JP4921666B2

JP4921666B2 - データの暗号化のための方法及び遠隔通信端末機器及びアクセス許可カード

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Publication number: JP4921666B2
Application number: JP2001543044A
Authority: JP
Inventors: ハンスマルティン; コヴァレフスキーフランク; ラウメンヨゼフ; シュミットグンナー; ベーアジークフリート; ベックマンマーク; アーディヴェール
Original assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Current assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: ES2384952T3; JP2003516683A; DE10017424A1

Description

【０００１】
従来技術
本発明は独立請求項の上位概念記載のデータの暗号化のための方法、遠隔通信端末機器及びアクセス許可カードに関する。
【０００２】
例えば移動無線では、すでに、例えばインターネットＥメールをサービスプロバイダから移動電話にロードするために、データをサービスプロバイダと移動電話との間で移動無線ネットワークを介して伝送することが公知である。この場合、例えばＧＳＭスタンダード（Global System for Mobile Communications）による移動無線システムに対して、移動無線ネットワークを介して伝送すべきデータを相応の暗号化ユニットにおいて暗号化し、従って無許可のアクセスから保護することが刊行物“GSM Global System for Mobile Communication” J. Eberspaecher, H.J. Voegel, B.G. Teubner, Stuttgart, 1997から公知である。この場合、ＧＳＭスタンダードによれば伝送すべきデータを暗号化するための鍵は移動無線システムすなわちネットワークプロバイダによって決定される。従って、この鍵の管理はまさにこの移動電話を申請したネットワークプロバイダによって行われる。従って、移動電話に存在する暗号化機能をネットワークプロバイダに依存せずにこの移動電話のユーザは利用することができない。
【０００３】
さらに、例えば刊行物“Radio Interface Protocol Architecture”, 3GPP TSG RAN WG2, TS25.301 v. 3.1.0, 1999からは、移動電話の機器識別子を暗号化し、これにより移動無線ネットワークへのその伝送の間に無許可のアクセスから保護するために、移動電話の暗号化ユニットを利用することが公知である。しかし、機器識別子は移動電話のメーカによって予め設定されている。従って、移動電話のユーザはこの移動電話に存在する暗号化機能をこの移動電話のメーカに依存せずに利用できない。
【０００４】
本発明の利点
独立請求項の特徴部分記載の構成を有する本発明の方法及び本発明の遠隔通信端末機器は、従来技術に対して、遠隔通信ネットワークを介して伝送すべきデータが選択されたサービスプロバイダに依存して暗号化される、という利点を有する。こうして、遠隔通信端末機器のメーカ又は遠隔通信ネットワークのネットワークプロバイダによって予め設定された暗号化は余計となり、この結果、遠隔通信端末機器の暗号化機能はネットワークプロバイダに依存せずに及びほぼ遠隔通信端末機器のメーカに依存せずに動作される。伝送すべきデータの暗号化の際に、もはやネットワークプロバイダ又は遠隔通信端末機器のメーカによる鍵の分配をあてにする必要はない。伝送すべきデータを無許可のアクセスから保護することは本発明によればむしろサービスプロバイダ及び遠隔通信端末機器の形式におけるサービスユーザに委ねられており、もはやネットワークプロバイダ又は遠隔通信端末機器のメーカには委ねられていない。
【０００５】
更に別の利点は、遠隔通信端末機器とサービスプロバイダとの間で伝送すべきデータが全伝送区間に亘って暗号化されており、この結果、いわゆるエンド・トゥ・エンド・データ暗号化が遠隔通信端末機器とサービスプロバイダとの間で得られることである。無許可のアクセスから完全に保護されてサービスプロバイダに伝送されるために、サービスプロバイダに送信すべきデータはこの場合サービスプロバイダに到着する前にネットワークプロバイダによって復号化されない。
【０００６】
更に別の利点は、伝送すべきデータが遠隔通信端末機器の機器識別子を含む場合、遠隔通信端末機器の認証が直接サービスプロバイダにおいて可能になることである。従って、認証は、サービスプロバイダのサービスへの遠隔通信端末機器のアクセスについて判断される場所で、すなわちサービスプロバイダ自体で行われ、サービスプロバイダのサービスへのアクセスに関して判断資格を持たない、サービスプロバイダの前にあるネットワークプロバイダにおいては行われない。すなわち、本発明によって、遠隔通信端末機器の認証は直接サービスプロバイダにおいて可能であり、それゆえとりわけ信頼できる。相応のことは逆に遠隔通信端末機器におけるサービスプロバイダの認証についても当てはまる。
【０００７】
本発明に基づいて遠隔通信端末機器のユーザは任意のサービスプロバイダの保護されたサービスを利用することができるようになる。ユーザは、もうネットワークプロバイダをサービスプロバイダとしても利用すること又はネットワークプロバイダにより優遇されたサービスプロバイダを利用することに依存せず、ネットワークプロバイダ及びメーカの了解なしに自分の選択の任意のサービスプロバイダのサービスを要求することができる。
【０００８】
ネットワークプロバイダ及び遠隔通信端末機器のメーカには依存せずに秘密鍵が与えられ、この秘密鍵が遠隔通信端末機器及び/又はサービスプロバイダのユーザの一意的かつ確実な識別を可能にする。これによって遠隔通信端末機器のユーザの保護された認証がサービスプロバイダにおいて可能になり、サービスプロバイダの保護された認証が遠隔通信端末機器において可能になる。しかもこの場合、ネットワークプロバイダ又は遠隔通信端末機器のメーカはこれに影響力を持たない。このために遠隔通信端末機器における付加的な暗号化機能は必要ない。
【０００９】
アクセス許可カードに暗号化機能を設けることによって付加的に次のような利点が得られる。すなわち、暗号化機能が遠隔通信端末機器のハードウェアによって決定されるのではなく、アクセス許可カードによって交換可能である。こうして、遠隔通信端末機器に対して新しい改善された暗号化技術及びアルゴリズムが使用可能となる。アクセス許可カードにおける暗号化機能によって、ハードウェアからの暗号化の完全な独立性、すなわち遠隔通信端末機器の機器メーカからの完全な独立性が得られ、さらに、マイクロプロセッサをこのアクセス許可カードに取り付ければ、マイクロプロセッサの迅速に高まる性能への適応の可能性が利用できる。アクセス許可カードは、機器メーカ又はネットワークプロバイダが介在することなしに、サービスプロバイダから遠隔通信端末機器のユーザに与えられる。時間が経るにつれて集積回路及びマイクロプロセッサがより高性能になる場合には、サービスプロバイダがユーザに簡単に改善された暗号化機能を有する新しいアクセス許可カードを与えることができる。この場合、ユーザは自分の遠隔通信端末機器においてアクセス許可カードを交換しさえすればよく、この結果、新しいアクセス許可カードの改善された機能を手に入れることができる。
【００１０】
従属請求項に記載の手段によって独立請求項記載のデータの暗号化のための方法及び遠隔通信端末機器の有利な改良実施形態が可能である。
【００１１】
とりわけ有利には、データの伝送のために選択されたサービスプロバイダのサービスが利用され、遠隔通信ネットワークを介して伝送すべきデータがこの選択されたサービスに依存して暗号化される。こうして、データの伝送もサービスプロバイダにより提供された個別のサービスを用いてそれぞれ独自の鍵によって特に保護される。利用される秘密鍵の個数、すなわち保護可能なサービスの個数はこの場合原理的には限定されない。
【００１２】
更に別の利点は、遠隔通信端末機器の認証のために選択された鍵によって伝送すべきユーザデータも暗号化されることである。こうして、遠隔通信端末機器に格納すべき鍵の個数すなわちメモリロケーションが節約される。
【００１３】
図面
本発明の実施例は図面に図示され、以下の記述において詳しく説明される。図１は本発明の遠隔通信端末機器のブロック線図を示し、図２は認証過程の記述のための基地局及びこの基地局にゲートウェイを介して接続されたサービスプロバイダのブロック線図を示し、図３は暗号化されたユーザデータ伝送のための基地局及びこの基地局にゲートウェイを介して接続されたサービスプロバイダのブロック線図を示し、図４は挿入された本発明のアクセス許可カードを有する遠隔通信端末機器のブロック線図を示し、図５は遠隔通信端末機器に挿入されたアクセス許可カードとのデータの交換のための基地局とこの基地局にゲートウェイを介して接続されたプロトコルユニットを有するサービスプロバイダのブロック線図を示す。
【００１４】
実施例の記述
図１では５が遠隔通信端末機器を示し、この遠隔通信端末機器は例えばコード接続されて又はコードレスに又はワイヤレスに形成される。コード接続された遠隔通信端末機器として形成した場合には例えばＩＳＤＮスタンダード（Integrated Services Digital Network）による遠隔通信端末機器である。コードレス遠隔通信端末機器として形成された場合には例えばＤＥＣＴスタンダード（Digital European Cordless Telecommunications）による遠隔通信端末機器である。ワイヤレス遠隔通信端末機器として形成された場合には例えばＧＳＭスタンダード（Global System for Mobile Communications）又はＵＭＴＳスタンダード（Universal Mobile Telecommunications System）による遠隔通信端末機器である。以下においては例として遠隔通信端末機器５はＵＭＴＳスタンダードによる移動電話の形式のワイヤレス遠隔通信端末機器として形成されていると仮定する。
【００１５】
移動電話５はこの場合第１の送信装置２５を有し、この第１の送信装置２５は以下においては例として第１の送信/受信装置として構成されているものとする。移動電話５はさらに第１のアプリケーションモジュール３０を有し、この第１のアプリケーションモジュール３０は第１の送信/受信装置２５に接続されている。この第１のアプリケーションモジュール３０は他方で暗号化モジュール４０に接続されており、この暗号化モジュール４０は第１の暗号化ユニット１５を有する。この場合、第１の暗号化ユニット１５は直接第１のアプリケーションモジュール３０に接続されている。暗号化モジュール４０はさらにアドレス制御部３５を有し、このアドレス制御部３５も同様に直接第１のアプリケーションモジュール３０に接続されている。暗号化モジュール４０はさらに第１のメモリロケーション２１、第２のメモリロケーション２２、第３のメモリロケーション２３及び第ｎ番目のメモリロケーション２４を有するメモリ２０を有し、ここでｎは一般的に整数であり１より大きいか又は１に等しい。この例ではｎは４より大きいか又は４に等しく選択されている。第１のメモリロケーション２１にはこの場合第１の鍵１１が格納されている。第２のメモリロケーション２２には第２の鍵１２が格納されている。第３のメモリロケーション２３には第３の鍵１３が格納されている。第ｎ番目のメモリロケーション２４には第ｎ番目の鍵１４が格納されている。アドレス制御部３５はメモリ２０にも第１の暗号化ユニット１５にも接続されている。メモリ２０はさらに第１の暗号化ユニット１５に接続されている。
【００１６】
この例では移動無線ネットワークとして構成される遠隔通信ネットワーク１０を介して移動電話５と図２の基地局４５との間でデータが交換される。図２によれば基地局４５は以下においてはゲートウェイとも呼ばれる接続ユニット５０を介してサービスプロバイダ１に接続されている。サービスプロバイダ１はこの場合例えばインターネットＥメールサービス、ビデオ伝送サービス、ファックスサービスなどのような様々な伝送サービスを供給できる。基地局４５は第２の送信/受信装置５５を有し、この第２の送信/受信装置５５はゲートウェイ５０に接続されている。サービスプロバイダ１の側ではゲートウェイ５０は第２のアプリケーションモジュール６０に接続されており、この第２のアプリケーションモジュール６０はサービスプロバイダ１に割り当てられ、例えばサービスプロバイダ１に含まれ、識別要求を発生するための手段６５を有する。識別要求を発生するための手段６５は一方で直接ゲートウェイ５０に接続され、他方で直接第２の暗号化ユニット７５に接続されており、この第２の暗号化ユニット７５は同様にサービスプロバイダ１に割り当てられ、例えばこのサービスプロバイダ１に含まれている。第２のアプリケーションモジュール６０はさらに比較器７０を有し、この比較器７０は一方で直接ゲートウェイ５０に接続され、他方で直接第２の暗号化ユニット７５に接続されている。第２の暗号化ユニット７５にはさらに第２の鍵１２が供給される。
【００１７】
第１の送信/受信装置２５と第２の送信/受信装置５５との間ではデータ交換が移動無線ネットワーク１０を介して行われる。以下において、例として移動電話５は、例えばインターネットＥメールをサービスプロバイダ１から移動電話５にダウンロードするために、移動無線ネットワーク１０及びゲートウェイ５０を介してサービスプロバイダ１へのコネクションを構築しようとすると仮定する。このためには移動電話５のユーザとサービスプロバイダ１との間で通常は契約が存在する。この契約に従って、第１に無許可の遠隔通信端末機器がサービスプロバイダ１のこのサービスにアクセスすることを阻止し、第２に無資格にインターネットＥメールサービスの枠内で移動電話５とサービスプロバイダ１との間で伝送されるデータにアクセスされることを阻止するために、サービスプロバイダ１から提供されるインターネットＥメールサービスの利用は特別な鍵によって保護される。以下において例としてサービスプロバイダ１のインターネットＥメールサービスにこうして割り当てられた鍵は第２の鍵１２であると仮定する。移動電話５からサービスプロバイダ１へのコネクション構築が開始される場合、このことは移動電話５のユーザがサービスプロバイダ１の呼び出し番号をダイヤルすることによって行われる。この呼び出し番号によってこのユーザはこの場合すでにサービスプロバイダ１のサービスをダイヤル乃至は選択することができる。サービスプロバイダ１のインターネットＥメールサービスへのアクセスのためにはまず最初にサービスプロバイダ１における移動電話５の認証が必要である。このために手段６５は識別要求を発生する。識別要求は一方で第２の暗号化ユニット７５において第２の鍵１２によって暗号化される。こうして暗号化された基準応答が形成され、この基準応答は比較器７０に供給される。他方で識別要求は手段６５からゲートウェイ５０に供給され、このゲートウェイ５０から移動電話５への移動無線ネットワーク１０を介する放射のために基地局４５の第２の送信/受信装置５５に送出される。次いでこの識別要求は第１の送信/受信装置２５で受信され、そこから第１のアプリケーションモジュール３０に転送される。第１のアプリケーションモジュール３０は第１の送信/受信装置２５を介して移動無線ネットワーク１０から受信された全部のデータストリームから識別要求を検出する。この場合、第１のアプリケーションモジュール３０ではメモリ２０のどのアドレスに乃至はメモリ２０のどのメモリロケーションにサービスプロバイダ１のインターネットＥメールサービスに割り当てられた第２の鍵１２が格納されているかが既知である。とりわけコネクション構築が移動電話５からではなくサービスプロバイダ１から行われる場合には、識別要求はサービスプロバイダ及びこのサービスプロバイダから提供されるサービスの識別子を含むように構成される。この場合、第１のアプリケーションモジュール３０は検出された識別要求をサービスプロバイダ及びこのサービスプロバイダから提供されるサービスのこの識別子と共にアドレス制御部３５に伝達する。この識別子に基づいて、アドレス制御部３５は開始するサービスプロバイダ及びこのサービスプロバイダにより選択されたサービスを検出し、このサービスプロバイダ及びサービスに割り当てられた鍵をメモリ２０においてアドレス指定する。アドレス制御部３５は次いでこの識別要求を第１の暗号化ユニット１５に転送し、評価された識別子に従ってメモリ２０をアドレス指定する。ここに記述される例では、この場合、サービスプロバイダ１により提供されるインターネットＥメールサービスに割り当てられている第２の鍵１２を有する第２のメモリロケーション２２がアドレス指定される。第２の鍵１２は次いで同様に第１の暗号化ユニット１５に伝送され、この第１の暗号化ユニット１５は識別要求を第２の鍵１２で暗号化し、こうして暗号化された応答を形成する。暗号化された応答は第１の暗号化ユニット１５から第１のアプリケーションモジュール３０に伝送され、そこから移動無線ネットワーク１０を介して基地局４５に放射するために第１の送信/受信装置２５に送出される。暗号化された応答はこうして第２の送信/受信装置５５において受信され、そこからゲートウェイ５０を介して比較器７０に転送される。この比較器７０において移動電話から受信された暗号化された応答が第２の暗号化ユニット７５で形成された暗号化された基準応答と比較される。第１の暗号化ユニット１５でも第２の暗号化ユニット７５でも同一の暗号化アルゴリズムが使用されるので、同一の識別要求は同一の鍵による暗号化において同一の暗号化された応答をもたらす。よって、移動電話５から受信された暗号化された応答が暗号化された基準応答と比較器７０において一致すれば、移動電話５は成功裡にサービスプロバイダ１において認証され、インターネットＥメールサービスに対してアクセス許可される。さもなければ、認証は失敗し、移動電話５のインターネットＥメールサービスへのアクセスは拒否される。
【００１８】
サービスプロバイダ１における移動電話５の成功した認証の後で、例えば移動電話５に対するインターネットＥメールサービスによってサービスプロバイダ１において存在するインターネットＥメールをサービスプロバイダ１から移動電話５にダウンロードするために、ユーザデータ交換が移動電話５とサービスプロバイダ１との間で行われる。この場合、移動電話５とサービスプロバイダ１との間のインターネットＥメールサービスのユーザデータ交換のために、ユーザデータ鍵が取り決められ、このユーザデータ鍵によって移動電話５とサービスプロバイダ１との間でインターネットＥメールサービスの枠内で送信すべきユーザデータが、とりわけロードすべきインターネットＥメール自体が暗号化され、この結果、これらのユーザデータは伝送中に望ましくないアクセスから保護される。ユーザデータ鍵はこの場合認証に必要とされる鍵とは区別され得る。しかし、この鍵はメモリ容量の節約の理由から認証に使用された鍵と一致してもよい。従って、以下において例としてサービスプロバイダ１のインターネットＥメールサービスのために設けられたユーザデータ鍵は第２の鍵１２に相応すると仮定する。インターネットＥメールサービスの枠内で移動電話５からサービスプロバイダ１に送信すべきユーザデータはこの場合その伝送の前に第２の鍵１２によって認証過程のための識別要求と同じように暗号化される。この場合、第１のアプリケーションモジュール３０は識別要求の代わりにサービスプロバイダ１に伝送すべきユーザデータをアドレス制御部３５を介して第１の暗号化ユニット１５に供給し、この第１の暗号化ユニット１５においてユーザデータが上記のやり方で第２の鍵１２によって暗号化される。こうして暗号化されたユーザデータは次いで上記のやり方で第１のアプリケーションモジュール３０、第１の送信/受信装置２５、移動無線ネットワーク１０、基地局４５及びゲートウェイ５０を介してサービスプロバイダ１に伝送される。図３には基地局４５、ゲートウェイ５０及びサービスプロバイダ１のブロック線図が図示されており、図２と同じ参照符号が同じ部材を示し、第２のアプリケーションモジュール６０が全く一般的に他の構成部材なしに図示されていることによって図２のブロック線図とは異なっている。識別要求を発生するための認証に必要とされる手段６５及び比較器７０は移動電話５とサービスプロバイダ１との間のユーザデータ交換のフェーズではもはや必要ないが、もちろん依然として存在している。しかし、第２のアプリケーションモジュール６０は、今や、移動電話５から受信したユーザデータを復号化し、移動電話５によって所望されたインターネットＥメールを第２の暗号化ユニット７５における第２の鍵１２による暗号化に供給し、こうして暗号化されたインターネットＥメールをゲートウェイ５０を介して移動無線ネットワーク１０を介する移動電話５への放射のために第２の送信/受信装置５５に送出するという任務を有する。これらのインターネットＥメールは次いで第１の送信/受信装置２５において受信され、復号化のために第１のアプリケーションモジュール３０に転送される。こうして伝送されたインターネットＥメールは同様に相応のユーザデータである。移動電話５とサービスプロバイダ１との間で伝送されたユーザデータの復号化は相応に受信の後でそれぞれのアプリケーションモジュール３０、６０において第１の暗号化ユニット１５及び第２の暗号化ユニット７５の暗号化アルゴリズムに割り当てられた復号化アルゴリズムによって行われ、この復号化アルゴリズムは暗号化アルゴリズムによって惹起されたデータの暗号化とは逆のことを行い、このために同様に第２の鍵１２を相応のやり方で使用する。
【００１９】
本発明は例として移動電話５によって選択されたサービスプロバイダ１及び同様に移動電話５によって選択されたサービスプロバイダ１のインターネットＥメールサービスに基づいて記述された。選択されたサービスプロバイダ１と選択されたインターネットＥメールサービスのこの組み合わせには、この場合、第２の鍵１２が例として割り当てられている。相応のやり方で、移動電話５がサービスプロバイダ１の例えばビデオ伝送サービス又はファックスサービスのような別のサービスにアクセスすることもでき、この場合これらの別のサービスに対してそれぞれ相応の鍵が、例えば第１の鍵１１又は第３の鍵１３が割り当てられている。ユーザデータとしてこの場合には移動電話５とサービスプロバイダ１との間でとりわけビデオデータ又はファックスデータが伝送される。さらに、様々なサービスを利用するために、移動電話５はサービスプロバイダ１とは異なる１つの又は複数のサービスプロバイダを選択することもできる。選択されたサービスプロバイダとこの選択されたサービスプロバイダにより利用されるサービスとのどのような組み合わせにも鍵が上記のやり方で認証及び/又はユーザデータの保護された交換のために割り当てられる。しかしまた、これらのサービスプロバイダにより提供される個々のサービスに固有の鍵を割り当てることなしに、メモリ２０に格納された鍵のうちの１つ又は複数がそれぞれサービスプロバイダだけに割り当てられることもありうる。従って、このようなサービスプロバイダの全サービスはこのサービスプロバイダに割り当てられた鍵によって利用され、この結果、このようなサービスプロバイダの様々なサービスへのアクセスのためにそれぞれ固有のユーザ許可は必要ではなく、このようなサービスプロバイダにおいて成功した認証がこのサービスプロバイダにより提供される全サービスを移動電話５が利用できるようにする。この場合、このサービスプロバイダの様々なサービスのために移動電話５とこのサービスプロバイダとの間で伝送すべきユーザデータは、使用されるサービスには依存せずに同一のユーザデータ鍵によって暗号化される。この場合、このユーザデータ鍵は例えば認証に使用された鍵と同じ鍵であってもよい。
【００２０】
メモリ２０は例えば不揮発性のフラッシュ/ＥＥＰＲＯＭメモリであればよく、この不揮発性のフラッシュ/ＥＥＰＲＯＭメモリの内容は電圧降下の場合でも失われない。
【００２１】
図１に関して記述された実施例の変形実施形態では、必要な鍵、この例では第２の鍵１２は第１のアプリケーションモジュール３０から識別要求と一緒に識別要求を暗号化するための暗号化ユニット１５にアドレス制御部３５を介して供給されるようにも構成できる。この場合、第１の暗号化ユニット１５は上記のやり方で暗号化された応答を発生し、これをアプリケーションモジュール３０に供給する。しかし、図１に図示されたように、鍵が第１の暗号化ユニット１５と共に暗号化モジュール４０に統合されているメモリ２０に格納されている場合には、暗号化モジュール４０が無許可のアクセスから保護されていることを前提とすると、鍵は無許可のアクセスからより良く保護される。
【００２２】
アドレス制御部３５は第１のアプリケーションモジュール３０と暗号化モジュール４０との間のインターフェースである。この場合、図１に図示された実施例の変形実施形態では、暗号化された識別要求又は暗号化されたユーザデータのような第１の暗号化ユニット１５により暗号化されたデータがアドレス制御部３５を介して第１のアプリケーションモジュール３０に伝送され、この結果、そこから第１の送信/受信装置２５、移動無線ネットワーク１０、基地局４５及びゲートウェイ５０を介してサービスプロバイダ１に伝送されるように任意に構成することもできる。ＵＭＴＳ移動無線ネットワークでは移動電話５と基地局４５との間のデータの伝送はいわゆるＵＭＴＳキャリアを介して行われる。
【００２３】
メモリ２０の相応の容量においてほとんど限定されない数の鍵がそこに格納され、これらの鍵によってそれぞれ任意のサービスプロバイダの任意のサービスが上記のやり方で利用される。しかもこの場合、例えば第１のサービスに対して選択された第１のサービスプロバイダが第２のサービスのための第２のサービスプロバイダの選択について知ることはない。
【００２４】
図４には遠隔通信端末機器５の代替的な実施形態が更に別の実施例として図示されており、図１〜図３と同じ部材は同じ参照符号を有する。この場合、遠隔通信端末機器５には図４には図示されていない挿入スロットを介してアクセス許可カード１００が挿入されている。暗号化モジュール４０及び第１のアプリケーションモジュール３０は図４の実施例ではもはや遠隔通信端末機器自体の構成部材ではなく、アクセス許可カード１００に設けられている。このアクセス許可カード１００はさらに第１のインターフェースユニット１０５を有し、この第１のインターフェースユニット１０５は第１のアプリケーションモジュール３０に接続されており、遠隔通信端末機器５の第２のインターフェースユニット１１０とのコネクションのために設けられている。この場合、第２のインターフェースユニット１１０には第１の送信/受信装置２５が接続されている。
【００２５】
図４に図示された、挿入されたアクセス許可カードを有する遠隔通信端末機器５の機能は、図１の遠隔通信端末機器の機能に相応しているが、次のような相違点を有する。すなわち、図４の遠隔通信端末機器５においては第１の送信/受信装置２５と第１のアプリケーションモジュール３０との間に第１のインターフェースユニット１０５及び第２のインターフェースユニット１１０から形成されたインターフェース回路が設けられており、このインターフェース回路は遠隔通信端末機器５とアクセス許可カード１００との間の双方向データ交換を保証するのである。
【００２６】
この場合、以下においては例としてアクセス許可カードはＳＩＭカード（Subscriber Identity Module）として例えばスマートカードの形式で構成されており、共通プロトコル、以下においては例としてＳＡＴプロトコル（SIM Application Toolkit）がアクセス許可カード１００とサービスプロバイダ１との間の双方向伝送のために使用されると仮定する。スマートカードは集積されたマイクロプロセッサ及びデータ交換のためのインターフェースを有する小さいチップを有し、例えば銀行によっていわゆる支払いカードに使用されている。ＳＡＴプロトコルは、例えば刊行物“Specification of SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity Module - Mobile Equipment (SIM-ME) interface”, GSM 11.14 version 8.0.1 Release 1999, ETSI から公知である。
【００２７】
この場合、図５によればサービスプロバイダ１でも第３のインターフェースユニット１１５の形式のインターフェース回路が設けられ、この第３のインターフェースユニット１１５は第２のアプリケーションモジュール６０とゲートウェイ５０との間に接続されており、この例では同様にＳＡＴプロトコルによって実現される。例えば図２及び図３に図示されているようなサービスプロバイダ１の他のモジュールは図５では見やすくするために図示されていない。
【００２８】
サービスプロバイダ１のサービスを要求したいユーザはこのサービスプロバイダ１からアクセス許可カード１００を受け取る。このアクセス許可カード１００においてサービスプロバイダ１は秘密鍵１１、１２、１３、１４のうちの１つ又は複数の鍵をメモリ２０に格納する。この又はこれらの鍵はユーザとサービスプロバイダ１との間の契約の有効期間の間にこれら両方の契約パートナーの相互の識別のための確実な手段として使用される。
【００２９】
遠隔通信端末機器５は例としてＵＭＴＳ移動無線機器として構成されているものとする。ユーザがサービスプロバイダ１のサービスを利用しようとする場合、このユーザは例えばサービスプロバイダ１の呼び出し番号を選択することによってこのサービスをこの例ではＵＭＴＳ移動無線ネットワークとして構成された遠隔通信ネットワーク１０を介して申し込む。これに基づいて、サービスプロバイダ１は上述のように識別要求を発生し、これをＵＭＴＳ移動無線ネットワーク１０を介してＵＭＴＳ移動無線機器５に送信する。同時にサービスプロバイダ１は上述のように暗号化された基準応答を生成する。この全経過は既に図１〜図３において記述された経過に相応するが、次の相違点がある。すなわち、サービスプロバイダ１は識別要求を第３のインターフェースユニット１１５を介してＳＡＴプロトコルを用いてＵＭＴＳ移動無線機器５に送信するのである。この場合、識別要求は第３のインターフェースユニット１１５においてＳＡＴプロトコルによってパックされ、識別要求と共に例えばヘッダ情報として構成されているシグナリング情報が送信される。このシグナリング情報は、受信の際に、識別要求を有する受信されたデータがＵＭＴＳ移動無線機器５の第２のインターフェースユニット１１０に転送されなければならないことをＵＭＴＳ移動無線機器５の第１の送信/受信装置２５に示す。次いで、この第２のインターフェースユニット１１０から識別要求を有するデータは第１のインターフェースユニット１０５を介してアクセス許可カード１００の第１のアプリケーションモジュール３０に伝送される。次いで、この第１のアプリケーションモジュールは第１のインターフェースユニット１０５から受信したデータから上述のやり方で識別要求を場合によってはメモリ２０における取り決められた鍵のメモリロケーションのアドレスと共に抽出する。次いで、既述のやり方で暗号化モジュール４０は暗号化された応答を形成し、この暗号化された応答は第１のアプリケーションモジュール３０を介して第１のインターフェースユニット１０５に伝送される。そこでこの暗号化された応答は再びＳＡＴプロトコルによってパックされ、第２のインターフェースユニット１１０に転送され、そこからこの暗号化された応答は第１の送信/受信装置２５を介してＵＭＴＳキャリアによってＵＭＴＳ移動無線ネットワーク１０を介してサービスプロバイダ１に送信される。
【００３０】
第３のインターフェースユニット１１５では受信された暗号化された応答が再びＳＡＴプロトコルによって取り出され、上述のやり方で暗号化された基準応答と認証のために比較される。
【００３１】
ユーザデータ伝送の開始の前に上述のような認証を実施するだけでなく、さらに例えば盗聴のような無資格のアクセスからユーザデータ伝送全体を保護することが望ましいならば、本発明では上述のようにエンド・トゥ・エンド・ユーザデータ暗号化をサービスプロバイダ１とＵＭＴＳ移動無線機器５のアクセス許可カード１００との間で実施することもできる。このエンド・トゥ・エンド・ユーザデータ暗号化はこの場合同様に上述のやり方でＳＡＴプロトコルにおいて第１のインターフェースユニット１０５及び第２のインターフェースユニット１１０を使用して形成される。従って、アクセス許可カード１００によって実施されるユーザデータ暗号化は完全にネットワークプロバイダ及びＵＭＴＳ移動無線機器５のメーカ及びＵＭＴＳ移動無線機器５自体の暗号化能力には依存しない。
【００３２】
認証の際のように、ユーザはアクセス許可カード１００を入手することによってサービスプロバイダ１と秘密鍵を取り決めることができる。この秘密鍵は認証のための秘密鍵に相応していてもよいが、相応する必要はない。さらに、メモリ２０は複数のメモリロケーション２１、２２、２３、２４を秘密鍵のために自由に使用できるので、この鍵はサービス毎に異なってもよい。
【００３３】
これは、上記の認証が様々なサービスのうちの１つに過ぎないこれらの様々なサービスに対して、様々な秘密鍵をユーザとサービスプロバイダ１との間で取り決めることができることを意味している。
【００３４】
ＳＡＴプロトコルを使用する利点は、このプロトコルが標準化されており、すでに多数の、とりわけＧＳＭスタンダードにより構成された移動無線機器に実装されており、従って、自由に使用できることである。このＳＡＴプロトコルはそれぞれの移動無線機器とアクセス許可カード１００との間でメーカに依存しないインターフェースを使用する可能性を提供する。これによってサービスプロバイダ１には新たなアプリケーションの実現が可能になり、この結果、これらのアプリケーションの普及及びネットワークプロバイダ及び/又は他のサービスプロバイダに対するサービスプロバイダの差異化を促進する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠隔通信端末機器のブロック線図を示す。
【図２】認証過程の記述のための基地局及びこの基地局にゲートウェイを介して接続されたサービスプロバイダのブロック線図を示す。
【図３】暗号化されたユーザデータ伝送のための基地局及びこの基地局にゲートウェイを介して接続されたサービスプロバイダのブロック線図を示す。
【図４】挿入された本発明のアクセス許可カードを有する遠隔通信端末機器のブロック線図を示す。
【図５】遠隔通信端末機器に挿入されたアクセス許可カードとのデータの交換のための基地局とこの基地局にゲートウェイを介して接続されたプロトコルユニットを有するサービスプロバイダのブロック線図を示す。
【符号の説明】
５遠隔通信端末機器
１０遠隔通信ネットワーク
１１第１の鍵
１２第２の鍵
１３第３の鍵
１４第ｎ番目の鍵
１５第１の暗号化ユニット
２０メモリ
２１第１のメモリロケーション
２２第２のメモリロケーション
２３第３のメモリロケーション
２４第ｎ番目のメモリロケーション
２５第１の送信/受信装置
３０第１のアプリケーションモジュール
３５アドレス制御部
４０暗号化モジュール
４５基地局
５０接続ユニット
５５第２の送信/受信装置
６０第２のアプリケーションモジュール
６５識別要求の発生のための手段
７０比較器
７５第２の暗号化ユニット
１００アクセス許可カード
１０５第１のインターフェースユニット
１１０第２のインターフェースユニット
１１５第３のインターフェースユニット

Claims

暗号化されたデータがサービスプロバイダ（１）と遠隔通信端末機器（５）との間で遠隔通信ネットワーク（１０）を介して伝送され、前記遠隔通信ネットワーク（１０）を介して伝送すべきデータは選択されたサービスプロバイダ（１）に依存して暗号化され、
前記遠隔通信端末機器（５）と前記サービスプロバイダ（１）との間のユーザデータの伝送の前に、識別要求が前記サービスプロバイダ（１）から前記遠隔通信端末機器（５）に送信される、データの暗号化のための方法において、前記遠隔通信端末機器（５）に挿入されたアクセス許可カード（１００）に又は前記遠隔通信端末機器（５）に格納された多数の鍵（１１、１２、１３、１４）の中から、選択されたサービスプロバイダ（１）に割り当てられている鍵が選択され、前記識別要求は選択された鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化され、この結果、暗号化された応答が生じ、該応答は前記遠隔通信端末機器（５）から前記サービスプロバイダ（１）に前記遠隔通信端末機器（５）の認証のために伝送されることを特徴とする、
データの暗号化のための方法。
データの伝送のために、選択された前記サービスプロバイダ（１）のサービスが利用され、前記遠隔通信ネットワーク（１０）を介して伝送すべきデータは選択されたサービスに依存して暗号化されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
前記遠隔通信端末機器（５）に挿入された前記アクセス許可カード（１００）に又は前記遠隔通信端末機器（５）に格納された多数の前記鍵（１１、１２、１３、１４）の中から、選択されたサービスプロバイダ（１）及び付加的に選択されたサービスに割り当てられている鍵が選択されることを特徴とする、請求項２記載の方法。
選択された前記サービスプロバイダ（１）には鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）よって伝送すべきユーザデータが暗号化されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
選択された前記サービスプロバイダ（１）及び付加的に選択されたサービスには前記鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）よって伝送すべきユーザデータが暗号化されることを特徴とする、請求項４記載の方法。
前記遠隔通信端末機器（５）の認証のために選択された前記鍵（１１、１２、１３、１４）によって伝送すべきユーザデータも暗号化されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
遠隔通信端末機器（５）に割り当てられた暗号化ユニット（１５）を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載の方法を実施するための遠隔通信端末機器（５）において、
該遠隔通信端末機器（５）に割り当てられたメモリ（２０）が設けられており、該メモリ（２０）にはサービスプロバイダ（１）に割り当てられたいくつかの各鍵（１１、１２、１３、１４）が格納されており、
前記暗号化ユニット（１５）は、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって、前記各サービスプロバイダ（１）に遠隔通信ネットワーク（１０）を介して伝送すべきデータを暗号化し、
前記暗号化ユニット（１５）は選択されたサービスプロバイダ（１）から受信された識別要求をメモリ（２０）に格納された鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化し、この結果、暗号化された応答が生じ、前記メモリ（２０）から暗号化のために選択された鍵（１１、１２、１３、１４）は前記選択されたサービスプロバイダ（１）に割り当てられており、送信装置（２５）が設けられており、該送信装置（２５）は前記暗号化された応答を前記サービスプロバイダ（１）に遠隔通信端末機器（５）の認証のために送信する、
ことを特徴とする、遠隔通信端末機器（５）。
前記メモリ（２０）に格納された少なくとも１つの鍵（１１、１２、１３、１４）は付加的にサービスに割り当てられており、該サービスによってデータが遠隔通信端末機器（５）とサービスプロバイダ（１）との間で伝送されることを特徴とする、請求項７記載の遠隔通信端末機器（５）。
前記暗号化ユニット（１５）は前記識別要求を前記メモリ（２０）からの鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化し、前記遠隔通信端末機器（５）に格納された多数の前記鍵（１１、１２、１３、１４）の中から、選択された前記サービスプロバイダ（１）に及び付加的にデータ伝送のために選択されたサービスに割り当てられている鍵が選択されることを特徴とする、請求項７または８記載の遠隔通信端末機器（５）。
選択された前記サービスプロバイダ（１）には前記メモリ（２０）に格納された鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化ユニット（１５）は伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項記載の遠隔通信端末機器（５）。
選択された前記サービスプロバイダ（１）及び付加的に選択されたサービスには鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化ユニット（１５）は伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項１０記載の遠隔通信端末機器（５）。
前記暗号化ユニット（１５）は遠隔通信端末機器（５）の認証のために選択された鍵（１１、１２、１３、１４）によって伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１項記載の遠隔通信端末機器（５）。
前記暗号化ユニット（１５）及び前記メモリ（２０）は遠隔通信端末機器（５）に配置されていることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか１項記載の遠隔通信端末機器（５）。
遠隔通信端末機器（５）はアクセス許可カード（１００）を挿入するための挿入スロットを有し、前記アクセス許可カード（１００）は暗号化ユニット（１５）及びメモリ（２０）を有し、
前記遠隔通信端末機器（５）は前記アクセス許可カード（１００）との暗号化されたデータの交換のためのインターフェースユニット（１１０）を有する、
ことを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか１項記載の遠隔通信端末機器（５）。
暗号化ユニット（１５）を有する請求項１〜６のいずれか１項記載の方法を実施するためのアクセス許可カード（１００）において、
メモリ（２０）が設けられており、該メモリ（２０）にはサービスプロバイダ（１）に割り当てられたいくつかの各鍵（１１、１２、１３、１４）が格納されており、
前記暗号化ユニット（１５）は、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって、前記各サービスプロバイダ（１）に遠隔通信ネットワーク（１０）を介して伝送すべきデータを暗号化し、
暗号化されたデータを遠隔通信端末機器（５）と交換するためのインターフェースユニット（１０５）が設けられており、
前記暗号化ユニット（１５）は選択されたサービスプロバイダ（１）から受信された識別要求をメモリ（２０）に格納された鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化し、この結果、暗号化された応答が生じ、前記メモリ（２０）から暗号化のために選択された鍵（１１、１２、１３、１４）は前記選択されたサービスプロバイダ（１）に割り当てられており、前記暗号化された応答の前記サービスプロバイダ（１）への送信は遠隔通信端末機器（５）の認証のために前記遠隔通信端末機器（５）の送信装置（２５）を介して行われる、
ことを特徴とする、アクセス許可カード（１００）。
前記メモリ（２０）に格納された少なくとも１つの鍵（１１、１２、１３、１４）は付加的にサービスに割り当てられており、該サービスによってデータが前記遠隔通信端末機器（５）と前記サービスプロバイダ（１）との間で伝送されることを特徴とする、請求項１５記載のアクセス許可カード（１００）。
前記暗号化ユニット（１５）は識別要求を前記メモリ（２０）からの鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化し、前記メモリ（２０）に格納された多数の前記鍵（１１、１２、１３、１４）の中から、選択された前記サービスプロバイダ（１）及び付加的にデータ伝送のために選択されたサービスに割り当てられている鍵が選択されることを特徴とする、請求項１５または１６記載のアクセス許可カード（１００）。
選択された前記サービスプロバイダ（１）には前記メモリ（２０）に格納された鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって暗号化ユニット（１５）は伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項記載のアクセス許可カード（１００）。
選択されたサービスプロバイダ（１）及び付加的に選択されたサービスには前記鍵（１１、１２、１３、１４）が割り当てられており、該鍵（１１、１２、１３、１４）によって前記暗号化ユニット（１５）は伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項１８記載のアクセス許可カード（１００）。
前記暗号化ユニット（１５）は前記遠隔通信端末機器（５）の認証のために選択された鍵（１１、１２、１３、１４）によって伝送すべきユーザデータを暗号化することを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれか１項記載のアクセス許可カード（１００）。