JP2011504332A

JP2011504332A - Ｗａｐｉユニキャストシークレットキー交渉方法

Info

Publication number: JP2011504332A
Application number: JP2010533419A
Authority: JP
Inventors: ティエ、マンシャ; カオ、ジュン; パン、リャオジュン; ライ、シャオロン; ファン、ジェンハイ
Original assignee: China Iwncomm Co Ltd
Current assignee: China Iwncomm Co Ltd
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2011-02-03
Also published as: KR20100072105A; RU2010123944A; CN101159543A; CN100566240C; EP2214368A1; WO2009067934A1; US20100250941A1; RU2448427C2

Abstract

ＷＡＰＩユニキャストシークレットキー交渉方法は以下のステップを含む。１オーセンティケータエンティティは、メッセージ完全性コードをユニキャストシークレットキー交渉要求パケット上に追加して、認証サプリカントエンティティに送信する。２認証サプリカントエンティティは、有効性確認を実行し、正しくない場合、パケットをすぐに廃棄し、正しい場合、他の有効性確認を実行する。有効性確認が成功である場合、オーセンティケータエンティティにユニキャストシークレットキー交渉応答パケットで応答する。３オーセンティケータエンティティは、有効性確認を実行し、有効性確認が成功である場合、認証サプリカントエンティティにユニキャストシークレットキー交渉肯定応答パケットで応答する。４認証サプリカントエンティティは、有効性確認を実行し、有効性確認が成功である場合、共通ユニキャストセッションキーを交渉し、取得する。

Description

優先権の主張

本出願は、「ＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法」と題する２００７年１１月１６日に中国特許庁に出願され、全文が参照によりここに組み込まれている中国特許出願第２００７１００１９０９２．８号に対して優先権を主張する。

発明の分野

本発明は、情報セキュリティ技術の分野に関連しており、特に、ＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法に関連している。

発明の背景

ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１で規定されている、有線と同等のプライバシー（ＷＥＰ）のセキュリティメカニズムに存在するセキュリティホール問題を解決するために、中華人民共和国は、ＷＬＡＮ国家標準規格およびその改正案１を公表し、その中で、ＷＬＡＮのセキュリティ問題を解決するために、ＷＥＰの代わりに、ＷＬＡＮ認証およびプライバシーインフラストラクチャー（ＷＡＰＩ）が使用されている。

ＷＡＰＩ中の認証およびキー分配機能を実現するために、証明書ベースの、または、事前共有されたキーベースの認証、および、キー管理プロトコルが使用されている。セキュリティメカニズムは、ＷＬＡＮのセキュリティ問題を解決するのに適した方法を提供する。しかしながら、設計の間に、セキュリティを過度に重要視し、プロトコルの利用可能性上における配慮が欠けていたために、ユニキャストキー交渉プロトコルにおいて、サービスの拒否（ＤｏＳ）問題が生じている。ＷＡＰＩユニキャストキー交渉プロトコルのユニキャストキー交渉要求パケットでは、何ら保護手段が取られていないために、無防備なユニキャストキー交渉要求パケットがアタッカーにより利用される可能性がある。

オーセンティケータエンティティ（ＡＥ）とそれぞれの認証サプリカントエンティティ（ＡＳＵＥ）との間で、多くとも１つのハンドシェークが許可され、ＡＥはタイムアウト再送信機能を有する。しかしながら、ＡＳＵＥは同一のストラテジーを採用していない。ＡＳＵＥが完全な状態で構成される場合、すなわち、ＡＳＵＥが特定のメッセージに対する応答のみを予期する場合、ＡＳＵＥはユニキャストキー交渉要求パケットを受信し、後にさまざまな理由で失われるユニキャストキー交渉応答パケットを送信するケースでは、ＡＥは予期されたユニキャストキー交渉応答パケットを受信せず、タイムアウトの後に、ユニキャストキー交渉要求パケットを再送信する。しかしながら、ＡＳＵＥはユニキャストキー交渉肯定応答パケットのみを予期しているので、ＡＳＵＥは再送信されたユニキャストキー交渉要求パケットを廃棄し、その結果、プロトコルの失敗となる。アタッカーはこの機会を利用して、合法ユニキャストキー交渉要求パケットの送信より前に、偽のユニキャストキー交渉要求パケットを送信し、その結果、ＡＳＵＥはプロトコルが妨害される。したがって、ＡＳＵＥは、ハンドシェークの間、プロトコルの継続を確実にするために、複数のユニキャストキー交渉要求パケットを受信することが可能でなければならない。すなわち、サプリカントは複数のハンドシェークインスタンスの同時動作が可能でなければならない。

プロトコル妨害攻撃は、ユニキャストキー交渉要求パケットの脆弱性に起因する。この問題を取り扱うために、ＡＳＵＥは、プロトコルの実現の間、複数のユニキャストセッションキー（ＵＳＫ）を記憶してもよく、１つは合法ＵＳＫであり、残りは一時的なＵＳＫである。ＡＳＵＥは、効果的なメッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含むユニキャストキー交渉肯定応答パケットを受信するときのみ、合法ＵＳＫを更新する。アタッカーが、異なる１度限りの乱数（Ｎｏｎｃｅ）を含む複数のユニキャストキー交渉要求パケットを送信する場合には、ＡＳＵＥが確実にハンドシェークを終え、合法ＵＳＫを取得するようにするために、すべての受信されたユニキャストキー交渉要求パケット中に含まれるＮｏｎｃｅとともに、ローカル的に発生された新しいＮｏｎｃｅと、対応する一時的なＵＳＫとを記憶する非常に大きな記憶スペースをＡＳＵＥは使用しなければならない。ＵＳＫを計算するにはさほどかからず、ＣＰＵの消耗の原因にはならないが、アタッカーが故意に偽のユニキャストキー交渉要求パケットの送信頻度を増加させる場合、記憶装置が消耗する危険がある。このような偽造攻撃は、実行するのが容易であり、その危険は非常に深刻である。１つの攻撃が成功しさえすれば、以前の認証プロセスの間になされたすべての努力が損なわれるかもしれない。

本発明の目的は、前述の背景にある技術的問題を解決すること、および、ＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法を提供して、ユニキャストキー交渉要求パケットを偽造し、再送信することにより実行されるＤｏＳ攻撃を防ぐことである。

ＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法は、
１）オーセンティケータエンティティＡＥにより、新しいユニキャストキー交渉要求パケットを認証サプリカントエンティティＡＳＵＥに送り、新しいユニキャストキー交渉要求パケットは、ユニキャストキー交渉要求パケットの主定義コンテンツにメッセージ完全性コードＭＩＣを追加することにより形成されていることと、
２）新しいユニキャストキー交渉要求パケットを受信すると、ＡＳＵＥにより、新しいユニキャストキー交渉要求パケット中に含まれているＭＩＣが正しいか否かを検証することと、
ＭＩＣが正しくない場合、新しいユニキャストキー交渉要求パケットを廃棄することと、
ＭＩＣが正しい場合、新しいユニキャストキー交渉要求パケットを検証し、検証が成功である場合、ユニキャストキー交渉応答パケットをＡＥに送ることと、
３）ユニキャストキー交渉応答パケットを受信すると、ＡＥにより、ユニキャストキー交渉応答パケットを検証し、検証が成功である場合、ユニキャストキー交渉肯定応答パケットをＡＳＵＥに送り返すことと、
４）ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを受信すると、ＡＳＵＥにより、ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを検証し、検証が成功である場合、ＡＥとＡＳＵＥとの間のユニキャストキー交渉プロセスを遂行して、共通ユニキャストセッションキーＵＳＫを交渉することとを含み、
ユニキャストキー交渉要求パケットの主定義コンテンツ、ならびに、ユニキャストキー交渉応答パケットおよびユニキャストキー交渉肯定応答パケットのコンテンツは、それぞれ、ＧＢ１５６２９．１１−２００３／ＸＧ１−２００６の標準規格文書中の定義と同一であり、新しいユニキャストキー交渉要求パケット、ユニキャストキー交渉応答パケット、および、ユニキャストキー交渉肯定応答パケットの検証プロセスは、それぞれ、ＧＢ１５６２９．１１−２００３／ＸＧ１−２００６の標準規格文書中の定義と同一である。

ステップ１）中のＭＩＣは、交渉ベースキーＢＫを使用することにより、ＭＩＣのフィールドより前のすべてのフィールドから、ＡＥにより計算されるハッシュ値である。

ユニキャストキー交渉要求パケットの偽造を回避し、プロトコルのセキュリティと頑強性をさらに強化するために、本発明は、主ＷＡＰＩユニキャストキー交渉プロトコルのユニキャストキー交渉要求パケットのコンテンツにＭＩＣを追加する。

発明の詳細な説明

本発明は、ＷＡＰＩフレームワーク方法（３エレメントピア認証に基づくアクセス制御方法（ＴｅＰＡ−ＡＣ））に基づいて、ＷＬＡＮおよびワイヤレスメトロポリタンエリアネットワークのような特定のネットワーク中で使用されるセキュリティプロトコルに対して、適応される。

本発明の方法を以下で詳細に説明する。

１）ＡＥは、新しいユニキャストキー交渉要求パケットを形成するために、メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）をユニキャストキー交渉要求パケットの主定義コンテンツに追加し、新しいユニキャストキー交渉要求パケットをＡＳＵＥに送る。ＭＩＣは、認証フェーズ中に交渉されたベースキー（ＢＫ）を使用することにより、ＭＩＣのフィールドより前のすべてのフィールドから、ＡＥにより計算されるハッシュ値である。

２）新しいユニキャストキー交渉要求パケットを受信すると、ＡＳＵＥは、新しいユニキャストキー交渉要求パケット中に含まれているＭＩＣが正しいか否かを検証する。ＭＩＣが正しくない場合、ＡＳＵＥは新しいユニキャストキー交渉要求パケットをすぐに廃棄し、ＭＩＣが正しい場合、ＡＳＵＥは主検証を実行する。検証が成功である場合、ＡＳＵＥはユニキャストキー交渉応答パケットをＡＥに送る。ユニキャストキー交渉応答パケットの定義コンテンツは、主定義と同一である。ユニキャストキー交渉応答パケットのコンテンツは、主定義と同一である。

説明中の主定義および主検証は、ＧＢ１５６２９．１１−２００３／ＸＧ１−２００６標準規格文書中の定義および検証に関連していることを留意すべきである。

３）ユニキャストキー交渉応答パケットを受信すると、ＡＥは、ユニキャストキー交渉応答パケット上において主検証を実行し、検証が成功である場合、ユニキャストキー交渉肯定応答パケットをＡＳＵＥに送り返す。ユニキャストキー交渉肯定応答パケットの定義コンテンツは、主定義と同一である。

４）ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを受信すると、ＡＥは、ユニキャストキー交渉肯定応答パケット上において主検証を実行し、検証が成功である場合、ＡＥとＡＳＵＥとの間でユニキャストキー交渉プロセスを遂行して、共通ＵＳＫを交渉する。

Claims

ＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法において、
１）オーセンティケータエンティティＡＥにより、新しいユニキャストキー交渉要求パケットを認証サプリカントエンティティＡＳＵＥに送り、前記新しいユニキャストキー交渉要求パケットは、ユニキャストキー交渉要求パケットの主定義コンテンツにメッセージ完全性コードＭＩＣを追加することにより形成されていることと、
２）前記新しいユニキャストキー交渉要求パケットを受信すると、前記ＡＳＵＥにより、前記新しいユニキャストキー交渉要求パケット中に含まれている前記ＭＩＣが正しいか否かを検証することと、
前記ＭＩＣが正しくない場合、前記新しいユニキャストキー交渉要求パケットを廃棄することと、
前記ＭＩＣが正しい場合、前記新しいユニキャストキー交渉要求パケットを検証し、前記検証が成功である場合、ユニキャストキー交渉応答パケットを前記ＡＥに送ることと、
３）前記ユニキャストキー交渉応答パケットを受信すると、前記ＡＥにより、前記ユニキャストキー交渉応答パケットを検証し、前記検証が成功である場合、ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを前記ＡＳＵＥに送り返すことと、
４）前記ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを受信すると、前記ＡＳＵＥにより、前記ユニキャストキー交渉肯定応答パケットを検証し、前記検証が成功である場合、前記ＡＥと前記ＡＳＵＥとの間のユニキャストキー交渉プロセスを遂行して、共通ユニキャストセッションキーＵＳＫを交渉することとを含み、
前記ユニキャストキー交渉要求パケットの主定義コンテンツ、ならびに、前記ユニキャストキー交渉応答パケットおよび前記ユニキャストキー交渉肯定応答パケットのコンテンツは、それぞれ、ＧＢ１５６２９．１１−２００３／ＸＧ１−２００６の標準規格文書中の定義と同一であり、前記新しいユニキャストキー交渉要求パケット、前記ユニキャストキー交渉応答パケット、および、前記ユニキャストキー交渉肯定応答パケットの前記検証プロセスは、それぞれ、ＧＢ１５６２９．１１−２００３／ＸＧ１−２００６の標準規格文書中の定義と同一である方法。
ステップ１）中の前記ＭＩＣは、交渉ベースキーＢＫを使用することにより、ＭＩＣのフィールドより前のすべてのフィールドから、前記ＡＥにより計算されるハッシュ値である請求項１記載のＷＡＰＩユニキャストキーを交渉する方法。