专利名称：M2m传输控制方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种M2M数据业务，尤其涉及一种M2M传输控制方法、装置及系 统。
背景技术：
M2M(machine-to-machine)是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与
服务。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综 合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。在M2M通信领域中，M2M终端承载的业务比较简单，其处理器一般基于单片 机，处理能力没有那么强大。另外，M2M终端通常处于无人职守状态，一旦遗失，就 可能造成机器终端或用户身份识别(Subscriber Identity Model，简称SIM)卡被非法使用业 务。因此，需要设计处理流程简单且对终端处理能力要求不高的，能够对终端和SIM卡 作绑定认证的安全接入及数据安全传输方法。传统M2M终端的认证方法及其缺陷如下(1)通过用户身份识别号(Mobile Subscirber Integrated Services Digital Network, 简称MSISDN)、用户名密码来进行终端认证，对于通过用户身份识别号MSISDN来进行终端认证的方法，不能够绑定终端与 SIM卡，一旦SIM卡被盗，后台生产监控等系统很可能遭到恶意分子的破坏；而对于通 过用户名密码来进行终端认证的方法，如果用户名密码被泄露或者破解，则恶意终端就 可以随意进入后台系统进行恶意破坏行动。(2)基于认证授权(CertificateAuthority，简称 CA)认证中心的数字证书或数字签名方法、或者对称密码密钥方法来进行终端认证，对于基于CA认证中心的数字证书或数字签名方法，则需要有一个公共密钥证书 的认证机构和一个数字证书的属性机构，不仅处理流程复杂，而且数据传输量大，不适 合于处理能力不强的M2M终端；对于一般无线应用服务来说，获取这些机构的支持，成 本偏高，不利于服务的推广。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种M2M传输控制方法、装置及系统，实现在数据交 互过程中，提高M2M终端的接入安全性、M2M平台的身份安全性及M2M平台与M2M 终端之间交互报文的完整性。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种M2M传输控制方法，包 括Bi、M2M终端发送包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求到 M2M平台；B2、所述M2M平台接收所述登录请求，根据存储的所述IMEI码、IMSI码 和终端序列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权；B3、鉴权成功后，所述M2M平台 将登录确认信息发送至所述M2M终端。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种M2M传输控制系统，包括M2M终端，用于生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求， 并发送至M2M平台；M2M平台，用于接收所述登录请求，根据存储的所述IMEI码、 IMSI码和终端序列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权，并生成登录确认信息发送 至所述M2M终端。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种M2M终端，包括登录请 求生成模块，用于生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求，并发 送至M2M平台；第一接收模块，用于接收所述M2M平台发送的登录确认信息；上行报 文生成模块，用于根据所述登录确认信息生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序 列号的上行报文。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种M2M平台，包括第二 接收模块，用于接收M2M终端发送的登录请求；存储模块，用于存储所述M2M终端的 IMEI码、IMSI码和终端序列号的对应关系；鉴权模块，用于根据所述登录请求及存储 的所述M2M终端的IMEI码、IMSI码和终端序列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴 权，并生成登录确认信息发送至所述M2M终端；下行报文生成模块，用于生成包含接入 密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的下行报文。本发明的M2M传输控制方法、装置及系统，在数据传输过程中，通过对IMEI 码、IMSI码和终端序列号，即对机器终端、通信模块及SIM卡进行绑定认证，提高了 M2M终端接入的安全性，避免M2M终端遗失后，机器终端或SIM卡被非法使用，同时 避免他人恶意破坏后台生产监控等系统。
图Ia是本发明各实施例报文的结构示意图；图Ib是本发明报文中TLV部分的结构示意图；图2是本发明M2M传输控制方法实施例一的流程图；图3是本发明M2M传输控制方法实施例二的流程图；图4是本发明M2M传输控制方法实施例三的流程图；图5是本发明M2M传输控制方法实施例四的流程图；图6是本发明M2M传输控制方法实施例五的流程图；图7是本发明M2M终端的实施例结构图；图8是本发明M2M平台的实施例结构图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选 实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。本发明主要通过对M2M终端、通信模块及SIM卡进行绑定认证，在整个数据交 互过程中，M2M平台/M2M终端同时对M2M终端/M2M平台的身份及报文完整情况进 行验证，提高了 M2M终端和M2M平台之间的通信安全。本发明各实施例中的M2M终端和M2M平台之间传输的报文结构如图Ia所示，报文包括报文头、内容体和摘要体， 报文头是每个报文必要的公共部分，它描述了每个报文的最基本信息。报文头 中包含终端序列号，终端序列号是M2M终端的唯一标识；其中，为进一步验证报文内容 的真实性，可以在报文头中加入报文流水号，用于标识发送方发送的每一次报文。该流 水号还可以被用于判断报文是否在传输的过程中丢失。内容体一般由固定参数部分和可变TLV (TAG Length Value，标签，长度，数值)
或TLV组部分组构成。TLV的结构如图Ib所示。TLV是带格式的数字或不定长的字 符串或字节数组，它被用来动态扩展消息交互中的数据及参数。其中T为TAG，表示该 字符串的定义标签；L为LENGTH，表示该TLV扩展的有效数据或参数V的长度；V为 VALUE,表示该数字或字符串或字节数组中有效数据的数值。摘要体是一个可选的TLV，用于报文完整性和来源身份合法性的验证。摘要 体中包括利用安全认证算法对报文头、内容体、IMEI(International Mobile Equipment Identity,国际移动身份识另0 )码、IMSI (International Mobile Subscriber Identification Number,国际移动用户识别码)码和接入密码进行计算后得到的数值V。因此摘要体中 包括终端序列号、Timestamp、IMEL· IMSI和接入密码等的相关信息。该安全认证算法可以是MD5算法，也可以是SHA、DES> 3DES、AES> CRC寸寸。其中，IMEI是存储于通信模块中的国际移动设备识别码；IMSI是存储于SIM卡 中的国际移动用户识别码；接入密码是M2M终端在M2M平台上成功注册之后，由平台 下发至M2M终端的，也可以由M2M平台对其进行在线更新。不同的M2M终端由M2M 平台分配不同的接入密码，平台负责统一分配、保存、更新所有M2M终端的接入密码。 通过在报文之后增加利用安全认证算法对报文头、内容体以及时间戳、IMEI、IMSK接 入密码的摘要处理值，以实现M2M终端与M2M平台之间交互报文来源的身份验证并保 证报文的完整性，从而确保M2M终端与M2M平台的通信安全。摘要体中还包括时间戳(Timestamp)的信息，Timestamp为M2M终端每次与
M2M平台连接时由M2M平台生成。通过加入Timestamp，进一步保证了报文的真实性
和完整性。M2M终端和M2M平台之间的上、下行报文格式如下表1所示表1-上、下行报文内容及格式
权利要求
1.一种M2M传输控制方法，其特征在于，包括Bi、M2M终端发送包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求到 M2M平台；B2、所述M2M平台接收所述登录请求，根据存储的所述IMEI码、IMSI码和终端序 列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权；B3、鉴权成功后，所述M2M平台将登录确认信息发送至所述M2M终端。
2.根据权利要求1所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述接入密码预置于所 述M2M终端中或是由所述M2M平台下发到所述M2M终端中。
3.根据权利要求2所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述步骤Bl中，所述 登录请求中还包含预置于所述M2M终端或是由所述M2M平台下发到所述M2M终端中 的基础密钥，以及请求会话密钥的信息；所述步骤B3中，所述M2M平台还进一步下发会话密钥至所述M2M终端。
4.根据权利要求1所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述步骤B3后还包括所述M2M终端和所述M2M平台通过分别发送包含接入密码、IMEI码、IMSI码和 终端序列号的上、下行报文进行交互。
5.根据权利要求3所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述步骤B3后还包括所述M2M终端和所述M2M平台分别利用所述会话密钥对包含接入密码、IMEI码、 IMSI码和终端序列号的上、下行报文的内容体中的全部或者部分内容进行加密后，进行交互。
6.根据权利要求3所述的M2M传输控制方法，其特征在于，还包括Cl、所述M2M终端发送包含IMEI码、IMSI码、终端序列号和接入密码的变更请求 至所述M2M平台，请求变更所述接入密钥和/或基础密钥；C2、所述M2M平台接收到所述变更请求后，根据所述变更请求进行鉴权； C3、鉴权通过后，所述M2M平台以明文或密文的方式下发新的接入密码和/或基础 密钥至所述M2M终端。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述 M2M平台与M2M终端交互过程中的报文包括报文头、内容体和摘要体，所述报文 头中包含所述终端序列号；所述摘要体中包括利用安全认证算法对所述报文头、内容 体、IMEI码、IMSI码和接入密码进行计算后得到的数值。
8.根据权利要求8所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述M2M平台或所述 M2M终端接收到报文的操作之后，还包括根据接收到报文的报文头、内容体，以及本地存储的接入密码、IMEI码、IMSI码利 用安全认证算法来计算摘要体，并与接收到的报文的摘要体进行比较。
9.根据权利要求7所述的M2M传输控制方法，其特征在于，所述摘要体中还包括 时间戳的信息，所述时间戳为所述M2M终端每次与所述M2M平台连接时由所述M2M平 台生成。
10.根据权利要求3所述的M2M传输控制方法，其特征在于，还包括M2M终端进行注册的过程，包括Al、所述M2M终端发送包含IMEI码、IMSI码和终端序列号的注册请求至所述 M2M平台；A2、所述M2M平台接收所述注册请求，创建所述IMEI码、IMSI码和终端序列号的对应关系；A3、注册成功后，所述M2M平台将注册确认信息发送至所述M2M终端。
11.一种M2M传输控制系统，其特征在于，包括M2M终端，用于生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求， 并发送至M2M平台；M2M平台，用于接收所述登录请求，根据存储的所述IMEI码、IMSI码和终端序列 号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权，并生成登录确认信息发送至所述M2M终端。
12.根据权利要求11所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M终端和所 述M2M平台，还分别包括上、下行报文生成模块，用于生成包含接入密码、IMEI码、 IMSI码和终端序列号的上、下行报文。
13.根据权利要求12所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M终端生成的所述登录请求中还包含预置于所述M2M终端或是由所述M2M 平台下发到所述M2M终端中的基础密钥，以及请求会话密钥的信息；所述M2M平台，进一步根据所述基础密钥及请求会话密钥的信息下发会话密钥至所 述M2M终端；所述M2M终端和所述M2M平台，还分别包括加密模块，用于利用所述会话密钥对 所述上、下行报文进行加密；解密模块，用于分别对所述上、下行报文进行解密。
14.根据权利要求11所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M终端，还生成包含IMEI码、IMSI码、终端序列号和接入密码和/或基础 密钥的变更请求，请求变更所述接入密码和/或基础密钥；所述M2M平台，还用于根据所述变更请求以明文或密文的方式下发新的接入密码和 /或基础密钥至所述M2M终端。
15.根据权利要求11至14所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M平台 与M2M终端交互过程中的报文包括报文头、内容体和摘要体，所述报文头中包含所述 终端序列号；所述摘要体中包括利用安全认证算法对所述报文头、内容体、IMEI码、 IMSI码和接入密码进行计算后得到的数值。
16.根据权利要求15所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M平台和所 述M2M终端，还分别包括验证模块，根据接收到报文的报文头、内容体，以及M2M终 端登陆平台时M2M平台生成的时间戳、本地存储的IMEI码、IMSI码和接入密码，利用 安全认证算法来计算摘要体，并与接收到的报文的摘要体进行比较。
17.根据权利要求11所述的M2M传输控制系统，其特征在于，所述M2M终端，还用于生成包含IMEI码、IMSI码和终端序列号的注册请求；所述M2M平台，用于接收所述注册请求，创建所述IMEI码、IMSI码和终端序列号 的对应关系，并生成注册确认信息发送至所述M2M终端。
18.—种M2M终端，其特征在于，包括登录请求生成模块，用于生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录 请求，并发送至M2M平台；第一接收模块，用于接收所述M2M平台发送的登录确认信息； 上行报文生成模块，用于根据所述登录确认信息生成包含接入密码、IMEI码、IMSI 码和终端序列号的上行报文。
19.根据权利要求18所述的M2M终端，其特征在于，所述登录请求生成模块，进一步用于生成包含预置于所述M2M终端或是由所述 M2M平台下发到所述M2M终端中的基础密钥，以及请求会话密钥的信息的登录请求， 并发送至所述M2M平台；所述第一接收模块还进一步接收所述M2M平台下发的所述会话密钥； 第一加密模块，用于利用所述会话密钥对所述上行报文进行加密； 第一解密模块，用于对所述M2M平台发送的下行报文进行解密。
20.根据权利要求18或19所述的M2M终端，其特征在于，还包括第一验证模块， 根据接收到的所述下行报文的报文头、内容体，以及M2M终端登陆平台时M2M平台生 成的时间戳、本地存储的接入密码、IMEI码、IMSI码，利用安全认证算法来计算摘要 体。
21.根据权利要求18所述的M2M终端，其特征在于，还包括注册请求生成模块，用于生成包含IMEI码、IMSI码和终端序列号的注册请求，并发 送至所述M2M平台；所述第一接收模块还接收所述M2M平台发送的注册确认信息。
22.根据权利要求21所述的M2M终端，其特征在于，所述第一接收模块还进一步接 收所述M2M平台下发的接入密钥和/或基础密钥。
23.—种M2M平台，其特征在于，包括第二接收模块，用于接收M2M终端发送的登录请求；存储模块，用于存储所述M2M终端的IMEI码、IMSI码和终端序列号的对应关系； 鉴权模块，用于根据所述登录请求及存储的所述M2M终端的IMEI码、IMSI码和终 端序列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权，并生成登录确认信息发送至所述M2M 终端；下行报文生成模块，用于生成包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的下行 报文。
24.根据权利要求23所述的M2M平台，其特征在于，所述第二接收模块，用于接收包含基础密钥及请求会话密钥的信息的登录请求， 会话密钥生成模块，用于生成会话密钥并下发至所述M2M终端； 第二加密模块，用于利用所述会话密钥对所述下行报文进行加密； 第二解密模块，用于对所述M2M终端发送的上行报文进行解密。
25.根据权利要求23所述的M2M平台，其特征在于，所述第二接收模块，用于接收M2M终端发送的包含IMEI码、IMSI码、终端序列号 和接入密码的变更请求；还包括接入密码生成模块和/或基础密钥生成模块，所述接入密码生成模块，用于根据所述变更请求生成新的接入密码并以明文或密文 的方式下发至所述M2M终端；所述基础密钥生成模块，用于根据所述变更请求生成新的基础密钥并以明文或密文 的方式下发至所述M2M终端。
26.根据权利要求25所述的M2M平台，其特征在于，还包括接入密码生成模块和/ 或基础密钥生成模块，所述接入密码生成模块，用于直接生成新的接入密码并以明文或密文的方式下发至 所述M2M终端；所述基础密钥生成模块，用于直接生成新的基础密钥并以明文或密文的方式下发至 所述M2M终端。
27.根据权利要求23至26中任意一项所述的M2M平台，其特征在于，还包括第二验 证模块，根据接收到的所述登录请求、上行报文或变更请求报文的报文头、内容体，以 及M2M终端登陆平台时M2M平台生成的时间戳、本地存储的接入密码、IMEI码、IMSI 码，利用安全认证算法来计算摘要体，并于接收到的报文的摘要体进行比较。
28.根据权利要求23所述的M2M平台，其特征在于，所述第二接收模块，用于接收M2M终端发送的包含IMEI码、IMSI码和终端序列号 的注册请求；所述鉴权模块，用于接收所述注册请求，创建所述IMEI码、IMSI码和终端序列号的 对应关系，存储至所述存储模块中，并生成注册确认信息发送至所述M2M终端。
全文摘要
本发明公开了一种M2M传输控制方法、装置及系统。其中M2M传输控制方法包括B1、M2M终端发送包含接入密码、IMEI码、IMSI码和终端序列号的登录请求到M2M平台；B2、所述M2M平台接收所述登录请求，根据存储的所述IMEI码、IMSI码和终端序列号的对应关系对所述M2M终端进行鉴权；B3、鉴权成功后，所述M2M平台将登录确认信息发送至所述M2M终端。本发明的M2M传输控制方法、装置及系统，在数据传输过程中，通过对IMEI码、IMSI码和终端序列号，即对机器终端、通信模块及SIM卡进行绑定认证，提高了M2M终端接入的安全性，避免M2M终端遗失后，机器终端或SIM卡被非法使用，同时避免他人恶意破坏后台生产监控等系统。
文档编号H04W12/06GK102026180SQ20091009247
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者于蓉蓉, 刘玮, 刘越, 杨剑, 王红梅, 肖青, 赵立君 申请人:中国移动通信集团公司