下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例提供的终端移动时安全能力协商的方法，当UE从LTE源 网络移动到2G/3G目标网络时，目标网络侧实体接收UE发送的路由区域更 新请求，获取UE支持的安全能力，以及根据根密钥推导出的鉴权矢量相关 密钥；根据UE支持的安全能力选择安全算法，向UE发送所选择的安全算 法；UE根据自身的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥。
以下首先通过实施例一至实施例三，对UE从LTE网络移动到3G网络 时，进行安全能力协商的过程进行详细说明。已经在空闲态时接入LTE网 络的UE从LTE源网络移动到3G目标网络时，发起安全能力协商的过程。 其中，目标网络侧实体为3G - SGSN和无线网络控制器（RNC， Radio Network Controller)。
实施例一：
本实施例中，3G - SGSN从MME直接获取才艮据根密钥推导出的鉴权矢 量相关密钥。
图1为本发明实施例一终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图1 所示，该方法包括以下步骤：
步骤100: UE通过RNC向3G - SGSN发送路由区域更新请求（RAU Request)。
本步骤UE向3G- SGSN发送的RAU请求中，除携带本领域技术人员 公知的一些参数，例如，例如临时移动用户识别号码（TMSI, Temporary Mobile Subscriber Identity)之外，还可以携带UE支持的安全能力，包括加 密算法和/或完整性保护算法。
步骤101〜步骤103: 3G-SGSN通过移动性管理上下文消息，从MME 获取根据根密钥推导出的鉴权矢量相关密钥。
具体包括：3G-SGSN向MME发送移动性管理上下文请求消息，MME 根据自身的根密钥Kasme,通过单向变换函数推导出鉴权矢量相关密钥，包 括完整性保护密钥IK和加密密钥CK，或进一步由IK和CK经单向变换后 得到的IK，和CK，；然后向3G - SGSN返回携带鉴权矢量相关密钥的移动性 管理上下文响应消息；3G- SGSN将鉴权矢量相关密钥作为当前的加密密钥 和完整性保护密钥。
如果步骤100中，在UE发送至3G - SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，则步骤103中MME向3G-SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。
单向变换是指通过某种算法将原参数变换后得到目的参数，但是无法从
目的参数返推得到原参数的变换过程。例如，如果通过算法f(Kasme)可以得 到CK,但是无法从CK通过任何逆算法反向推导出Kasme，这种变换就是 单向变换。
步骤104〜步骤106: 3G-SGSN向RNC发送携带UE支持的安全能力、 系统允许的安全能力及安全密钥的安全才莫式命令（SMC, Security Mode Command)消息；RNC根据UE支持的安全能力、系统允许的安全能力及 自身支持的安全能力，选择安全算法，包括加密算法和完整性保护算法；然 后向UE发送携带UE支持的安全能力和选择的安全算法的SMC消息。
其中SMC消息也可以包含在RAU接受消息中。
步骤107~109: UE根据自身的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥，包括 IK和CK，或进一步由IK和CK经单向变换后得到的IK，和CK，，分别作为 当前的加密密钥和完整性保护密钥；并根据RNC发送的UE支持的安全能 力，以及自身存储的安全能力，判断是否存在降质攻击；然后向RNC发送 SMC完成（SMC Complete )消息，由RNC向3G - SGSN发送携带选择的 安全算法的SMC完成消息。
其中SMC完成消息也可以包含在RAU完成消息中。
步骤110〜步骤111: 3G-SGSN向UE发送RAU接受（RAU Accept) 消息；UE接收到该消息后，向3G-SGSN返回RAU完成消息。
实施例二：
本实施例中3G - SGSN从MME获取根密钥后，根据该根密钥推导得到 鉴权矢量相关密钥。
图2为本发明实施例一终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图2 所示，该方法包括以下步骤：
步骤200: UE通过RNC向3G-SGSN发送RAU请求。
本步骤UE向3G - SGSN发送的RAU请求中，除携带本领域技术人员 公知的一些参数，例如，TMSI之外，还可以携带UE支持的安全能力，包
括加密算法和/或完整性保护算法。
步骤201〜步骤203: 3G-SGSN通过移动性管理上下文消息，从MME 获取根密钥，然后根据该根密钥推导出鉴权矢量相关密钥。
具体包括：3G-SGSN向MME发送移动性管理上下文请求消息，MME 向3G-SGSN返回携带根密钥的移动性管理上下文响应消息；3G - SGSN 根据该响应消息中的根密钥Kasme，通过单向变换函数推导出鉴权矢量相关 密钥，包括完整性保护密钥IK和加密密钥CK，或进一步由IK和CK经单 向变换后得到的IK，和CK，，分别作为当前的加密密钥和完整性保护密钥。
如果步骤200中，在UE发送至3G - SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，本步骤103中MME向3G-SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。
步骤204~步骤206: 3G - SGSN向RNC发送携带UE支持的安全能力、 系统允许的安全能力及安全密钥的SMC消息；RNC根据UE支持的安全能 力、系统允许的安全能力及自身支持的安全能力，选择安全算法，包括加密 算法和完整性保护算法；然后向UE发送携带UE支持的安全能力和选择的 安全算法的SMC消息。
其中SMC消息也可以包含在RAU接受消息中。
步骤207〜209: UE根据自身的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥，包括 IK和CK，或进一步由IK和CK经单向变换后得到的IK，和CK，，分别作为 当前的加密密钥和完整性保护密钥；并根据RNC发送的UE支持的安全能 力，以及自身存储的安全能力，判断是否存在降质攻击；然后向RNC发送 SMC完成消息，由RNC向3G- SGSN发送携带选择的安全算法的SMC完 成消息。
其中SMC完成消息也可以包含在RAU完成消息中。 步骤210〜步骤211: 3G-SGSN向UE发送RAU接受消息；UE接收到 该消息后，向3G _ SGSN返回RAU完成消息。 实施例三：
本实施例中，3G - SGSN的UE通过认证与密钥协商（AKA, Authentication and Key Agreement)过程获耳又鉴权矢量相关密钥。图3为本发明实施例三终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图3 所示，该方法包括以下步骤：步骤300: UE通过RNC向3G - SGSN发送RAU Request。步骤301〜步骤302: 3G-SGSN通过移动性管理上下文消息，从MME 获取根据移动性管理上下方。如果步骤300中，在UE发送至3G _ SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，则步骤302中MME向3G - SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。步骤303: 3G - SGSN和UE通过AKA过程，从归属用户服务器（HSS, Home Subscriber Server)获取鉴4又矢量相关密钥（IK和CK)。步骤304〜步骤306: 3G-SGSN向RNC发送携带UE支持的安全能力、 系统允许的安全能力及安全密钥的SMC消息；RNC根据UE支持的安全能 力、系统允许的安全能力及自身支持的安全能力，选择安全算法，包括加密 算法和完整性保护算法；然后向UE发送携带UE支持的安全能力和选择的 安全算法的SMC消息。其中SMC消息也可以包含在RAU接受消息中。步骤307~步骤310与步骤108~步骤111相同，在此不再赘述。以下通过实施例四至实施例六，对UE从LTE网络移动到2G网络时， 进行安全能力协商的过程进行详细说明。已经在空闲态时接入LTE网络的 UE从LTE源网络移动到2G目标网络时，发起安全能力协商的过程。其中， 目标网络侧实体为2G-SGSN。实施例四：本实施例中，2G _ SGSN直接从MME获取根据根密钥推导出的鉴权矢 量相关密钥。图4为本发明实施例四终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图4 所示，该方法包括以下步骤：步骤400: UE向2G-SGSN发送RAU请求。本步骤UE向2G-SGSN发送的RAU请求中，除携带本领域技术人员 公知的一些参数，例如TMSI之外，还可以携带UE支持的安全能力，包括 加密算法和/或完整性保护算法。本步骤中UE通过基站系统（BSS, Base Station System )向2G - SGSN 发送RAU请求。为了描述方便，以下描述都将UE与2G-SGSN之间通过 BSS进行通信简化为UE与2G-SGSN之间进行通信。步骤401〜步骤403: 2G-SGSN从来自MME的移动性管理上下文响应 消息中，获取根据根密钥推导出的鉴权矢量相关密钥。具体包括：2G- SGSN向MME发送移动性管理上下文请求消息，MME 根据自身的根密钥Kasme,通过单向变换函数推导出鉴权矢量相关密钥，包 括加密密钥Kc，或进一步由Kc经单向变换后得到的Kc，；然后向2G - SGSN 返回携带鉴权矢量相关密钥的移动性管理上下文响应消息；2G-SGSN将鉴 权矢量相关密钥作为当前的加密密钥。如果步骤400中，在UE发送至2G - SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，则步骤403中MME向2G-SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。步骤404〜步骤405: 2G _ SGSN根据UE支持的安全能力、系统允许的 安全能力及自身支持的安全能力，选择安全算法，包括加密算法；然后向 UE发送携带UE支持的安全能力和选择的安全算法的RAU接受消息。步骤406~407: UE根据自身的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥，包括 Kc,或进一步由Kc经单向变换后得到的Kc，，作为当前的加密密钥；并根 据2G-SGSN发送的UE支持的安全能力，以及自身存储的安全能力，判断 是否存在降质攻击；然后向2G-SGSN发送RAU完成消息。实施例五：本实施例中，2G-SGSN从MME获取根密钥，然后根据获取的根密
钥推导出鉴权矢量相关密钥。图5为本发明实施例五终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图5所示，该方法包括以下步骤：步骤500: UE向2G-SGSN发送RAU请求。步骤501〜步骤502: 2G-SGSN从来自MME的移动性管理上下文响应 消息中，获取根密钥。具体包括：2G-SGSN向MME发送移动性管理上下文请求消息，MME 向2G- SGSN返回携带根密钥的移动性管理上下文响应消息。如果步骤500中，在UE发送至2G-SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，则步骤502中MME向2G-SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。步骤503: 2G-SGSN根据获取的根密钥，推导出鉴权矢量相关密钥； 并根据UE支持的安全能力、系统允许的安全能力及自身支持的安全能力， 选择安全算法，包括加密算法。步骤504~步骤506与步骤405~步骤407相同，在此不再赘述。实施例六：本实施例中，2G _ SGSN通过2G重新认证过程荻取鉴权矢量相关密钥。 图6为本发明实施例六终端移动时安全能力协商的方法流程图。如图6 所示，该方法包括以下步骤：步骤600: UE向2G-SGSN发送RAU请求。步骤601~步骤602: 2G- SGSN向MME发送移动性管理上下文请求消 息，MME向2G-SGSN返回包含移动性管理上下文的响应消息。如果步骤600中，在UE发送至2G _ SGSN的RAU请求中没有携带UE 支持的安全能力，则步骤602中MME向2G-SGSN返回的移动性管理上下 文响应消息中，需进一步携带UE支持的安全能力。步骤603: 2G-SGSN和UE通过2G重新认证过程，从HSS获取鉴权 矢量相关密钥（Kc)。
步骤604〜步骤606: 2G - SGSN根据UE支持的安全能力、系统允许的 安全能力及自身支持的安全能力，选择安全算法，包括加密算法；然后向 UE发送携带UE支持的安全能力和选择的安全算法的RAU接受消息；UE 向2G-SGSN返回RAU完成消息。本发明实施例还提供一种终端移动时安全能力协商的系统，包括UE和目 标网络侧实体，UE用于从LTE源网络移动到2G/3G目标网络时，向目标网络侧实体发送 路由区域更新请求；接收目标网络侧实体发送的所选择的安全算法；根据自身 的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥；目标网络侧实体，用于接收UE发送的路由区域更新请求，获取UE支持的 安全能力，以及根据根密钥推导的鉴权矢量相关密钥；根据UE支持的安全能 力选择安全算法，向UE发送所选择的安全算法。终端移动时安全能力协商的2G系统中，目标网络侧实体为2G网络中的 SGSN(2G-SGSN)。图7为本发明实施例中终端移动时安全能力协商的2G系 统结构及对外连接关系图。如图7所示，其中，SGSN包括根密钥获取模块、 推导模块和选择发送模块。根密钥获取模块，用于接收到UE发送的路由区域更新请求后，从来自移 动管理实体MME的移动性管理上下文响应消息中获取根密钥；推导模块，用 于根据根密钥获取模块获取的根密钥，推导出鉴权矢量相关密钥；选择发送模 块，用于获取UE支持的安全能力，根据获取的UE支持的安全能力，选择安 全算法，并将选择的安全算法发送至UE。终端移动时安全能力协商的3G系统中，目标网络侧实体包括3G网络 中的SGSN (3G-SGSN)和RNC。图8为本发明实施例中终端移动时安全 能力协商的3G系统结构及对外连接关系图。如图8所示，该系统中SGSN 包括根密钥获取模块和推导模块，其中，根密钥获取模块，用于接收到UE 发送的路由区域更新请求后，从来自移动管理实体MME的移动性管理上下 文响应消息中获取根密钥；推导模块，用于根据根密钥获取模块获取的根密
钥，推导出鉴权矢量相关密钥。当SGSN从MME获取根据根密钥推导出的鉴权矢量相关密钥时，对应的 MME具体包括密钥推导模块和发送模块，其中，密钥推导模块，用于在接收 到SGSN发送的移动性管理上下文请求消息后，根据根密钥推导出鉴权矢量相 关密钥；发送模块，用于将密钥推导模块得到的鉴权矢量相关密钥通过移动性 管理上下文响应消息，发送至服务SGSN。当SGSN从MME直接获取根密钥时，对应的MME具体包括存储才莫块和 发送模块，其中，存储模块，用于保存根密钥；发送模块，用于在接收到SGSN 发送的移动性管理上下文请求消息后，将存储模块保存的根密钥，通过移动性 管理上下文响应消息发送至SGSN。由以上所述可以看出，本发明实施例所提供的技术方案，当UE从LTE 源网络移动到2G/3G目标网络时，目标网络侧实体在接收到UE发送的RAU 请求后，获取UE支持的安全能力，以及根据根密钥推导出的鉴权矢量相关 密钥，UE也根据自身的根密钥推导出鉴权矢量相关密钥，从而实现了密钥 的协商；目标网络侧还将自身根据UE支持的安全能力选择的安全算法，发 送到UE,从而实现了安全算法的协商。使得当UE从LTE源网络移动到 2G/3G目标网络时，可以实现安全能力的协商，从而保证后续UE与网络交 互时的安全。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。上述本发 明实施例描述的"步骤" 一词也不代表实施例执行方法的顺序。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。