專利名稱：驗證網(wǎng)絡(luò)資源使用記錄的方法與系統(tǒng)的制作方法
驗證網(wǎng)絡(luò)資源使用記錄的方法與系統(tǒng)
定義
網(wǎng)絡(luò)資源可以通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字傳輸使其可用并接受以使用或傳送 的任何服務(wù)或設(shè)施，即使實際的實現(xiàn)是通過一些替代方式進行的。網(wǎng)絡(luò) 資源其中可包括因特網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)處理。
網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)("接入網(wǎng)關(guān)")控制接入各類網(wǎng)絡(luò)資源(例如 接入點、無線網(wǎng)關(guān)、路由器、無線路由器、交換機、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)等)的設(shè) 備(或設(shè)備集合)。
網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備("設(shè)備，，)可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò) 并且使用任何網(wǎng)絡(luò)資源的任何具備網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備(例如膝上型計算 機，PDA，智能電話，視頻游戲機，音樂/視頻播放器，測量儀器，數(shù)字 照相機等)。
網(wǎng)絡(luò)資源用戶("用戶")使用或者控制網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)資 源接入網(wǎng)關(guān)獲取網(wǎng)絡(luò)資源的任何個人或者實體。
網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)運營商("接入網(wǎng)關(guān)運營商") 一個或多個網(wǎng)絡(luò) 資源接入網(wǎng)關(guān)的運營商。
網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量("使用統(tǒng)計量，，)可以用于記賬和管理用途 的準確詳細描述所使用的網(wǎng)絡(luò)資源的任何數(shù)據(jù)。
計費數(shù)據(jù)不管如何編碼，可作為向網(wǎng)絡(luò)資源用戶開具發(fā)票或者對 網(wǎng)絡(luò)資源用戶收費的依據(jù)的任何數(shù)據(jù)，并且計費數(shù)據(jù)可由網(wǎng)絡(luò)資源使用 統(tǒng)計量組成或者可能是至少部分基于網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量計算的貨幣 (或其他)數(shù)據(jù)。
計費業(yè)務(wù)提供商負責向網(wǎng)絡(luò)資源用戶對所用的網(wǎng)絡(luò)資源開具發(fā)票 或者進行收費，并負責使用計費數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)運營商應(yīng)付的 支付進行相應(yīng)結(jié)算的實體。
網(wǎng)絡(luò)資源AAA系統(tǒng)("AAA系統(tǒng)")負責認證網(wǎng)絡(luò)資源用戶、授權(quán)用 戶接入到特定網(wǎng)絡(luò)資源并負責對所用的那些網(wǎng)絡(luò)資源記賬的系統(tǒng)；該系 統(tǒng)通常是由計費業(yè)務(wù)提供商經(jīng)營的。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)資源接入基礎(chǔ)設(shè)施獨立于計費業(yè)務(wù)提供商運營的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境數(shù)量不斷增長，其中計費業(yè)務(wù)提供商維護與網(wǎng)絡(luò)資源用戶的記帳
(accounting) /計費(billing)關(guān)系。在未受管理的無線網(wǎng)絡(luò)接入頻 段(例如802.11 a/b/g等)中這種運營模式更為常見，其中不斷增長 的具備無線功能的設(shè)備的用戶經(jīng)由獨立的"無線熱點(wireless hotspot)"運營商接入到因特網(wǎng)，該運營商又授權(quán)給用戶的計費業(yè)務(wù)提 供商并與其進行賬目結(jié)算。這種用戶與無線熱點運營商沒有直接商業(yè)關(guān)
系的設(shè)置通常稱為"漫游協(xié)定"。無論用戶何時經(jīng)由無線熱點接入到因 特網(wǎng)，熱點運營商(或他們的設(shè)備)通常負責將網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量發(fā) 送給計費業(yè)務(wù)提供商，詳細描述諸如用戶的身份，初始連接的日期/時 間，使用的網(wǎng)絡(luò)資源類型，連接時間長度，數(shù)據(jù)傳送量等信息，從而計 費業(yè)務(wù)提供商可以對用戶正確收費并給熱點運營商支付使用他們的網(wǎng) 絡(luò)資源接入基礎(chǔ)設(shè)施的酬勞。盡管這種記賬大多數(shù)是使用標準的認證、
和包含提供加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠涃~協(xié)議(如CRANE (RFC3423 )、 CIBER、 TAP 和IPDR (ipdr.com))自動完成的，但熱點運營商仍可能操控他們的系 統(tǒng)(通過軟件和/或硬件的改動)以有利于自身夸大網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計 量(例如，通過增加報告的數(shù)據(jù)傳輸量，夸大連接時間或者謊報使用的 資源類型等)。這個問題之所以嚴重是由于計費業(yè)務(wù)提供商使用現(xiàn)有的 標準和技術(shù)幾乎不可能檢測這種類型的欺騙行為。計費業(yè)務(wù)提供商幾乎 完全限于進行審計形式的抽樣調(diào)查以試圖檢測任何錯誤報告。即使假設(shè) 這種抽樣調(diào)查可在不被發(fā)現(xiàn)情況下進行，這種調(diào)查不但花銷大而且很可 能會遺漏許多錯誤報告的情況，尤其當其不穩(wěn)定時。網(wǎng)絡(luò)資源用戶也極 不可能發(fā)現(xiàn)任何偏差，除非該欺騙行為異乎尋常并且用戶能夠核對由他 們的設(shè)備產(chǎn)生的任何連接日志。由于經(jīng)由獨立于其計費業(yè)務(wù)提供商的接 入網(wǎng)關(guān)運營商接入應(yīng)支付的網(wǎng)絡(luò)資源的網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的用戶日益增加， 這一潛在的欺騙問題變得更為嚴重。 現(xiàn)有技術(shù)
現(xiàn)有技術(shù)并未著力去解決該問題，其充足的理由是由于在傳統(tǒng)的 電信模式下(無論是常規(guī)的固定線路或者是移動電話，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)還是 ISP),計費業(yè)務(wù)提供商通常也是接入網(wǎng)關(guān)運營商。因此，計費業(yè)務(wù)提供 商絕對信任由接入網(wǎng)關(guān)傳送到其AAA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量。在某 些商業(yè)沖莫式中，如一些ISP和"虛擬，，電信運營商的情況下，計費業(yè)務(wù)提供商與其他經(jīng)營接入網(wǎng)關(guān)(例如撥號調(diào)制解調(diào)器的分布式銀行，蜂窩 電話基站或者遠程無線接入網(wǎng)關(guān))的電信公司達成共識。此時，由于運 營商是需要維護自身(通常)良好聲譽的大公司，在這些情況下計費業(yè) 務(wù)提供商很少擔心接入網(wǎng)關(guān)被操控生成欺騙性的網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量。 然而，這一潛在的欺騙被廣泛認識到(已有一些該領(lǐng)域的因特網(wǎng)標準文 件中指明了該問題)并且采取了一些避免該類欺騙行為的措施。例如，
1999年5月G. Zone和P. Calhoun發(fā)表了 一篇題為"Limi t ing Fraud in Roaming"的文章(可通過draft-ieft-roamops-fraud-limit-OO. txt 得到)，作為進行中的IETF工作，這篇文章強調(diào)了在當今的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè) 施中(尤其與廣泛使用的RADIUS協(xié)議有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)中)存在的可能的不 同欺騙方法以及一些可能的解決方案。IETF針對認證、授權(quán)、記賬提出 的最新標準是2003年公布的Diameter協(xié)議(RFC3588 ),該標準試圖解 決潛在記賬欺騙的一些元素。在該標準的第一部分(介紹)中，有一小 節(jié)闡述審計性問題。下面這段文字就是關(guān)于RADIUS協(xié)議的
RASIUS并沒有定義面向數(shù)據(jù)對象的安全體制，因此不可信任的代理 可篡改屬性甚至分組的報頭而不被發(fā)現(xiàn)。再加上缺少對能力協(xié)商的支 持，出現(xiàn)爭端后#^難確定到底發(fā)生了什么。雖然在Diameter協(xié)議中數(shù) 據(jù)對象安全的實施不是強制性的，但該協(xié)議支持這些能力，這些能力在 [AACMS〗中有所闡述。
在Diameter與所有權(quán)(proprietary)的發(fā)展中，最近的技術(shù)已經(jīng) 關(guān)注維護網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量在接入網(wǎng)關(guān)與計費業(yè)務(wù)提供商之間傳輸 過程中的安全性和完整性。例如，盡管Diameter支持數(shù)據(jù)對象安全的 任選實施方式，它這樣做僅是為了阻止不可信的中間代理服務(wù)器修改記 賬數(shù)據(jù)。該協(xié)議并沒有解決其他的基本問題，象如何首先確保原始記賬 數(shù)據(jù)的準確性以及如何對其進行審計。如果接入網(wǎng)關(guān)基于經(jīng)過有效認證 并獲得授權(quán)的用戶生成網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量時，使用現(xiàn)有技術(shù)僅能保證 這些記錄可以被傳輸回給計費業(yè)務(wù)提供商，而沒有不被察覺的修改的大 風險。
圖1 (整體地)示出了在現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)關(guān)通常如何對網(wǎng)絡(luò)用戶 設(shè)備使用網(wǎng)絡(luò)資源記賬的。
1) 接入網(wǎng)關(guān)接收到來自網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的提供接入某種網(wǎng)絡(luò)資源 (例如，因特網(wǎng)接入)的請求。通常，作為該請求的一部分，網(wǎng)絡(luò)用戶
7設(shè)備發(fā)送某種形式的證書(例如，用戶名，哈希(hashed)密碼，所要 求的服務(wù)等)。2) 隨后，接入網(wǎng)關(guān)向AAA系統(tǒng)提出請求以確定是否可向該用戶或 設(shè)備提供服務(wù)。3) 接入網(wǎng)關(guān)接收到AAA系統(tǒng)的回復(fù)。如果回復(fù)是肯定的，則過程 繼續(xù)進行。4 ) 接入網(wǎng)關(guān)使經(jīng)過授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)資源對網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備可用。接入網(wǎng) 關(guān)(通常)也要通知AAA系統(tǒng)它已經(jīng)開始對網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)資源消 耗進行記賬。5 ) 接入網(wǎng)關(guān)按照經(jīng)授權(quán)使用的網(wǎng)絡(luò)資源處理發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè) 備或從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)通信量，同時通過記錄網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng) 計量跟蹤網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗。6) 接入網(wǎng)關(guān)接收來自網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的終止當前通信會話的請求。 許多可選原因也可能造成會話終止，這些原因包含i)接入網(wǎng)關(guān)的計 時器記錄已有足夠長的時間用戶沒有任何動作，則作為連接超時而終止 會話；ii )接入網(wǎng)關(guān)檢測到網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備沒有提出任何正式請求就終止 了連接；iii)從AAA系統(tǒng)接收到必須終止會話的通知(例如，由于已 經(jīng)達到用戶的信用額度)；iv)接入網(wǎng)關(guān)的管理者指示終止會話。7) 接入網(wǎng)關(guān)生成包含網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備消耗的網(wǎng)絡(luò)資源詳情的記賬記 錄(網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量)，并將其發(fā)送給AAA系統(tǒng)。接入網(wǎng)關(guān)與AAA系統(tǒng)之間的通信可經(jīng)過任意數(shù)量的代理服務(wù)器?，F(xiàn) 有技術(shù)通過使用端到端(end-to-end)的加密并采用對人為攻擊和重發(fā) 有抵抗的傳輸協(xié)議可對數(shù)據(jù)提供保護，目前來講，這些保護措施足以避 免數(shù)椐在這些部件中傳輸時遭到塞改。在未規(guī)定的WiFi漫游的不斷演化中，接入網(wǎng)關(guān)可能在任何地方并 由任何人經(jīng)營，在生成網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量時潛在的欺騙陡然增加。許 多WiFi "熱點"運營商是小企業(yè)或者個人，他們不一定具備如大電信公 司一般的名譽或信用度。目前，該領(lǐng)域作為計費業(yè)務(wù)提供商的一些公司 (例如，iPass， Boingo等)使用審計形式的抽樣調(diào)查測試與其有直接 或者間接的商業(yè)安排的不同接入網(wǎng)關(guān)運營商提供的網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計 量的有效性。抽樣調(diào)查測試用戶利用網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備經(jīng)接入網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)資 源進行一個或多個會話，并由網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備記錄詳細的網(wǎng)絡(luò)資源使用曰志。之后，得到的數(shù)據(jù)與計費業(yè)務(wù)提供商記錄的數(shù)據(jù)比較，以檢驗計費 業(yè)務(wù)提供商的計費數(shù)據(jù)的準確性。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種確保網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)(例如，無線路由器或者 接入服務(wù)器)生成的計費數(shù)據(jù)可被獨立驗證(例如，由計費業(yè)務(wù)提供商驗證)到網(wǎng)絡(luò)資源使用粒度(granularity)的特定級別的精度的方法 和系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了 一種在網(wǎng)絡(luò)資源用戶試圖否認其網(wǎng)絡(luò)資源使用 時(無論是欺騙還是弄錯了 )，用于網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)決定是否要終止 任何設(shè)備的連接的方法和系統(tǒng)。 問題概述1. 參考圖2,描述的每一方均以獨立的商業(yè)動機運營。2. 用戶("U，，)擔心他并不了解或并不信任的接入網(wǎng)關(guān)運營商("A") 通過增加發(fā)送至計費業(yè)務(wù)提供商("B，，)的他的網(wǎng)絡(luò)資源使用的記錄 而向其多收費。然而，用戶選擇信任計費業(yè)務(wù)提供商B，并且已經(jīng)與B 進行商業(yè)往來。3. 接入網(wǎng)關(guān)運營商擔心他并不了解或者并不信任的用戶通過某些 方式對發(fā)送給計費業(yè)務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)資源使用的準確記錄提出質(zhì)疑。然 而，接入網(wǎng)關(guān)運營商選擇信任計費業(yè)務(wù)提供商B,并且與B進行商業(yè)往 來。4. 計費業(yè)務(wù)提供商不單獨信任接入網(wǎng)絡(luò)運營商或用戶任何一方， 但是他的責任是處理上述雙方之間的收費問題。如果接入網(wǎng)關(guān)運營商A 和用戶U雙方均對所使用的網(wǎng)絡(luò)資源類型和數(shù)量達成協(xié)定時(并且計費 業(yè)務(wù)提供商B確信他們的協(xié)定沒有遭到破壞時)，計費業(yè)務(wù)提供商B才 相信二者的共同協(xié)定。簡明概要用戶U不信任接入網(wǎng)關(guān)運營商A 接入網(wǎng)關(guān)運營商A不信任用戶U 用戶U信任計費業(yè)務(wù)提供商B 接入網(wǎng)關(guān)運營商A信任計費業(yè)務(wù)提供商B計費業(yè)務(wù)提供商B不單獨信任用戶U或接入網(wǎng)關(guān)運營商A的任何一 方，除非U和A二者表示達成共同的協(xié)定。 通信用戶U可與接入網(wǎng)關(guān)運營商A直接通信 接入網(wǎng)關(guān)運營商A可直接與用戶U通信用戶U只可以經(jīng)由接入網(wǎng)關(guān)運營商A與計費業(yè)務(wù)提供商B通信 計費業(yè)務(wù)提供商B只可以經(jīng)由接入網(wǎng)關(guān)運營商A與用戶U通信 信息必須經(jīng)不信任的媒介傳遞的任何情況都會引發(fā)關(guān)于完整性的 潛在爭端。即使使用牢固的密碼系統(tǒng)，用戶U與計費業(yè)務(wù)提供商B之間 的雙向通信易于受到各種形式的替換、重發(fā)或者中間人的攻擊。接入網(wǎng) 關(guān)運營商A是有潛在商業(yè)動機而實施這種攻擊的中間人。


圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)接入網(wǎng)關(guān)如何對網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)資源 使用記賬。圖2是本發(fā)明的總體框圖，該圖示出了接入網(wǎng)關(guān)與提供網(wǎng)絡(luò)接入并 對網(wǎng)絡(luò)資源使用記賬的系統(tǒng)之間的關(guān)系。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明接入網(wǎng)關(guān)如何對網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)資源使 用記賬。
具體實施方式
本發(fā)明的前提是如果不相互信任的交易雙方對該交易的詳細記錄 達成一致，并且這些記錄隨后無法在不被發(fā)現(xiàn)的情況下被改動，那么任 何一方之后都不能否認(repudiate)雙方所同意的交易詳情。更具體 地說，在使用網(wǎng)絡(luò)資源的交易中，交易詳情隨著時間變化(因為網(wǎng)絡(luò)資 源隨著時間不斷被消耗)并且任意一方可在交易進行中單方面離開(通 過在沒有預(yù)先通知另一方或經(jīng)過另一方同意的情況下單方面斷絕連 接)，唯一的保證不被任何一方否認的交易記錄是它們對當時還未完成 (then-outstanding)的交易狀態(tài)的最新協(xié)定。因此，本發(fā)明涉及對接入網(wǎng)關(guān)11的改進，使得接入網(wǎng)關(guān)能夠跟蹤 了解它與網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備13之間對在利用網(wǎng)絡(luò)資源的會話期間(諸如使 用網(wǎng)絡(luò)15或者連接到網(wǎng)絡(luò)15的存儲器)消耗的網(wǎng)絡(luò)資源的協(xié)定的最新 狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)會話期間，這種動態(tài)的協(xié)定狀態(tài)需要周期性的更新，并且 接入網(wǎng)關(guān)無法在以后不被發(fā)現(xiàn)的情況下對其進行改動。計費業(yè)務(wù)提供商 采用的AAA系統(tǒng)17使用網(wǎng)絡(luò)15對用戶及其訪問網(wǎng)絡(luò)資源進行認證。圖3示出了本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)所作的主要改變步驟1 - 5與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的1 - 5步驟完全一致。除非在下文詳細說明的網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備明確終止會話的情況下，步驟8a與圖1中 現(xiàn)有技術(shù)的步驟6相同。步驟9與現(xiàn)有技術(shù)中的步驟7相同。圖3還示 出了必要的新步驟6a, 7a和10。
6a)在會話過程中，需要時不時地，通常每隔大約10秒(雖然完 全取決于特定實施方式的需求以反映所用的網(wǎng)絡(luò)資源總量以及費用)， 接入網(wǎng)關(guān)從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備接收計費數(shù)據(jù)，該計費數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備對 通過接入網(wǎng)關(guān)對其網(wǎng)絡(luò)資源消耗的一個或者多個參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)資源使用 統(tǒng)計量的記錄的函數(shù)，參考(reference off)眾所周知的某個基點(優(yōu) 選的是當前會話的開始)。接入網(wǎng)關(guān)采用某些方法從接收到的計費數(shù)據(jù) 中讀取一個或者多個參數(shù)，例如通過使用網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的公共密鑰對接 收到的計費數(shù)椐進行解碼，進而才能確定該 一 個或多個參數(shù)是否與接入 網(wǎng)關(guān)自身對這些參數(shù)的記錄相關(guān)。在確定相關(guān)的過程中(例如，比較連 接時間或者數(shù)據(jù)傳輸量)，接入網(wǎng)關(guān)可能會考慮在該計費數(shù)據(jù)生成和傳 輸過程中所涉及的延遲。更具體地講，在允許由于網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備進行數(shù) 據(jù)處理(包括編碼)以及網(wǎng)絡(luò)延遲引起的時間延遲(通常從幾毫秒到1 -2秒)情況下，它需要確定接收到的一個(或多個)參數(shù)是否在接入 網(wǎng)關(guān)期望的值的特定范圍內(nèi)。在某些情況下(例如，如果連接時間為每 IO秒鐘報告一次的網(wǎng)絡(luò)資源)，期望值的范圍僅是單個值(即，在之前 提到的情況中，接入網(wǎng)關(guān)的當前會話時間計數(shù)器會四舍五入到最接近的 IO秒)。接收到的計費數(shù)據(jù)在包含接入網(wǎng)關(guān)可讀取的一個或者多個參數(shù) 的同時，還必須包含至少一個部分，該至少一個部分以這樣的方式編碼 使得這些參數(shù)不能被修改或者替換(包括被先前會話的全部或者部分計 費數(shù)據(jù)替換)而隨后不可能被具有資格的第三方發(fā)現(xiàn)(例如持有與網(wǎng)絡(luò) 用戶設(shè)備編碼數(shù)據(jù)使用的機密相對應(yīng)的機密的一方)。盡管現(xiàn)有技術(shù)的 適當編碼方法已經(jīng)-波人們熟知，但下文還將詳細介紹幾個可用的編碼方 法。在現(xiàn)有技術(shù)中，當使用保存連接日志的遠程設(shè)備進行抽樣審計時， 進行相類似的比較(無需任何特殊形式的編碼)，盡管直到網(wǎng)絡(luò)資源使 用會話已經(jīng)終止后，因為這是在現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng) 計量(以記賬記錄的形式)變?yōu)榭捎玫牡谝粫r間。由于隨后可能否認 網(wǎng)絡(luò)資源使用量，因此本發(fā)明依賴于網(wǎng)絡(luò)資源使用過程中活躍地 (actively)發(fā)生的比4交。如果接入網(wǎng)關(guān)在活動會話(active session) 期間不認可(從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備)接收的計費數(shù)據(jù)，那么接入網(wǎng)關(guān)有能力馬上終止活動網(wǎng)絡(luò)資源使用。
1)如果接入網(wǎng)關(guān)確定最近接收到的計費數(shù)據(jù)中包含的參數(shù)(或者 參數(shù)的任何推演結(jié)果)與它自身記錄的這些參數(shù)或者該參數(shù)的計算結(jié)果 不相關(guān)時(例如，網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備好像低估了它對網(wǎng)絡(luò)資源的消耗)，那 么接入網(wǎng)關(guān)可以終止會話。如果接入網(wǎng)關(guān)同意接收到的參數(shù)，接入網(wǎng)關(guān) 將存儲接收到的計費數(shù)據(jù)(或其編碼參數(shù)的至少一個或多個)，然后繼 續(xù)向網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備提供服務(wù)。
2 )如果接入網(wǎng)關(guān)在預(yù)期的時間幀內(nèi)沒有接收到期望的與參數(shù)有關(guān) 的計費數(shù)據(jù)，那么接入網(wǎng)關(guān)可以終止會話。(例如，要求接入網(wǎng)關(guān)在每 隔IO秒鐘的連接時間之后獲取最新的計費數(shù)據(jù)。如果12秒后還沒有接 收到這些數(shù)據(jù)，接入網(wǎng)關(guān)可以終止對話，12秒的時間是允許網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè) 備生成數(shù)據(jù)及隨后網(wǎng)絡(luò)傳輸中的延遲的寬限期)。
3 )應(yīng)注意接收到的計費數(shù)據(jù)包括或由下述的 一 種或者多種以適當 格式編碼的數(shù)據(jù)組成
網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量的全部或者一部分；或者 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量的全部或部分的推演結(jié)果；或者 與網(wǎng)絡(luò)資源消耗相關(guān)的(數(shù)字簽名的)"支付"或"授權(quán)"確認(例 如，同意購買X單元)。例如，在一個實施例中，接入網(wǎng)關(guān)可向網(wǎng)絡(luò)用 戶設(shè)備發(fā)送通知，表明它已經(jīng)使用了 30分鐘的連接時間，并且需要確 認應(yīng)支付l美元。在這種情況下，盡管無需參考網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量， 網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備使用它自己的網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量記錄來確認使用時間 已達30分鐘，并向接入網(wǎng)關(guān)發(fā)送對1美元的授權(quán)。這種授權(quán)可以是網(wǎng) 絡(luò)資源使用量的函數(shù)，但是不一定是由網(wǎng)絡(luò)資源使用量直接得出的。
7a)步驟7a是步驟6a的重復(fù)。在會話過程中，接入網(wǎng)關(guān)繼續(xù)從 網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備處接收計費數(shù)據(jù)并按照步驟6a處理。接入網(wǎng)關(guān)接收計費 數(shù)據(jù)的頻率取決于實施方式和配置。在一個實施例中，在會話授權(quán)時， 接入網(wǎng)關(guān)從AAA系統(tǒng)接收關(guān)于作為網(wǎng)絡(luò)資源使用統(tǒng)計量的哪些參數(shù)被跟 蹤以及用什么頻率跟蹤的通知。它還將這些參數(shù)傳送到網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備。 在其它實施例中，在接入網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備中提前設(shè)定或者提前配置 好參數(shù)和頻率。
如果接入網(wǎng)關(guān)從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備接收到終止會話的正式通知，它也可 能接收到比預(yù)期要早的一組或者多組對應(yīng)的計費數(shù)據(jù)。接入網(wǎng)關(guān)采用與步驟6a相同的方式處理這些計費數(shù)據(jù)。
接入網(wǎng)關(guān)以從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備處接收到的編碼形式向AAA系統(tǒng)(直接 或者間接)轉(zhuǎn)發(fā)最近接收到的并且通過驗證(即相關(guān)的)的計費數(shù)據(jù)或 者提交這些數(shù)據(jù)的至少預(yù)先確定的部分。
更具體地說，被轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)必須包含經(jīng)過編碼的計費數(shù)據(jù)中至少足 夠多的部分(以與接收AAA系統(tǒng)兼容的格式轉(zhuǎn)發(fā))，使得AAA系統(tǒng)可以 驗證該數(shù)據(jù)僅來自用戶的網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備(并且其中經(jīng)過編碼的任何特定 參數(shù)未被修改)，并且使得AAA系統(tǒng)具有足夠的數(shù)據(jù)將需要驗證的任意 計費數(shù)據(jù)與對應(yīng)的計費數(shù)椐或者由接入網(wǎng)關(guān)生成并轉(zhuǎn)發(fā)給AAA系統(tǒng)的其 他計費數(shù)據(jù)進行比較。如果被監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)資源不止一種，那么接入網(wǎng)關(guān) 需向AAA系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)多組計費數(shù)據(jù)(或者其部分)。
編碼方法
為了確保接入網(wǎng)關(guān)從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備接收到的計費數(shù)椐不可能被接 入網(wǎng)關(guān)篡改而隨后不會被AAA系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，必須采用特殊的方法對計費數(shù) 據(jù)的至少一部分進行編碼。計費數(shù)據(jù)必須包含一個或者多個變換函數(shù)的 一個(或多個)結(jié)果或者由這些結(jié)果組成，其中變換函數(shù)取決于某些不 可改動的參數(shù)和接入網(wǎng)關(guān)未知(并且通過計算不可能確定)的密鑰。變 換函數(shù)可以是任何函數(shù)，在不知道密鑰的情況下，對于一個或者多個所 選擇的參數(shù)值，通過計算確定變換函數(shù)的結(jié)果是不可行的。計費數(shù)據(jù)的 經(jīng)過編碼的一個(或多個)部分也必須包括防止之前有效的(經(jīng)過編碼 的)計費數(shù)據(jù)被再次使用的規(guī)定(provision)(即，通常在加密技術(shù)中 被稱為重放攻擊)。例如，在編碼之前通過將一個或者多個會話的唯一 標識和/或時戳合并在計費數(shù)據(jù)的那些部分中，可提供這種規(guī)定。生成 并管理這類避免重放的"密鑰"并且確保以后能檢測到數(shù)據(jù)被再次使用 的安全措施已經(jīng)蜂皮人們熟知，并且并不在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
下面的例子闡明了替代的編碼方法以及它們用于不同實施方式中 的相對優(yōu)勢與劣勢
非對稱(公共密鑰)加密數(shù)據(jù)編碼
數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備使用用戶的私人(秘密)密鑰進行編碼。 作為實施協(xié)議的一部分，用戶的公共密鑰需提供給接入網(wǎng)關(guān)。接入 網(wǎng)關(guān)使用用戶的公共密鑰對數(shù)據(jù)進行解碼。
優(yōu)勢通過網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收的數(shù)據(jù)緊湊(compactness);密鑰沒有被計費業(yè)務(wù)提供商泄漏的風險。
劣勢在會話開始，用戶需要向接入網(wǎng)關(guān)發(fā)送它的公共密鑰；具有 相對高的處理要求以支持目前已知的多種形式的非對稱加密技術(shù)。 帶數(shù)字簽名哈希的明碼文本
經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備編碼的數(shù)椐在明碼文本(未經(jīng)加密的)數(shù)據(jù)后添 加數(shù)字簽名哈希，數(shù)字簽名哈希是使用明碼文本數(shù)據(jù)與用戶的私人(秘 密)密鑰產(chǎn)生的。
雖然接入網(wǎng)關(guān)無需任何附加要求即可讀取明碼文本數(shù)據(jù)，但是接入 網(wǎng)關(guān)一旦改動明碼文本就會造成數(shù)字簽名哈希無效。接入網(wǎng)關(guān)通過生成 自身的明碼文本哈希后，將其與使用用戶的公共密鑰(作為實施協(xié)議的 一部分，需將公共密鑰提供給接入網(wǎng)關(guān))解碼的數(shù)字簽名哈希比較，來 驗證數(shù)字簽名哈希的有效性。
優(yōu)勢與加密所有明碼文本數(shù)據(jù)的方法相比可能具有更高的性能。
劣勢編碼數(shù)據(jù)長度有所增加，造成網(wǎng)絡(luò)通信量的略微升高。
對稱加密技術(shù)
在本發(fā)明中，雖然可以使用接入網(wǎng)關(guān)未知的密鑰的對稱加密方法作 為對接收到的計費數(shù)據(jù)的多個部分(例如，加密明碼文本的哈希與明碼 文本數(shù)據(jù))的編碼方法，但這不是優(yōu)選的編碼方法。其主要原因是該方 法會造成接入網(wǎng)關(guān)無法確定接收到的計費數(shù)據(jù)與其自身的計費數(shù)據(jù)完 全相關(guān)，即使接入網(wǎng)關(guān)可以讀取的那部分數(shù)據(jù)的確與自身的計費數(shù)據(jù)相 關(guān)(例如，雖然明碼本文可能相關(guān)但是加密后的哈?？赡懿幌嚓P(guān))。若 將所有的計費數(shù)據(jù)(接收到的計費數(shù)據(jù)和由接入網(wǎng)關(guān)生成的計費數(shù)據(jù)) 均轉(zhuǎn)發(fā)給AAA系統(tǒng)，欺騙行為模式可能被發(fā)現(xiàn)，并且通過經(jīng)不同接入網(wǎng) 關(guān)進行的多個會話還可能判斷出是接入網(wǎng)關(guān)篡改了接收到的計費數(shù)據(jù) 還是網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備謊報了不一致的計費數(shù)據(jù)，但這對于任意 一個單獨的 網(wǎng)絡(luò)資源使用會話是不可能的，因此發(fā)明的價值就會被減弱。
當然，在用戶能夠使用網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)起會話之前，接入網(wǎng)關(guān)已經(jīng)與AAA 系統(tǒng)聯(lián)系以對網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的用戶的連接進行認證。如果AAA系統(tǒng)確定 接入網(wǎng)關(guān)不可信任時(例如由笫三方經(jīng)營)，則需要執(zhí)行建立認證連接 的協(xié)議。但是，要恰當理解所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明，并不需要掌握 該協(xié)議的詳細內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種使得計費業(yè)務(wù)提供商能夠驗證從網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)的運營商處接收的計費數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其耦合到網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備及計費業(yè)務(wù)提供商的系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備生成計費數(shù)據(jù)，所述接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備被配置成將接收到的計費數(shù)據(jù)與由所述接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備生成的對應(yīng)計費數(shù)據(jù)進行比較，并且當所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備生成的所述計費數(shù)據(jù)相關(guān)時，所述接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備存儲所述接收到的計費數(shù)據(jù)中預(yù)先確定的部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1定義的系統(tǒng)，進一步包含解碼器，在將所 述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)進行比較之前，該解碼器 操作以對所述接收到的計費數(shù)據(jù)解碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2定義的系統(tǒng)，其中所述解碼器執(zhí)行非對稱 加密數(shù)據(jù)解碼和根據(jù)帶數(shù)字簽名哈希的明碼文本的數(shù)字簽名哈希解 碼中的其中之一。
4. 一種生成可獨立驗證的計費數(shù)據(jù)的方法，其包括以下步驟生成計費數(shù)據(jù)；在網(wǎng)絡(luò)資源使用過程中，將接收到的計費數(shù)據(jù)與由接入網(wǎng) 關(guān)生成的對應(yīng)計費數(shù)據(jù)進行比校；以及如果所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)椐相關(guān)，存 儲所述接收到的計費數(shù)據(jù)中預(yù)先確定的部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4定義的方法，進一步包括在將所述接收到 的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)椐比較之前，對所述接收到的計費數(shù) 據(jù)進行解碼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5定義的方法，所述解碼是非對稱加密數(shù)據(jù)中之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4定義的方法，進一步包括向計費業(yè)務(wù)提供 商傳輸所述接收到的計費數(shù)據(jù)中的所述預(yù)先確定的部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7定義的方法，所述接收到的計費數(shù)據(jù)是最 近接收到的計費數(shù)據(jù)。
9. 一種避免潛在的欺騙性網(wǎng)絡(luò)資源使用的方法，包括 生成計費數(shù)據(jù)；在網(wǎng)絡(luò)資源使用過程中，將接收到的計費數(shù)據(jù)與由接入網(wǎng) 關(guān)生成的對應(yīng)計費數(shù)據(jù)進行比較；以及當所迷接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)不相關(guān)時，終止 所述網(wǎng)絡(luò)資源使用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9定義的方法，進一步包括在將所述接收到 的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)比較之前，對所述接收到的計費數(shù) 據(jù)中預(yù)先確定的部分進行解碼。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO定義的方法，其中所述解碼是非對稱加中的其中之一。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9定義的方法，進一步包括向計費業(yè)務(wù)提供 商傳輸關(guān)于所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)不相關(guān)的通知。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12定義的方法，其中所述通知包含所述接 收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)中的至少其中 一 個的預(yù)先確定 的部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1定義的系統(tǒng)，其中所述接入網(wǎng)關(guān)向所述計 費業(yè)務(wù)提供商傳輸所述接收到的計費數(shù)據(jù)中的所述預(yù)先確定的部 分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14定義的系統(tǒng)，其中所述接收到的計費數(shù) 據(jù)是最近接收到的計費數(shù)據(jù)。
16. —種避免潛在的欺騙性網(wǎng)絡(luò)資源使用的系統(tǒng)，包含 用于生成計費數(shù)據(jù)的裝置；用于在網(wǎng)絡(luò)資源使用過程中接收所述生成的計費數(shù)據(jù)并 將所述接收到的計費數(shù)據(jù)與接入網(wǎng)關(guān)生成的對應(yīng)計費數(shù)據(jù)加以比較 的裝置；和用于當所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)不相 關(guān)時，終止所述網(wǎng)絡(luò)資源使用的裝置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16定義的系統(tǒng)，進一步包括在將所迷接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)比較之前，對所迷接收到的計費 數(shù)據(jù)的預(yù)先確定的部分進行解碼的裝置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17定義的系統(tǒng)，其中用于解碼的所述裝置 執(zhí)行非對稱加密數(shù)據(jù)解碼和根據(jù)帶數(shù)字簽名哈希的明碼文本的數(shù)字 簽名哈希解碼中的其中之一。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16定義的系統(tǒng)，進一步包含向計費業(yè)務(wù)提 供商傳輸關(guān)于所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)不相關(guān)的 通知的裝置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19中定義的系統(tǒng)，其中所述傳輸?shù)耐ㄖ?含所述接收到的計費數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)計費數(shù)據(jù)中的至少其中一個的 預(yù)先確定的部分。
全文摘要
一種使得計費業(yè)務(wù)提供商能夠驗證從網(wǎng)絡(luò)資源接入網(wǎng)關(guān)的運營商處接收到的計費數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備耦合到網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備以及計費業(yè)務(wù)提供商的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備生成計費數(shù)據(jù)。接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備被配置成將接收到的計費數(shù)據(jù)與接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備生成的相應(yīng)計費數(shù)據(jù)進行比較，并且當接收到的計費數(shù)據(jù)與接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備生成的計費數(shù)據(jù)相關(guān)時，接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備存儲接收到的計費數(shù)據(jù)的多個部分。
文檔編號H04J1/16GK101297508SQ200680039510
公開日2008年10月29日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者艾德里安·瓊斯 申請人:艾德里安·瓊斯