is determined based only on the content of a security requirement, the content of the security policy is the same as the content of this security requirement. If you determine your security policy based on the content of multiple security requirements, you can follow these guidelines:
  • the protection key length is 64
  • the protection key length in the content of security requirement 2 is 128, and the protection key length of the security policy is 128.
  • the security policy is determined, that is, the more resource-saving content of the content of multiple security requirements is used as the content of the security policy.
  • the content of each security requirement includes an encryption algorithm
  • the integrity protection algorithm of the content of some security requirements is null
  • the content of the security policy includes an encryption algorithm, and does not include an integrity protection algorithm.
  • the security policy is determined by following the priority of security requirements. That is, if the priority of the algorithm is specified in a security requirement, the priority of the algorithm is used as the basis for the negotiation of the security algorithm; the final algorithm selected is an algorithm supported by all security requirements, and the algorithm has the highest priority as the highest priority. The content of the security policy.
  • the security policy is negotiated. For example, according to the priority of several encryption algorithms specified in security requirement 2, according to the priority specification, determine which encryption is used in the security policy. algorithm.
  • multiple security requirements specify the priority of the algorithm.
  • the algorithm priority of a security requirement may be dominant.
  • the priority according to security requirement 2 is the primary priority.
  • the policy controller returns an air interface security policy to the second device.
  • the second device receives the air interface security policy sent by the policy controller.
  • the second device returns an air interface security policy to the first device.
  • the first device receives the air interface security policy sent by the second device.
  • the method for the first device and the second device to obtain the security policy from the policy controller includes the following steps. :
  • the first device sends a first request to the second device, where the first request includes a first device identifier, a first device security capability, a service security requirement, and the first request may further include a service identifier and the like.
  • the second device receives the first request sent by the first device.
  • the first device identifier is used to characterize the identity of the first device or user that issued the first request.
  • the first device identifier may be a Media Access Control (MAC) address, an Internet Protocol (IP) address, a mobile phone number, an International Mobile Equipment Identity (IMEI), and an international mobile subscriber identity.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMPI IP Multimedia Private Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • IMPU IP Multimedia Public Identity
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • the first device security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the first device can support, a key length that can be supported, and a key update period that can be supported.
  • a security algorithm that the first device can support
  • the storage capacity and operation speed of different devices are different. Therefore, the security algorithms supported by different devices, the supported key lengths, and the supported key update periods are different.
  • the storage capacity of the IoT device is not large, the computing speed is not high, and the security algorithm with high complexity cannot be supported.
  • the storage capacity of the smart phone is large, the computing speed is relatively high, and the security algorithm with high complexity can be supported. . Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the first device security capability, so that the policy controller generates the security policy in combination with the first device security capability.
  • the service security requirement is used to characterize at least one of a service acceptable security algorithm, an acceptable key length, and an acceptable key update period. It can be understood that different services have different requirements for security algorithms, key lengths, and key update periods. For example, financial services have higher requirements for security algorithms, while video download services have lower requirements for security algorithms. Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the service security requirement, so that the policy controller generates a security policy in combination with the service security requirement.
  • the first request may be an access request or a session request.
  • the access request function includes, but is not limited to, the following description: used to trigger a random access procedure, so that the first device accesses the operating network through a random access procedure.
  • the first device Before the random access procedure, the first device is in an RRC idle state (RRC_IDLE). After the initial random access procedure, the first device transitions from the RRC idle state (RRC_IDLE) to the RRC connected state (RRC_CONNECTED).
  • the session request is for requesting to establish a session between the first device and the second device. For example, the session is established through a session establishment protocol. At this time, the session request is session establishment request signaling.
  • the second device sends a second request to the session management network element.
  • the second request includes the first device identifier, the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security capability.
  • the session management network element receives the second request sent by the second device.
  • the second request is generated based on the first request.
  • the first request is an access request
  • the second request is also an access request;
  • the first request is a session request
  • the second request is also a session request.
  • the specific naming of the first request and the second request is not limited.
  • the second request includes an access network node security requirement in addition to the first device identifier, the first device security capability, and the service security requirement in the first request. It can be understood that if the service identifier is also included in the first request, the service identifier is also included in the second request. It can be understood that the specific naming of the first request and the second request is not limited.
  • the access network node security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the access network node can provide, a key length that can be provided, and a key update period that can be provided. It can be understood that the storage capacity of different access network nodes and the operation speed are different. Therefore, the security algorithms supported by different access network nodes, the supported key lengths, and the supported key update periods are different. For example, when the access network node is a Wi-Fi hotspot, the Wi-Fi hotspot cannot support a more complex security algorithm. When the access network node is a base station, the base station can support a highly complex security algorithm.
  • the session management network element forwards the second request to the policy controller.
  • the policy controller receives the second request sent by the session management network element.
  • the policy controller generates an air interface security policy based on the second request.
  • the policy controller may generate an air interface security policy according to the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security capability; or may be based only on the service security requirement and the access network node security capability.
  • An air interface security policy is generated.
  • the policy controller may also generate an air interface security policy in conjunction with the pre-made security capabilities.
  • the pre-made security capability is returned to the policy controller by the AUSF or the Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF) according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function
  • the policy controller can also generate an air interface security policy in conjunction with the security requirements of the server.
  • the security requirement of the server is that the server returns to the policy controller according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • a server is a device that provides services to terminal devices.
  • the server includes, but is not limited to, an application server, a print server, a web server, an FTP server, an e-commerce server, a database server, a real-time communication server, a file server, a mail server, and the like.
  • the air interface security policy is determined according to the following preset rules: the security policy is determined according to the content of one or more security requirements. If the security policy is determined based only on the content of a security requirement, the content of the security policy is the same as the content of this security requirement. If you determine your security policy based on the content of multiple security requirements, you can follow these guidelines:
  • the protection key length is 64
  • the protection key length in the content of security requirement 2 is 128, and the protection key length of the security policy is 128.
  • the security policy is determined, that is, the more resource-saving content of the content of multiple security requirements is used as the content of the security policy.
  • the content of each security requirement includes an encryption algorithm
  • the integrity protection algorithm of the content of some security requirements is null
  • the content of the security policy includes an encryption algorithm, and does not include an integrity protection algorithm.
  • the security policy is determined by following the priority of security requirements. That is, if the priority of the algorithm is specified in a security requirement, the priority of the algorithm is used as the basis for the negotiation of the security algorithm; the final algorithm selected is an algorithm supported by all security requirements, and the algorithm has the highest priority as the highest priority. The content of the security policy.
  • the security policy is negotiated. For example, according to the priority of several encryption algorithms specified in security requirement 2, according to the priority specification, determine which encryption is used in the security policy. algorithm.
  • multiple security requirements specify the priority of the algorithm.
  • the algorithm priority of a security requirement may be dominant.
  • the priority according to security requirement 2 is the primary priority.
  • the policy controller sends an air interface security policy to the session management network element.
  • the session management network element receives the air interface security policy sent by the policy controller.
  • the session management network element returns an air interface security policy to the second device.
  • the second device receives the air interface security policy sent by the session management network element.
  • the second device returns an air interface security policy to the first device.
  • the first device receives the air interface security policy returned by the second device.
  • the method for the first device and the second device to obtain the security policy from the policy controller includes the following steps. :
  • the first device sends a first request to the second device, where the first request includes the first device identifier, the first device security capability, and the service security requirement, and the first request may further include the service identifier and the like.
  • the second device receives the first request sent by the first device.
  • the first device identifier is used to characterize the identity of the first device or user that issued the first request.
  • the first device identifier may be a Media Access Control (MAC) address, an Internet Protocol (IP) address, a mobile phone number, an International Mobile Equipment Identity (IMEI), and an international mobile subscriber identity.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMPI IP Multimedia Private Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • IMPU IP Multimedia Public Identity
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • the first device security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the first device can support, a key length that can be supported, and a key update period that can be supported.
  • a security algorithm that the first device can support
  • the storage capacity and operation speed of different devices are different. Therefore, the security algorithms supported by different devices, the supported key lengths, and the supported key update periods are different.
  • the storage capacity of the IoT device is not large, the computing speed is not high, and the security algorithm with high complexity cannot be supported.
  • the storage capacity of the smart phone is large, the computing speed is relatively high, and the security algorithm with high complexity can be supported. . Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the first device security capability, so that the policy controller generates the security policy in combination with the first device security capability.
  • the service security requirement is used to characterize at least one of a service acceptable security algorithm, an acceptable key length, and an acceptable key update period. It can be understood that different services have different requirements for security algorithms, key lengths, and key update periods. For example, financial services have higher requirements for security algorithms, while video download services have lower requirements for security algorithms. Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the service security requirement, so that the policy controller generates a security policy in combination with the service security requirement.
  • the first request may be an access request or a session request.
  • the access request function includes, but is not limited to, the following description: used to trigger a random access procedure, so that the first device accesses the operating network through a random access procedure.
  • the first device Before the random access procedure, the first device is in an RRC idle state (RRC_IDLE). After the initial random access procedure, the first device transitions from the RRC idle state (RRC_IDLE) to the RRC connected state (RRC_CONNECTED).
  • the session request is for requesting to establish a session between the first device and the second device. For example, the session is established through a session establishment protocol. At this time, the session request is session establishment request signaling.
  • the second device sends a second request to the mobility management network element.
  • the second request includes the first device identifier, the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security requirement.
  • the mobility management network element receives the second request sent by the second device.
  • the second request is generated based on the first request.
  • the first request is an access request
  • the second request is also an access request
  • the first request is a session request
  • the second request is also an access request.
  • the first request is an access request and the second request is a session request.
  • the second request includes an access network node security requirement in addition to the first device identifier, the first device security capability, and the service security requirement in the first request. It can be understood that if the service identifier is also included in the first request, the service identifier is also included in the second request. It can be understood that the specific naming of the first request and the second request is not limited.
  • the access network node security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the access network node can provide, a key length that can be provided, and a key update period that can be provided. It can be understood that the storage capacity of different access network nodes and the operation speed are different. Therefore, the security algorithms supported by different access network nodes, the supported key lengths, and the supported key update periods are different. For example, when the access network node is a Wi-Fi hotspot, the Wi-Fi hotspot cannot support a more complex security algorithm. When the access network node is a base station, the base station can support a highly complex security algorithm.
  • the mobility management network element forwards the second request to the session management network element.
  • the session management network element receives the second request sent by the mobility management network element.
  • the session management network element forwards the second request to the policy controller.
  • the policy controller receives the second request sent by the session management network element.
  • the policy controller generates an air interface security policy based on the second request.
  • the policy controller may generate an air interface security policy according to the first device security capability, the service security requirement, and the access network node security capability; or may be based only on the service security requirement and the access network node security capability.
  • An air interface security policy is generated.
  • the policy controller may also generate an air interface security policy in conjunction with the pre-made security capabilities.
  • the pre-made security capability is returned to the policy controller by the AUSF or the Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF) according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function
  • the policy controller can also generate an air interface security policy in conjunction with the security requirements of the server.
  • the security requirement of the server is that the server returns to the policy controller according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • a server is a device that provides services to terminal devices.
  • the server includes, but is not limited to, an application server, a print server, a web server, an FTP server, an e-commerce server, a database server, a real-time communication server, a file server, a mail server, and the like.
  • the air interface security policy is determined according to the following preset rules: the security policy is determined according to the content of one or more security requirements. If the security policy is determined based only on the content of a security requirement, the content of the security policy is the same as the content of this security requirement. If you determine your security policy based on the content of multiple security requirements, you can follow these guidelines:
  • the protection key length is 64
  • the protection key length in the content of security requirement 2 is 128, and the protection key length of the security policy is 128.
  • the security policy is determined, that is, the more resource-saving content of the content of multiple security requirements is used as the content of the security policy.
  • the content of each security requirement includes an encryption algorithm
  • the integrity protection algorithm of the content of some security requirements is null
  • the content of the security policy includes an encryption algorithm, and does not include an integrity protection algorithm.
  • the security policy is determined by following the priority of security requirements. That is, if the priority of the algorithm is specified in a security requirement, the priority of the algorithm is used as the basis for the negotiation of the security algorithm; the final algorithm selected is an algorithm supported by all security requirements, and the algorithm has the highest priority as the highest priority. The content of the security policy.
  • the security policy is negotiated. For example, according to the priority of several encryption algorithms specified in security requirement 2, according to the priority specification, determine which encryption is used in the security policy. algorithm.
  • multiple security requirements specify the priority of the algorithm.
  • the algorithm priority of a security requirement may be dominant.
  • the priority according to security requirement 2 is the primary priority.
  • the policy controller sends an air interface security policy to the session management network element.
  • the session management network element receives the air interface security policy sent by the policy controller.
  • the session management network element returns an air interface security policy to the mobility management network element.
  • the mobility management network element receives the air interface security policy sent by the session management network element.
  • the mobility management network element returns an air interface security policy to the second device.
  • the second device receives the second device that is sent by the mobility management network element.
  • the second device returns an air interface security policy to the first device.
  • the first device receives the air interface security policy returned by the second device.
  • the method for the first device and the second device to obtain the security policy from the policy controller includes the following steps. :
  • the first device sends a first request to the second device, where the first request includes a first device identifier, a first device security capability, a service security requirement, and the first request may further include a service identifier and the like.
  • the second device receives the first request sent by the first device.
  • the first device identifier is used to characterize the identity of the first device or user that issued the first request.
  • the first device identifier may be a Media Access Control (MAC) address, an Internet Protocol (IP) address, a mobile phone number, an International Mobile Equipment Identity (IMEI), and an international mobile subscriber identity.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMPI IP Multimedia Private Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • IMPU IP Multimedia Public Identity
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • the first device security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the first device can support, a key length that can be supported, and a key update period that can be supported.
  • a security algorithm that the first device can support
  • the storage capacity and operation speed of different devices are different. Therefore, the security algorithms supported by different devices, the supported key lengths, and the supported key update periods are different.
  • the storage capacity of the IoT device is not large, the computing speed is not high, and the security algorithm with high complexity cannot be supported.
  • the storage capacity of the smart phone is large, the computing speed is relatively high, and the security algorithm with high complexity can be supported. . Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the first device security capability, so that the policy controller generates the security policy in combination with the first device security capability.
  • the service security requirement is used to characterize at least one of a service acceptable security algorithm, an acceptable key length, and an acceptable key update period. It can be understood that different services have different requirements for security algorithms, key lengths, and key update periods. For example, financial services have higher requirements for security algorithms, while video download services have lower requirements for security algorithms. Therefore, the first device needs to notify the policy controller of the service security requirement, so that the policy controller generates a security policy in combination with the service security requirement.
  • the first request may be an access request or a session request.
  • the access request function includes, but is not limited to, the following description: used to trigger a random access procedure, so that the first device accesses the operating network through a random access procedure.
  • the first device Before the random access procedure, the first device is in an RRC idle state (RRC_IDLE). After the initial random access procedure, the first device transitions from the RRC idle state (RRC_IDLE) to the RRC connected state (RRC_CONNECTED).
  • the session request is for requesting to establish a session between the first device and the second device. For example, a session is established through a Session Initiation Protocol (SIP). In this case, the session request is invoke signaling.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • the second device sends a first request to the policy controller.
  • the second request includes a first device identifier, a first device security capability, and a service security requirement.
  • the policy controller receives the second request sent by the second device.
  • the second request is generated based on the first request.
  • the first request is an access request
  • the second request is also an access request
  • the first request is a session request
  • the second request is also an access request. It is also possible that the first request is an access request and the second request is a session request. It can be understood that the specific naming of the first request and the second request is not limited.
  • the policy controller generates a core network security policy based on the second request.
  • the policy controller may generate an air interface security policy according to the first device security capability and the service security requirement; or may generate the core network security policy only according to the service security requirement.
  • the policy controller may also generate a core network security policy in conjunction with the pre-made security capabilities.
  • the pre-made security capability is returned to the policy controller by the AUSF or the Authentication Credential Repository and Processing Function (ARPF) according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function
  • the policy controller can also generate a core network security policy in conjunction with the security requirements of the server.
  • the security requirement of the server is that the server returns to the policy controller according to the first device identifier and/or the service identifier sent by the policy controller.
  • a server is a device that provides services to terminal devices.
  • the server includes, but is not limited to, an application server, a print server, a web server, an FTP server, an e-commerce server, a database server, a real-time communication server, a file server, a mail server, and the like.
  • the air interface security policy is determined according to the following preset rules: the security policy is determined according to the content of one or more security requirements. If the security policy is determined based only on the content of a security requirement, the content of the security policy is the same as the content of this security requirement. If you determine your security policy based on the content of multiple security requirements, you can follow these guidelines:
  • the protection key length is 64
  • the protection key length in the content of security requirement 2 is 128, and the protection key length of the security policy is 128.
  • the security policy is determined, that is, the more resource-saving content of the content of multiple security requirements is used as the content of the security policy.
  • the content of each security requirement includes an encryption algorithm
  • the integrity protection algorithm of the content of some security requirements is null
  • the content of the security policy includes an encryption algorithm, and does not include an integrity protection algorithm.
  • the security policy is determined by following the priority of security requirements. That is, if the priority of the algorithm is specified in a security requirement, the priority of the algorithm is used as the basis for the negotiation of the security algorithm; the final algorithm selected is an algorithm supported by all security requirements, and the algorithm has the highest priority as the highest priority. The content of the security policy.
  • the security policy is negotiated. For example, according to the priority of several encryption algorithms specified in security requirement 2, according to the priority specification, determine which encryption is used in the security policy. algorithm.
  • multiple security requirements specify the priority of the algorithm.
  • the algorithm priority of a security requirement may be dominant.
  • the priority according to security requirement 2 is the primary priority.
  • the policy controller returns a core network security policy to the second device.
  • the second device receives the core network security policy sent by the policy controller.
  • the second device determines the air interface security policy according to the core network security policy and the security capability of the access network node.
  • the access network node security capability is used to represent at least one of a security algorithm that the access network node can provide, a key length that can be provided, and a key update period that can be provided. It can be understood that the storage capacity of different access network nodes and the operation speed are different. Therefore, the security algorithms supported by different access network nodes, the supported key lengths, and the supported key update periods are different. For example, when the access network node is a Wi-Fi hotspot, the Wi-Fi hotspot cannot support a more complex security algorithm. When the access network node is a base station, the base station can support a highly complex security algorithm.
  • the second device returns an air interface security policy to the first device.
  • the first device receives the air interface security policy sent by the second device.
  • the method for the first device and the second device to obtain the at least one key from the authentication service network element includes the following steps:
  • the first device sends a third request to the second device.
  • the second device receives the third request sent by the first device.
  • the third request may be sent before the process of the first device accessing the network and the MM establishing the context; the third device may be sent in the process of establishing the context between the first device accessing the network and the MM; The device and AUSF send during the two-way authentication process.
  • the third request may be an access request.
  • the third request includes a first device or a user identifier, where the first device identifier is used to identify an identity of the first device that sends the first request.
  • the first device identifier may be a Media Access Control (MAC) address, an Internet Protocol (IP) address, a mobile phone number, an International Mobile Equipment Identity (IMEI), and an international mobile subscriber identity.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMPI IP Multimedia Private Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • IMPU IP Multimedia Public Identity
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • the second device sends a third request to an authentication node (eg, AUSF, or a node such as SEAF).
  • an authentication node eg, AUSF, or a node such as SEAF.
  • the authentication node receives the third request sent by the second device.
  • the authentication node Before authentication, the authentication node can send the first device identifier to the root key storage center (such as ARPF) and obtain the authentication vector from the root key storage center. Based on the authentication vector, the mutual authentication between the first device and the authentication node is complete.
  • the root key storage center such as ARPF
  • the first device and the authentication node respectively obtain one or more derivations to obtain a basic key.
  • the authentication node sends the base key to the KMS.
  • the KMS can be deployed independently or deployed with other network elements, such as KMS and Authentication Center, AUSF, ARPF, SEAF, SCMF, AMF, SMF, AN (second device), MME, etc.
  • KMS and Authentication Center AUSF, ARPF, SEAF, SCMF, AMF, SMF, AN (second device), MME, etc.
  • the first device derives an access key based on the basic key.
  • a key may be calculated according to the security policy, which may be used for encryption and/or integrity protection.
  • the key used for cryptographic protection and the key used for integrity protection may be calculated separately.
  • the key may be used to protect the air interface signaling, or to protect the user plane data, and the key is divided into an air interface signaling encryption key, an air interface information integrity key, and user plane encryption. Key, user plane integrity protection key.
  • the first device is based on the first parameter, and derives an intermediate key according to the basic key.
  • the first device then generates at least one key based on the second parameter and based on the intermediate key.
  • the first parameter includes at least one of an access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, a sequence number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, a policy set, and a slice identifier.
  • the second parameter includes at least one of an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a flow identifier, a slice identifier, a policy set, and a session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface.
  • the first device is based on the first parameter, and the intermediate key K an is derived according to the basic key:
  • K an KDF (Kkms, access network node identifier, NAS counter, sequence number for generating the intermediate key, sequence number of the data packet, nonce1, bearer identifier, flow identifier, policy set, session identifier, and slice identifier at least one).
  • the policy set is a security policy
  • Kkms is the base key
  • nonce1 is a random parameter.
  • the first device based on the second parameter, and based on the intermediate key derivation of the encryption key K 1 is specifically:
  • K 1 KDF (Kan, (air interface security policy identifies security algorithm identifier, the NAS counter, the nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, and a session identifier identifying the slice in at least one), policy set).
  • K 1 KDF(Kan, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 1 KDF (Kan, encryption algorithm ID, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 1 KDF (Kan, encryption identifier, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 1 KDF (Kan, encryption algorithm ID).
  • the policy set is the security policy and the Kan is the intermediate key.
  • the encryption identifier can be a string that identifies the result of this derivation as an encryption key.
  • Nonce2 is a random parameter, which can be selected by the KMS, or carried by the first device in the session request, and the purpose of using the random parameter calculation is to improve the security and randomness of the key.
  • the key derivation includes at least one of two nones, one of the nonce comes from the KMS (selected by the KMS, sent directly to the first device, or sent to the first device through the SM), and the other nonce comes from the first device (Holded by the first device in the session request).
  • the first device is based on the second parameter, and the integrity key K 2 is derived according to the intermediate key.
  • K 2 KDF (Kan, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier), policy set).
  • K 2 KDF(Kan, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 2 KDF (Kan, integrity protection algorithm ID, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 2 KDF (Kan, integrity protection identifier, (air interface security policy identifier, security algorithm identifier, NAS counter, nonce2, air interface resource identifier, air interface bearer identifier, slice identifier, and session identifier)).
  • K 2 KDF (Kan, integrity protection algorithm ID).
  • the integrity protection identifier can be a string that identifies the result of this derivation as an integrity protection key.
  • the above KDF is a key derivation function, including but not limited to the following cryptographic derivation functions: HMAC (such as HMAC-SHA256, HMAC-SHA1), NMAC, CMAC, OMAC, CBC-MAC, PMAC, UMAC and VMAC, and HASH algorithm. Wait.
  • HMAC such as HMAC-SHA256, HMAC-SHA1
  • NMAC such as HMAC-SHA256, HMAC-SHA1
  • CMAC CMAC
  • OMAC OMAC
  • CBC-MAC CBC-MAC
  • PMAC UMAC and VMAC
  • HASH algorithm HASH algorithm
  • the first device can use different keys to derive Algorithms to meet the requirements of different security policies for different protection key lengths (for example, HMAC-SHA1 is used to generate 128-bit protection keys, HMAC-SHA256 is used to generate 256-bit protection keys); in addition, KMS may use only one algorithm. Generate a key, and then use a shortening (truncate) or extension, etc. to generate keys of other lengths.
  • the processing of the key length by the first device includes, but is not limited to, the foregoing processing manner.
  • the intermediate key may be obtained by performing one or more derivations based on the basic key, and the at least one key may also be obtained by performing one or more derivations based on the intermediate key.
  • the KMS derives the intermediate key according to the basic key.
  • the AUSF is based on the first parameter, and derives an intermediate key according to the basic key. For details, see step 740. The details are not described here.
  • the KMS sends the intermediate key to the second device.
  • the second device receives the intermediate key sent by the AUSF.
  • the second device derives at least one key based on the intermediate key.
  • the second device is based on the second parameter, and derives at least one key according to the intermediate key. For details, see step 740. The details are not described here.
  • the at least one key derivation is mainly illustrated by the first device and the second device, and in addition, the at least one key may also be configured by MM, KMS,
  • the network elements such as SM, AAA, or Policy control are derived, and are not specifically limited in this application.
  • the second device sends a request to the KMS, wherein the air interface security policy is protected, and the encryption key and the integrity protection key are derived by the KMS and then sent to the second device.
  • the implementation manner of the session identifier of the session is determined by several major second devices provided by the embodiments of the present invention.
  • the manner in which the second device determines the session identifier of the session includes the following:
  • the second device determines a session identifier of the session by using an encapsulation header where the protection data is located.
  • the mapping between the identifier in the encapsulation header and the session identifier may be determined by the second device according to the identifier in the encapsulation header.
  • the identifier in the encapsulation header includes at least one of a QoS identifier, a tunnel identifier, and a MAC identifier. For example, if the encapsulation header is a GTP (GPRS Tunneling Protocol GPRS Tunneling Protocol) encapsulation format, as shown in FIG. 8, the encapsulation header includes a version, a protocol type, a reserved bit, and an extended table.
  • GTP GPRS Tunneling Protocol GPRS Tunneling Protocol
  • the second device determines the session identifier according to the tunnel identifier in the encapsulation header.
  • the second device determines a session identifier of the session by using an external IP header where the protection data is located.
  • the external IP header includes Version, Internet Header Length (IHL), Type of Service (TOS), Total Length, Identity, Flag, Segment Offset, and Survival. Period, protocol, header checksum, source address, destination address, options, and data. The source address and/or the destination address are mapped to the session identifier, and the session identifier of the session can be determined according to the source address and/or the destination address in the external IP header.
  • the second device determines the session of the session by using an identifier in the encapsulation header where the protection data is located and a source address and/or a destination address in an external IP header where the protection data is located. logo.
  • the second device determines the session identifier of the session by using the identifier in the protocol data unit header of the protection data and/or the identifier in the encapsulation header where the protection data is located.
  • the identifier in the header of the protocol data unit may be at least one of an IP address, a MAC address, and the like.
  • the mapping between the identifier in the header of the protocol data unit and the session identifier, or the mapping between the identifier in the encapsulation header and the session identifier of the session, or the identifier in the header of the protocol data unit and the identifier in the encapsulation header are The session ID has a mapping relationship. Therefore, the session identifier can be determined according to the protocol data unit header and the encapsulation header.
  • the protocol data unit header is similar to the format of the external IP header. For details, refer to FIG. 9 and related descriptions.
  • the mapping method includes, but is not limited to, the following manner: the second device inputs the identifier in the protocol data unit header into the filter, and the filter outputs the session identifier.
  • the filter can represent the mapping relationship between the identifier in the header of the protocol data unit and the session identifier, that is, when the identifier is identified in the header of the input protocol data unit, the filter outputs the session identifier.
  • the second device determines a session identifier of the session by using a parameter field in the protection data.
  • the parameter field is shown in Figure 3A or Figure 3B.
  • the session identifier may be determined according to the content of the second identifier field in the parameter field. For example, if the second identifier field in the parameter field is a session identifier, the second device may directly obtain the session identifier.
  • the second identifier field in the parameter field is at least one of a service identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier
  • the service identifier, the bearer identifier, the flow identifier, and the slice identifier and the session identifier may be used according to the service identifier, the bearer identifier, and the slice identifier.
  • the manner in which the second device determines the session identifier of the session includes the following:
  • the second device determines a session identifier of the session by using an air interface resource occupied by the session.
  • Figure 10 shows the air interface resources occupied by the session.
  • the session identifier of the session may be determined by distinguishing the air interface resources occupied by the session. For example, as shown in FIG. 10, the session occupies an air interface resource with a time slot of S1 (shaded in the figure). According to the air interface resource occupied by the session, S1, the session identifier of the session can be determined.
  • S1 the time slot of S1
  • the second device determines the session identifier of the session by using an air interface identifier of the air interface occupied by the session.
  • the air interface identifier may be: an air interface bearer identifier (such as a signaling bearer identifier or a data bearer identifier), an air interface resource identifier, or a cell radio network temporary identification identifier (CRNTI: Cell Radio Network Temmporary Identify).
  • the mapping between the air interface identifier and the session identifier is determined by the mapping between the air interface identifier and the session identifier.
  • FIG. 11 illustrates a possibility of a data radio bearer occupied by a session, and the session identifier of the session can be determined by distinguishing the identifier of the data radio bearer occupied by the session.
  • the session occupies the resource establishment data radio bearer shown by the shaded areas “1”, “2”, and “3” in the figure, and the session identifier of the session can be determined according to the identifier of the radio bearer occupied by the session.
  • the examples are merely illustrative of the embodiments of the invention and should not be construed as limiting.
  • the second device determines a session identifier of the session by using a parameter field in the protection data.
  • the parameter field is shown in Figure 3A or Figure 3B.
  • the session identifier may be determined according to the content of the second identifier field in the parameter field. For example, if the second identifier field in the parameter field is a session identifier, the second device may directly obtain the session identifier.
  • the second identifier field in the parameter field is at least one of a service identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier
  • the service identifier, the bearer identifier, the flow identifier, and the slice identifier and the session identifier may be used according to the service identifier, the bearer identifier, and the slice identifier.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a first device according to an embodiment of the present invention.
  • the first device may include an obtaining module 810 and a sending module 820.
  • the detailed description of each unit is as follows.
  • the obtaining module 810 is configured to acquire a security policy of the session and at least one key
  • the sending module 820 is configured to send protection data to the second device, where the protection data is obtained by using the at least one key to protect the security of the session data of the session according to the security policy of the session.
  • the second device is configured to use the at least one key to restore the protection data according to the security policy to obtain the session data;
  • the second device when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device For terminal equipment.
  • the at least one key comprises: a first key and a second key, wherein the first key is used to protect a first security of the session, the second key Used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate the protection mode of the session data, where the protection mode is to protect the first security of the session data by using a first key by using a first security algorithm, Or protecting, by the second security algorithm, the second security of the session data by using the second key, or simultaneously using the first key to use the first key to the first of the session data.
  • Security is protected and the second security of the session data is protected by the second security algorithm using a second key.
  • the security policy is further configured to indicate at least one of the first security algorithm, the second security algorithm, a key length, and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, wherein the first key length is used to represent a length of the first key, the second secret The key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where the first key update time is used to represent an update time of the first key, The second key update time is used to characterize an update time of the second key.
  • the first security is cryptography
  • the second security is integrity
  • the protection data further includes a parameter field, where the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session.
  • the message, the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length field is used to indicate a length of the parameter field, and the packet field is used to indicate when the packet is encrypted.
  • the length of the packet, the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the obtaining module 810 is specifically configured to acquire the security policy from a policy controller.
  • the obtaining module 810 includes a sending unit 811 and a receiving unit 813.
  • the sending unit 811 is configured to send a first request to the access network node, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the receiving unit 813 is configured to receive the security policy returned by the access network node, where the security policy is obtained by the access network node sending a second request to the policy controller, where The second request is generated by the access network node based on the first request, and includes a security capability of the first device, a service security requirement, and a security requirement of the access network node.
  • the sending unit 811 is configured to send a first request to the access network node, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; Receiving the security policy returned by the access network node, where the security policy is obtained by the access network node forwarding the second request to the policy controller by using at least one network element, where the The second request is generated by the access network node based on the first request, and includes a security capability of the first device, a service security requirement, and a security requirement of the access network node.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session management network element or a mobility management entity.
  • the sending unit 811 is configured to send a first request to the access network node, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; Receiving the security policy returned by the access network node, where the security policy is generated by the access network node according to a core network security policy and a security capability of the access network node, the core network
  • the security policy is that the policy controller is generated according to the first request forwarded by the access network node.
  • the acquiring module 810 includes a sending unit 812, an obtaining unit 814, and a deriving unit 816.
  • the sending unit 812 is configured to send a third request to the authentication node by using the access network node;
  • the obtaining unit 814 is configured to acquire a base key based on the third request, where the basic key is generated after mutual authentication between the first device and the authentication node;
  • the derivation unit 816 is configured to derive the at least one key based on the base key.
  • the derivation unit 816 is configured to derive an intermediate key according to the basic key, and derive the at least one key according to the intermediate key.
  • the derivation unit 816 is configured to: according to the first parameter, and derive an intermediate key according to the basic key, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, Generating at least one of a sequence number of the intermediate key, a sequence number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the derivation unit 816 is configured to derive the at least one key according to the second parameter, and according to the intermediate key, where the second parameter includes an air interface security policy identifier, and security At least one of an algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, and a user plane. At least one of an encryption algorithm identifier and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes the header data and the payload data.
  • each unit may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 15 is a schematic structural diagram of a second device according to an embodiment of the present invention.
  • the second device may include a determining module 910, an obtaining module 920, and an identifying module 930.
  • the detailed description of each unit is as follows.
  • the determining module 910 is configured to determine a session identifier of the session
  • the obtaining module 920 is configured to acquire a security policy of the session and at least one key
  • the identifying module 930 is configured to identify, according to the session identifier, protection data of the session sent by the first device, and restore the protection data by using the at least one key according to a security policy of the session.
  • the session data wherein the protection data is obtained by the first device protecting the security of the session data by using the at least one key according to a security policy of the session, where the first device is configured to The security policy encrypts the session data using the at least one key to obtain the protection data;
  • the second device when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device For terminal equipment.
  • the at least one key comprises: a first key and a second key, wherein the first key is used to protect a first security of the session, the second key Used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate the protection mode of the session data, where the protection mode is to protect the first security of the session data by using a first key by using a first security algorithm, Or protecting, by the second security algorithm, the second security of the session data by using the second key, or simultaneously using the first key to use the first key to the first of the session data.
  • Security is protected and the second security of the session data is protected by the second security algorithm using a second key.
  • the security policy is further configured to indicate at least one of the first security algorithm, the second security algorithm, a key length, and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, wherein the first key length is used to represent a length of the first key, the second secret The key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where the first key update time is used to represent an update time of the first key, The second key update time is used to characterize an update time of the second key.
  • the determining module 910 is specifically configured to:
  • a session identifier of the session is determined by a parameter field in the protection data.
  • the determining module 910 is specifically configured to:
  • a session identifier of the session is determined by a parameter field in the protection data.
  • the first security is cryptography
  • the second security is integrity
  • the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session message, and the second identifier is The field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length field is used to indicate a length of the parameter field, and the packet field is used to indicate when the packet is encrypted.
  • the length of the packet, the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the acquiring module 920 is configured to obtain the security policy from the first network element, where the first network element is an authentication controller and a key. Manage any of the controller, policy controller, and key controller.
  • the acquiring module 920 includes a receiving unit 921 and a sending unit 923.
  • the receiving unit 921 is configured to receive the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the sending unit 923 is configured to send a second request to the policy controller, where the second request is generated based on the first request, and includes a security capability, a service security requirement, and a location of the first device. Said access network node security requirements;
  • the receiving unit 921 is configured to receive the security policy returned by the policy controller, where the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the receiving unit 921 is configured to receive the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the sending unit 923 is configured to send, by using at least one network element, a second request to the policy controller, where the second request is generated based on the first request, including a security capability of the first device, Business security requirements and security requirements of the access network node;
  • the receiving unit 921 is configured to receive the security policy returned by the policy controller by using the at least one network element, where the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session management network element or a mobility management entity.
  • the receiving unit 921 is configured to receive the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the sending unit 923 is configured to forward the first request to the policy controller
  • the receiving unit 921 is configured to receive a core network security policy returned by the policy controller, and generate the security policy according to the core network security policy and the security capability of the access network node.
  • the acquiring module 920 includes a sending unit 922, a receiving unit 924, and a deriving unit 926.
  • the sending unit 922 is configured to send a third request to the key management center
  • the receiving unit 924 is configured to receive, according to the third request, an intermediate key returned by the key management center, where the intermediate key is derived based on a base key, and the basic key is authenticated. Sending to the key management center by the node;
  • the derivation unit 923 is configured to derive the at least one key based on the intermediate key.
  • the intermediate key is deduced according to the first parameter, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, and a data packet. At least one of a sequence number, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the derivation unit 923 is configured to derive the at least one key according to the second parameter, and according to the intermediate key, where the second parameter includes an air interface security policy identifier, and security At least one of an algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, and a user plane. At least one of an encryption algorithm identifier and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • the acquiring module 920 is configured to request the at least one key from the first network element, where the first network element is the first network element.
  • the element is any one of an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a key controller.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes the header data and the load data.
  • each unit may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 18 is a schematic structural diagram of a policy controller according to an embodiment of the present invention.
  • the policy controller may include a receiving module 1110, a generating module 1120, and a sending module 1130.
  • the detailed description of each unit is as follows.
  • the receiving module 1110 is configured to receive a policy request sent by a target network element, where the policy request includes at least one of a security capability, a service security requirement, and an access network node security requirement of the terminal device;
  • the generating module 1120 is configured to generate a security policy according to the target parameter, where the target parameter is generated according to the first request, and includes at least a security capability of the terminal device, a service security requirement, and an access network node security requirement.
  • the target parameter is generated according to the first request, and includes at least a security capability of the terminal device, a service security requirement, and an access network node security requirement.
  • the sending module 1130 is configured to send a security policy to an access network node.
  • the target parameter further includes: a pre-made security capability of the terminal device, where the pre-made security capability of the terminal device is obtained from the authentication service controller AUSF.
  • the target parameter further includes: a security requirement of the server, wherein the security requirement of the server is obtained from the server.
  • the target network element is an access network node or a session management network element.
  • each unit may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 19 is a schematic structural diagram of a first device according to an embodiment of the present invention.
  • the first device may include a sending module 1210, an obtaining module 1220, and a derivation module 1230.
  • the sending module 1210 is configured to send a third request to the authentication node by using the access network node;
  • the obtaining module 1220 is configured to acquire a base key based on the third request, where the basic key is generated after mutual authentication between the first device and the authentication node;
  • the derivation module 1230 is configured to derive the at least one key based on the base key.
  • the derivation module 1230 is configured to derive an intermediate key according to the basic key; and deriving the at least one key according to the intermediate key.
  • the derivation module 1230 is configured to derive an intermediate key according to the first parameter, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, Generating at least one of a sequence number of the intermediate key, a sequence number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the derivation module 1230 is configured to: according to the second parameter, deriving the at least one key according to the intermediate key; wherein the second parameter includes an air interface security policy identifier, and security At least one of an algorithm identifier, a NAS counter, a nonce2, an air interface resource identifier, an air interface bearer identifier, a slice identifier, and a session identifier, where the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, and a user plane. At least one of an encryption algorithm identifier and a user plane integrity protection algorithm identifier.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • each unit may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 20 is a first device according to an embodiment of the present invention.
  • the first device includes a processor 1301, a memory 1302, and a transceiver 1303.
  • the processor 1301, the memory 1302, and the transceiver 1303 pass through a bus. Connected to each other.
  • the memory 1302 includes, but is not limited to, a random access memory (English: Random Access Memory, RAM for short), a read-only memory (English: Read-Only Memory, ROM for short), and an erasable programmable read-only memory (English: Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), or Portable Read-Only Memory (CD-ROM), which is used for related commands and data.
  • the transceiver 1303 is configured to receive and transmit data.
  • the processor 1301 may be one or more central processing units (English: Central Processing Unit, CPU for short). In the case that the processor 1301 is a CPU, the CPU may be a single core CPU or a multi-core CPU.
  • CPU Central Processing Unit
  • the processor 1301 in the first device is configured to read the program code stored in the memory 1302, and perform the following operations:
  • the processor 1301 acquires a security policy of the session and at least one key
  • the transceiver 1303 sends the protection data to the second device, where the protection data is obtained by using the at least one key to protect the security of the session data of the session according to the security policy of the session, where the The second device is configured to use the at least one key to restore the protection data according to the security policy to obtain the session data;
  • the second device when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device For terminal equipment.
  • the at least one key comprises: a first key and a second key, wherein the first key is used to protect a first security of the session, the second key Used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate the protection mode of the session data, where the protection mode is to protect the first security of the session data by using a first key by using a first security algorithm, Or protecting, by the second security algorithm, the second security of the session data by using the second key, or simultaneously using the first key to use the first key to the first of the session data.
  • Security is protected and the second security of the session data is protected by the second security algorithm using a second key.
  • the security policy is further configured to indicate at least one of the first security algorithm, the second security algorithm, a key length, and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, wherein the first key length is used to represent a length of the first key, the second secret The key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where the first key update time is used to represent an update time of the first key, The second key update time is used to characterize an update time of the second key.
  • the first security is cryptography
  • the second security is integrity
  • the protection data further includes a parameter field, where the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session.
  • the message, the second identifier field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length field is used to indicate a length of the parameter field, and the packet field is used to indicate when the packet is encrypted.
  • the length of the packet, the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the transceiver 1303 acquires the security policy from the policy controller.
  • the transceiver 1303 sends a first request to the access network node, where the first request includes a security capability and a service security requirement of the first device; and the transceiver 1303 receives the access network node.
  • the security policy returned wherein the security policy is obtained by the access network node sending a second request to the policy controller, and the second request is that the access network node is based on the
  • the security generated by the request includes the security capabilities of the first device, the security requirements of the service, and the security requirements of the access network node.
  • the transceiver 1303 sends a first request to the access network node, where the first request includes a security capability and a service security requirement of the first device; and the transceiver 1303 receives the access network node.
  • the security policy that is returned, wherein the security policy is obtained by the access network node forwarding the second request to the policy controller by using at least one network element, where the second request is the access network The node is generated based on the first request, including security capabilities of the first device, service security requirements, and security requirements of the access network node.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session management network element or a mobility management entity.
  • the transceiver 1303 sends a first request to the access network node, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; optionally, the transceiver 1303 receives the The security policy returned by the access network node, where the security policy is generated by the access network node according to a core network security policy and a security capability of the access network node, where the core network security policy is The policy controller is generated according to the first request forwarded by the access network node.
  • the transceiver 1303 sends a third request to the authentication node by using the access network node; the transceiver 1303 acquires a base key based on the third request, where the basic key is the first device and The authentication nodes are generated after mutual authentication; the processor 1301 derives the at least one key based on the basic key.
  • the processor 1301 derives an intermediate key according to the basic key; and, according to the intermediate key, derives the at least one key.
  • the processor 1301 is based on the first parameter, and deriving an intermediate key according to the basic key, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, and the intermediate density is generated. At least one of a serial number of the key, a serial number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the processor 1301 derives the at least one key according to the second parameter, and according to the intermediate key, where the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the air interface resource identifier At least one of the nonce2
  • the air interface bearer identifier At least one of the air interface bearer identifier, the slice identifier, and the session identifier
  • the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user.
  • the face integrity protection algorithm identifiers At least one of the face integrity protection algorithm identifiers.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes the header data and the load data.
  • the processor 1301 in the first device is configured to read the program code stored in the memory 1302, and may also perform the following operations:
  • the transceiver 1303 sends a third request to the authentication node by using the access network node; the processor 1301 acquires a base key based on the third request, where the basic key is the first device and The authentication nodes are generated after mutual authentication; the processor 1301 derives the at least one key based on the basic key.
  • the processor 1301 derives an intermediate key according to the basic key; and, according to the intermediate key, derives the at least one key.
  • the processor 1301 is based on the first parameter, and deriving an intermediate key according to the basic key, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, and the intermediate density is generated. At least one of a serial number of the key, a serial number of the data packet, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the processor 1301 derives the at least one key according to the second parameter, and according to the intermediate key, where the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the air interface resource identifier At least one of the nonce2
  • the air interface bearer identifier At least one of the air interface bearer identifier, the slice identifier, and the session identifier
  • the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user.
  • the face integrity protection algorithm identifiers At least one of the face integrity protection algorithm identifiers.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • each operation may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 21 is a second device, which includes a processor 1401, a memory 1402, and a transceiver 1403.
  • the processor 1401, the memory 1402, and the transceiver 1403 pass through a bus. Connected to each other.
  • the memory 1402 includes, but is not limited to, a random access memory (English: Random Access Memory, RAM for short), a read-only memory (English: Read-Only Memory, ROM for short), and an erasable programmable read-only memory (English: Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), or Portable Read-Only Memory (CD-ROM), which is used for related commands and data.
  • the transceiver 1403 is configured to receive and transmit data.
  • the processor 1401 may be one or more central processing units (English: Central Processing Unit, CPU for short). In the case where the processor 1401 is a CPU, the CPU may be a single core CPU or a multi-core CPU.
  • CPU Central Processing Unit
  • the processor 1401 in the first device is configured to read the program code stored in the memory 1402, and perform the following operations:
  • the processor 1401 determines a session identifier of the session
  • the processor 1401 acquires a security policy of the session and at least one key
  • the processor 1401 identifies, according to the session identifier, protection data of the session sent by the first device, and restores the protection data by using the at least one key according to a security policy of the session to obtain session data, where
  • the protection data is obtained by the first device protecting the security of the session data by using the at least one key according to the security policy of the session, where the first device is used according to the security policy. Encrypting the session data using the at least one key to obtain the protection data;
  • the second device when the first device is a terminal device, the second device is an access network node or a user plane node; when the first device is an access network node or a user plane node, the second device For terminal equipment.
  • the at least one key comprises: a first key and a second key, wherein the first key is used to protect a first security of the session, the second key Used to protect the second security of the session.
  • the security policy is used to indicate the protection mode of the session data, where the protection mode is to protect the first security of the session data by using a first key by using a first security algorithm, Or protecting, by the second security algorithm, the second security of the session data by using the second key, or simultaneously using the first key to use the first key to the first of the session data.
  • Security is protected and the second security of the session data is protected by the second security algorithm using a second key.
  • the security policy is further configured to indicate at least one of the first security algorithm, the second security algorithm, a key length, and a key update time.
  • the key length includes a first key length and/or a second key length, wherein the first key length is used to represent a length of the first key, the second secret The key length is used to characterize the length of the second key.
  • the key update time includes a first key update time and/or a second key update time, where the first key update time is used to represent an update time of the first key, The second key update time is used to characterize an update time of the second key.
  • the processor 1401 is configured to:
  • a session identifier of the session is determined by a parameter field in the protection data.
  • the processor 1401 is configured to:
  • a session identifier of the session is determined by a parameter field in the protection data.
  • the first security is cryptography
  • the second security is integrity
  • the parameter field includes at least one of a first identifier field, a second identifier field, and a third identifier field, where the first identifier field is used to indicate that the message is a session message, and the second identifier is The field is used to indicate at least one of a service identifier, a session identifier, and a slice identifier, where the third identifier is used to indicate a protection mode of the session.
  • the parameter field further includes at least one of a length field, a packet field, and a MAC field, where the length field is used to indicate a length of the parameter field, and the packet field is used to indicate when the packet is encrypted.
  • the length of the packet, the MAC field is used to indicate that the session is integrity protected.
  • the transceiver 1403 acquires the security policy from the first network element, where the first network element is any one of an authentication controller, a key management controller, a policy controller, and a key controller.
  • the first network element is a policy controller
  • the transceiver 1403 receives the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the transceiver 1403 sends a second request to the policy controller, where the second request is generated based on the first request, including security capabilities of the first device, service security requirements, and the access network. Node security requirements;
  • the transceiver 1403 receives the security policy returned by the policy controller, wherein the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the first network element is a policy controller
  • the transceiver 1403 receives the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement;
  • the transceiver 1403 sends a second request to the policy controller by using at least one network element, where the second request is generated based on the first request, including security capabilities, service security requirements, and The access network node security requirements;
  • the transceiver 1403 receives the security policy returned by the policy controller by the at least one network element, wherein the security policy is generated by the policy controller according to the second request.
  • the at least one network element includes a session management network element; or the at least one network element includes a session management network element or a mobility management entity.
  • the transceiver 1403 receives the first request sent by the first device, where the first request includes a security capability of the first device and a service security requirement; and the transceiver 1403 forwards the policy to the policy controller.
  • the first request; the transceiver 1403 receives a core network security policy returned by the policy controller, and generates the security policy according to the core network security policy and the security capability of the access network node.
  • the second device is an access network node
  • the transceiver 1403 sends a third request to the key management center
  • the transceiver 1403 receives an intermediate key returned by the key management center based on the third request, where the intermediate key is derived based on a base key, and the basic key is sent to the authentication node by the authentication node.
  • Key management center Key management center
  • the processor 1401 derives the at least one key based on the intermediate key.
  • the intermediate key is deduced according to the first parameter, where the first parameter includes the access network node identifier, a NAS counter, a sequence number for generating the intermediate key, and a data packet. At least one of a sequence number, a nonce1, a bearer identifier, a flow identifier, and a slice identifier.
  • the processor 1401 derives the at least one key according to the second parameter, and according to the intermediate key, where the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the second parameter includes an air interface security policy identifier, a security algorithm identifier, and a NAS counter.
  • the air interface resource identifier At least one of the nonce2
  • the air interface bearer identifier At least one of the air interface bearer identifier, the slice identifier, and the session identifier
  • the security algorithm identifier is an air interface signaling encryption algorithm identifier, an air interface information integrity protection algorithm identifier, a user plane encryption algorithm identifier, and a user.
  • the face integrity protection algorithm identifiers At least one of the face integrity protection algorithm identifiers.
  • the at least one key comprises at least one of an air interface signaling encryption key, an air interface signaling integrity encryption key, a user plane key, and a user plane integrity encryption key.
  • the transceiver 1403 requests the at least one key from the first network element, where the first network element is the first network element for authentication control.
  • the first network element is the first network element for authentication control.
  • the protection data is header data, load data, or a data packet, where the data packet includes the header data and the load data.
  • each operation may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • FIG. 22 is a policy controller according to an embodiment of the present invention.
  • the policy controller includes a processor 1501, a memory 1502, and a transceiver 1503.
  • the processor 1501, the memory 1502, and the transceiver 1503 pass through a bus. Connected to each other.
  • the memory 1502 includes, but is not limited to, a random access memory (English: Random Access Memory, RAM for short), a read-only memory (English: Read-Only Memory, ROM for short), and an erasable programmable read-only memory (English: Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), or Portable Read-Only Memory (CD-ROM), which is used for related commands and data.
  • the transceiver 1503 is for receiving and transmitting data.
  • the processor 1501 may be one or more central processing units (English: Central Processing Unit, CPU for short). In the case that the processor 1501 is a CPU, the CPU may be a single core CPU or a multi-core CPU.
  • CPU Central Processing Unit
  • the processor 1501 in the first device is configured to read the program code stored in the memory 1402 and perform the following operations:
  • the transceiver 1503 receives a policy request sent by the target network element, where the policy request includes at least one of a security capability of the terminal device, a service security requirement, and an access network node security requirement;
  • the processor 1501 generates a security policy according to the target parameter, where the target parameter is generated according to the first request, and includes at least one of a security capability of the terminal device, a service security requirement, and an access network node security requirement;
  • the transceiver 1503 sends a security policy to the access network node.
  • the target parameter further includes: a pre-made security capability of the terminal device, where the pre-made security capability of the terminal device is obtained from the authentication service controller AUSF.
  • the target parameter further includes: a security requirement of the server, wherein the security requirement of the server is obtained from the server.
  • the target network element is an access network node or a session management network element.
  • each operation may also correspond to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 2 .
  • the program can be stored in a computer readable storage medium, when the program is executed
  • the flow of the method embodiments as described above may be included.
  • the foregoing storage medium includes various media that can store program codes, such as a ROM or a random access memory RAM, a magnetic disk, or an optical disk.

Landscapes

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Abstract

本发明实施例公开了一种安全实现方法、设备以及系统。其中，所述方法包括：第一设备获取会话的安全策略以及至少一个密钥；所述第一设备向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。

Description

安全实现方法、设备以及系统 技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种安全实现方法、设备以及系统。
背景技术
在现有的网络安全架构中，数据的安全性保护采用的是hop-by-hop的方式，即分段进行安全性保护。以数据从终端设备—基站—服务网关—PDN网关的传输链路为例，终端设备-基站之间执行一次安全性保护，基站—服务网关之间执行一次安全性保护，服务网关—PDN网关之间执行一次安全性保护。可以看出，在数据传输的过程中，如果中间节点出现了问题，则可能会导致数据的泄露。而且，在数据传输过程中多次对数据进行加密和还原，也会导致资源的浪费。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种安全实现方法、设备以及系统，实现了数据的端到端的保护。
第一方面，本发明实施例提供一种安全实现方法，包括：第一设备获取会话的安全策略以及至少一个密钥；所述第一设备向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
结合第一方面，第一方面的第一种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，第一方面的第二种可能的实施方式中，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，第一方面的第三种可能的实施方式中，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，第一方面的第四种可能的实施方式中，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，第一方面的第五种可能的实施方式中，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方式，第一方面的第六种可能的实施方式中，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，第一方面的第七种可能的实施方式中，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，第一方面的第八种可能的实施方式中，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方式，第一方面的第九种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述第一设备获取所述安全策略具体为：所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，第一方面的第十种可能的实施方式中，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，第一方面的第十一种可能的实施方式中，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
结合第一方面的第十一种可能的实施方式，第一方面的第十二种可能的实施方式中，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，第一方面的第十三种可能的实施方式中，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点 根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方式，第一方面的第十四种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，第一设备获取至少一个密钥具体为：所述第一设备通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；所述第一设备基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；所述第一设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第一方面的第十四种可能的实施方式，第一方面的第十五种可能的实施方式中，所述第一设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥；所述第一设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第一方面的第十五种可能的实施方式，第一方面的第十六种可能的实施方式中，所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥具体为：所述第一设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
结合第一方面的第十五种可能的实施方式，第一方面的第十七种可能的实施方式中，所述第一设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：所述第一设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第一方面的第十四种可能的实施方式，第一方面的第十八种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
结合第一方面的上述任一种可能的实施方式，第一方面的第十九种可能的实施方式中，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
第二方面，提供一种安全实现方法，包括：第二设备确定会话的会话标识；所述第二设备获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；所述第二设备根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；
其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
结合第二方面，第二方面的第一种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括：第一 密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，第二方面的第二种可能的实施方式中，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
结合第二方面的第二种可能的实施方式，第二方面的第三种可能的实施方式中，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
结合第二方面的第三种可能的实施方式，第二方面的第四种可能的实施方式中，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
结合第二方面的第三种可能的实施方式，第二方面的第五种可能的实施方式中，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方式，第二方面的第六种可能的实施方式中，当所述第二设备为用户面节点时，第二设备确定会话的会话标识具体为：所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方式，第二方面的第七种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，第二设备确定会话的会话标识具体为：所述第二设备通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
结合第二方面的第六或者第七种可能的实施方式，第二方面的第八种可能的实施方式中，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
结合第二方面的第八种可能的实施方式，第二方面的第九种可能的实施方式中，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识 以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
结合第二方面的第九种可能的实施方式，第二方面的第十种可能的实施方式中，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方式，第二方面的第十一种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述第二设备获取所述安全策略具体为：所述第二设备向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
结合第二方面的第十一种可能的实施方式，第二方面的第十二种可能的实施方式中，当所述第一网元为策略控制器时，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第二设备向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；所述第二设备接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
结合第二方面的第十一种可能的实施方式，第二方面的第十三种可能的实施方式中，当所述第一网元为策略控制器时，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第二设备通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；所述第二设备接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
结合第二方面的第十三种可能的实施方式，第二方面的第十四种可能的实施方式中，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
结合第二方面的第十一种可能的实施方式，第二方面的第十五种可能的实施方式中，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述第二设备向所述策略控制器转发所述第一请求；所述第二设备接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
结合第二方面的第八种至第十五种可能的实施方式中的任意一种，第二方面的第十六种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，第二设备获取至少一个密钥具体为：所述第二设备向密钥管理中心发送第三请求；所述第二设备基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；所述第二设备基于所述中间密钥推衍出 所述至少一个密钥。
结合第二方面的第十六种可能的实施方式，第二方面的第十七种可能的实施方式中，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
结合第二方面的第十七种可能的实施方式，第二方面的第十八种可能的实施方式中，所述第二设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：所述第二设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第二方面的第十六种可能的实施方式，第二方面的第十九种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方式，第二方面的第二十种可能的实施方式中，当所述第二设备为用户面节点时，第二设备获取至少一个密钥具体为：所述第二设备向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
结合第二方面的上述任一种可能的实施方式，第二方面的第二十一种可能的实施方式中，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
第三方面，提供一种安全策略生成方法，包括：策略控制器接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；所述策略控制器根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；所述策略控制器向接入网节点发送安全策略。
结合第三方面，第三方面的第一种可能的实施方式中，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
结合第三方面的上述任一种可能的实施方式，第三方面的第二种可能的实施方式中，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
结合第三方面的上述任一种可能的实施方式，第三方面的第三种可能的实施方式中，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
第四方面，提供一种密钥生成方法，包括：所述第一设备通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；所述第一设备基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；所述第一设备基于所述基础密钥 推衍出所述至少一个密钥。
结合第四方面，第四方面的第一种可能的实施方式中，所述终端设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：所述终端设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥；所述终端设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第四方面的第一种可能的实施方式，第四方面的第二种可能的实施方式中，所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥具体为：所述终端设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
结合第四方面的第一种可能的实施方式，第四方面的第三种可能的实施方式中，所述终端设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：所述终端设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第四方面的上述任一种可能的实施方式，第四方面的第四种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
第五方面，提供一种第一设备，包括：获取模块以及发送模块，所述获取模块用于获取会话的安全策略以及至少一个密钥；所述发送模块用于向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
结合第五方面，第五方面的第一种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
结合第五方面的第一种可能的实施方式，第五方面的第二种可能的实施方式中，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
结合第五方面的第二种可能的实施方式，第五方面的第三种可能的实施方式中，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
结合第五方面的第三种可能的实施方式，第五方面的第四种可能的实施方式中，所述 密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
结合第五方面的第三种可能的实施方式，第五方面的第五种可能的实施方式中，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
结合第五方面的上述任一种可能的实施方式，第五方面的第六种可能的实施方式中，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
结合第五方面的第六种可能的实施方式，第五方面的第七种可能的实施方式中，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
结合第五方面的第七种可能的实施方式，第五方面的第八种可能的实施方式中，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
结合第五方面的上述任一种可能的实施方式，第五方面的第九种可能的实施方式中，所述获取模块具体用于向策略控制器获取所述安全策略。
结合第五方面的第九种可能的实施方式，第五方面的第十种可能的实施方式中，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述接收单元用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
结合第五方面的第九种可能的实施方式，第五方面的第十一种可能的实施方式中，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述接收单元用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
结合第五方面的第十一种可能的实施方式，第五方面的第十二种可能的实施方式中，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
结合第五方面的第九种可能的实施方式，第五方面的第十三种可能的实施方式中，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述接收单元 用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
结合第五方面的上述任一种可能的实施方式，第五方面的第十四种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块包括发送单元、获取单元以及推衍单元，所述发送单元用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；所述获取单元用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；所述推衍单元用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第五方面的第十四种可能的实施方式，第五方面的第十五种可能的实施方式中，所述推衍单元用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥，以及，根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第五方面的第十五种可能的实施方式，第五方面的第十六种可能的实施方式中，所述推衍单元用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
结合第五方面的第十五种可能的实施方式，第五方面的第十七种可能的实施方式中，所述推衍单元用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第五方面的第十四种可能的实施方式，第五方面的第十八种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
结合第五方面的上述任一种可能的实施方式，第五方面的第十九种可能的实施方式中，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
第六方面，提供一种第二设备，包括：确定模块、获取模块以及识别模块，所述确定模块用于确定会话的会话标识；所述获取模块用于获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；所述识别模块用于根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
结合第六方面，第六方面的第一种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第 二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
结合第六方面的第一种可能的实施方式，第六方面的第二种可能的实施方式中，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
结合第六方面的第二种可能的实施方式，第六方面的第三种可能的实施方式中，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
结合第六方面的第三种可能的实施方式，第六方面的第四种可能的实施方式中，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
结合第六方面的第三种可能的实施方式，第六方面的第五种可能的实施方式中，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
结合第六方面的上述任一种可能的实施方式，第六方面的第六种可能的实施方式中，当所述第二设备为用户面节点时，所述确定模块具体用于：通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
结合第六方面的上述任一种可能的实施方式，第六方面的第七种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述确定模块具体用于：通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
结合第六方面的第六或者第七种可能的实施方式，第六方面的第八种可能的实施方式中，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
结合第六方面的第八种可能的实施方式，第六方面的第九种可能的实施方式中，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
结合第六方面的第九种可能的实施方式，第六方面的第十种可能的实施方式中，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段 用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
结合第六方面的上述任一种可能的实施方式，第六方面的第十一种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块用于向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
结合第六方面的第十一种可能的实施方式，第六方面的第十二种可能的实施方式中，当所述第一网元为策略控制器时，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述发送单元用于向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；所述接收单元用于接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
结合第六方面的第十一种可能的实施方式，第六方面的第十三种可能的实施方式中，当所述第一网元为策略控制器时，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述发送单元用于通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；所述接收单元用于接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
结合第六方面的第十三种可能的实施方式，第六方面的第十四种可能的实施方式中，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
结合第六方面的第十一种可能的实施方式，第六方面的第十五种可能的实施方式中，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述发送单元用于向所述策略控制器转发所述第一请求；所述接收单元用于接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
结合第六方面的第八种至第十五种可能的实施方式中的任意一种，第六方面的第十六种可能的实施方式中，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块包括发送单元、接收单元以及推衍单元，所述发送单元用于向密钥管理中心发送第三请求；所述接收单元用于基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；所述推衍单元用于基于所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第六方面的第十六种可能的实施方式，第六方面的第十七种可能的实施方式中，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标 识以及切片标识中的至少一个。
结合第六方面的第十七种可能的实施方式，第六方面的第十八种可能的实施方式中，所述推衍单元用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第六方面的第十六种可能的实施方式，第六方面的第十九种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
结合第六方面的上述任一种可能的实施方式，第六方面的第二十种可能的实施方式中，当所述第二设备为用户面节点时，所述获取模块用于向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
结合第六方面的上述任一种可能的实施方式，第六方面的第二十一种可能的实施方式中，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
第七方面，提供一种策略控制器，包括：接收模块、生成模块以及发送模块，所述接收模块用于接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；所述生成模块用于根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；所述发送模块用于向接入网节点发送安全策略。
结合第七方面，第七方面的第一种可能的实施方式中，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
结合第七方面的上述任一种可能的实施方式，第七方面的第二种可能的实施方式中，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
结合第七方面的上述任一种可能的实施方式，第七方面的第三种可能的实施方式中，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
第八方面，提供一种第一设备，包括：发送模块、获取模块以及推衍模块，所述发送模块用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；所述获取模块用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；所述推衍模块用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第八方面，第八方面的第一种可能的实施方式中，所述推衍模块用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥；根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
结合第八方面的第一种可能的实施方式，第八方面的第二种可能的实施方式中，所述 推衍模块用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
结合第八方面的第一种可能的实施方式，第八方面的第三种可能的实施方式中，所述推衍模块用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
结合第八方面的上述任一种可能的实施方式，第八方面的第四种可能的实施方式中，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
第九方面，提供一种第一设备，包括存储器以及与所述存储器耦合的处理器、发射器和接收器，其中：所述发射器用于与向外部发送数据，所述接收器用于接收外部发送的数据，所述存储器用于存储第一方面描述的方法的实现代码，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序代码，即执行第一方面描述的方法。
第十方面，提供一种第二设备，包括存储器以及与所述存储器耦合的处理器、发射器和接收器，其中：所述发射器用于与向外部发送数据，所述接收器用于接收外部发送的数据，所述存储器用于存储第二方面描述的方法的实现代码，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序代码，即执行第二方面描述的方法。
第十三方面，提供了一种策略控制器，包括存储器以及与所述存储器耦合的处理器、发射器和接收器，其中：所述发射器用于与向外部发送数据，所述接收器用于接收外部发送的数据，所述存储器用于存储第三方面描述的方法的实现代码，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序代码，即执行第三方面描述的方法。
第十四方面，提供一种第一设备，包括存储器以及与所述存储器耦合的处理器、发射器和接收器，其中：所述发射器用于与向外部发送数据，所述接收器用于接收外部发送的数据，所述存储器用于存储第四方面描述的方法的实现代码，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序代码，即执行第四方面描述的方法。
第十五方面，提供了一种存储介质，用于存储上述第一方面所述的方法的实现代码。
第十六方面，提供了一种存储介质，用于存储上述第二方面所述的方法的实现代码。
第十七方面，提供了一种存储介质，用于存储上述第三方面所述的方法的实现代码。
第十八方面，提供了一种存储介质，用于存储上述第四方面所述的方法的实现代码。
第十九方面，提供一种通信系统，所述通信系统包括第一设备以及第二设备，其中，所述第一设备连接所述第二设备，所述第一设备为如第五方面任一项所述的设备；所述第二设备为如第六方面任一项所述的设备。
实施本发明实施例，第一设备使用安全策略和至少一个密钥对会话数据进行了安全性保护以获得保护数据，第二设备根据相同的安全策略和至少一个密钥对保护数据进行还原以获得会话数据。本发明实施例实现端到端的保护，会话数据从第一设备(一端)发出后， 在没有到达第二设备(另一端)之前，会话数据是一直处于安全性保护的状态，从而避免了在传输途中被非法窃取。并且，会话数据在传输的过程中，不需要在经过的中间节点中进行加密和还原，能够有效地节省资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本发明实施例公开的一种网络架构的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种安全实现方法的流程示意图；
图3A是本发明实施例提供的第一种数据包的结构示意图；
图3B是本发明实施例提供的第二种数据包的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的协议数据单元的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种协议栈与封装包的示意图；
图6A是本发明实施例提供的第一种第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的交互图；
图6B是本发明实施例提供的第二种第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的交互图；
图6C是本发明实施例提供的第三种第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的交互图；
图6D是本发明实施例提供的第四种第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的交互图；
图7是本发明实施例提供的一种第一设备和第二设备向认证服务网元获取至少一个密钥的方法的交互图；
图8是本发明实施例提供的一种封装表头的示意图；
图9是本发明实施例提供的一种外部IP表头的示意图；
图10是本发明实施例提供的一种会话占据空口资源的示意图；
图11是本发明实施例提供的一种会话占据无线承载的示意图；
图12是本发明实施例提供的一种第一设备的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的第一种第一设备的获取模块的结构示意图；
图14是本发明实施例提供的第二种第一设备的获取模块的结构示意图；
图15是本发明实施例提供的一种第二设备的结构示意图；
图16是本发明实施例提供的第一种第二设备的获取模块的结构示意图；
图17是本发明实施例提供的第二种第二设备的获取模块的结构示意图；
图18是本发明实施例提供的一种策略控制器的结构示意图；
图19是本发明实施例提供的一种第一设备的结构示意图；
图20是本发明实施例提供的一种第一设备的结构示意图；
图21是本发明实施例提供的一种第二设备的结构示意图；
图22是本发明实施例提供的一种策略控制器的结构示意图。
具体实施方式
为便于方案理解，下面首先结合相关附图来举例介绍下本申请实施例的方案可能应用到的网络架构。如图1所示，未来的移动通信的网络架构包括终端设备110、接入网节点120以及用户面节点130。其中，终端设备110通过接入网节点120接入运营网络，从而实现与用户面节点130进行通信。
终端设备110为逻辑实体，具体可以是用户设备(User Equipment)，通信设备(Communication Device)物联网(Internet of Things，IoT)设备中的任意一种。其中，用户设备可以是智能手机(smart phone)、智能手表(smart watch)，智能平板等等。通信设备可以是服务器、网关(Gateway，GW)、基站以及控制器等等。物联网设备可以是传感器，电表以及水表等等。
接入网节点120(access node，AN)可以是无线接入点，例如：基站、Wi-Fi接入点(Wireless Fidelity，无线保真)以及蓝牙接入点等等，也可以是有线接入点，例如：网关，调制解调器，光纤接入，IP接入等等。
用户面节点130可以是网关、服务器、控制器、用户面功能网元，或者终端设备。用户面节点130可以设置在运营网内部，也可以设置在运营网外部。应理解，在图1中将用户面节点130设置于运营网外部只是作为一种示例，不应构成具体的限定。同时，在实际应用中，用户面节点130可以是终端设备，也可以是网关、服务器、控制器、用户面功能网元之类的控制网元。应理解，在图1中使用终端设备来代表用户面节点130只是作为一种示例，不应构成具体的限定。
运营商网络中包括：策略控制器140(Policy Control Function，PCF)以及密钥管理中心(Key Management System，KMS)150等等。其中，
策略控制器140，用于管理网络中的安全策略，PCF可以作为一个独立的逻辑功能实体单独部署，也可以集合在移动性管理(Mobility Management，MM)网元、会话管理网元(Session Management，SM)，认证服务控制器(Authentication Server Function，AUSF)，策略和计费规则功能(Policy charging and rules function，PCRF)，移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)，鉴权中心(AUthentication Center，AuC)，认证信任状存储和处理功能网元(Authentication Credential Repository and Processing Function，ARPF)，安全上下文管理网元(Security Context Management Function(SCMF)，接入与移动管理功能网元(Access and Mobility management Function，AMF)，接入节点(Access network，AN)，用户面节点(User plane function，UPF)等设备中。
密钥管理中心150(英文：Key Management System，简称：KMS)，负责密钥的生成、管理和协商。KMS可以作为一个独立的逻辑功能实体单独部署，也可以集合在移动性管理(Mobility Management，MM)网元、会话管理网元(Session Management，SM)、认证服务控制器(Authentication Server Function，AUSF)，安全锚点功能网元(Security Anchor Function，SEAF)，移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，归属签约用户 服务器(Home Subscriber Server，HSS)，鉴权中心(AUthentication Center，AuC)，认证信任状存储和处理功能网元(Authentication Credential Repository and Processing Function，ARPF)，安全上下文管理网元(Security Context Management Function(SCMF)，接入与移动管理功能网元(Access and Mobility management Function，AMF)，接入节点(Access network，AN)，用户面节点(User plane function，UPF)，认证单元(英文：Control Plane-Authentication Unit，简称：CP-AU)等设备中。后续可以称执行该密钥管理中心的功能的物理实体为密钥管理设备。
其中，移动性管理网元用于对终端设备位置信息、安全性以及业务连续性方面进行管理，后续可以直接称执行该移动性管理网元的功能的物理实体为移动性管理设备或者MM。
会话管理网元用于执行会话、切片、流flow或者承载bearer的建立和管理，后续可以称执行该会话管理网元的功能的物理实体为会话管理设备或者SM。其中切片、流flow或者承载bearer的建立和管理由移动性管理网元负责。
认证服务控制器，负责密钥的生成、管理和协商。AUSF可以作为一个独立的逻辑功能实体单独部署，也可以集合在移动性管理(Mobility Management，MM)网元、会话管理网元(英文：Session Management，简称：SM)等设备中。
移动性管理实体用于接入控制，包括安全和许可控制，移动性管理，附着与去附着，会话管理功能，以及当用户有数据业务请求时，选择一个数据网关或者服务网关，将用户的数据转发出去等等。
归属签约用户服务器用于管理和调用用户数据库。它包含用户身份，用户配置文件，其中用户配置文件包括用户的根密钥信息，还可能包含用户的预置安全能力和参数等内容。HSS主要负责管理用户的签约数据及移动用户的位置信息。
鉴权中心用于存储鉴权算法和密钥，保证各种保密参数的安全性，向归属用户位置寄存器(HLR、HSS、ARPF、MME、或者AUSF)提供鉴权参数。
认证信任状存储和处理功能网元用于密钥的管理、生成和认证的处理。
安全上下文管理网元用于安全上下文的管理，包括密钥的管理、生成和分发。
接入与移动管理功能网元(Access and Mobility management Function，AMF)，负责接入控制和移动性管理。
需要说明的是，图1中体现的是各个网元之间的逻辑关系，在实际中，有些网元可以单独部署，也可以两两或多个网元集成部署在一个实体中。例如，SM和MM部署在一个实体中；或者SM与MM分别部署在不同的实体中；或者AMF与SEAF部署在一起。
基于图1的架构，为了实现对于端(第一设备)到端(第二设备)的安全性保护，本发明实施例提出了一种安全实现方法。其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。如图2所示，本发明实施例提供的安全实现方法包括如下步骤：
210：第一设备获取会话的安全策略以及至少一个密钥。
220：第二设备获取会话的安全策略以及至少一个密钥。
在本发明实施例中，会话具有唯一的会话标识，即，会话标识用于识别会话的身份。 会话标识可以是终端设备、接入网节点、移动性管理网元、会话管理网元和策略控制器中的任意一种生成的。其中，当会话标识是终端设备所生成时，会话标识在终端设备准备新建会话时生成；当会话标识是接入网节点、移动性管理网元、会话管理网元和策略控制器中的任意一种生成时，会话标识在接入网节点、移动性管理网元、会话管理网元和策略控制器中的任意一种接收到其他网元发送的请求时生成。会话标识可以是新建的标识，也可以复用其他的标识，例如，空口标识、无线承载标识、切片标识、空口资源标识、设备永久标识、设备临时标识、用户永久标识、用户临时标识等等中的任意一种。
在本发明实施例中，安全策略用于指示会话的保护方式，例如，指示需要对会话的哪种或者哪几种安全性进行保护。会话的安全策略除了用于指示需要对会话的哪种或者哪几种安全性进行保护之外，还可以指示每种安全性保护采用的安全性算法、使用的密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
在本发明实施例中，会话的安全性包括加密性、完整性和不可否认性等等。其中，会话的加密性是指会话通过算法进行处理之后，成为不可阅读的密文，达到避免会话数据被非法窃取、阅读的目的。会话的完整性是指会话数据在传输过程中没有被非法添加、删除、替换等。会话的不可否则认性是指会话通话双方不能否认自己发送会话的行为和会话的内容。会话的安全性保护是通过安全性算法使用所述至少一个密钥对会话进行处理实现的。
在本发明实施例中，安全性算法可以是null、AES、Snow 3G、ZUC等等算法中的任意一种，其中null代表空算法。密钥长度可以是64位、96位、128位、192位、和256位等等长度中的任意一种。密钥更新时间可以是6小时、12小时、24小时和48小时等等时间中的任意一种。上述安全算法、密钥长度以及密钥更新时间只是作为一种举例说明，不应构成对本申请的限定。
可以理解，会话的多个安全性保护可以采用相同的安全性算法、相同的密钥以及相同的密钥更新时间对会话进行处理实现，也可以采用不同的安全性算法、采用不同的密钥和采用不同的密钥更新时间对会话进行处理实现。例如，在一具体的实施例中，当对会话的加密性和完整性进行保护时，对于加密性，采用的安全性算法为Snow 3G算法，密钥长度为64位，密钥更新时间为6小时，对于完整性，采用的安全性算法为Snow 3G算法，密钥长度为64位，密钥更新时间为6小时。在另一具体的实施例中，当对会话的加密性和完整性进行保护时，对于加密性，采用的安全性算法为Snow 3G算法，密钥长度为64位，密钥更新时间为6小时，对于完整性，采用的安全性算法为ZUC算法，密钥长度为128位，密钥更新时间为12小时。
在一具体的实施例中，会话的保护方式包括以下三种：通过第一安全性算法使用第一密钥对会话数据的第一安全性进行保护，以及，通过第二安全性算法使用第二密钥对会话数据的第二安全性进行保护，以及，同时通过第一安全性算法使用第一密钥对会话数据的第一安全性进行保护以及通过第二安全性算法使用第二密钥对会话数据的第二安全性进行保护。密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度。其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。第一密钥长度和第二密钥长度可以是相同的，也可以是不同的。钥匙更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间。其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所 述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。第一密钥更新时间和第二密钥更新时间可以是相同的，也可以是不相同的。这里，会话的第一安全性是指会话的加密性，会话的第二安全性是指会话的完整性。相应地，第一安全性算法是指null、3DES、AES、snow 3G、Blowfish、Serpent、ZUC、HC-256以及Grain等等算法中的任意一种。第二安全性算法是指null、AES、ZUC、Snow 3G、HMAC、OMAC、CBC-MAC、PMAC、UMAC以及VMAC等等算法中的任意一种。第一安全性算法与第二安全性算法可以是相同的，也可以是不同的。
基于上述陈述可知，会话的安全策略内容可能性包括但不限于：算法标识、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一项。
采用第一算法标识和第二算法标识分别表示第一安全性采用的安全算法和第二安全性采用的安全算法。或者，当第一安全性采用的安全算法与第二安全性采用的算法不相同时，算法标识包括第一算法标识以及第二算法标识，其中，第一算法标识用于表征第一安全性采用的安全算法，第二算法标识用于表征第二安全性算法采用的安全算法；当第一安全性采用的安全算法与第二安全性采用的安全算法相同时，算法标识可以包括第一算法标识以及第二算法标识，并且，第一算法标识与第二算法标识相同，或者，仅采用一个算法标识表示第一安全性采用的安全算法和第二安全性采用的安全算法，此时第一安全性采用的安全算法和第二安全性采用的安全算法采用相同的安全算法。
采用第一密钥长度和第二密钥长度分别表示第一安全性采用的密钥的长度和第二安全性采用的密钥的长度。或者，当第一安全性的安全算法采用的密钥与第二安全性的算法采用的密钥的长度不相同时，密钥长度包括第一密钥长度以及第二密钥长度，其中，第一密钥长度用于表示第一安全性的安全算法采用的密钥的长度，第二密钥长度用于表示第二安全性的安全算法采用的密钥的长度；当第一安全性的安全算法采用的密钥与第二安全性的算法采用的密钥的长度相同时，密钥长度可以包括第一密钥长度以及第二密钥长度，并且，第一密钥长度与第二密钥长度相同，或者，仅采用一个密钥长度表示第一安全性采用的密钥的长度和第二安全性采用的密钥的长度，此时第一安全性采用的密钥的长度和第二安全性采用的密钥的长度相同。
采用第一密钥更新时间和第二密钥更新时间分别表示第一安全性的安全算法采用的密钥的更新时间和第二安全性的安全算法采用的密钥的更新时间。或者，当第一安全性的安全算法采用的密钥与第二安全性的算法采用的密钥的更新时间不相同时，密钥更新时间包括第一密钥更新时间以及第二密钥更新时间，其中，第一密钥更新时间用于表示第一安全性的安全算法采用的密钥的更新时间，第二密钥长度用于表示第二安全性的安全算法采用的密钥的更新时间；当第一安全性的安全算法采用的密钥与第二安全性的算法采用的密钥的更新时间相同时，密钥更新时间可以包括第一密钥更新时间以及第二密钥更新时间，并且，第一密钥更新时间与第二密钥更新时间相同，或者，仅采用一个密钥更新时间表示第一安全性的安全算法采用的密钥的更新时间和第二安全性的安全算法采用的密钥的更新时间，此时第一安全性的安全算法采用的密钥的更新时间和第二安全性的安全算法采用的密钥的更新时间相同。
更进一步地，会话的安全策略内容还可以额外设置第一比特以及第二比特，其中，第一比特用于表示是否需要进行第一安全性保护，第二比特用于表示是否需要进行第二安全性保护。例如，当第一比特为“0”时，用于表示不需要进行第一安全性保护，当第一比特为“1”时，用于表示需要进行第一安全性保护。当第二比特为“0”时，用于表示不需要进行第二安全性保护，当第一比特为“1”时，用于表示需要进行第二安全性保护。
安全策略格式包含多种形式，在一具体的实施例中，安全策略的格式如下：安全策略＝比特1||第一安全性算法标识||第一密钥长度||第一密钥更新时间||比特2||第二安全性算法标识||第二密钥长度||第二密钥更新时间比特，其中，比特1为0时，表示不需要对第一安全性进行保护，比特1为1时，表示需要对第一安全性进行保护，第一安全性算法标识用于表征所采用的第一安全性算法，比特2为0时，表示不需要对第二安全性进行保护，比特2为1时，表示需要对第二安全性进行保护，第二安全性算法标识用于表征所采用的第二安全性算法。或者，其中一种方式为，安全策略＝第一安全性算法标识||第一密钥长度||第二安全性算法标识||第二密钥长度。或者其中一种方式为，安全策略＝第一安全性算法标识||第二安全性算法标识||密钥长度，此时两个安全性的密钥长度相同。
在本发明实施例中，安全策略可以是空口安全策略或者会话安全策略。当安全策略用于保护终端设备与接入网节点之间(包括上行和下行)的安全性时，安全策略为空口安全策略，当安全策略用于保护终端设备与用户面节点之间(包括上行和下行)的安全性时，安全策略为会话安全策略。其中，核心网安全策略包括会话安全策略以及空口安全策略。
在本发明实施例中，第一设备和第二设备获取得到的安全策略和至少一个密钥均是相同的。例如，第一设备获取得到的安全策略为“比特1||第一安全性算法标识||第一密钥长度||第一密钥更新时间||比特2||第二安全性算法标识||第二密钥长度||第二密钥更新时间比特”，第二设备获取得到的安全策略也为“比特1||第一安全性算法标识||第一密钥长度||第一密钥更新时间||比特2||第二安全性算法标识||第二密钥长度||第二密钥更新时间比特”。第一设备获取得到的至少一个密钥为“0011 0011 1011 1101”，则第二设备获取得到的至少一个密钥为“0011 0011 1011 1101”。
在本发明实施例中，第一设备和第二设备可以向策略控制器获取安全策略，并且，第一设备和第二设备可以向认证服务网元获取至少一个密钥。其中，第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的方法，以及，第一设备和第二设备向认证服务网元获取至少一个密钥的方法将在下文中详细介绍，此处先不展开描述。
可以理解的是，第一设备和第二设备除了可以向策略控制器获取安全策略之外，还可以向其他的网元获取安全策略。例如，策略控制器曾经将安全策略发送给第三方网元，则第一设备和第二设备可以向第三方网元获取安全策略。或者，策略控制器已经向第二设备发送了安全策略，则第一设备可以直接向第二设备请求安全策略。
230：第一设备根据会话的安全策略使用至少一个密钥对会话的会话数据进行安全性保护，从而获得保护数据。
在本发明实施例中，保护数据可以是表头(head)数据、负载(payload)数据、数据包(packet)中的任意一种。其中，表头数据用于记载会话数据的相关信息，负载数据用于记载真正的会话数据，数据包包括表头数据以及负载数据。即，保护数据可以是数据包 的一部分或者全部。第一设备只对表头数据或者负载数据进行安全性保护，既可以实现对会话的安全性保护，又能避免对整个数据包进行安全性保护所导致的巨大计算量。而且，在通常情况下，表头数据的数据量远小于数据包的数据量，只对表头数据进行安全性保护更能大大减轻进行安全性保护的计算量。第一设备对整个数据包进行安全性保护，能够加大破解的难度，提高安全性保护的可靠性。在实际使用中，可以根据需要选择对表头数据、负载数据或者数据包进行安全性保护。
在一些可选的实施例中，如图3A以及图3B所示，保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个。其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息。所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、流(flow)标识以及切片标识中的至少一个。所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。所述参数字段还包括计数器，此外，还可以包括长度字段、填充字段、MAC字段中以及算法更新时间字段的至少一个，其中，计数器用于指示数据包的序列号。所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，或者，整个数据包的长度，或者payload的长度。所述填充字段用于加密时，填充字段满足加密算法对消息长度的要求。所述MAC字段为数据完整性保护之后的完整性保护参数。所述算法更新时间字段用于指示算法更新的时间。当保护数据为数据包时，保护数据的格式可以如图3A所示，当保护数据为负载时，保护数据的格式可以如图3B所示。其中，图3A和图3B所示的保护数据的格式只是一种举例说明，不应构成对本发明实施例的具体限定。
应理解的，保护数据实质上均是协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)。图4示出了一种可能的保护数据PDU。如图4所示，一个PDU包括：一个PDU头部(PDU header)，零个或多个服务数据单元(Service Data Unit，SDU)，零个或多个信息控制单元(Control element)，可能还有填充位(padding)。其中，一个PDU头部可能有一个或多个子头部(subheader)，一个子头部由六个域(R/R/E/LCID/F/L)或者四个域(R/R/E/LCID)组成。
本发明实施例中，在保护数据中添加参数字段的具体方式可如下：
在一种可能的实现方式中，所述第一设备可以通过在PDU中增加一个或多个信息控制单元(由本协议层产生)，利用增加的信息控制单元来承载参数字段。应理解，参数字段可以承载在一个信息控制单元中，也可以分别承载在不同的信息控制单元中。
在另一种些可能的实现方式中，所述第一设备可以通过在保护数据中的一个或多个SDU(由上一层协议层产生)中携带的参数字段。由于SDU来自上层，因此，所述第一设备可以在上层消息中添加所述参数字段。应理解，参数字段可以承载在一个SDU中，也可以分别承载在不同的SDU中。当参数字段承载在多个SDU中时，可以承载在连续的多个SDU中，也可以承载在不连续的多个SDU中。上述的例子是以PDU为例进行说明，在实际使用中还可以是IP包、以太网包或者其他的非IP包，本发明不作具体限定。
可以理解的是，计数器是必选的参数字段，长度字段是可选的参数字段，当安全策略包括加密性保护时，分组字段是可选的参数字段，当安全策略包括完整性保护时，MAC字段是必选的参数字段，算法更新时间字段是可选的参数字段。
240：第一设备将保护数据发送给第二设备。
在本发明实施例中，如果第一设备为终端设备，第二设备为接入网节点，则第一设备 将保护数据发送给第二设备时，需要经过终端设备—接入网节点的传输链路。如果第一设备为终端设备，第二设备为用户面节点，则第一设备将保护数据发送给第二设备时，需要经过终端设备—接入网节点—用户面节点的传输链路。数据包是保护数据进行传输基本单元，为了使数据包能够在对应的协议栈进行传输，需要按照协议栈将数据包封装成符合协议栈格式的封装包。其中，传输协议栈可以为LTE中的协议栈格式，包括MAC(Media Access Control媒体接入控制)，RLC(Radio Link Control无线链路控制)，和PDCP(Packet Data Convergence Protocol--分组数据汇聚层协议)层；也可能为下一代移动通信的协议栈格式，此处不做限制。例如，为了使数据包能够在终端设备—接入网节点的传输链路进行传输，需要按照协议栈将数据包封装成如图5左边所示的格式的封装包。如图5左边所示，封装包包括L1表头(L1 header)、传输协议栈(AN protocol stacks)表头、数据包。其中，数据包包括PDU表头(PDU header)以及PDU负载(PDU payload)。为了使数据包能够在接入网节点—用户面节点的传输链路进行传输，需要按照协议栈将数据包封装成如图5右边所示的格式的封装包。如图5右边所示，封装包包括L1/L2表头(L1/L2 header)、外部IP表头(outer IPheader)、封装表头(encapsulate header)、PDU表头以及数据包括。其中，数据包包括(PDU header)以及PDU负载(PDU payload)。
250：第二设备接收第一设备发送的会话的保护数据。
260：第二设备确定会话的会话标识，并根据会话的会话标识识别出第一设备发送的会话的保护数据。
在本发明实施例中，当第二设备为接入网节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式不同于当第二设备为用户节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式。当第二设备为接入网节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式以及当第二设备为用户节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式将在下文中具体进行介绍，此处暂不展开描述。
可以理解的是，会话标识的确定方法与发送给第二设备的封装包的格式相关，具体请参下文，此处暂不展开描述。
270：第二设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对保护数据进行还原以获得会话数据，和/或进行完整性检验。
需要说明的是，本申请中所述端到端的通信的保护包括会话的端到端的保护，也包括基于切片、流flow或者承载bearer的端到端的保护。例如，切片流程中，第二设备可以为切片中的用户面处理网元。
下面结合图6A-6D说明本发明实施例提供的几种主要的第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的实施方式。
在第一种方式中，如图6A所示，当第一设备为终端设备，第二设备为接入网节点时，第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的方法包括如下步骤：
310：第一设备向第二设备发送第一请求，其中，第一请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求，第一请求还可以选择性包括业务标识等等。相应地，第二设备接收第一设备发送的第一请求。
在本发明实施例中，第一设备标识用于表征发出第一请求的第一设备或用户的身份。 例如：第一设备标识可以是媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址、网络协议(Internet Protocol，IP)地址、手机号码、国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)、IP多媒体私有标识(IP Multimedia Private Identity，IMPI)、临时移动用户标识符(Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、IP多媒体公共标识(IP Multimedia Public Identity，IMPU)、全球唯一临时UE标识(Globally Unique Temporary UE Identity，GUTI)等等。
在本发明实施例中，第一设备安全能力用于表征第一设备可以支持的安全性算法，可以支持的密钥长度以及可以支持的密钥更新周期中的至少一种。可以理解的是，不同设备的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同设备支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，IoT设备的存储容量不大，运算速度也不高，不能支持复杂度较高的安全性算法，智能手机的存储容量大，运算速度也比较高，可以支持复杂度较高的安全性算法。故此，第一设备需要将第一设备安全能力告知策略控制器，以便于策略控制器结合第一设备安全能力生成安全策略。
在本发明实施例中，业务安全需求用于表征业务可接受的安全性算法、可接受的密钥长度和可接受的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同业务对于安全性算法、密钥长度以及密钥更新周期的要求是不相同的。例如，金融业务对于安全性算法的要求比较高，而视频下载业务对于安全性算法的要求比较低。故此，第一设备需要将业务安全需求告知策略控制器，以便于策略控制器结合业务安全需求生成安全策略。
在本发明实施例中，第一请求可以是接入请求，也可以是会话请求。其中，接入请求功能包括但不限于以下描述：用于触发随机接入过程，以使得第一设备通过随机接入过程接入到运营网络中去。在随机接入过程之前，第一设备处于RRC空闲态(RRC_IDLE)。经过所述初始随机接入过程之后，第一设备从RRC空闲态(RRC_IDLE)转移到RRC连接态(RRC_CONNECTED)。会话请求用于请求在于第一设备和第二设备之间建立会话。例如，会话是通过会话建立协议建立的，此时，会话请求即为会话建立请求信令。
320：第二设备向策略控制器发送第二请求。其中，第二请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全能力。相应地，策略控制器接收第二设备发送的第二请求。
在本发明实施例中，第二请求除了包括第一请求中的第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求之外，还包括接入网节点安全需求。可以理解，如果第一请求中还包括业务标识，则第二请求中同样还包括业务标识。第二请求是基于第一请求生成的，所以，当第一请求为接入请求时，第二请求也同样为接入请求；当第一请求为会话请求时，第二请求也同样为会话请求。也可能，第一请求为接入请求，第二请求为会话请求。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。
在本发明实施例中，接入网节点安全能力用于表征接入网节点可提供的安全性算法、可提供的密钥长度和可提供的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同接入网节点的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同接入网节点支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，当接入网节点是Wi-Fi热点时，Wi-Fi热点不能支持复杂度较高的安全性算法。当接入网节点是基站时，基站能够支持复杂度较高的 安全性算法。
330：策略控制器基于第二请求生成空口安全策略。
在本发明实施例中，策略控制器可以根据第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全能力生成空口安全策略；也可以仅根据业务安全需求以及接入网节点安全能力中的至少一个生成空口安全策略。
进一步地，策略控制器还可以结合预制安全能力生成空口安全策略。其中，预制安全能力是AUSF或者Authentication Credential Repository and Processing Function(ARPF)根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。
进一步地，策略控制器还可以结合服务器的安全需求生成空口安全策略。其中，服务器的安全需求是服务器根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。服务器是为终端设备提供服务的设备。所述服务器包括但不限于应用程序服务器、打印服务器、Web服务器、FTP服务器、电子商务服务器、数据库服务器、实时通讯服务器、文件服务器以及邮件服务器等等。
在一具体的实施例中，具体地，依据以下预设规则确定空口安全策略：依据一个或多个安全需求的内容确定安全策略。如果仅根据一个安全需求的内容确定安全策略，则安全策略的内容与这一个安全需求的内容相同。如果依据多个安全需求的内容确定安全策略，则可以遵循以下原则：
第一、遵循安全性更高的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中安全性更高的内容，作为安全策略的内容。
例如，安全需求1的内容中，保护密钥长度为64，而安全需求2的内容中的保护密钥长度为128，则安全策略的保护密钥长度采用128。
第二、遵循更节省资源的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中更节省资源的内容，作为安全策略的内容。例如，每一个安全需求的内容都包括加密算法，而部分安全需求的内容的完整性保护算法为null,则安全策略的内容包括加密算法，而不包括完整性保护算法。
第三、遵循安全需求的优先级，确定安全策略。即：如果某个安全需求中规定了算法优先级，则以此算法优先级做安全算法协商的基础；选择的最终算法为所有安全需求都支持的算法，并且此算法优先级最高，以此作为安全策略的内容。
或者，依据某个安全需求优先级为主，进行安全策略的协商，例如，根据安全需求2中规定了几种加密算法的优先级，则按照此优先级规定，确定安全策略中采用哪种加密算法。
或者，多个安全需求都规定了算法的优先级，此时可以某个安全需求的算法优先级为主，例如，根据安全需求2的优先级为主优先级。
340：策略控制器向第二设备返回空口安全策略。相应地，第二设备接收策略控制器发送的空口安全策略。
350：第二设备向第一设备返回空口安全策略。相应地，第一设备接收第二设备发送的空口安全策略。
在第二种方式中，如图6B所示，当第一设备为终端设备，第二设备为接入网节点时，第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的方法包括如下步骤：
410：第一设备向第二设备发送第一请求，其中，第一请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求，第一请求还可以选择性包括业务标识等等。相应地，第二设备接收第一设备发送的第一请求。
在本发明实施例中，第一设备标识用于表征发出第一请求的第一设备或用户的身份。例如：第一设备标识可以是媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址、网络协议(Internet Protocol，IP)地址、手机号码、国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)、IP多媒体私有标识(IP Multimedia Private Identity，IMPI)、临时移动用户标识符(Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、IP多媒体公共标识(IP Multimedia Public Identity，IMPU)、全球唯一临时UE标识(Globally Unique Temporary UE Identity，GUTI)等等。
在本发明实施例中，第一设备安全能力用于表征第一设备可以支持的安全性算法，可以支持的密钥长度以及可以支持的密钥更新周期中的至少一种。可以理解的是，不同设备的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同设备支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，IoT设备的存储容量不大，运算速度也不高，不能支持复杂度较高的安全性算法，智能手机的存储容量大，运算速度也比较高，可以支持复杂度较高的安全性算法。故此，第一设备需要将第一设备安全能力告知策略控制器，以便于策略控制器结合第一设备安全能力生成安全策略。
在本发明实施例中，业务安全需求用于表征业务可接受的安全性算法、可接受的密钥长度和可接受的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同业务对于安全性算法、密钥长度以及密钥更新周期的要求是不相同的。例如，金融业务对于安全性算法的要求比较高，而视频下载业务对于安全性算法的要求比较低。故此，第一设备需要将业务安全需求告知策略控制器，以便于策略控制器结合业务安全需求生成安全策略。
在本发明实施例中，第一请求可以是接入请求，也可以是会话请求。其中，接入请求功能包括但不限于以下描述：用于触发随机接入过程，以使得第一设备通过随机接入过程接入到运营网络中去。在随机接入过程之前，第一设备处于RRC空闲态(RRC_IDLE)。经过所述初始随机接入过程之后，第一设备从RRC空闲态(RRC_IDLE)转移到RRC连接态(RRC_CONNECTED)。会话请求用于请求在于第一设备和第二设备之间建立会话。例如，会话是通过会话建立协议建立的，此时，会话请求即为会话建立请求信令。
420：第二设备向会话管理网元发送第二请求。其中，第二请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全能力。相应地，会话管理网元接收第二设备发送的第二请求。
在本发明实施例中，第二请求是基于第一请求生成的。当第一请求为接入请求时，第二请求也同样为接入请求；当第一请求为会话请求时，第二请求也同样为会话请求。也可能，第一请求为接入请求，第二请求为会话请求。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。第二请求除了包括第一请求中的第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求之外，还包括接入网节点安全需求。可以理解，如果第一请求中还包括业务标识， 则第二请求中同样还包括业务标识。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。
在本发明实施例中，接入网节点安全能力用于表征接入网节点可提供的安全性算法、可提供的密钥长度和可提供的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同接入网节点的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同接入网节点支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，当接入网节点是Wi-Fi热点时，Wi-Fi热点不能支持复杂度较高的安全性算法。当接入网节点是基站时，基站能够支持复杂度较高的安全性算法。
430：会话管理网元向策略控制器转发第二请求。相应地，策略控制器接收会话管理网元发送的第二请求。
440：策略控制器基于第二请求生成空口安全策略。
在本发明实施例中，策略控制器可以根据第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全能力生成空口安全策略；也可以仅根据业务安全需求以及接入网节点安全能力中的至少一个生成空口安全策略。
进一步地，策略控制器还可以结合预制安全能力生成空口安全策略。其中，预制安全能力是AUSF或者Authentication Credential Repository and Processing Function(ARPF)根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。
进一步地，策略控制器还可以结合服务器的安全需求生成空口安全策略。其中，服务器的安全需求是服务器根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。服务器是为终端设备提供服务的设备。所述服务器包括但不限于应用程序服务器、打印服务器、Web服务器、FTP服务器、电子商务服务器、数据库服务器、实时通讯服务器、文件服务器以及邮件服务器等等。
在一具体的实施例中，依据以下预设规则确定空口安全策略：依据一个或多个安全需求的内容确定安全策略。如果仅根据一个安全需求的内容确定安全策略，则安全策略的内容与这一个安全需求的内容相同。如果依据多个安全需求的内容确定安全策略，则可以遵循以下原则：
第一、遵循安全性更高的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中安全性更高的内容，作为安全策略的内容。
例如，安全需求1的内容中，保护密钥长度为64，而安全需求2的内容中的保护密钥长度为128，则安全策略的保护密钥长度采用128。
第二、遵循更节省资源的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中更节省资源的内容，作为安全策略的内容。例如，每一个安全需求的内容都包括加密算法，而部分安全需求的内容的完整性保护算法为null,则安全策略的内容包括加密算法，而不包括完整性保护算法。
第三、遵循安全需求的优先级，确定安全策略。即：如果某个安全需求中规定了算法优先级，则以此算法优先级做安全算法协商的基础；选择的最终算法为所有安全需求都支持的算法，并且此算法优先级最高，以此作为安全策略的内容。
或者，依据某个安全需求优先级为主，进行安全策略的协商，例如，根据安全需求2中规定了几种加密算法的优先级，则按照此优先级规定，确定安全策略中采用哪种加密算 法。
或者，多个安全需求都规定了算法的优先级，此时可以某个安全需求的算法优先级为主，例如，根据安全需求2的优先级为主优先级。
450：策略控制器向会话管理网元发送空口安全策略。相应地，会话管理网元接收策略控制器发送的空口安全策略。
460：会话管理网元向第二设备返回空口安全策略。相应地，第二设备接收会话管理网元发送的空口安全策略。
470：第二设备向第一设备返回空口安全策略。相应地，第一设备接收第二设备返回的空口安全策略。
在第三种方式中，如图6C所示，当第一设备为终端设备，第二设备为接入网节点时，第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的方法包括如下步骤：
510：第一设备向第二设备发送第一请求，其中，第一请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求，第一请求还可以选择性包括业务标识等等。相应地，第二设备接收第一设备发送的第一请求。
在本发明实施例中，第一设备标识用于表征发出第一请求的第一设备或用户的身份。例如：第一设备标识可以是媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址、网络协议(Internet Protocol，IP)地址、手机号码、国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)、IP多媒体私有标识(IP Multimedia Private Identity，IMPI)、临时移动用户标识符(Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、IP多媒体公共标识(IP Multimedia Public Identity，IMPU)、全球唯一临时UE标识(Globally Unique Temporary UE Identity，GUTI)等等。
在本发明实施例中，第一设备安全能力用于表征第一设备可以支持的安全性算法，可以支持的密钥长度以及可以支持的密钥更新周期中的至少一种。可以理解的是，不同设备的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同设备支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，IoT设备的存储容量不大，运算速度也不高，不能支持复杂度较高的安全性算法，智能手机的存储容量大，运算速度也比较高，可以支持复杂度较高的安全性算法。故此，第一设备需要将第一设备安全能力告知策略控制器，以便于策略控制器结合第一设备安全能力生成安全策略。
在本发明实施例中，业务安全需求用于表征业务可接受的安全性算法、可接受的密钥长度和可接受的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同业务对于安全性算法、密钥长度以及密钥更新周期的要求是不相同的。例如，金融业务对于安全性算法的要求比较高，而视频下载业务对于安全性算法的要求比较低。故此，第一设备需要将业务安全需求告知策略控制器，以便于策略控制器结合业务安全需求生成安全策略。
在本发明实施例中，第一请求可以是接入请求，也可以是会话请求。其中，接入请求功能包括但不限于以下描述：用于触发随机接入过程，以使得第一设备通过随机接入过程接入到运营网络中去。在随机接入过程之前，第一设备处于RRC空闲态(RRC_IDLE)。经过所述初始随机接入过程之后，第一设备从RRC空闲态(RRC_IDLE)转移到RRC连 接态(RRC_CONNECTED)。会话请求用于请求在于第一设备和第二设备之间建立会话。例如，会话是通过会话建立协议建立的，此时，会话请求即为会话建立请求信令。
520：第二设备向移动性管理网元发送第二请求。其中，第二请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求。相应地，移动性管理网元接收第二设备发送的第二请求。
在本发明实施例中，第二请求是基于第一请求生成的。当第一请求为接入请求时，第二请求也同样为接入请求；当第一请求为会话请求时，第二请求也同样为接入请求。也可能，第一请求为接入请求，第二请求为会话请求。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。第二请求除了包括第一请求中的第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求之外，还包括接入网节点安全需求。可以理解，如果第一请求中还包括业务标识，则第二请求中同样还包括业务标识。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。
在本发明实施例中，接入网节点安全能力用于表征接入网节点可提供的安全性算法、可提供的密钥长度和可提供的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同接入网节点的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同接入网节点支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，当接入网节点是Wi-Fi热点时，Wi-Fi热点不能支持复杂度较高的安全性算法。当接入网节点是基站时，基站能够支持复杂度较高的安全性算法。
530：移动性管理网元向会话管理网元转发第二请求。相应地，会话管理网元接收移动性管理网元发送的第二请求。
540：会话管理网元向策略控制器转发第二请求。相应地，策略控制器接收会话管理网元发送的第二请求。
550：策略控制器基于第二请求生成空口安全策略。
在本发明实施例中，策略控制器可以根据第一设备安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全能力生成空口安全策略；也可以仅根据业务安全需求以及接入网节点安全能力中的至少一个生成空口安全策略。
进一步地，策略控制器还可以结合预制安全能力生成空口安全策略。其中，预制安全能力是AUSF或者Authentication Credential Repository and Processing Function(ARPF)根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。
进一步地，策略控制器还可以结合服务器的安全需求生成空口安全策略。其中，服务器的安全需求是服务器根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。服务器是为终端设备提供服务的设备。所述服务器包括但不限于应用程序服务器、打印服务器、Web服务器、FTP服务器、电子商务服务器、数据库服务器、实时通讯服务器、文件服务器以及邮件服务器等等。
在一具体的实施例中，具体地，依据以下预设规则确定空口安全策略：依据一个或多个安全需求的内容确定安全策略。如果仅根据一个安全需求的内容确定安全策略，则安全策略的内容与这一个安全需求的内容相同。如果依据多个安全需求的内容确定安全策略，则可以遵循以下原则：
第一、遵循安全性更高的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中安全性 更高的内容，作为安全策略的内容。
例如，安全需求1的内容中，保护密钥长度为64，而安全需求2的内容中的保护密钥长度为128，则安全策略的保护密钥长度采用128。
第二、遵循更节省资源的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中更节省资源的内容，作为安全策略的内容。例如，每一个安全需求的内容都包括加密算法，而部分安全需求的内容的完整性保护算法为null,则安全策略的内容包括加密算法，而不包括完整性保护算法。
第三、遵循安全需求的优先级，确定安全策略。即：如果某个安全需求中规定了算法优先级，则以此算法优先级做安全算法协商的基础；选择的最终算法为所有安全需求都支持的算法，并且此算法优先级最高，以此作为安全策略的内容。
或者，依据某个安全需求优先级为主，进行安全策略的协商，例如，根据安全需求2中规定了几种加密算法的优先级，则按照此优先级规定，确定安全策略中采用哪种加密算法。
或者，多个安全需求都规定了算法的优先级，此时可以某个安全需求的算法优先级为主，例如，根据安全需求2的优先级为主优先级。
560：策略控制器向会话管理网元发送空口安全策略。相应地，会话管理网元接收策略控制器发送的空口安全策略。
570：会话管理网元向移动性管理网元返回空口安全策略。相应地，移动性管理网元接收会话管理网元发送的空口安全策略。
580：移动性管理网元向第二设备返回空口安全策略。相应地，第二设备接收移动性管理网元发送的第二设备。
590：第二设备向第一设备返回空口安全策略。相应地，第一设备接收第二设备返回的空口安全策略。
在第四种方式中，如图6D所示，当第一设备为终端设备，第二设备为接入网节点时，第一设备和第二设备向策略控制器获取安全策略的方法包括如下步骤：
610：第一设备向第二设备发送第一请求，其中，第一请求包括第一设备标识、第一设备安全能力、业务安全需求，第一请求还可以选择性包括业务标识等等。相应地，第二设备接收第一设备发送的第一请求。
在本发明实施例中，第一设备标识用于表征发出第一请求的第一设备或用户的身份。例如：第一设备标识可以是媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址、网络协议(Internet Protocol，IP)地址、手机号码、国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)、IP多媒体私有标识(IP Multimedia Private Identity，IMPI)、临时移动用户标识符(Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、IP多媒体公共标识(IP Multimedia Public Identity，IMPU)、全球唯一临时UE标识(Globally Unique Temporary UE Identity，GUTI)等等。
在本发明实施例中，第一设备安全能力用于表征第一设备可以支持的安全性算法，可以支持的密钥长度以及可以支持的密钥更新周期中的至少一种。可以理解的是，不同设备 的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同设备支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，IoT设备的存储容量不大，运算速度也不高，不能支持复杂度较高的安全性算法，智能手机的存储容量大，运算速度也比较高，可以支持复杂度较高的安全性算法。故此，第一设备需要将第一设备安全能力告知策略控制器，以便于策略控制器结合第一设备安全能力生成安全策略。
在本发明实施例中，业务安全需求用于表征业务可接受的安全性算法、可接受的密钥长度和可接受的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同业务对于安全性算法、密钥长度以及密钥更新周期的要求是不相同的。例如，金融业务对于安全性算法的要求比较高，而视频下载业务对于安全性算法的要求比较低。故此，第一设备需要将业务安全需求告知策略控制器，以便于策略控制器结合业务安全需求生成安全策略。
在本发明实施例中，第一请求可以是接入请求，也可以是会话请求。其中，接入请求功能包括但不限于以下描述：用于触发随机接入过程，以使得第一设备通过随机接入过程接入到运营网络中去。在随机接入过程之前，第一设备处于RRC空闲态(RRC_IDLE)。经过所述初始随机接入过程之后，第一设备从RRC空闲态(RRC_IDLE)转移到RRC连接态(RRC_CONNECTED)。会话请求用于请求在于第一设备和第二设备之间建立会话。例如，会话是通过会话初始协议(Session Initiation Protocol，SIP)建立的，此时，会话请求即为invite信令。
620：第二设备向策略控制器发送第一请求。其中，第二请求包括第一设备标识、第一设备安全能力以及业务安全需求。相应地，策略控制器接收第二设备发送的第二请求。
在本发明实施例中，第二请求是基于第一请求生成的。当第一请求为接入请求时，第二请求也同样为接入请求；当第一请求为会话请求时，第二请求也同样为接入请求。也可能，第一请求为接入请求，第二请求为会话请求。可以理解，第一请求和第二请求的具体命名不做限制。
630：策略控制器基于第二请求生成核心网安全策略。
在本发明实施例中，策略控制器可以根据第一设备安全能力以及业务安全需求生成空口安全策略；也可以仅根据业务安全需求生成核心网安全策略。
进一步地，策略控制器还可以结合预制安全能力生成核心网安全策略。其中，预制安全能力是AUSF或者Authentication Credential Repository and Processing Function(ARPF)根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。
进一步地，策略控制器还可以结合服务器的安全需求生成核心网安全策略。其中，服务器的安全需求是服务器根据策略控制器发送的第一设备标识和/或业务标识返回给策略控制器的。服务器是为终端设备提供服务的设备。所述服务器包括但不限于应用程序服务器、打印服务器、Web服务器、FTP服务器、电子商务服务器、数据库服务器、实时通讯服务器、文件服务器以及邮件服务器等等。
在一具体的实施例中，具体地，依据以下预设规则确定空口安全策略：依据一个或多个安全需求的内容确定安全策略。如果仅根据一个安全需求的内容确定安全策略，则安全策略的内容与这一个安全需求的内容相同。如果依据多个安全需求的内容确定安全策略，则可以遵循以下原则：
第一、遵循安全性更高的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中安全性更高的内容，作为安全策略的内容。
例如，安全需求1的内容中，保护密钥长度为64，而安全需求2的内容中的保护密钥长度为128，则安全策略的保护密钥长度采用128。
第二、遵循更节省资源的原则，确定安全策略，即：将多个安全需求的内容中更节省资源的内容，作为安全策略的内容。例如，每一个安全需求的内容都包括加密算法，而部分安全需求的内容的完整性保护算法为null,则安全策略的内容包括加密算法，而不包括完整性保护算法。
第三、遵循安全需求的优先级，确定安全策略。即：如果某个安全需求中规定了算法优先级，则以此算法优先级做安全算法协商的基础；选择的最终算法为所有安全需求都支持的算法，并且此算法优先级最高，以此作为安全策略的内容。
或者，依据某个安全需求优先级为主，进行安全策略的协商，例如，根据安全需求2中规定了几种加密算法的优先级，则按照此优先级规定，确定安全策略中采用哪种加密算法。
或者，多个安全需求都规定了算法的优先级，此时可以某个安全需求的算法优先级为主，例如，根据安全需求2的优先级为主优先级。
640：策略控制器向第二设备返回核心网安全策略。相应地，第二设备接收策略控制器发送的核心网安全策略。
650：第二设备结合核心网安全策略以及接入网结点的安全能力确定空口安全策略。
在本发明实施例中，接入网节点安全能力用于表征接入网节点可提供的安全性算法、可提供的密钥长度和可提供的密钥更新周期中至少一项。可以理解的是，不同接入网节点的存储容量，运算速度各不相同，所以，不同接入网节点支持的安全性算法、支持的密钥长度以及支持的密钥更新周期各不相同。例如，当接入网节点是Wi-Fi热点时，Wi-Fi热点不能支持复杂度较高的安全性算法。当接入网节点是基站时，基站能够支持复杂度较高的安全性算法。
660：第二设备向第一设备返回空口安全策略。相应地，第一设备接收第二设备发送的空口安全策略。
下面结合图7说明本发明实施例提供的第一设备和第二设备向认证服务网元获取至少一个密钥的方法的实施方式。当第一设备是终端设备，第二设备是接入网节点时，第一设备和第二设备向认证服务网元获取至少一个密钥的方法具体包括如下步骤：
710：第一设备向第二设备发送第三请求。相应地，第二设备接收第一设备发送的第三请求。
在本发明实施例中，第三请求可以在第一设备接入网络与MM建立上下文的过程之前发送；可以在第一设备接入网络与MM建立上下文的过程中进行发送；还可以在第一设备与AUSF双向认证过程中进行发送。可选的，第三请求可以为接入请求。
在本发明实施例中，第三请求中包括第一设备或用户标识，第一设备标识用于表征发出第一请求的第一设备的身份。例如：第一设备标识可以是媒体访问控制(Media Access  Control，MAC)地址、网络协议(Internet Protocol，IP)地址、手机号码、国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)、IP多媒体私有标识(IP Multimedia Private Identity，IMPI)、临时移动用户标识符(Temporary Mobile Subscriber Identity，TMSI)、IP多媒体公共标识(IP Multimedia Public Identity，IMPU)、全球唯一临时UE标识(Globally Unique Temporary UE Identity，GUTI)等等。
720：第二设备向认证节点(例如AUSF，或者SEAF等节点)发送第三请求。相应地，认证节点接收第二设备发送的第三请求。
730：第一设备与认证节点相互认证。
可选的认证方式：认证之前，认证节点可以向根密钥存储中心(如ARPF)发送第一设备标识，从根密钥存储中心获得认证向量。基于认证向量，第一设备与认证节点之间完整相互认证。
在本发明实施例中，第一设备与认证节点双向认证成功后，第一设备以及认证节点分别得到或者经过一次或者多次推衍得到基础密钥。
认证节点发送基础密钥至KMS。
其中KMS可以独立部署，也可以与其他网元部署在一起，例如KMS与认证中心，AUSF，ARPF，SEAF，SCMF，AMF，SMF，AN(第二设备)，MME等部署在一起。
740：第一设备基于基础密钥推衍出接入密钥。
在本发明实施例中，因为安全策略的内容中可能包括加密算法和完整性保护算法的至少一项，所以，可以依据安全策略计算出来一个密钥，可用于加密和/或完整性保护，也可能分别计算出用于加密性保护的密钥和用于完整性保护的密钥。进一步地，还可以根据密钥是用于对空口信令进行保护，还是用于对用户面数据进行保护，将密钥区分为空口信令加密密钥、空口信息完整性密钥、用户面加密密钥、用户面完整性保护密钥。
在本发明实施例中，第一设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥。然后，第一设备基于第二参数，并根据中间密钥生成至少一个密钥。其中，第一参数包括接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识、policy set以及切片标识中的至少一个。第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、flow标识、切片标识、policy set以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
在具体的实施例中，第一设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥K an具体为：
K an＝KDF(Kkms，接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识、policy set、会话标识以及切片标识中的至少一个)。
其中，policy set为安全策略，Kkms为基础密钥，nonce1为随机参数。
在具体的实施例中，第一设备基于第二参数，并根据所述中间密钥推衍出加密性密钥 K 1具体为：
K 1＝KDF(Kan，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项)，policy set)。
或者：
K 1＝KDF(Kan，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 1＝KDF(Kan，加密算法ID，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 1＝KDF(Kan，加密标识，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 1＝KDF(Kan，加密算法ID)。
其中，policy set为安全策略，Kan为中间密钥。
如前所述，加密标识可以为一个字符串，用于标识此推衍的结果为加密密钥。Nonce2为随机参数，可以由KMS选择，或者，由第一设备携带在会话请求中，使用随机参数计算的目的在于，提高密钥的安全性和随机性。也可能密钥推衍中包含两个nonce的至少一项，其中一个nonce来自KMS(由KMS选择，直接发送给第一设备，或通过SM发送至第一设备)，另一个nonce来自第一设备(由第一设备携带在会话请求中)。
在具体的实施例中，第一设备基于第二参数，并根据所述中间密钥推衍出完整性密钥K 2具体为：
K 2＝KDF(Kan，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项)，policy set)。
或者：
K 2＝KDF(Kan，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 2＝KDF(Kan，完整性保护算法ID，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 2＝KDF(Kan，完整性保护标识，(空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项))。
或者：
K 2＝KDF(Kan，完整性保护算法ID)。
完整性保护标识可以为一个字符串，用于标识此推衍的结果为完整性保护密钥。
上述KDF为密钥推衍函数，包括但不限于以下密码推衍函数：HMAC(如HMAC-SHA256，HMAC-SHA1)，NMAC，CMAC，OMAC，CBC-MAC，PMAC，UMAC 和VMAC以及HASH算法等等。另外，由于安全策略中的需求不同，例如，安全策略1中保护密钥长度要求为256bit；而安全策略2中保护密钥长度要求为128bit；此时第一设备可以采用不同的密钥推衍算法，来满足不同安全策略对于不同保护密钥长度的需求(例如，采用HMAC-SHA1来生成128bit的保护密钥，采用HMAC-SHA256生成256bit保护密钥)；另外KMS也可能，仅采用一个算法生成密钥，再采用缩短(truncate)或延长等等的方式生成其他长度的密钥。第一设备对于密钥长度的处理，包括但不限于上述处理方式。
可以理解，中间密钥可以是基于所述基础密钥进行一次或者多次的推衍得到的，所述至少一个密钥也可以是基于所述中间密钥进行一次或者多次的推衍得到的。
750：KMS根据基础密钥推衍得到中间密钥。
在本发明实施例中，AUSF基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥。具体请参见步骤740，此处不再展开赘述。
760：KMS将中间密钥向第二设备发送。相应地，第二设备接收AUSF发送的中间密钥。
770：第二设备基于中间密钥推衍出至少一个密钥。
在本发明实施例中，第二设备基于第二参数，并根据所述中间密钥推衍出至少一个密钥。具体请参见步骤740，此处不再展开赘述。
需要说明的是，以上实施例中，主要以第一设备和第二设备对所述至少一个密钥推衍进行举例说明，除此之外，所述至少一个密钥还可以由MM、KMS、SM、AAA或者Policy control等等网元推衍得到，本申请不作具体限定。
也可能，第二设备向KMS发送请求，其中保护空口安全策略，由KMS推衍出加密密钥和完整性保护密钥，再发送至第二设备。
下面将对本发明实施例提供的几种主要的第二设备确定会话的会话标识的实施方式。
当第二设备是用户面节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式包括以下几种：
在第一种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识。由于封装表头内标识与会话标识存在映射关系，所以，第二设备根据封装表头内标识可以确定会话标识。其中，封装表头内标识包括QoS标识，隧道标识、MAC标识的至少一项。例如，如果封装表头为GTP(GPRS Tunneling Protocol GPRS隧道协议)的封装格式，则如图8所示，封装表头包括版本(Version)、协议(Protocol type)、保留位(Reserved)、扩展表头标志(Extension HeaderFlag)、序列码标志(Sequence NumberFlag)、非-PDU码标志(N-PDU NumberFlag)、消息类型(Message Type)、消息长度(Message length)、隧道标识(GTP tunnel endpoint ID)、序列号码(Sequence number)、非PDU号码(N-PDU number)以及下一个扩展表头类型(Next extension headertype)。第二设备根据封装表头中的隧道标识即可确定会话标识。
在第二种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据所在的外部IP表头确定会话的会话标识。如图9所示，外部IP表头包括版本(Version)、报文长度(Internet Header Length，IHL)、服务类型(Type of Service，TOS)、总长度、标识、标志、段偏移量、生存期、协议、头部校验和、源地址、目的地址、可选项以及数据。其中，源地址和/或目的地址与会 话标识存在映射关系，根据外部IP表头中的源地址和/或目的地址即可确定会话的会话标识。
在第三种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头内标识和所述保护数据所在的外部IP表头中源地址和/或目的地址确定所述会话的会话标识。
在第四种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据所在的协议数据单元表头内标识和/或所述保护数据所在的封装表头内标识确定所述会话的会话标识。协议数据单元表头内标识可以为IP地址，MAC地址等等其他标识的至少一项。其中，协议数据单元表头内标识与会话标识中存在映射关系，或者，封装表头内标识与会话的会话标识也存在映射关系，或者协议数据单元表头内标识和封装表头内标识一起与会话标识存在映射关系。所以，根据协议数据单元表头、封装表头即可确定会话标识。需要说明的是，协议数据单元表头与外部IP表头的格式相类似，具体请参阅图9以及相关描述。
其中，映射方法包括但不限于以下方式，所述第二设备将协议数据单元表头内标识输入过滤器，过滤器即输出会话标识。其中，过滤器能够代表协议数据单元表头内标识与会话标识之间的映射关系，即，当输入协议数据单元表头内标识至过滤器，则过滤器会输出会话标识。
在第五种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。图3A或者图3B示出了参数字段。在具体实现中，可以根据参数字段中的第二标识字段的内容确定会话标识。例如，如果参数字段中的第二标识字段是会话标识，则第二设备可以直接获取得到会话标识。如果参数字段中的第二标识字段是业务标识、承载标识、流(flow)标识以及切片标识均中的至少一个，则可以根据业务标识、承载标识、流(flow)标识以及切片标识与会话标识之间的映射关系，获得会话标识。
当第二设备是接入网节点时，第二设备确定会话的会话标识的方式包括以下几种：
在第一种实现方式中，所述第二设备通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识。图10示出了会话所占用的空口资源。具体实现中，可以通过区分会话所占用的空口资源确定会话的会话标识。例如，如图10所示，会话占用了时隙为S1(图中阴影部分)的空口资源，根据会话占用的空口资源为S1，就可以确定会话的会话标识。示例仅仅用于解释本发明实施例，不应构成限定。
在第二种实现方式中，所述第二设备通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识。其中，空口标识可以为：空口承载标识(如信令承载标识，或者数据承载标识)，空口资源标识，或者小区无线网络临时识别标识(CRNTI:Cell Radio Network Temmporary Identify)等标识。由于空口标识与会话标识存在映射关系，所以，通过空口标识与会话标识的映射关系，即可确定会话标识。图11示出了会话所占用的数据无线承载的一种可能性，通过区分会话所占用的数据无线承载的标识即可确定会话的会话标识。如图11所示，会话占用了如图中阴影区域“1”、“2”以及“3”所示的资源建立数据无线承载，根据会话占用的无线承载的标识，就可以确定会话的会话标识。示例仅仅用于解释本发明实施例，不应构成限定。
在第三种实现方式中，所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。图3A或者图3B示出了参数字段。在具体实现中，可以根据参数字段中的第二 标识字段的内容确定会话标识。例如，如果参数字段中的第二标识字段是会话标识，则第二设备可以直接获取得到会话标识。如果参数字段中的第二标识字段是业务标识、承载标识、流(flow)标识以及切片标识均中的至少一个，则可以根据业务标识、承载标识、流(flow)标识以及切片标识与会话标识之间的映射关系，获得会话标识。
上述详细阐述了本发明实施例的方法，下面提供了本发明实施例的装置。
请参见图12，图12是本发明实施例提供的一种第一设备的结构示意图，该第一设备可以包括获取模块810以及发送模块820，其中，各个单元的详细描述如下。
所述获取模块810用于获取会话的安全策略以及至少一个密钥；
所述发送模块820用于向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；
其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
可选地，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
可选地，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
可选地，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
可选地，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
可选地，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
可选地，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
可选地，所述获取模块810具体用于向策略控制器获取所述安全策略。
可选地，如图13所示，所述获取模块810包括发送单元811以及接收单元813，
所述发送单元811用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
所述接收单元813用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
可选地，所述发送单元811用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述接收单元813用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
可选地，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
可选地，所述发送单元811用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；所述接收单元813用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
可选地，如图14所示，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块810包括发送单元812、获取单元814以及推衍单元816，
所述发送单元812用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
所述获取单元814用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
所述推衍单元816用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述推衍单元816用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥，以及，根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述推衍单元816用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，所述推衍单元816用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
可选地，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所 述表头数据以及所述负载数据。
需要说明的是，各个单元的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图15，图15是本发明实施例提供的一种第二设备的结构示意图，该第二设备可以包括确定模块910、获取模块920以及识别模块930，其中，各个单元的详细描述如下。
所述确定模块910用于确定会话的会话标识；
所述获取模块920用于获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；
所述识别模块930用于根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；
其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
可选地，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
可选地，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
可选地，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
可选地，当所述第二设备为用户面节点时，所述确定模块910具体用于：
通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
可选地，当所述第二设备为接入网节点时，所述确定模块910具体用于：
通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
可选地，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
可选地，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
可选地，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
可选地，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块920用于向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
可选地，如图16所示，当所述第一网元为策略控制器时，所述获取模块920包括接收单元921以及发送单元923。
所述接收单元921用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
所述发送单元923用于向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
所述接收单元921用于接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
可选地，所述接收单元921用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
所述发送单元923用于通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
所述接收单元921用于接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
可选地，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
可选地，所述接收单元921用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
所述发送单元923用于向所述策略控制器转发所述第一请求；
所述接收单元921用于接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
可选地，如图17所示，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块920包括发送单元922、接收单元924以及推衍单元926，
所述发送单元922用于向密钥管理中心发送第三请求；
所述接收单元924用于基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；
所述推衍单元923用于基于所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，所述推衍单元923用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
可选地，当所述第二设备为用户面节点时，所述获取模块920用于向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
可选地，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
需要说明的是，各个单元的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图18，图18是本发明实施例提供的一种策略控制器的结构示意图，该策略控制器可以包括接收模块1110、生成模块1120以及发送模块1130，其中，各个单元的详细描述如下。
所述接收模块1110用于接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
所述生成模块1120用于根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
所述发送模块1130用于向接入网节点发送安全策略。
可选地，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
可选地，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
可选地，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
需要说明的是，各个单元的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图19，图19是本发明实施例提供的一种第一设备的结构示意图，该第一设备可以包括发送模块1210、获取模块1220以及推衍模块1230。
所述发送模块1210用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
所述获取模块1220用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
所述推衍模块1230用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述推衍模块1230用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥；根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述推衍模块1230用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，所述推衍模块1230用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
需要说明的是，各个单元的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图20，图20是本发明实施例提供的一种第一设备，该第一设备包括处理器1301、存储器1302和收发器1303，所述处理器1301、存储器1302和收发器1303通过总线相互连接。
存储器1302包括但不限于是随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、可擦除可编程只读存储器(英文：Erasable Programmable Read Only Memory，简称：EPROM)、或便携式只读存储器(英文：Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)，该存储器1302用于相关指令及数据。收发器1303用于接收和发送数据。
处理器1301可以是一个或多个中央处理器(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，在处理器1301是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。
该第一设备中的处理器1301用于读取所述存储器1302中存储的程序代码，执行以下操作：
处理器1301获取会话的安全策略以及至少一个密钥；
收发器1303向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数 据；
其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
可选地，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
可选地，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
可选地，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
可选地，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
可选地，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
可选地，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
可选地，收发器1303向策略控制器获取所述安全策略。
可选地，收发器1303向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；收发器1303接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
可选地，收发器1303向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；收发器1303接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
可选地，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
可选地，收发器1303向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；可选地，收发器1303接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
可选地，收发器1303通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；收发器1303基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；处理器1301基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，处理器1301根据所述基础密钥推衍出中间密钥；并，根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，处理器1301基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，处理器1301基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
可选地，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
该第一设备中的处理器1301用于读取所述存储器1302中存储的程序代码，还可以执行以下操作：
可选地，收发器1303通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；处理器1301基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；处理器1301基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，处理器1301根据所述基础密钥推衍出中间密钥；并，根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，处理器1301基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，处理器1301基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
需要说明的是，各个操作的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图21，图21是本发明实施例提供的一种第二设备，该第二设备包括处理器1401、存储器1402和收发器1403，所述处理器1401、存储器1402和收发器1403通过总线相互连接。
存储器1402包括但不限于是随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、可擦除可编程只读存储器(英文：Erasable Programmable Read Only Memory，简称：EPROM)、或便携式只读存储器(英文：Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)，该存储器1402用于相关指令及数据。收发器1403用于接收和发送数据。
处理器1401可以是一个或多个中央处理器(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，在处理器1401是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。
该第一设备中的处理器1401用于读取所述存储器1402中存储的程序代码，执行以下操作：
处理器1401确定会话的会话标识；
处理器1401获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；
处理器1401根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；
其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
可选地，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
可选地，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
可选地，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
可选地，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征 所述第二密钥的更新时间。
可选地，当所述第二设备为用户面节点时，处理器1401用于：
通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
可选地，当所述第二设备为接入网节点时，处理器1401用于：
通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，
通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
可选地，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
可选地，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
可选地，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
可选地，收发器1403向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
可选地，当所述第一网元为策略控制器时，
收发器1403接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
收发器1403向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
收发器1403接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
可选地，当所述第一网元为策略控制器时，
收发器1403接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
收发器1403通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
收发器1403接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
可选地，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
可选地，收发器1403接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；收发器1403向所述策略控制器转发所述第一请求；收发器1403接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
可选地，当所述第二设备为接入网节点时，
收发器1403向密钥管理中心发送第三请求；
收发器1403基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；
处理器1401基于所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
可选地，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
可选地，处理器1401基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
可选地，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
可选地，当所述第二设备为用户面节点时，收发器1403向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
可选地，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
需要说明的是，各个操作的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
请参见图22，图22是本发明实施例提供的一种策略控制器，该策略控制器包括处理器1501、存储器1502和收发器1503，所述处理器1501、存储器1502和收发器1503通过总线相互连接。
存储器1502包括但不限于是随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、可擦除可编程只读存储器(英文：Erasable Programmable Read Only Memory，简称：EPROM)、或便携式只读存储器(英文：Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)，该存储器1502用于相关指令及数据。收发器1503用于接收和发送数据。
处理器1501可以是一个或多个中央处理器(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，在处理器1501是一个CPU的情况下，该CPU可以是单核CPU，也可以是多核CPU。
该第一设备中的处理器1501用于读取所述存储器1402中存储的程序代码，执行以下操作：
收发器1503接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
处理器1501根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
收发器1503向接入网节点发送安全策略。
可选地，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
可选地，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
可选地，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
需要说明的是，各个操作的实现还可以对应参照图2所示的方法实施例的相应描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

Claims (103)

  1. 一种安全实现方法，其特征在于，包括：
    第一设备获取会话的安全策略以及至少一个密钥；
    所述第一设备向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；
    其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
  6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
  7. 根据权利要求1-6任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
  8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识 字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
  9. 根据权利要8所述的方法，其特征在于，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
  10. 根据权利要求1至9任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述第一设备获取所述安全策略具体为：
    所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
  12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
  13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
  14. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第一设备向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第一设备接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述 接入网节点根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
  15. 根据权利要求1至14任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，第一设备获取至少一个密钥具体为：
    所述第一设备通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
    所述第一设备基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
    所述第一设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：
    所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥；
    所述第一设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥具体为：
    所述第一设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：
    所述第一设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  19. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  20. 根据权利要求1至19任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
  21. 一种安全实现方法，其特征在于，包括：
    第二设备确定会话的会话标识；
    所述第二设备获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；
    所述第二设备根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；
    其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
  22. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
  23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
  24. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
  26. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
  27. 根据权利要求21至26任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为用户面节点时，第二设备确定会话的会话标识具体为：
    所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
  28. 根据权利要求21至26任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，第二设备确定会话的会话标识具体为：
    所述第二设备通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，
    所述第二设备通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
  29. 根据权利要求27或者28所述的方法，其特征在于，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
  30. 根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
  31. 根据权利要30所述的方法，其特征在于，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
  32. 根据权利要求21至31任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述第二设备获取所述安全策略具体为：
    所述第二设备向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
  33. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，当所述第一网元为策略控制器时，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第二设备向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
    所述第二设备接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
  34. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，当所述第一网元为策略控制器时，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第二设备通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
    所述第二设备接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
  35. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
  36. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述第二设备向策略控制器获取所述安全策略具体为：
    所述第二设备接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述第二设备向所述策略控制器转发所述第一请求；
    所述第二设备接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
  37. 根据权利要求28至36任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，第二设备获取至少一个密钥具体为：
    所述第二设备向密钥管理中心发送第三请求；
    所述第二设备基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；
    所述第二设备基于所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  38. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  39. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第二设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：
    所述第二设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资 源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  40. 根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  41. 根据权利要求21至40任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述第二设备为用户面节点时，第二设备获取至少一个密钥具体为：
    所述第二设备向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
  42. 根据权利要求21至41任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
  43. 一种安全策略生成方法，其特征在于，包括：
    策略控制器接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
    所述策略控制器根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
    所述策略控制器向接入网节点发送安全策略。
  44. 根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
  45. 根据权利要求43或44所述的方法，其特征在于，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
  46. 根据权利要求43或44或45所述的方法，其特征在于，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
  47. 一种密钥生成方法，其特征在于，包括：
    所述第一设备通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
    所述第一设备基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
    所述第一设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
  48. 根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述终端设备基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：
    所述终端设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥；
    所述终端设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  49. 根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述基础密钥推衍出中间密钥具体为：
    所述终端设备基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  50. 根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥具体为：
    所述终端设备基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  51. 根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  52. 一种第一设备，其特征在于，包括：获取模块以及发送模块，
    所述获取模块用于获取会话的安全策略以及至少一个密钥；
    所述发送模块用于向第二设备发送保护数据，其中，所述保护数据是根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话的会话数据的安全性进行保护得到的，所述第二设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得所述会话数据；
    其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
  53. 根据权利要求52所述的设备，其特征在于，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
  54. 根据权利要求53所述的设备，其特征在于，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安 全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
  55. 根据权利要求54所述的设备，其特征在于，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
  56. 根据权利要求55所述的设备，其特征在于，所述密钥长度包括第一密钥长度和/或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
  57. 根据权利要求55所述的设备，其特征在于，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
  58. 根据权利要求52-57任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
  59. 根据权利要求58所述的设备，其特征在于，所述保护数据还包括参数字段，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
  60. 根据权利要59所述的设备，其特征在于，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
  61. 根据权利要求52至60任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述获取模块具体用于向策略控制器获取所述安全策略。
  62. 根据权利要求61所述的设备，其特征在于，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，
    所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述接收单元用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点向所述策略控制器发送第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网 节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
  63. 根据权利要求61所述的设备，其特征在于，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，
    所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述接收单元用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点通过至少一个网元向所述策略控制器转发第二请求获取得到的，所述第二请求是所述接入网节点基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求。
  64. 根据权利要求63所述的设备，其特征在于，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
  65. 根据权利要求61所述的设备，其特征在于，所述获取模块包括发送单元以及接收单元，
    所述发送单元用于向所述接入网节点发送第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述接收单元用于接收所述接入网节点返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述接入网节点根据核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成的，所述核心网安全策略是所述策略控制器根据所述接入网节点转发的第一请求生成的。
  66. 根据权利要求52至65任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块包括发送单元、获取单元以及推衍单元，
    所述发送单元用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
    所述获取单元用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
    所述推衍单元用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
  67. 根据权利要求66所述的设备，其特征在于，所述推衍单元用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥，以及，根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  68. 根据权利要求67所述的设备，其特征在于，所述推衍单元用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  69. 根据权利要求67所述的设备，其特征在于，所述推衍单元用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  70. 根据权利要求66所述的设备，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  71. 根据权利要求52至70任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
  72. 一种第二设备，其特征在于，包括：确定模块、获取模块以及识别模块，
    所述确定模块用于确定会话的会话标识；
    所述获取模块用于获取所述会话的安全策略以及至少一个密钥；
    所述识别模块用于根据所述会话标识识别第一设备发送的所述会话的保护数据，并通过根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述保护数据进行还原以获得会话数据，其中，所述保护数据是所述第一设备根据所述会话的安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据的安全性进行保护得到的，所述第一设备用于根据所述安全策略使用所述至少一个密钥对所述会话数据进行加密以获得所述保护数据；
    其中，当所述第一设备为终端设备时，所述第二设备为接入网节点或者用户面节点；当所述第一设备为接入网节点或者用户面节点时，所述第二设备为终端设备。
  73. 根据权利要求72所述的设备，其特征在于，所述至少一个密钥包括：第一密钥以及第二密钥，其中，所述第一密钥用于对所述会话的第一安全性进行保护，所述第二密钥用于对所述会话的第二安全性进行保护。
  74. 根据权利要求73所述的设备，其特征在于，所述安全策略用于指示所述会话数据的保护方式，其中，所述保护方式是通过第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护，或者，通过第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护，或者，同时通过所述第一安全性算法使用第一密钥对所述会话数据的第一安全性进行保护以及通过所述第二安全性算法使用第二密钥对所述会话数据的第二安全性进行保护。
  75. 根据权利要求74所述的设备，其特征在于，所述安全策略还用于指示所述第一安全性算法、所述第二安全性算法、密钥长度以及密钥更新时间中的至少一个。
  76. 根据权利要求75所述的设备，其特征在于，所述密钥长度包括第一密钥长度和/ 或第二密钥长度，其中，所述第一密钥长度用于表征所述第一密钥的长度，所述第二密钥长度用于表征所述第二密钥的长度。
  77. 根据权利要求75所述的设备，其特征在于，所述密钥更新时间包括第一密钥更新时间和/或第二密钥更新时间，其中，所述第一密钥更新时间用于表征所述第一密钥的更新时间，所述第二密钥更新时间用于表征所述第二密钥的更新时间。
  78. 根据权利要求72至77任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为用户面节点时，所述确定模块具体用于：
    通过所述保护数据所在的封装表头确定会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据所在的封装表头中的隧道标识确定会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据所在的外部IP报文表头确定会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据所在的封装表头和所述保护数据所在的外部IP报文表头确定所述会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据所在的协议数据单元表头和所述保护数据所在的封装表头确定所述会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
  79. 根据权利要求72至77任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述确定模块具体用于：
    通过所述会话所占用的空口资源确定所述会话的会话标识；或者，
    通过所述会话所占用的空口的空口标识确定所述会话的会话标识；或者，
    通过所述会话所占用的数据无线承载的标识确定所述会话的会话标识；或者，
    通过所述保护数据中的参数字段确定所述会话的会话标识。
  80. 根据权利要求78或者79所述的设备，其特征在于，所述第一安全性为加密性，所述第二安全性为完整性。
  81. 根据权利要求80所述的设备，其特征在于，所述参数字段包括第一标识字段、第二标识字段、第三标识字段中的至少一个，其中，所述第一标识字段用于指示本消息为会话消息，所述第二标识字段用于指示业务标识、会话标识以及切片标识中的至少一个，所述第三标识用于指示所述会话的保护方式。
  82. 根据权利要81所述的设备，其特征在于，所述参数字段还包括长度字段、分组字段以及MAC字段中的至少一个，其中，所述长度字段用于指示所述参数字段的长度，所述分组字段用于指示分组进行加密时，分组的长度，所述MAC字段用于指示所述会话进行了完整性保护。
  83. 根据权利要求72至82任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块用于向第一网元获取所述安全策略，其中，所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
  84. 根据权利要求83所述的设备，其特征在于，当所述第一网元为策略控制器时，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，
    所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述发送单元用于向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
    所述接收单元用于接收所述策略控制器返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
  85. 根据权利要求83所述的设备，其特征在于，当所述第一网元为策略控制器时，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，
    所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述发送单元用于通过至少一个网元向所述策略控制器发送第二请求，其中，所述第二请求是基于所述第一请求生成的，包括所述第一设备的安全能力、业务安全需求以及所述接入网节点安全需求；
    所述接收单元用于接收所述策略控制器通过所述至少一个网元返回的所述安全策略，其中，所述安全策略是所述策略控制器根据所述第二请求生成的。
  86. 根据权利要求85所述的设备，其特征在于，所述至少一个网元包括会话管理网元；或者，所述至少一个网元包括会话管理网元或者移动管理实体。
  87. 根据权利要求83所述的设备，其特征在于，所述获取模块包括接收单元以及发送单元，
    所述接收单元用于接收所述第一设备发送的第一请求，其中，所述第一请求包括所述第一设备的安全能力以及业务安全需求；
    所述发送单元用于向所述策略控制器转发所述第一请求；
    所述接收单元用于接收所述策略控制器返回的核心网安全策略，并根据所述核心网安全策略以及所述接入网节点的安全能力生成所述安全策略。
  88. 根据权利要求79至87任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为接入网节点时，所述获取模块包括发送单元、接收单元以及推衍单元，
    所述发送单元用于向密钥管理中心发送第三请求；
    所述接收单元用于基于所述第三请求接收所述密钥管理中心返回的中间密钥，其中，所述中间密钥是基于基础密钥推衍得到的，所述基础密钥为认证节点发送给所述密钥管理中心的；
    所述推衍单元用于基于所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  89. 根据权利要求88所述的设备，其特征在于，所述中间密钥是根据第一参数推衍出来的，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  90. 根据权利要求88所述的设备，其特征在于，所述推衍单元用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  91. 根据权利要求88所述的设备，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  92. 根据权利要求72至91任一权利要求所述的设备，其特征在于，当所述第二设备为用户面节点时，所述获取模块用于向第一网元请求所述至少一个密钥，其中，所述第一网元为所述第一网元为认证控制器、密钥管理控制器、策略控制器和密钥控制器中的任意一个。
  93. 根据权利要求72至92任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述保护数据为表头数据、负载数据或者数据包，其中，所述数据包包括所述表头数据以及所述负载数据。
  94. 一种策略控制器，其特征在于，包括：接收模块、生成模块以及发送模块，
    所述接收模块用于接收目标网元发送的策略请求，其中，所述策略请求包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
    所述生成模块用于根据目标参数生成安全策略，其中，所述目标参数是根据所述第一请求生成的，包括终端设备的安全能力、业务安全需求以及接入网节点安全需求中的至少一个；
    所述发送模块用于向接入网节点发送安全策略。
  95. 根据权利要求94所述的策略控制器，其特征在于，所述目标参数还包括：终端设备的预制安全能力，其中，所述终端设备的预制安全能力是从认证服务控制器AUSF获取得到的。
  96. 根据权利要求94或95所述的策略控制器，其特征在于，所述目标参数还包括：服务器的安全需求，其中，所述服务器的安全需求是从服务器获取得到的。
  97. 根据权利要求93或94或95所述的策略控制器，其特征在于，所述目标网元为接入网节点或者会话管理网元。
  98. 一种第一设备，其特征在于，包括：发送模块、获取模块以及推衍模块，
    所述发送模块用于通过所述接入网节点向认证节点发送第三请求；
    所述获取模块用于基于所述第三请求获取基础密钥，其中，所述基础密钥是所述第一设备与所述认证节点之间互相认证后产生的；
    所述推衍模块用于基于所述基础密钥推衍出所述至少一个密钥。
  99. 根据权利要求98所述的设备，其特征在于，所述推衍模块用于根据所述基础密钥推衍出中间密钥；根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥。
  100. 根据权利要求99所述的设备，其特征在于，所述推衍模块用于基于第一参数，并根据所述基础密钥推衍出中间密钥，其中，所述第一参数包括所述接入网节点标识、NAS计数器、生成所述中间密钥的序列号、数据包的序列号、nonce1、承载标识、flow标识以及切片标识中的至少一个。
  101. 根据权利要求99所述的设备，其特征在于，所述推衍模块用于基于所述第二参数，并根据所述中间密钥推衍出所述至少一个密钥；其中，所述第二参数包括空口安全策略标识、安全算法标识、NAS计数器、nonce2、空口资源标识、空口承载标识、切片标识以及会话标识中的至少一项，所述安全算法标识为空口信令加密算法标识、空口信息完整性保护算法标识、用户面加密算法标识以及用户面完整性保护算法标识中的至少一项。
  102. 根据权利要求98所述的设备，其特征在于，所述至少一个密钥包括空口信令加密密钥、空口信令完整性加密密钥、用户面密钥以及用户面完整性加密密钥中的至少一项。
  103. 一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括第一设备以及第二设备，其中，所述第一设备连接所述第二设备，
    所述第一设备为如权利要求52至71任一权利要求所述的设备；
    所述第二设备为如权利要求72至93任一权利要求所述的设备。
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