JPH06202864A

JPH06202864A - 認証方法

Info

Publication number: JPH06202864A
Application number: JP4348297A
Authority: JP
Inventors: Shigefusa Suzuki; 茂房鈴木; Tatsuo Nohara; 龍男野原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JP3246969B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】２回目以後の通信処理モードにおける加入者
認証処理に要する時間を短縮する。【構成】加入者端末の通信装置１０と交換機の通信処
理装置２０は、第一の通信処理モードでは従来と同一の
方法で通信装置の認証を行うが、通信処理装置２０の認
証鍵Ｋａで乱数を暗号化した信号Ｋｂと、その時使用し
た認証鍵Ｋｉで暗号化した信号Ｋｉとを通信装置１０に
記憶しておき、第二の通信処理モードでは前回用いた信
号Ｋｂを通信装置１０はサービス要求の際に通信処理装
置２０へ送り、通信処理装置２０は受信Ｋｂを復号し、
今回の認証鍵Ｋｃとし、これで発生した乱数を暗号化し
た信号と、信号Ｋｂで暗号化した信号Ｋｂと乱数とを通
信装置１０へ送り、通信装置はこれらを記憶すると共
に、前回の認証鍵Ｋｉにより前回の記憶信号Ｋｉを復号
し、それを認証鍵Ｋｃとして受信乱数と暗号化して通信
処理装置２０へ送る。装置２０では受信してこれを復号
し、その結果が一致すればサービスを許す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば移動体通信（Ｉ
Ｃカードシステム）における基地局（カードリーダ）に
代表される通信処理装置が、それに接続される加入者端
末（ＩＣカード）に代表される通信装置をサービス要求
の際に認証する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この発明が適用されるシステムの例を図
６に示す。図６Ａにおいては通信装置１０が通信処理装
置２０に通信回線４０を介して接続され、通信処理装置
２０が通信回線５０を介して記憶装置３０と接続され
る。通信回線４０は無線回線又は有線回線であり、無線
回線の場合は、例えば移動体通信システムであって、通
信装置１０は自動車電話機や携帯電話機であり、通信処
理装置２０は基地局又は交換局である。通信回線４０が
有線回線の場合は例えば一般加入者電話系を用いたパー
ソナル通信システムであって、通信装置１０は電話機に
使用（位置）登録した利用者であり、通信処理装置２０
は交換機である。これらの場合、自動車電話機、携帯電
話機、利用者が正しいものであるかの認証を行った後、
通信サービスを許す。また図６Ｂに示すようにＩＣカー
ドシステムにおいては通信装置１０としてＩＣカードが
対応し、通信処理装置２０として挿入されたＩＣカード
のデータを読取り、また書込む処理をするカードリーダ
が対応し、カードリーダに挿入されたＩＣカードが正規
のものか否かのチェック（認証）を行った後、そのＩＣ
カードを利用したサービスを許す。

【０００３】これらのシステムで従来行われていた認証
方法を図７に示す。通信装置１０は、例えば電話機や自
動車電話機・携帯電話機・ＩＣカードのような加入者端
末が該当し、通信処理装置２０は、例えば移動体通信に
おける基地局や交換機等が該当し、記憶装置３０は例え
ば通信装置１０の認証鍵に代表される通信装置に関する
情報を記憶しておくデータベースである。

【０００４】まず通信装置１０がサービス要求信号を送
信する。これは例えば通信装置１０としての携帯電話機
が発呼の際に発呼信号を送信することに相当する。この
信号を受信した通信処理装置２０は記憶装置３０に対し
て通信装置１０を認証するための認証鍵Ｋａ、すなわち
通信装置１０が秘密裡に記憶している認証鍵Ｋａと同一
の認証鍵Ｋａを要求する。通信処理装置２０はその認証
鍵Ｋａを記憶装置３０から受け取ると、乱数rnd1を発生
させて通信装置１０に送信する。その乱数rnd1を受け取
った通信装置１０は認証鍵Ｋａを用いてその乱数rnd1を
暗号化し、その暗号化した信号Ｋａ（rnd1）を認証応答
として通信処理装置２０に返送する。それを受けた通信
処理装置２０は、その信号を認証鍵Ｋａを用いて暗号復
号し、この復号した信号rnd1と先に通信装置１０に送信
していた乱数rnd1とを照合する。この照合の結果、一致
していれば通信装置１０は正当な加入者であると判断し
てサービスを開始する。

【０００５】次に、例えばこの通信中に、ハンドオーバ
（通信中チャネル切替）等の第２のサービス要求があっ
た場合にも図７に示すように第１のサービス要求に対す
る手順とまったく同様な手順で通信装置の認証が行われ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
全てのサービス要求について、サービス要求が発生する
たびに通信処理装置２０は記憶装置３０から認証鍵Ｋａ
の取得が必要となり、認証処理に時間がかかり、通信開
始すなわち回線接続に伴う遅延が大きくなるという欠点
があった。

【０００７】この発明は、２回目以後のサービス要求に
ついての認証処理に要する時間を短縮できる認証方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１又はこの発明の
認証方法は、通信処理装置２０は前回のサービス要求に
対する認証処理時に、通信装置１０に対して、その後の
サービス要求時の認証鍵Ｋｃとして用いる乱数rnd を、
通信処理装置２０に独自の認証鍵Ｋｂにより暗号化した
信号Ｋｂ（rnd)、および前記その後のサービス要求時の
認証鍵Ｋｃとして用いる乱数rnd を前回のサービス要求
に用いた認証鍵Ｋｉ（ｉ＝ａ，ｃ，ｄ，ｅ，…）により
暗号化した信号Ｋｉ（rnd)を送信しておき、通信装置１
０は前記信号Ｋｂ（rnd)、Ｋｉ（rnd)、および、前回の
サービス要求に用いた認証鍵Ｋｉを記憶しておき、通信
装置１０は暗号化信号Ｋｉ（rnd)を前回の認証鍵Ｋｉで
復号し、その復号結果rnd を今回の認証鍵Ｋｃとして記
憶し、前記暗号化信号Ｋｂ（rnd)をサービス要求２の信
号に含めて送信し、通信処理装置２０はそれを受信して
認証鍵Ｋｂで復号し、その復号結果rnd を今回の認証鍵
Ｋｃとして記憶し、乱数rnd3，rnd4を発生させ、乱数rn
d3を認証鍵Ｋｃにより暗号化した信号Ｋｃ（rnd3）と、
乱数rnd3を認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号Ｋｂ（rnd
3）と、乱数rnd4とを通信装置１０に送信し、これを受
信した通信装置１０は、受信暗号化信号Ｋｃ（rnd3）、
暗号化信号Ｋｂ（rnd3）を記憶し、前記の復号した認証
鍵Ｋｃを用いて乱数rnd4を暗号化した信号Ｋｃ（rnd4）
を認証応答信号として通信処理装置２０に送信し、通信
処理装置２０は、認証応答信号Ｋｃ（rnd4）を認証鍵Ｋ
ｃを用いて復号して得られた復号結果と乱数rnd4とを照
合、もしくは乱数rnd4を認証鍵Ｋｃを用いて暗号化した
暗号結果Ｋｃ（rnd4）と認証応答信号とを照合すること
により認証を行なう。

【０００９】なお、通信処理装置２０が複数ある場合に
も、共通の認証鍵Ｋｂを予め管理することによって、課
題を解決することができる。請求項３又は４の発明の認
証方法は、通信処理装置２０は、前回のサービス要求に
対する認証処理時に、通信装置１０に対して、その後の
サービス要求時の認証鍵Ｋｃとして用いる乱数rnd を、
通信処理装置２０に独自の認証鍵Ｋｂにより暗号化した
信号Ｋｂ（rnd)と、前記その後のサービス要求時の認証
鍵Ｋｃとして用いる乱数rnd を前回のサービス要求に用
いた認証鍵Ｋｉ（ｉ＝ａ，ｃ，ｄ，ｅ，…）により暗号
化した信号Ｋｉ（rnd)を送信しておき、通信装置は前記
信号Ｋｂ（rnd)，Ｋｉ（rnd)及び前回のサービス要求に
用いた認証鍵Ｋｉを記憶しておき、通信装置１０は暗号
化信号Ｋｉ（rnd)を前回の認証鍵Ｋｉで復号し、その復
号結果rnd を今回の認証鍵Ｋｃとして記憶し、前記暗号
化信号Ｋｂ（rnd)をサービス要求２の信号に含めて送信
し、通信処理装置２０はそれを受信して認証鍵Ｋｂで復
号し、その復号結果rnd を今回の認証鍵Ｋｃとして記憶
し、乱数rnd2を発生させ、乱数rnd2を認証鍵Ｋｃにより
暗号化した信号Ｋｃ（rnd2）と、乱数rnd2を認証鍵Ｋｂ
により暗号化した信号Ｋａ（rnd2）とを通信装置１０へ
送信し、これを受信した通信装置１０は受信信号Ｋｃ
（rnd2），Ｋｂ（rnd2）を記憶し、前記復号した認証鍵
Ｋｃを用いて信号Ｋｂ（rnd2）を暗号化した信号Ｋｃ
（Ｋｂ（rnd2））を認証応答信号として通信処理装置２
０に送信し、通信処理装置２０は認証応答信号Ｋｃ（Ｋ
ｂ（rnd2））を認証鍵Ｋｃで復号し、その結果とＫａ
（rnd2）とを照合、もしくはＫｂ（rnd2）を認証鍵Ｋｃ
で暗号化した信号と、認証応答信号とを照合することに
より認証を行う。

【００１０】

【作用】この発明では、サービス要求時に用いる認証鍵
を、１回目のサービス要求に対する処理時に、通信装置
１０〜通信処理装置２０間で設定するため、２回目のサ
ービス要求以後は通信処理装置２０による記憶装置３０
への認証鍵の要求を省略できるから、認証処理を短時間
で行うことが可能となる。

【００１１】

【実施例】図２にこの発明に用いられる通信装置１０及
び通信処理装置２０の要部とその信号の流れを示すスイ
ッチとを示す。通信装置１０においては送信部１１及び
受信部１２がスイッチＳ₁₁，Ｓ₁₂により通信処理装置２
０と通信回線を介して接続され、受信部１２よりの乱数
rnd はスイッチＳ₁₃を通じて暗号化部１３へ、２回目以
後のサービス要求に用いる信号Ｋｂ（rnd)はスイッチＳ
₁₄を通じて送信用メモリ１４へ、可変認証鍵復号用信号
Ｋｉ（rnd)（ｉ＝ｃ，ｄ，ｅ，…）はスイッチＳ₁₅を通
じて復号用メモリ１５に接続され、送信用メモリ１４は
スイッチＳ₁₆を通じて送信部１１に接続され、復号用メ
モリ１５はスイッチＳ₁₇を通じて復号部１６に接続さ
れ、通信装置１０に固有の認証鍵Ｋａはメモリ１７に記
憶され、メモリ１７はスイッチＳ₁₈を通じて暗号化部１
３に接続され、復号部１６の出力側は暗号化部１３と復
号鍵メモリ１８とに接続され、復号鍵メモリ１８の記憶
鍵は復号部１６に供給され、暗号化部１３からの暗号化
信号はスイッチＳ₁₉を通じて送信部１１へ供給される。

【００１２】通信処理装置２０においては、受信部２
１、送信部２２はそれぞれスイッチＳ ₂₁，Ｓ₂₂を通じて
通信装置１０と接続され、受信部２１からの２回目以後
サービス要求信号はスイッチＳ₂₃を通じて復号部２３
へ、認証応答信号はスイッチＳ₂₄を通じて復号部２４又
はスイッチＳ₂₅を通じて比較部２５ａへ供給される。復
号部２３の復号化出力は可変認証鍵メモリ２６ａに記憶
され、このメモリ２６ａよりの認証鍵Ｖｉは復号部２
４、暗号化部２７ａ、暗号化部２８へ供給され、通信処
理装置２０に固有の認証鍵Ｖｂはメモリ２６ｂに記憶さ
れ、このメモリからの認証鍵Ｖｂは復号部２３及び暗号
化部２７ｂへ供給され、乱数発生部２９からの発生乱数
は送信部２２、暗号化部２７ａ，２７ｂ，２８、比較部
２５ｂへそれぞれ供給される。比較部２５ｂには復号部
２４の出力が供給され、暗号化部２８の出力は比較部２
５ａに供給される。

【００１３】図１は本発明の認証方法を説明するもので
ある。符号１０〜３０は図７のそれと同一である。この
発明では２つの処理モードがある。一つはサービス１要
求信号に対する処理を行うモードであり、もう一つはサ
ービス１要求以後のサービス２要求信号やサービス３要
求信号に対する処理を行うモードである。第一の処理モ
ードから説明すると、まず通信装置１０がサービス要求
信号を送信する。これは例えば通信装置１０としての携
帯電話機が発呼の際に発呼信号を送信することに相当す
る。この信号を受信した通信処理装置２０は記憶装置３
０に対して通信装置１０を認証するための認証鍵Ｋａ、
すなわち通信装置１０が秘密裡に記憶している認証鍵Ｋ
ａと同一の認証鍵Ｋａを要求する。通信処理装置２０は
その認証鍵Ｋａを記憶装置３０から受け取るとメモリ２
６ａに記憶し、乱数発生部２９から乱数rnd1，rnd2を発
生させ、乱数rnd1を認証鍵Ｋａで暗号化部２７ａにより
暗号化した信号Ｋａ（rnd1）と、乱数rnd1を通信処理装
置２０独自の認証鍵Ｋｂで暗号化部２７ｂにより暗号化
した信号Ｋｂ（rnd1）と乱数rnd2とを通信装置１０に送
信する。この乱数rnd1，rnd2を発生させる工程は、サー
ビス要求１の信号を受けた後であれば必ずしもここでな
くてもよい。前記信号Ｋａ（rnd1），Ｋｂ（rnd1）およ
び乱数rnd2を受け取った通信装置１０は前記信号Ｋａ
（rnd1），Ｋｂ（rnd1）をメモリ１５，１４にそれぞれ
記憶するとともに、認証鍵Ｋａを用いて受信乱数rnd2を
暗号化部１３で暗号化Ｋａ（rnd2）して通信処理装置２
０に返し、また暗号化部１３の暗号化に用いた鍵Ｋａを
復号鍵メモリ１８に記憶する。通信処理装置２０は、受
信した信号Ｋａ（rnd2）を認証鍵Ｋａを用いて復号部２
４で暗号復号し、この復号した信号と通信装置１０に送
信していた乱数rnd2とを比較部２５ｂで照合し、または
通信装置１０に送信していた乱数rnd2を認証鍵Ｋａを用
いて暗号化部２８で暗号化した信号Ｋａ（rnd2）と通信
装置１０から受信した信号Ｋａ（rnd2）とを比較部２５
ａで照合する。この照合の結果、一致していれば通信装
置１０は正当な加入者であると判断してサービスを開始
する。これが第一の処理モードでの認証手順である。

【００１４】次に第二の処理モードについて説明する。
これは例えば第一の処理モードで接続された通信の途中
で、ハンドオーバ（通信中チャネル切替）等の第２のサ
ービス要求があった場合の処理が該当する。通信装置１
０はサービス要求２の信号を送信する。この信号には、
第二の処理モードであることを指示する指示信号と、前
回のサービス要求に対する処理時に送信用メモリ１４に
記憶した信号Ｋｂ（rnd1）を含む。また復号用メモリ１
５に記憶した信号Ｋａ（rnd1）を復号鍵メモリ１８に記
憶した認証鍵Ｋａで復号部１６により復号することによ
り乱数rnd1を得、この乱数rnd1を今回のサービス要求の
認証鍵Ｋｃとする。通信処理装置２０はサービス要求２
の信号を受信して、第二の処理モードのサービス要求で
あることを認識すると、その受信信号Ｋｂ（rnd1）を認
証鍵Ｋｂで復号部２３により復号することにより乱数rn
d1を得、この乱数rnd1を今回のサービス要求の認証鍵Ｋ
ｃとしてメモリ２６ａに記憶するとともに、乱数発生部
２９から乱数rnd3，rnd4を発生し、乱数rnd3を認証鍵Ｋ
ｃで暗号化部２７ａにより暗号化した信号Ｋｃ（rnd3）
と、乱数rnd3を認証鍵Ｋｂによって暗号化部２７ｂで暗
号化した信号Ｋｂ（rnd3）と、乱数rnd4とを認証要求信
号として通信装置１０に送信する。この認証要求信号を
受信した通信装置１０は、受信信号Ｋｃ（rnd3）、信号
Ｋｂ（rnd3）をそれぞれメモリ１５，１４に記憶すると
ともに、メモリ１８内の認証鍵Ｋｃを用いて受信乱数rn
d4を暗号化部１３で暗号化し、その暗号化信号Ｋｃ（rn
d4）を認証応答信号として通信処理装置２０に返送す
る。またメモリ１５内の信号Ｋｃ（rnd3）をメモリ１８
内の鍵Ｋｃにより復号部１６で復号し、その復号結果rn
d3を鍵としてメモリ１８に記憶する。通信処理装置２０
は、受信した信号Ｋｃ（rnd4）をメモリ２６ａ内の認証
鍵Ｋｃを用いて復号部２４で暗号復号し、この復号した
信号と通信装置１０に送信していた乱数rnd4とを比較部
２５ｂで照合、または通信装置１０に送信していた乱数
rnd4を認証鍵Ｋｃを用いて暗号化部２８で暗号化した信
号Ｋｃ（rnd4）と通信装置１０から受信した信号とを比
較部２５ａで照合する。この照合の結果、一致していれ
ば通信装置１０は正当な加入者であると判断してサービ
スを開始する。

【００１５】その後、通信装置１０がサービス要求３の
信号を送信した時には、この信号には、第二の処理モー
ドであることを指示する指示信号と、前回のサービス要
求処理時にメモリ１４に記憶した信号Ｋｂ（rnd3）とを
含む。またメモリ１５内の信号Ｋｃ（rnd3）をメモリ１
８内の認証鍵Ｋｃで復号部１６により復号することによ
り乱数rnd3を得、この乱数rnd3を今回のサービス要求の
認証鍵Ｋｄとしてメモリ１８に記憶しておく、これは先
に述べたように前回のサービス要求における処理時に行
っておいてもよい。通信処理装置２０はサービス要求３
の信号を受信して、第二の処理モードのサービス要求で
あることを認識すると、その受信信号Ｋｂ（rnd3）を認
証鍵Ｋｂで復号部２３により復号することにより乱数rn
d3を得、この乱数rnd3を今回のサービス要求の認証鍵Ｋ
ｄとしてメモリ２６ａに記憶するとともに、乱数発生部
２９から乱数rnd5，rnd6を発生し、乱数rnd5を認証鍵Ｋ
ｄで暗号化部２７ａにより暗号化した信号Ｋｄ（rnd5）
と、乱数rnd5を認証鍵Ｋｂによって暗号化部２７ｂで暗
号化した信号Ｋｄ（rnd5）と、乱数rnd6とを認証要求信
号として通信装置１０に送信する。認証要求信号を受信
した通信装置１０は、受信信号Ｋｄ（rnd5）、信号Ｋｂ
（rnd5）をそれぞれメモリ１５，１４に記憶するととも
に、メモリ１８内の認証鍵Ｋｄを用いて受信乱数rnd6を
暗号化部１３で暗号化し、その暗号化信号Ｋｄ（rnd6）
を認証応答信号として通信処理装置２０に返送する。そ
れを受けた通信処理装置２０は、その信号Ｋｄ（rnd6）
をメモリ２６ａ内の認証鍵Ｋｄを用いて復号部２４で暗
号復号し、この復号した信号と通信装置１０に送信して
いた乱数rnd6とを比較部２５ｂで照合、または通信装置
１０に送信していた乱数rnd6をメモリ２６ａ内の認証鍵
Ｋｄを用いて暗号化部２８で暗号化した信号Ｋｄ（rnd
6）と通信装置１０から受信した信号とを比較部２５ａ
で照合する。この照合の結果、一致いていれば通信装置
１０は正当な加入者であると判断してサービスを開始す
る。

【００１６】図３はこの発明を移動通信におけるハンド
オーバ（通信中チャネル切替）に適用した場合の認証手
順である。移動端末１０は通信装置１０に対応し、移動
端末１０が通信中の基地局（切替元基地局という）２０
ａと切替先の基地局（切替先基地局という）２０ｂとは
それぞれ通信処理装置２０と対応し、これらの基地局２
０ａ，２０ｂは基地局共通の認証鍵Ｋｂを保持する。こ
こでは発呼処理が第一の処理モードに、通信中チャネル
切替（ハンドオーバ）が第二の処理モードに対応する。
まず移動端末１０が発呼信号を送信する。これが通信装
置１０からのサービス要求１の信号に相当する。以降は
図１の第一の処理モードと同様の手順で認証を行って通
信を開始する。その後、端末１０の移動に伴って他の無
線ゾーンに移行した時には、通信を継続するためにハン
ドオーバを行う。この時、端末１０はゾーン移行を検出
してハンドオーバを行う際には、まず記憶している信号
Ｋｂ（rnd1）を含むハンドオーバ要求信号を切替先の基
地局２０ｂに送信する。切替先基地局２０ｂはそれを復
号し乱数rnd1を得、乱数rnd3，rnd4を発生し、乱数rnd1
を認証鍵Ｋｃとし、乱数rnd3を認証鍵Ｋｃで暗号化した
信号Ｋｃ（rnd3）、乱数rnd3を認証鍵Ｋｂで暗号化した
信号Ｋｂ（rnd3）、および乱数rnd4を認証要求信号とし
て端末１０に送信し、端末１０は受信した信号Ｋｃ（rn
d3) ，Ｋｂ（rnd3) を記憶するとともに、乱数rnd1を認
証鍵Ｋｃとし、乱数rnd4を認証鍵Ｋｃで暗号化した信号
Ｋｃ（rnd4）を認証応答信号として切替先基地局２０ｂ
に送信する。切替先基地局２０ｂは、認証が完了する
と、ハンドオーバ受付信号を端末１０に送信する。端末
１０はこれにより認証が完了したことを認識する。

【００１７】なお、ここまでは、サービス要求毎に乱数
を２つ発生させることによる認証方法について述べてき
たが、図４に示すように認証要求に乱数rnd2を省略し、
第一のサービス要求における認証応答に乱数rnd2の替わ
りに通信処理装置２０の認証鍵Ｋｂにより乱数rnd1を暗
号化した信号Ｋｂ（rnd1）を用いること、第二のサービ
ス要求における認証要求に乱数rnd4を省略し、認証応答
に乱数rnd4の替わりに通信処理装置２０の認証鍵Ｋｂに
より乱数rnd2を暗号化した信号Ｋｂ（rnd2）を用いるこ
と、第三のサービス要求における認証要求に乱数rnd6を
省略し、認証応答に乱数rnd6の替わりに通信処理装置２
０の認証鍵Ｋｂにより乱数rnd3を暗号化した信号Ｋｂ
（rnd3）を用いることにより、サービス要求毎に乱数を
１つ発生させることによる認証方法とすることも可能で
ある。これをハンドオーバに適用した場合の図を図５に
示す。

【００１８】上述において第一の処理モードと第二の処
理モードとを区別するための識別子を通信装置１０から
通信処理装置２０へ送る信号に挿入してもよく、あるい
は第一の処理モードと第二の処理モードとの区別を信号
Ｋｂ（rnd)の有無で行ってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、第
二の処理モードにおいては通信装置１０の認証鍵Ｋａ，
Ｋｃ，Ｋｄ，…を記憶装置３０に要求して受ける必要が
ないため、それだけ認証処理時間が短縮できるので、通
信処理時間を短縮でき、接続遅延を軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２の発明の認証方法の手順を示す
図。

【図２】図１の発明の通信装置１０及び通信処理装置２
０の要部及び信号の流れを示すスイッチの接続を示すブ
ロック図。

【図３】請求項１、２の発明を通信中ハンドオーバに適
用した場合の認証手順を示す図。

【図４】請求項３、４の発明の認証方法の手順を示す
図。

【図５】図４の認証方法を通信中ハンドオーバに適用し
た場合の認証手順を説明する図。

【図６】この発明が適用されるシステムの例を示すブロ
ック図。

【図７】従来の認証方法の手順を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】認証鍵Ｋａを有する通信装置と、その通
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続され通信処理を行う通信処理装置と、
前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶し前記
通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋａを前記
通信処理装置に与える記憶装置とにより構成され、前記通信処理には２つの処理モードを含み、第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受領する工程と、
乱数１、乱数２を発生する工程と、前記乱数１を前記認
証鍵Ｋｂにより暗号化した信号と前記乱数１を前記認証
鍵Ｋａにより暗号化した信号と前記乱数２とを前記通信
装置に送信する工程と、前記通信装置により前記認証鍵
Ｋａを用いて前記乱数２を暗号化することにより生成さ
れた認証応答信号を受信する工程と、その認証応答信号
を前記認証鍵Ｋａで復号する工程と、この復号した信号
と前記乱数２とが一致した時に前記通信装置との間でサ
ービスを開始する工程とを含み、また前記通信装置は前
記乱数１を前記認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号と前記
乱数１を前記認証鍵Ｋａにより暗号化した信号を記憶す
る工程を含み、第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前回の認証処理時に前
記通信装置が記憶した認証鍵Ｋｂにより乱数を暗号化し
た信号を含む第二のサービス要求信号を前記通信装置か
ら受信した時に、前記認証鍵Ｋｂを用いてその受信した
暗号化信号を復号して乱数を得る工程と、乱数３、乱数
４を発生する工程と、前記乱数３を前記認証鍵Ｋｂによ
り暗号化した信号と、前記乱数３を、前記復号された乱
数を認証鍵Ｋｃとして暗号化した信号と前記乱数４とを
前記通信装置に送信する工程と、前記通信装置により、
前回の認証応答に用いた認証鍵を用いて前回受信記憶し
た信号を復号することにより得られた乱数を用いて前記
受信乱数４を暗号化することにより生成された認証応答
信号を受信する工程と、前記認証鍵Ｋｂを用いて復号し
て得た認証鍵Ｋｃにより、その認証応答信号を復号する
工程と、この復号した信号と前記乱数４とが一致した時
に前記通信装置との間でサービスを開始する工程を含
み、また前記通信装置は前記受信した前記乱数３を認証
鍵Ｋｃで暗号化した信号と、前記乱数３を認証鍵Ｋｃで
暗号化した信号とを記憶する工程を含むことを特徴とす
る認証方法。
【請求項２】認証鍵Ｋａを有する通信装置と、その通
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続され通信処理を行う通信処理装置と、
前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶し前記
通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋａを前記
通信処理装置に与える記憶装置とにより構成され、前記通信処理には２つの処理モードを含み、第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受領する工程と、
乱数１、乱数２を発生する工程と、乱数１を通信処理装
置の有する認証鍵Ｋｂにより暗号化した値と乱数１を通
信装置の認証鍵Ｋａにより暗号化した値と乱数２とを前
記通信装置に送信する工程と、前記通信装置により認証
鍵Ｋａを用いて乱数２を暗号化することにより生成され
た認証応答信号を受信する工程と、前記乱数２を認証鍵
Ｋａで暗号化する工程と、この乱数２を認証鍵Ｋａで暗
号化した信号と前記認証応答信号とが一致した時に前記
通信装置との間でサービスを開始する工程とを含み、ま
た前記通信装置は前記乱数１を通信処理装置独自の認証
鍵Ｋｂにより暗号化した値と乱数１を通信装置の認証鍵
Ｋａにより暗号化した値を記憶する工程を含み、第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前回の認証処理時に前
記通信装置が記憶した認証鍵Ｋｂにより乱数を暗号化し
た信号を含む第二のサービス要求信号を前記通信装置か
ら受信した時に、前記通信処理装置独自の認証鍵Ｋｂを
用いてその受信した暗号化信号を復号して乱数を得る工
程と、乱数３、乱数４を発生する工程と、その乱数３を
前記認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号と、前記乱数３を
前記復元された乱数を認証鍵Ｋｃとして暗号化した信号
と、乱数４とを前記通信装置に送信する工程と、前記通
信装置により前回の認証応答に用いた認証鍵を用いて前
回受信記憶した信号を復号することにより得られた乱数
を用いて前記受信乱数４を暗号化することにより生成さ
れた認証応答信号を受信する工程と、前記乱数４を、前
記認証鍵Ｋｂを用いて復号して得た認証鍵Ｋｃにより暗
号化する工程と、この暗号化された乱数４と前記認証応
答信号とが一致した時に前記通信装置との間でサービス
を開始する工程とを含み、また前記通信装置は前記受信
した前記乱数を認証鍵Ｋａで暗号化した信号と、前記乱
数３を認証鍵Ｋａで暗号化した信号とを記憶する工程を
含むことを特徴とする認証方法。
【請求項３】認証鍵Ｋａを有する通信装置と、その通
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続されて通信処理を行う通信処理装置
と、前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶
し、前記通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋ
ａを前記通信処理装置に与える記憶装置とにより構成さ
れ、前記通信処理には２つの処理モードを含み、第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受領する工程と、
乱数１を発生する工程と、前記乱数１を前記認証鍵Ｋｂ
により暗号化した信号と、前記乱数１を前記認証鍵Ｋａ
により暗号化した信号とを前記通信装置に送信する工程
と、前記通信装置により前記認証鍵Ｋａを用いて、前記
乱数１と認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号を暗号化する
ことにより生成された認証応答信号を受信する工程と、
その認証応答信号を前記認証鍵Ｋａで復号する工程と、
この復号した信号と、前記乱数１を認証鍵Ｋｂにより暗
号化した信号とが一致した時に前記通信装置との間でサ
ービスを開始する工程とを含み、また前記通信装置は受
信した前記乱数１を認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号
と、受信した前記乱数１を認証鍵Ｋａにより暗号化した
信号とを記憶する工程を含み、第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前回の認証処理時に前
記通信装置が受信記憶した認証鍵Ｋｂにより乱数を暗号
化した信号を含む第二のサービス要求信号を前記通信装
置から受信した時に、前記認証鍵Ｋｂを用いて、その受
信した暗号化信号を復号して乱数を得る工程と、乱数２
を発生する工程と、前記乱数２を前記認証鍵Ｋｂにより
暗号化した信号と、前記乱数２を前記復号された乱数を
認証鍵Ｋｃとして暗号化した信号とを前記通信装置に送
信する工程と、前記通信装置により、前回の認証応答に
用いた認証鍵を用いて前回受信記憶した信号を復号する
ことにより得られた乱数を用いて前記受信した認証鍵Ｋ
ｂにより乱数２を暗号化することにより生成された認証
応答信号を受信する工程と、前記認証鍵Ｋｂを用いて復
号して得た認証鍵Ｋｃにより、その認証応答信号を復号
する工程と、その復号した信号と前記認証鍵Ｋｂにより
乱数２を暗号化した信号とが一致した時に前記通信装置
との間でサービスを開始させる工程とを含み、また前記
通信装置は前記受信した前記乱数２を認証鍵Ｋｂにより
暗号化した信号と、受信した前記乱数２を認証鍵Ｋｃに
より暗号化した信号とを記憶する工程を含むことを特徴
とする認証方法。
【請求項４】認証鍵Ｋａを有する通信装置と、その通
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続されて通信処理を行う通信処理装置
と、前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶
し、前記通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋ
ａを前記通信処理装置に与える記憶装置とにより構成さ
れ、前記通信処理には２つの処理モードを含み、第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受領する工程と、
乱数１を発生する工程と、前記乱数１を前記認証鍵Ｋｂ
により暗号化した信号と、前記乱数１を前記認証鍵Ｋａ
により暗号化した信号とを前記通信装置に送信する工程
と、前記通信装置により前記認証鍵Ｋａを用いて、前記
乱数１と認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号を暗号化する
ことにより生成された認証応答信号を受信する工程と、
前記乱数１を認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号を前記認
証鍵Ｋａで暗号化する工程と、この暗号化した信号と、
前記受信認証応答信号とが一致した時に前記通信装置と
の間でサービスを開始する工程とを含み、また前記通信
装置は受信した前記乱数１を認証鍵Ｋｂにより暗号化し
た信号と、受信した前記乱数１を認証鍵Ｋａにより暗号
化した信号とを記憶する工程を含み、第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前回の認証処理時に前
記通信装置が受信記憶した認証鍵Ｋｂにより乱数を暗号
化した信号を含む第二のサービス要求信号を前記通信装
置から受信した時に、前記認証鍵Ｋｂを用いて、その受
信した暗号化信号を復号して乱数を得る工程と、乱数２
を発生する工程と、前記乱数２を前記認証鍵Ｋｂにより
暗号化した信号と、前記乱数２を前記復号された乱数を
認証鍵Ｋｃとして暗号化した信号とを前記通信装置に送
信する工程と、前記通信装置により、前回の認証応答に
用いた認証鍵を用いて前回受信記憶した信号を復号する
ことにより得られた乱数を用いて前記受信した認証鍵Ｋ
ｂにより乱数２を暗号化することにより生成された認証
応答信号を受信する工程と、前記認証鍵Ｋｃにより乱数
２を暗号化した信号を前記認証鍵ｋｂにより暗号化する
工程と、その暗号化された信号と前記認証応答信号とが
一致した時に前記通信装置との間でサービスを開始させ
る工程とを含み、また前記通信装置は前記受信した前記
乱数２を認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号と、受信した
前記乱数２を認証鍵Ｋｃにより暗号化した信号とを記憶
する工程を含むことを特徴とする認証方法。
【請求項５】前記通信装置が携帯電話機であり、前記
通信処理装置が基地局であり、前記第一のサービス要求
が発呼であり、前記第二のサービス要求が通信中チャネ
ル切替であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか
に記載の認証方法。