【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信，具体涉及一种gtp-u隧道的源端认证方法及系统。
技术介绍
1、5g（5th generation）无线网络采用了控制面与数据面功能分离的架构，实现了用户数据处理和转发在网络边缘的功能，以提高传输控制的灵活性。用户平面功能（userplane function，upf）是5g核心网络中的关键组成部分，它与数据的传输和管理密切相关，而grps隧道协议（general packet radio service tunneling protocol，gtp）则是支撑这一目的的重要协议。gtp协议主要包括两种应用对象，分别是gtp的控制平面部分（gtpcontrol plane，gtp-c）和gtp的用户平面部分（gtp user plane，gtp-u）。
2、根据3gpp的技术规范中介绍，gtp-u是一种基于ip/udp，专门用于在移动通信网络中传输用户数据的隧道协议，它的主要功能是承载用户数据流，确保数据能够高效可靠地传递。gtp-u隧道的管理主要由控制平面负责完成。gtp-u隧道的源端是gtp-u分组的发送端，隧道的目的端是gtp-u分组的接收端。gtp-u源端的认证主要在控制平面完成，在用户平面缺少源端认证。
3、gtp-u发送端在接收到需要承载ip分组时，按技术标准封装在隧道分组中gtp-u隧道分组的结构从最外层开始分别为：外部ip头部，udp头部，gtp-u头部和内部ip分组部分。外部ip头部的作用是用于gtp-u接收端和gtp-u发送端之间的路由。内部ip分组头部是5g核心
4、在典型的移动应用场景下，存在两个小区，对应于a小区和b小区，小区中心基站对应于a基站和b基站。用户终端（user equipment，ue）从a小区迁移到b小区，通过5g核心网的接入与移动性管理功能（access management function，amf）控制基站（the nextgeneration node b，gnb），协调会话管理功能（session management function，smf）控制upf，联合建立了gtp-u隧道。当用户离开a小区进入b小区需要切换时，因为源端gnb会发生改变，为保持连接的连续性，gtp-u隧道分组不宜携带发送端teid。
5、上文所述teid的这种分配模式存在异常现象。起干扰作用的ue获取到upf分配的teid后，可以将干扰数据封装成gtp-u隧道分组发送到被干扰的ue，也能通过这种方式和被干扰的ue建立连接来获取到其数据。由此可见，teid 的现行分配和使用模式缺少gtp-u隧道源端的认证。
6、针对当前gtp-u协议存在源端认证机制缺失的情况，一种可行的方式是监测 gtp流量。具体而言，需检查gtp-u隧道分组与隧道是否匹配，以及分组的有效载荷是否同样为gtp-u隧道分组。但是持续的流量监测给网络性能带来负面影响，依赖于特定的网络设备与软件，存在隐私问题。因此需要一种对网络性能影响小且应用面更广的gtp-u认证方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种gtp-u隧道的源端认证方法及系统，解决了现有技术中的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种gtp-u隧道的源端认证方法，包括以下步骤：
4、隧道发送端在将用户数据分组封装成gtp-u隧道分组时，添加隧道发端信息；
5、隧道接收端接收到分组后，解析分组头部，并根据传输层协议头部判断分组是否为gtp-u隧道分组；
6、若分组为gtp-u隧道分组且携带隧道发端信息，接收端进行源端认证，将gtp-u 隧道分组的隧道发端信息部分与接收端记录的隧道源端信息做比对；若分组为非gtp-u隧道分组或未携带隧道发端信息的gtp-u隧道分组做无认证转发，gtp-u隧道分组匹配认证成功后做认证转发，认证通过后执行后续处理。
7、进一步地，添加隧道发端信息后的gtp-u隧道分组结构包括：隧道收端信息、隧道发端信息、隧道内层地址以及净负荷。
8、进一步地，所述隧道收端信息包括：gtp-u隧道分组的外部ip头部、gtp-u隧道分组的udp头部和gtp-u头部。
9、进一步地，所述隧道发端信息用于接收端进行隧道源端验证，包括：隧道发送端ip头部、隧道发送端udp头部以及隧道发送端取自于反向接收时所涉及的gtp-u分组头部。
10、进一步地，所述gtp-u隧道分组的判断方法为：
11、解析接收到的隧道分组的隧道收端信息，获取外部ip头部的协议字段，根据协议字段是否为17判断分组是否存在udp头部，若不存在，说明该分组为非gtp-u隧道分组；
12、获取udp头部中的目的端口号，若端口号为预先配置的特征号，则该分组为gtp-u隧道分组，否则为非gtp-u隧道分组。
13、进一步地，所述接收端进行源端认证的步骤为：
14、步骤1，接收端解析gtp-u隧道分组中的隧道发端信息部分，获取发送端取自于反向接收时所涉及的ip头部的目的地址和gtp-u头部中的teid；
15、步骤2，接收端通过与记录的发送端ip地址比对，判断步骤1中获取的目的地址是否为gtp-u隧道发送端的地址，若不是则认证失败，不进行后续步骤；
16、步骤3，接收端通过与记录的发送端取自于反向接收时所涉及的gtp-u头部中的teid比对，步骤1中获取的teid是否为gtp-u隧道发送端分配的teid，若不是则认证失败，若是则通过认证。
17、一种gtp-u隧道的源端认证系统，包括：
18、数据分组模块：隧道发送端在将用户数据分组封装成gtp-u隧道分组时，添加隧道发端信息；
19、分组判断模块：隧道接收端接收到分组后，解析分组头部，并根据传输层协议头部判断分组是否为gtp-u隧道分组；
20、以及，认证模块：若分组为gtp-u隧道分组且携带隧道发端信息，接收端进行源端认证，将gtp-u 隧道分组的隧道发端信息部分与接收端记录的隧道源端信息做比对；若分组为非gtp-u隧道分组或未携带隧道发端信息的gtp-u隧道分组做无认证转发，gtp-u隧道分组匹配认证成功后做认证转发，认证通过后执行后续处理。
21、一种计算机存储介质，存储有可读程序，当程序运行时，能够执行上述的一种gtp-u隧道的源端认证方法。
22、一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，添加隧道发端信息后的GTP-U隧道分组结构包括：隧道收端信息、所述隧道发端信息、隧道内层地址以及净负荷。
3.根据权利要求2所述的一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，所述隧道收端信息包括：GTP-U隧道分组的外部IP头部、GTP-U隧道分组的UDP头部和GTP-U头部。
4.根据权利要求2所述的一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，所述隧道发端信息用于接收端进行隧道源端验证，包括：隧道发送端IP头部、隧道发送端UDP头部以及隧道发送端取自于反向接收时所涉及的GTP-U分组头部。
5.根据权利要求1所述的一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，所述GTP-U隧道分组的判断方法为：
6.根据权利要求1所述的一种GTP-U隧道的源端认证方法，其特征在于，所述隧道接收端进行源端认证的步骤为：
7.一种GTP-U隧道的源端认证系统，其特征在于，包括：
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