KR100667181B1 - 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법 - Google Patents

무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법에 관한 것으로, 무선 휴대 인터넷 시스템의 PKMv2(Privacy Key Management Version 2)에서 RSA 기반의 인증을 통해 기지국과 단말이 공유하는 PAK(Primary Authorization Key), EAP 기반의 인증을 통해 기지국과 단말이 공유하는 PMK(Pairwise Master Key), PAK와 PMK를 통해 도출되는 인증키들을 식별하기 위한 PAK 식별자, PMK 식별자 및 인증키 식별자를 기지국이 생성하여 단말에 전달하여 공유한다. 따라서, 기지국과 단말이 2개 이상의 인증 관련 키들을 쉽게 식별할 수 있다. 또한, PAK 식별자, PMK 식별자 및 인증키 식별자의 사이즈를 감소시킴으로써 무선 구간의 신호 메시지의 효율적인 전달이 가능해진다.
무선 휴대 인터넷, 인증키, PAK, PMK, AK, PKM, 인증키 식별자

Description

무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법 {METHOD FOR ALLOCATING AUTHORIZATION KEY IDENTIFIER FOR WIRELESS PORTABLE INTERNET SYSTEM}
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 휴대 인터넷 시스템의 개요를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서 PKMv2의 인증키 관련 파라미터 집합의 구성을 보여주는 테이블을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 RSA 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 EAP 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서 PKMv2의 인증키 관련 파라미터 집합의 구성을 보여주는 테이블을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 RSA 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 EAP 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
본 발명은 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 휴대 인터넷 시스템에서 인증키 식별자를 할당하는 방법에 관한 것이다.
무선 휴대 인터넷은 종래의 무선 LAN과 같이 고정된 액세스 포인트(Access Point:AP)를 이용하는 근거리 데이터 통신 방식에 이동성(mobility)을 더 지원하는 차세대 통신 방식이다. 이러한 무선 휴대 인터넷에 대해 다양한 표준들이 제안되고 있으며, 현재 IEEE 802.16을 중심으로 휴대 인터넷의 국제 표준화가 진행되고 있다. 여기서 IEEE 802.16은 기본적으로 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, MAN)을 지원하는 규격으로서, 구내 정보 통신망(LAN)과 광역 통신망(WAN)의 중간 정도의 지역을 망라하는 정보 통신망을 의미한다.
이러한 IEEE 802.16 무선 MAN 기반의 무선 휴대 인터넷 시스템에서는 다양한 트래픽데이터 서비스를 안전하게 제공하기 위하여 단말에 대한 인증 및 권한 검증 절차를 수행해야 하므로, 이러한 인증 기능은 무선 휴대 인터넷 서비스의 안전성 및 망의 안정성을 위하여 필요한 기본적인 요구사항으로 대두되고 있다. 이러한 요구 사항을 만족시키기 위하여 IEEE 802.16 무선 MAN 시스템에서 보다 강력한 보안성을 제공하는 보안 키 관리 프로토콜인 PKMv2(Privacy Key Management Version 2)가 제안되었다. 이 PKMv2에서는 크게 RSA(Rivest Shamir Adleman) 기반 인증 또 는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 기반 인증을 통해 단말 장치 인증, 기지국 장치 인증 그리고 사용자 인증까지 수행할 수 있다. 두 가지 인증 방식을 통해 단말과 기지국은 서로 인증키(AK: Authorization Key)를 공유하게 된다.
보다 구체적으로, 종래 IEEE 802.16 무선 MAN 시스템에서 인증키 식별자를 할당하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, RSA 기반의 인증 방식을 지원하는 경우, RSA 기반의 인증이 수행 완료되면 단말과 기지국이 서로 PAK(Primary Authorization Key)를 공유하게 되고, 이 때 공유하는 PAK에 대한 식별자는 기지국이 순차적으로 생성하여 단말로 전달한다. 또한, PAK에 의해 도출되는 인증키에 대한 식별자인 인증키 식별자는 PAK 식별자와 동일한 값을 취한다.
한편, EAP 기반의 인증 방식을 지원하는 경우에는 EAP 기반의 인증이 수행 완료되면 단말과 기지국이 PMK(Pairwise Master Key)를 공유할 수 있다. 만약 단말과 기지국이 EAP 기반 인증 수행 결과로써 PMK를 공유하게 되면 공유하는 PMK에 대한 식별자는 단말과 기지국이 각각 상위 EAP 프로토콜로부터 제공받는 EAP Session ID값으로부터 도출된 값을 취한다. 또한, PMK에 의해 도출되는 인증키에 대한 식별자인 인증키 식별자도 동일한 EAP Session ID값으로부터 도출된 값을 취한다.
이러한 방식에 따라 단말과 기지국이 인증키를 공유한 상태에서, RSA 기반의 인증 방식에서 재인증을 하는 경우 단말과 기지국이 동시에 PAK와 인증키를 두 개씩 가지게 되는데, 이 때 PAK 식별자 및 인증키 식별자는 각각 기지국에서 할당하 므로 두 개의 PAK 식별자로 PAK를 식별할 수 있고, 마찬가지로 두 개의 인증키 식별자를 통해 두 개의 인증키를 식별할 수 있다.
한편, EAP 기반의 인증 방식에서 재인증을 하는 경우 단말과 기지국이 동시에 인증키를 두 개씩 가지게 되는데, 이 때 단말과 기지국에서 EAP Session ID값을 사용하여 각각 자체 도출하는 인증키 식별자를 통해 두 개의 인증키를 식별해야 한다. 그러나, 단말과 기지국이 인증키 식별자를 도출하는데 있어서 입력 데이터로 사용하는 EAP Session ID값은 EAP 기반의 재인증을 수행할지라도 동일한 값을 가지므로, PMK 식별자뿐만 아니라 인증키 식별자도 동일하게 되어 단말과 기지국이 동시에 두 개씩의 PMK와 인증키를 가지게 되는데 이 키들을 구별할 수 없게 되는 문제점이 있다. 따라서, EAP 기반의 인증 방식에서 사용되는 PMK 식별자와 인증키 식별자는 재인증시에 각각 두 개씩 가지고 있는 PMK와 인증키를 구분하지 못하여 EAP 기반의 인증이 정확하게 수행될 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 IEEE 802.16 무선 MAN 시스템 기반의 무선 휴대 인터넷 시스템의 인증키 식별자 할당시에, PAK 식별자와 PMK 식별자 그리고 인증키 식별자들의 사이즈가 길어서 이 식별자들을 포함하고 있는 MAC(Medium Access Control) 메시지들을 전송하는 데에 자원 소모가 커서 비효율적이라는 문제점이 있다.
따라서 단말과 기지국이 서로 공유하는 PAK, PMK 그리고 인증키에 대한 식별자들이 각각의 키들을 식별해주는 역할을 수행해야 할 뿐만 아니라 그 사이즈들도 효율적으로 작아야 할 필요성이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 무선 휴대 인터넷 시스템에서 2개 이상의 인증키를 쉽게 구별할 수 있으며, 또한 그 사이즈 또한 보다 효율적으로 작아진 식별자를 할당하는 방법을 제공한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법은,
무선 휴대 인터넷 시스템에서 기지국이 단말과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법으로서,
a) 상기 단말과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계; b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 생성하여 상기 단말로 전달하여 공유하는 단계; c) 상기 단말로부터의 재인증 요청에 따라 인증을 수행하여 상기 단말과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및 d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 생성하여 상기 단말로 전달하여 공유하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법은,
무선 휴대 인터넷 시스템에서 단말이 기지국과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법으로서,
a) 상기 기지국과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계; b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 상기 기지국으로부터 전달받아서 공유하는 단계; c) 상기 기지국으로 재인증을 요청한 후, 상기 기지국과 인증을 수행하여 상기 기지국과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및 d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 상기 기지국으로부터 전달받아서 공유하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법은,
무선 휴대 인터넷 시스템에서 기지국이 단말과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법으로서,
a) 상기 단말과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계; b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자－여기서 인증키 식별자는 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 단말로 전달되는 특정 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 단말과 공유하는 단계; c) 상기 단말로부터의 재인증 요청에 따라 인증을 수행하여 상기 단말과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및 d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자－여기서 새로운 인증키 식별자는 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 단말로 전달되는 새로운 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 단말과 공유하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법은,
무선 휴대 인터넷 시스템에서 단말이 기지국과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법으로서,
a) 상기 기지국과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계; b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자－여기서 인증키 식별자는 상기 기지국에서 생성되 어 전달되는 특정 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 기지국과 공유하는 단계; c) 상기 기지국으로 재인증을 요청한 후, 상기 기지국과 인증을 수행하여 상기 기지국과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및 d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자－여기서 새로운 인증키 식별자는 상기 기지국에서 생성되어 전달되는 새로운 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 기지국과 공유하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 휴대 인터넷의 개요를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 휴대 인터넷 시스템은 기본적으로 가입자 단말(Subscribe Station, 10), 가입자 단말(10)과 무선 통신을 수행하는 기지국(Base Station, 20, 21), 기지국(20, 21)에 접속되어 게이트웨이를 통해 접속된 라우터(30, 31) 및 라우터(30, 31)에 접속되어 가입자 단말(10) 및 사용자에 대한 인증을 수행하는 인증 서버(AAA:Authentication Authorization and Accounting Server, 40)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말(10)과 기지국(20) 사이에 수행되는 인 증 정책은 PKMv2에 따른 인증 정책들에 기초한다. PKMv2에 따른 인증 정책에는 세 가지의 유형이 있다. 하나는, 단말(10)과 기지국(20)의 장치에 대하여 상호 권한 검증할 수 있는 RSA 기반의 인증 방식이고, 하나는, 상위 EAP 프로토콜을 사용하여 단말 또는 기지국에 대한 장치 인증 및 사용자 인증을 수행하는 EAP 기반의 인증 방식(EAP-based authorization)이다. 또한, 단말과 기지국 장치 인증을 위하여 RSA 기반 인증 방식을 먼저 수행하고 사용자 인증을 위하여 EAP 기반 인증을 수행하는 조합 방식이 있다. 그리고 나머지 하나는, 단말 또는 기지국 장치 인증을 위하여 RSA 기반의 인증 방식 또는 EAP 기반의 인증 방식을 수행하고, 그 결과를 통해 얻게 된 키를 가지고 수행되는 인증된 EAP 기반의 인증 방식(Authenticated EAP-based authorization)이다.
상기한 인증 정책에 따라 본 발명의 제1 실시예에서 인증키 식별자를 할당하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 관련 파라미터 집합의 구성을 보여주는 테이블을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서 RSA 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서는 단말(10)과 기지국(20)이 인증 정책으로써 RSA 기반의 인증 방식을 선택한 경우, 단말(10)과 기지국(20) 사이에서는 PKMv2 RSA-Request 메시지(611), PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)와 PKMv2 RSA-Acknowledgement 메시지(613)가 사용된 다.
먼저, 단말(10)은 RSA 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차를 수행하기 위해 기지국(20)으로 전송하는 PKMv2 RSA-Request 메시지(611)에 단말(10)의 인증서를 포함시킨다.
단말(10)로부터 전송된 PKMv2 RSA-Request 메시지(611)를 수신한 기지국(20)은 단말(10)에 대한 장치 인증을 수행하고, 단말(10)에 대한 장치 인증이 성공적으로 수행되면, 단말(10)에게 기지국(20)의 인증서와 단말(10)의 공개키(public key)로 암호화된 pre-PAK1이 포함된 PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)를 전송한다.
기지국(20)에서 전송된 PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)를 수신한 단말(10)은 기지국(20)의 인증서를 검증하고, 기지국(20) 장치에 대한 검증이 성공하였을 경우, 기지국(20)에게 PKMv2 RSA-Acknowledgement 메시지(613)를 전송함으로서 RSA 기반의 상호 인증 절차가 완료된다.
이러한 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 pre-PAK1을 공유할 수 있게 되고, 이러한 pre-PAK1을 통해 각각 PAK1(Primary AK)을 도출하여 또한 단말(10)과 기지국(20)이 각각 PAK1을 공유한다. 또한, 단말(10)과 기지국(20)은 각각 공유하고 있는 PAK1을 통해 인증키(AK1)를 도출할 수 있으므로 동일한 인증키(AK1)를 공유할 수 있다.
한편, 기지국(20)은 PAK1을 식별할 수 있는 PAK 식별자(PAK Sequence Number, PAK_SN1)를 생성하고 PAK 식별자가 포함된 PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)를 단말(10)에게 전송함으로써, 단말(10)과 기지국(20)이 PAK 식별자(PAK_SN1)도 공유하게 된다. 이 때, 단말(10)과 기지국(20)에 의해 공유되는 PAK 식별자(PAK_SN1)는 8비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 즉, 기지국(20)이 PAK 식별자(PAK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 8비트의 사이즈가 되도록 하며, 보다 구체적으로 8비트의 PAK 식별자(PAK_SN1) 중에서 상위 4비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 4비트만이 유효하도록 한다. 또한, 하위 4비트는 PAK가 갱신될 때마다 기지국(20)에 의해 하나씩 증가된 후 모듈로 16을 한 값이 취해진다.
또한, 기지국(20)은 단말(10)로 PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)를 보낼 때 PAK 유효 시간(lifetime)을 함께 보냄으로써, 단말(10)과 기지국(20)이 PAK 유효 시간도 공유할 수 있다.
한편, 상기와 같은 RSA 기반의 인증이 수행된 후, 인증키의 식별자인 인증키 일련번호(AK Sequence Number), SA-ID(Security Association Identifier)와 각각의 SA마다 사용될 알고리즘들을 단말(10)과 기지국(20)이 알아야 되는데, 이를 위해 단말(10)과 기지국(20) 사이에 3-Way SA-TEK 교환 절차가 사용된다.
먼저, RSA 기반의 인증 정책을 통해 인증키를 도출한 기지국(20)은 단말(10)로 인증키의 일련번호(AK_SN1)와 유효 시간이 포함된 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(614)를 전송한다.
이를 수신한 단말(10)은 기지국(20)으로 단말(10) 자신이 지원 가능한 암호화 알고리즘들을 알려주기 위해서 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(615)를 전송한다.
다음, 단말(10)로부터 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(615)를 수신한 기지국(20)은 단말(10)에게 제공 가능한 primary SA와 다수개의 static SA들에 해당하는 SA-ID와 알고리즘을 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(616)를 통해 알려줌으로써 3-Way SA-TEK 절차가 완료된다.
이와 같은 절차를 통해, 단말(10)과 기지국(20)은 서로 인증키 식별자(AK_SN1)를 공유하며, 이 때 공유되는 인증키 식별자(AK_SN1)는 8비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 즉, 기지국(20)이 인증키 식별자(AK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 8비트의 사이즈가 되도록 하며, 보다 구체적으로 8비트의 인증키 식별자(AK_SN1) 중에서 상위 4비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 4비트만이 유효하도록 한다. 또한, 하위 4비트는 인증키가 갱신될 때마다 기지국(20)에 의해 하나씩 증가된 후 모듈로 16을 한 값이 취해진다.
한편, 단말(10)은 기지국(20)과 공유하고 있는 PAK 유효 시간이 만료되기 전에 RSA 기반의 재인증을 수행하여야 한다.
이를 위해 단말(10)은 PKMv2 RSA-Request 메시지(611-1)를 기지국(20)으로 보내 RSA 기반의 재인증을 시도한다.
기지국(20)은 단말(10)로부터 재인증 요청을 받아서 새로운 PAK2를 도출할 수 있는 pre-PAK2와 새로운 PAK2를 식별할 수 있는 PAK 식별자(PAK_SN2)를 할당하여 PKMv2 RSA_Reply 메시지(612-1)를 통해 단말(10)에게 전달한다.
다음, 기지국(20)에서 전송된 PKMv2 RSA-Reply 메시지(612)를 수신한 단말(10)에서 기지국(20)에 대한 검증이 성공하였을 경우, 단말(10)이 기지국(20)에게 PKMv2 RSA-Acknowledgement 메시지(613-1)를 전송함으로서 RSA 기반의 재인증 절차가 완료된다.
따라서, 단말(10)과 기지국(20)은 재인증을 통해 생성된 PAK2와 PAK 식별자(PAK_SN2)에 대해서도 서로 공유할 수 있고, 또한, PAK2를 통해 인증키(AK2)를 도출할 수 있으므로 동일한 인증키(AK2)도 새로이 공유할 수 있다.
여기서, 기지국(20)은 새로운 PAK 식별자(PAK_SN2)에 대해 이전의 PAK 식별자(PAK_SN1)와 마찬가지로 8비트의 사이즈가 되도록 하며, RSA 기반 인증 절차가 성공적으로 완료되어 새로운 PAK 식별자(PAK_SN2)를 생성할 때마다 PAK 식별자(PAK_SN2)의 하위 4비트를 1씩 증가시키고 모듈로(modulo) 16을 취하여 생성한다. 즉, 이전의 PAK 식별자(PAK_SN1)가 예를 들어 '00001001'인 경우, 새로이 할당되는 PAK 식별자(PAK_SN2)는 '00001010'의 값을 갖는다. 이처럼 RSA 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 PAK 식별자(PAK_SN1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국 (20)이 동시에 두 개의 PAK(PAK1, PAK2)를 가지게 되는데, 각각의 PAK에 대해 서로 다른 PAK 식별자(PAK_SN1, PAK_SN2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 PAK를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
한편, 단말(10)과 기지국(20)은 RSA 기반의 재인증 절차를 완료한 후에 다시 3-Way SA-TEK 교환 절차를 수행한다.
RSA 기반의 재인증을 통해 인증키(AK2)를 도출한 기지국(20)은 단말(10)로 새로운 인증키(AK2)를 식별하기 위한 인증키 식별자에 해당하는 인증키 일련번호(AK_SN2)가 포함된 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(614-1)를 전송한다.
이를 수신한 단말(10)이 기지국(20)으로 단말(10) 자신이 지원 가능한 암호화 알고리즘들을 알려주기 위해서 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(615-1)를 전송하면, 기지국(20)은 단말(10)에게 제공 가능한 primary SA와 다수개의 static SA들에 해당하는 SA-ID와 알고리즘을 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(616-1)를 통해 알려줌으로써 재인증을 위한 3-Way SA-TEK 절차가 완료된다.
이와 같은 절차를 통해, 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 인증키(AK2)에 대한 인증키 식별자(AK_SN2)를 공유하며, 이 때 공유되는 인증키 식별자(AK_SN2)도 이전의 인증키 식별자(AK_SN1)와 마찬가지로 8비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 이 때, 기지국(20)이 인증키 식별자(AK_SN2)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 새로 운 인증키 식별자(AK_SN2)를 생성할 때마다 인증키 식별자(AK_SN2)의 하위 4비트를 1씩 증가시키고 모듈로 16을 취하여 생성한다. 예를 들어, 이전의 인증키 식별자(PAK_SN1)가 '00000011'인 경우, 새로이 할당되는 인증키 식별자(AK_SN2)는 '00000100'의 값을 갖는다. 이처럼 RSA 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 인증키 식별자(AK_SN1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 인증키(AK1, AK2)를 가지게 되는데, 각각의 인증키에 대해 서로 다른 인증키 식별자(AK_SN1, AK_SN2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 인증키를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
한편, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서 EAP 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서는 단말(10)과 기지국(20)이 인증 정책으로써 EAP 기반의 인증 방식을 선택한 경우, 단말(10)과 기지국(20) 사이에서는 PKMv2 EAP-Start 메시지(411)와 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(412)가 사용된다. 게다가, 선택적으로 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(413)가 사용될 수도 있다.
먼저, 단말(10)은 망의 EAP 메소드(method) 프로토콜에게 EAP 기반 인증 절차의 시작을 통보하기 위하여 기지국(20)으로 PKMv2 EAP-start 메시지(411)를 전송한다.
이를 수신한 기지국(20)은 망의 EAP 메소드 프로토콜에 EAP 인증 절차 시작을 통보한다. 그 후, EAP 메소드 프로토콜의 절차에 따라 여러 번의 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(412)가 단말(10)과 기지국(20) 사이에서 전달된다. 즉, 단말(10)과 기지국(20)의 MAC(Medium Access Control)은 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(412)를 통해 EAP 메소드에서 사용되는 EAP 페이로드(payload)만을 단순하게 상대 노드에 전달한다. EAP 기반 인증이 성공되었을 경우 단말(10)은 이를 기지국(20)으로 통보하기 위해서 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(413)를 전송한다. 경우에 따라서는 이 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(413)를 전송하지 않고도 EAP 기반 인증 절차가 완료될 수 있다.
사용하는 EAP 메소드가 EAP-TLS(Transport Layer Security)와 같이 키를 생성하는 프로토콜인 경우에는, 이 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 AAA-key1을 공유할 수 있게 되고, 이러한 AAA-key1을 통해 각각 PMK1(Pairwise Master Key)을 도출하여 또한 단말(10)과 기지국(20)이 PMK1을 공유하게 된다. 또한, 단말(10)과 기지국(20)은 각각 공유하고 있는 PMK1을 통해 인증키(AK1)를 도출할 수 있으므로 동일한 인증키(AK1)를 각각 공유할 수 있다.
한편, 상기와 같은 EAP 기반의 인증이 수행된 후, 인증키의 식별자인 인증키 일련번호(AK Sequence Number), SA-ID(Security Association Identifier)와 각각의 SA마다 사용될 알고리즘들을 단말(10)과 기지국(20)이 알아야 되는데, 이를 위해 단말(10)과 기지국(20) 사이에 3-Way SA-TEK 교환 절차가 사용된다.
먼저, EAP 기반의 인증 정책을 통해 인증키(AK1)를 도출한 기지국(20)은 단말(10)로 PMK 유효 시간과 인증키의 일련번호(AK_SN1)가 포함된 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(414)를 전송한다.
이로써, 단말(10)과 기지국(20)이 PMK 유효 시간도 공유할 수 있게 된다. 이 때, 기지국(20)은 PMK 유효 시간에 대해 EAP 메소드 프로토콜로부터 받거나 사업자가 규정한 값을 사용함으로써, 어떠한 경우에도 PMK 유효 시간이 할당되지 않는 경우가 없게 된다.
이를 수신한 단말(10)은 기지국(20)으로 단말(10) 자신이 지원 가능한 암호화 알고리즘들을 알려주기 위해서 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(415)를 전송한다.
다음, 단말(10)로부터 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(415)를 수신한 기지국(20)은 단말(10)에게 제공 가능한 primary SA와 다수개의 static SA들에 해당하는 SA-ID와 알고리즘을 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(416)를 통해 알려줌으로써 3-Way SA-TEK 절차가 완료된다.
이와 같은 절차를 통해, 단말(10)과 기지국(20)은 서로 인증키 식별자(AK_SN1)를 공유하며, 이 때 공유되는 인증키 식별자(AK_SN1)는 8비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 즉, 기지국(20)이 인증키 식별자(AK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 8비트의 사이즈가 되도록 하며, 보다 구체적으로 8비트의 인증키 식 별자(AK_SN1) 중에서 상위 4비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 4비트만이 유효하도록 한다. 또한, 하위 4비트는 인증키가 갱신될 때마다 기지국(20)에 의해 하나씩 증가된 후 모듈로 16을 한 값이 취해진다.
한편, 단말(10)은 기지국(20)은 공유하고 있는 PMK 유효 시간이 만료되기 전에 EAP 기반의 재인증을 수행하여야 한다.
이를 위해 단말(10)은 망의 EAP 메소드(method) 프로토콜에게 EAP 기반의 재인증 절차의 시작을 통보하기 위하여 기지국(20)으로 PKMv2 EAP-start 메시지(411-1)를 전송한다.
이를 수신한 기지국(20)은 망의 EAP 메소드 프로토콜에 EAP 재인증 절차 시작을 통보한다. 그 후, EAP 메소드 프로토콜의 절차에 따라 여러 번의 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(412-1)가 단말(10)과 기지국(20) 사이에서 전달된다. EAP 기반 인증이 성공되었을 경우 단말(10)은 이를 기지국(20)으로 통보하기 위해서 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(413-1)를 전송한다. 경우에 따라서는 이 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(413-1)를 전송하지 않고도 EAP 기반 인증 절차가 완료될 수 있다.
이 과정에서 단말(10)과 기지국(20)은 AAA-key2를 공유할 수 있게 되고, 이러한 AAA-key2를 통해 각각 새로운 PMK2를 도출하여 단말(10)과 기지국(20)이 PMK2를 공유하게 된다. 또한, 단말(10)과 기지국(20)은 각각 공유하고 있는 PMK2를 통 해 새로운 인증키(AK2)를 도출할 수 있으므로 동일한 인증키(AK2)를 각각 공유할 수 있다. 한편, EAP 기반의 인증 정책에서는 재인증이 수행되어 새로운 PMK2가 생성되어 공유되는 경우, 상위의 EAP 메소드 프로토콜에서는 이전의 PMK1은 제거되고 새로운 PMK2만 사용되는 것으로 설정하므로, 단말(10)과 기지국(20)의 MAC에서도 이러한 상위 EAP 메소드 프로토콜 특징을 수용할 경우 2개의 PMK, 즉 PMK1과 PMK2를 식별하기 위한 식별자가 별도로 존재하지 않아도 된다. 즉, PMK 식별자에 대해서는 별도의 정의가 필요하지 않은 것이다.
한편, 단말(10)과 기지국(20)은 EAP 기반의 재인증 절차를 완료한 후에 다시 재인증을 위한 3-Way SA-TEK 교환 절차를 수행한다.
EAP 기반의 재인증을 통해 인증키(AK2)를 도출한 기지국(20)은 단말(10)로 새로운 인증키(AK2)를 식별하기 위한 인증키 식별자에 해당하는 인증키 일련번호(AK_SN2)와 PMK 유효 시간이 포함된 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(414-1)를 전송한다.
이를 수신한 단말(10)이 기지국(20)으로 단말(10) 자신이 지원 가능한 암호화 알고리즘들을 알려주기 위해서 PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(415-1)를 전송하면, 기지국(20)은 단말(10)에게 제공 가능한 primary SA와 다수개의 static SA들에 해당하는 SA-ID와 알고리즘을 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(416-1)를 통해 알려줌으로써 재인증을 위한 3-Way SA-TEK 절차가 완료된다.
이와 같은 절차를 통해, 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 인증키(AK2)에 대한 인증키 식별자(AK_SN2)를 공유하며, 이 때 공유되는 인증키 식별자(AK_SN2)도 이전의 인증키 식별자(AK_SN1)와 마찬가지로 8비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 이 때, 기지국(20)이 인증키 식별자(AK_SN2)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 새로운 인증키 식별자(AK_SN2)를 생성할 때마다 인증키 식별자(AK_SN2)의 하위 4비트를 1씩 증가시키고 모듈로 16을 취하여 생성한다. 예를 들어, 이전의 인증키 식별자(AK_SN1)가 '00000010'인 경우, 새로이 할당되는 인증키 식별자(AK_SN2)는 '00000011'의 값을 갖는다. 이처럼 EAP 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 인증키 식별자(AK_SN1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 인증키(AK1, AK2)를 가지게 되는데, 각각의 인증키에 대해 서로 다른 인증키 식별자(AK_SN1, AK_SN2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 인증키를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 종래의 IEEE 802.16e 무선 MAN 기반 휴대 인터넷 서비스의 PKMv2에서 정의된 각 키들의 식별자(PAK 식별자와 인증키 식별자)와 PMK 유효 시간의 잘못된 문제점이 해결된다. 즉, EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시간에 대한 정의가 되어 있는 경우에는 정의된 유효시간을 사용하면 되지만, 그렇지 않은 경우, 즉 EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시 간이 정의되어 있지 않은 경우에는 사업자가 규정한 PMK 유효 시간을 사용함으로써 EAP 기반의 재인증이 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, PAK 식별자 및 인증키 식별자들의 사이즈를 64비트에서 8비트로 줄임으로써 무선 구간에서 식별자 전송 시의 효율성을 높였다.
또한, PMK에 의해 도출되는 인증키 식별자를 EAP session ID값을 이용하지 않고 인증키가 갱신될 때마다 1씩 증가되도록 기지국(10)이 생성하여 단말(10)에게 할당함으로써 인증키 식별자를 통해 2개의 인증키에 대한 식별이 가능하게 되었다.
한편, 상기에서는 RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차가 어느 하나만 수행되는 경우에 대해서 설명하였으며, 이하 RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반의 인증 절차가 모두 수행되는 경우에 대해서 설명한다.
RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반의 인증절차가 모두 수행되는 경우에는, 먼저 도 3을 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 RSA 인증 절차(311, 312, 313)를 통해서 단말(10)과 기지국(20)이 PAK1, PAK 유효 시간(lifetime) 그리고 PAK 식별자(PAK_SN1)를 공유하게 되고, 그 후에 도 4를 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 EAP 인증 절차(411, 412, 413)를 통해서 PMK1을 공유하게 된다. 여기에서, EAP 인증 절차(411, 412, 413) 대신에 인증된 EAP 인증 절차가 수행될 경우에 있어서, 인증된 EAP 인증 절차를 통해서 PMK1 을 공유하게 된다.
인증된 EAP 인증 절차에는 PKMv2 EAP-Start 메시지(411)와 선택적으로 PKMv2 EAP-Trasnfer-Complete 메시지(413)가 사용된다. 하지만, EAP 인증 절차 중의 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(412) 대신에 메시지 인증 기능이 추가된 PKMv2 Authenticated-EAP-Transfer 메시지가 사용되는 것이다. 이와 같이 공유되는 PAK1과 PMK1을 결합하여 인증키(AK1)가 도출되므로, 단말(10)과 기지국(20)은 마찬가지로 인증키(AK1)도 공유하게 된다. 이 때, 단말(10)과 기지국(20)에서 서로 공유되는 PAK 식별자(PAK_SN1)는 앞에서 설명한 바와 마찬가지로 8비트의 사이즈를 가지며, 상위 4비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 4비트만이 유효하도록 생성된다. 하지만, PMK 식별자는 존재하지 않는다.
그 후, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 마찬가지로, 3-Way SA-TEK 교환 절차를 통해 기지국(20)에서 인증키 일련번호(AK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당하여 서로 공유하게 된다. 이 때, 단말(10)과 기지국(20)에서 서로 공유되는 인증키 식별자(AK_SN1)는 앞에서 설명한 바와 마찬가지로 8비트의 사이즈를 가지며, 상위 4비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 4비트만이 유효하도록 생성된다.
상기 RSA 기반 인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 PAK 유효 시간을 공유하게 되고 상기 3-Way SA-TEK 교환 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 PMK 유효 시간을 공유하게 된다.
상기한 바와 같이 RSA 기반 인증 절차와 EAP 기반 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반 인증 절차를 동시에 수행하는 경우에 있어서, 이전의 PAK 유효 시간과 PMK 유효 시간이 독립적인 값이기 때문에 RSA 기반 재인증 절차나 EAP 기반 재인증 절차가 독립적으로 발생할 수 있다.
PAK 유효 시간이 만료되기 전에 RSA 기반 재인증 절차를 수행하게 되는데, RSA 기반 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 PAK2와 새로운 PAK 식별자(PAK_SN2)를 공유하게 되고, 후에 연달아 수행되는 3-Way SA-TEK 절차를 통해 새로운 인증키 식별자(AK_SN2)를 공유하게 되고 기존에 공유하고 있던 PMK1을 가지고 새로운 인증키(AK2)를 생성하고 공유하게 된다.
PMK 유효 시간이 만료되기 전에 EAP 기반 재인증 절차를 수행하게 되는데, EAP 기반 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 PMK2를 공유하게 되고, 후에 연달아 수행되는 3-Way SA-TEK 절차를 통해 새로운 인증키 식별자(AK_SN2)를 공유하게 되고 기존에 공유하고 있던 PAK1과 PAK 식별자(PAK_SN1)를 가지고 새로운 인증키(AK2)를 생성하고 공유하게 된다.
이와 같이 다양한 재인증 절차를 수행하였을 경우에 PAK 식별자(PAK_SN1, PAK_SN2)를 가지고 두 개의 PAK(PAK1, PAK2)를 구별하고, 인증키 식별자(AK_SN1, AK_SN2)를 가지고 두 개의 인증키(AK1, AK2)를 구별할 수 있게 된다. 여기에서, EAP 기반 재인증의 경우 새로운 PMK(PMK2)가 생성되었을 때 기존의 PMK(PMK1)를 바 로 폐기하고 새로이 생성된 PMK(PMK2)를 바로 사용하는 상위 EAP 인증 프로토콜 특성을 단말(10)과 기지국 MAC(20)에서도 적용할 경우에는 단말(10)과 기지국(20)이 어떠한 순간에도 하나의 PMK만을 공유하고 있기 때문에 PMK 식별자가 필요하지 않게 된다. 또한, 이 때의 PAK 식별자(PAK_SN2)와 인증키 식별자(AK_SN2)가 8비트의 사이즈를 갖도록 설정된다.
이와 같은 재인증 절차에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 앞에서 설명한 내용을 참조하는 경우 쉽게 이해될 수 있으므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 종래의 IEEE 802.16e 무선 MAN 기반 휴대 인터넷 서비스의 PKMv2에서 정의된 각 키들의 식별자와 PMK 유효시간의 잘못된 문제점이 해결된다. 즉, EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시간에 대한 정의가 되어 있는 경우에는 정의된 유효시간을 사용하면 되지만, 그렇지 않은 경우, 즉 EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시간이 정의되어 있지 않은 경우에는 사업자가 규정한 PMK 유효 시간을 사용함으로써 EAP 기반의 재인증이 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, PAK 식별자와 인증키 식별자들의 사이즈를 64비트에서 8비트로 줄임으로써 무선 구간에서 식별자 전송 시의 효율성을 매우 높였다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에서 인증키 식별자를 할당하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서 PKMv2의 인증키 관련 파라미터 집합의 구성을 보여주는 테이블을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 RSA 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
본 발명의 제2 실시예에서 수행되는 인증 정책과 이에 따른 인증키를 비롯한 각종 키의 식별자를 할당하는 방법은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예에서와 유사하므로, 본 발명의 제2 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예에서와 다른 내용에 대해서만 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서도 단말(10)과 기지국(20)이 인증 정책으로써 RSA 기반의 인증 방식을 선택할 경우, 단말(10)과 기지국(20)은 PKMv2 RSA-Request 메시지(811), PKMv2 RSA-Reply 메시지(812)와 PKMv2 RSA-Acknowledgement 메시지(813)를 사용하여 기지국(20)과 단말(10)에 대한 상호 인증을 수행한다.
이러한 상호 인증이 성공하게 되면 단말(10)과 기지국(20)은 PKMv2 RSA-Reply 메시지(812)를 통해 pre-PAK1, PAK 유효 시간(lifetime) 그리고 PAK 식별자(PAK_SN1)를 공유하게 된다. 또한, 단말(10)과 기지국(20)은 서로 공유하고 있는 pre-PAK1을 통해 각각 PAK1(Primary AK)을 도출하여 공유하고, 이러한 PAK1을 통해 인증키(AK1)를 도출할 수 있으므로 또한 동일한 인증키(AK1)를 공유할 수 있다. 이 때, 단말(10)과 기지국(20)에 의해 공유되는 PAK 식별자(PAK_SN1)는 4비트의 사이즈를 가지도록 설정된다. 즉, 기지국(20)이 PAK 식별자(PAK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 4비트의 사이즈가 되도록 하며, 보다 구체적으로 4비트의 PAK 식별자(PAK_SN1) 중에서 상위 2비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 2비트만이 유효하도록 한다. 또한, 하위 2비트는 PAK가 갱신될 때마다 기지국(20)에 의해 하나씩 증가된 후 모듈로 4를 한 값이 취해진다.
또한, 단말(10)과 기지국(20)은 본 발명의 제1 실시예에서와 마찬가지로 3-Way SA-TEK 교환 절차, 특히 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(814)를 통해 인증키 일련번호(AK_SN1)를 공유하게 된다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에서와 다른 점은 인증키 일련번호(AK_SN1)가 상기한 PAK 식별자(PAK_SN1)와 동일하게 할당된다는 점이다. 즉, 기지국(20)은 인증키 일련번호(AK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당할 때 이미 할당된 PAK 식별자(PAK_SN1)의 값을 그대로 사용하여 할당한다. 따라서, 인증키 일련번호(AK_SN1)도 4비트의 사이즈를 가지며, 보다 구체적으로 4비트의 인증키 일련번호(AK_SN1) 중에서 상위 2비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 2비트가 PAK 식별자(PAK_SN1)와 동일하도록 설정된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예가 본 발명의 제1 실시예와 또 다른 점은 인증키를 식별하기 위해 상기한 인증키 일련번호(AK_SN1)를 사용하는 것이 아니라 인증키 식별자(AK Identification:AKID1)가 사용되고, 이 인증키 식별자(AKID1)는 이미 할당되어 공유되거나 사전에 미리 알려져 있는 인증키 일련번호(AK_SN1), 인증키(AK1), 단말 MAC 주소(SSID) 및 기지국 식별자(BSID)를 사용하여 생성한다는 점이다. 단말 MAC 주소(SSID)와 기지국 식별자(BSID)는 사전에 미리 알려져 있는 값이므로, RSA 기반 인증 절차와 3-Way SA-TEK 교환 절차를 거친 후에 공유되는 인증키(AK1)와 인증키 일련번호(AK_SN1)가 결정되면 이에 대응되는 인증키 식별자(AKID1)도 결정되어 단말(10)과 기지국(20)에서 서로 공유될 수 있다.
한편, 단말(10)은 기지국(20)은 서로 공유하고 있는 PAK 유효 시간이 만료되기 전에 RSA 기반의 재인증을 수행하여 새로운 PAK2, 인증키(AK2) 및 PAK 식별자(PAK_SN2)를 생성하여 서로 공유하여야 함은 본 발명의 제1 실시예에서 이미 설명한 바와 같다. 즉, 단말(10)과 기지국(20)이 PKMv2 RSA-Request 메시지(811-1), PKMv2 RSA-Reply 메시지(812-1)와 PKMv2 RSA-Acknowledgement 메시지(813-1)를 사용하여 기지국(20)과 단말(10)에 대한 상호 인증을 수행한 후, 새로운 PAK2, 인증키(AK2) 및 PAK 식별자(PAK_SN2)를 공유할 수 있음은 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
다만, 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)에서 새로이 공유되는 PAK 식별자(PAK_SN2)가 4비트의 사이즈를 가지도록 할당되는 것이 다르다. 즉, 상위 2비 트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 2비트만이 유효하도록 할당되고, RSA 기반 인증 절차가 성공적으로 완료되어 새로운 PAK 식별자(PAK_SN2)를 생성할 때마다 PAK 식별자(PAK_SN2)의 하위 2비트를 1씩 증가시키고 모듈로(modulo) 4를 취하여 생성한다는 점이 다르다. 예를 들어, 이전의 PAK 식별자(PAK_SN1)가 '0001'인 경우, 새로이 할당되는 PAK 식별자(PAK_SN2)는 '0010'의 값을 갖는다. 이처럼 RSA 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 PAK 식별자(PAK_SN1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 PAK(PAK1, PAK2)를 가지게 되는데, 각각의 PAK에 대해 서로 다른 PAK 식별자(PAK_SN1, PAK_SN2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 PAK를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
또한, 단말(10)과 기지국(20)이 재인증을 위한 3-Way SA-TEK 교환 절차를 수행하여 새로운 인증키 일련번호(AK_SN2)를 생성하여 서로 공유하여야 함은 본 발명의 제1 실시예에서 이미 설명한 바와 같다. 즉, 단말(10)과 기지국(20)이 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(814-1), PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(815-1) 및 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(816-1)를 사용하여 새로운 인증키 식별자(AK_SN2)를 공유할 수 있음은 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
다만, 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)에서 새로이 공유되는 인증 키 일련번호(AK_SN2)가 PAK 식별자(PAK_SN2)와 동일한 값을 가지도록 할당되는 것이 다르다. 즉, 인증키 일련번호(AK_SN2) 중에서 상위 2비트는 0으로 항상 세팅되고 나머지 하위 2비트가 PAK 식별자(PAK_SN2)와 동일하도록 설정된다.
이와 같이, 재인증 절차를 통해 새로이 공유되는 인증키(AK2)와 인증키 일련번호(AK_SN2)에 의해 실제로 인증키(AK2)를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자(AKID2)도 생성되어 단말(10)과 기지국(20)에서 공유될 수 있다. 이처럼 RSA 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 인증키 식별자(AKID1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 인증키(AK1, AK2)를 가지게 되는데, 각각의 인증키에 대해 서로 다른 인증키 식별자(AKID1, AKID2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 인증키를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
한편, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 EAP 기반의 인증 정책에 따른 인증 절차 흐름도이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템에서도 단말(10)과 기지국(20)이 인증 정책으로써 EAP 기반의 인증 방식을 선택할 경우, 단말(10)과 기지국(20)은 PKMv2 EAP-Start 메시지(711)와 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(712)를 사용하여 기지국(20)과 단말(10)에 대한 인증을 수행한다. 게다가, 선택적으로 PKMV2 EAP-Transfer-Complete 메시지(713)가 사용될 수도 있 다.
이러한 인증이 성공하게 되면 단말(10)과 기지국(20)은 PMK1과, 이러한 PMK1을 통해 도출되는 인증키(AK1)를 공유하게 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 EAP 기반의 인증 정책에 따라 재인증시 PMK가 새로이 생성되는 경우 이전의 PMK는 제거하고 하나의 PMK만 남겨서 사용하는 것으로 설정하였으므로, 2개의 PMK가 존재하는 경우가 없게 되어 PMK 식별자(PMK Sequence Number:PMK_SN)에 대해서는 규정하지 않았다.
그러나, 본 발명의 제2 실시예에서는 EAP 기반의 인증 정책에 따라 상위의 EAP 메소드 프로토콜에서는 재인증시 PMK가 새로이 생성되는 경우 이전의 PMK는 제거하고 하나의 PMK만 남겨서 사용하는 것으로 설정하지만, 단말(10)과 기지국(20)의 MAC 계층에서는 재인증시 여전히 이전의 PMK와 새로이 생성되는 PMK가 저장 관리하기 때문에 이들을 식별할 PMK 식별자(PMK_SN)에 대해 규정하고 있다.
따라서, 기지국(20)은 PMK를 식별하기 위한 PMK 식별자(PMK_SN1)를 생성하지만 EAP 기반의 인증 절차를 통해서 단말(10)로 할당하지는 않는다. 여기서, 기지국(20)에 생성되는 PMK 식별자(PMK_SN1)도 앞에서 설명한 PAK 식별자(PAK_SN)와 마찬가지로 4비트의 사이즈를 가지도록 설정되지만, 구체적으로는 4비트의 PMK 식별자(PMK_SN1) 중에서 하위 2비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 상위 2비트만이 유효하도록 하여 PAK 식별자(PAK_SN)와는 그 사용되는 위치가 다르도록 한다. 또한, 상위 2비트는 PMK가 갱신될 때마다 기지국(20)에 의해 하나씩 증가된 후 모듈로 4를 한 값이 취해진다. 이것은 RSA 기반의 인증과 EAP 기반의 인증을 모두 수행하는 경우를 대비한 것으로 추후 설명하기로 한다.
다음, 단말(10)과 기지국(20)은 도 6을 참조하여 설명한 본 발명의 제2 실시예의 RSA 기반의 인증 절차에서와 유사하게 3-Way SA-TEK 교환 절차, 특히 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(714)를 통해 인증키 일련번호(AK_SN1)를 공유하게 되고, PMK 식별자(PMK_SN1)와 동일한 4비트의 값이 인증키 일련번호(AK_SN1)로 할당된다. 기지국(20)이 PMK 식별자를 단말(10)에게 전달하기 위해서 EAP 기반 인증 절차를 사용하지 않고 3-way SA-TEK 교환 절차를 사용한다. 따라서, 인증키 일련번호(AK_SN1)도 4비트의 사이즈를 가지며, 보다 구체적으로 4비트의 인증키 일련번호(AK_SN1) 중에서 하위 2비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 상위 2비트가 PMK 식별자(PMK_SN1)와 동일하도록 설정된다.
여기서, 기지국(20)이 PMK 식별자(PMK_SN1)와 동일한 값의 인증키 일련번호(AK_SN1)를 단말(10)로 할당하여 서로 공유하게 되므로, 단말(10)에서는 기지국(20)에서 할당하는 인증키 일련번호(AK_SN1)를 통해 간접적으로 PMK 식별자(PMK_SN1)를 알 수가 있어, 결과적으로 단말(10)과 기지국(20)이 PMK 식별자(PMK_SN1)에 대해서도 서로 공유하게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예의 RSA 기반의 인증 절차에서와 마찬가지로, 본 발명의 제1 실시예에서와 달리 인증키를 식별하기 위해 상기한 인증키 일련번호(AK_SN1)를 사용하는 것이 아니라 인증키 식별자(AKID1)를 사용하고, 이 인증키 식별자(AKID1)는 인증키 일련번호(AK_SN1), 인증키(AK1), 단말 MAC 주소(SSID) 및 기지국 식별자(BSID)를 사용하여 생성한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예의 EAP 기반의 인증 절차에서도 인증키(AK1)와 인증키 일련번호(AK_SN1)가 결정되면 이에 대응되는 인증키 식별자(AKID1)도 결정되어 단말(10)과 기지국(20)에서 서로 공유될 수 있다.
게다가, 기지국(20)은 3-way SA-TEK 교환 절차 중의 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(716)를 통해 PMK 유효 시간(lifetime)을 단말(10)에게 전달한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예의 RSA 기반의 인증 절차와 동일하게 단말(10)이 기지국(20)과 서로 공유하고 있는 PMK 유효 시간이 만료되기 전에 EAP 기반의 재인증을 수행하여 새로운 PMK2 및 인증키(AK2)를 생성하여 서로 공유하여야 한다. 즉, 단말(10)과 기지국(20)이 PKMv2 EAP-Start 메시지(711-1) 및 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(712-1)와 경우에 따라서 선택적으로 PKMv2 EAP-Transfer-Complete 메시지(713-1)를 사용하여 기지국(20)과 단말(10)에 대한 상호 장치 인증 또는 사용자 인증을 수행한 후, 새로운 PMK2와 인증키(AK2)를 공유할 수 있다.
다음, 단말(10)과 기지국(20)이 재인증을 위한 3-Way SA-TEK 교환 절차를 수 행하여 새로운 인증키 일련번호(AK_SN2)를 생성하여 서로 공유할 수 있는 것은 본 발명의 제2 실시예의 RSA 기반의 인증 절차에서 이미 설명한 바와 같다. 즉, 단말(10)과 기지국(20)이 PKMv2 SA-TEK-Challenge 메시지(714-1), PKMv2 SA-TEK-Request 메시지(715-1) 및 PKMv2 SA-TEK-Response 메시지(716-1)를 사용하여 새로운 인증키 일련번호(AK_SN2)를 공유할 수 있다. 이 때, 기지국(20)에 의해 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)에서 새로이 공유되는 인증키 일련번호(AK_SN2)가 PMK 식별자(PMK_SN2)와 동일한 값을 가지도록 할당된다. 여기서, 기지국(20)은 재인증 절차를 통해 기지국(20)에서 새로이 생성되는 PMK 식별자(PMK_SN2)가 이전의 PMK 식별자(PMK_SN1)와 마찬가지로 4비트의 사이즈를 가지도록 하지만, EAP 기반 인증 절차가 성공적으로 완료되어 새로운 PMK 식별자(PMK_SN2)가 생성되었으므로 PMK 식별자(PMK_SN2)의 상위 2비트를 1씩 증가시키고 모듈로 4를 취하여 생성한다. 예를 들어, 이전의 PMK 식별자(PMK_SN1)가 '0010'인 경우, 새로이 할당되는 PMK 식별자(PMK_SN2)는 '0011'의 값을 갖는다. 이처럼 EAP 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 PMK 식별자(PMK_SN1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 PMK(PMK1, PMK2)를 가지게 되는데, 각각의 PMK에 대해 서로 다른 PMK 식별자(PMK_SN1, PMK_SN2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 PMK를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
그 후, 단말(10)은 기지국(20)과 서로 공유하게 되는 인증키 일련번호(AK_SN2)를 통해 간접적으로 새로운 PMK 식별자(PMK_SN2)를 알 수가 있어, 결과적으로 단말(10)과 기지국(20)이 PMK 식별자(PMK_SN2)에 대해서도 서로 공유하게 된다. 왜냐하면, 인증키 일련번호(AK_SN2)와 새로운 PMK 식별자(PMK_SN2)가 동일하기 때문이다. 따라서, 이전의 PMK1과 새로운 PMK2를 식별하기 위한 PMK 식별자(PMK_SN1, PMK_SN2)가 별도로 존재하여 공유될 수 있다.
다음, 재인증 절차를 통해 새로이 공유되는 인증키(AK2)와 인증키 일련번호(AK_SN2)에 의해 실제로 인증키(AK2)를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자(AKID2)도 생성되어 단말(10)과 기지국(20)에서 공유될 수 있다. 이처럼 EAP 기반 재인증이 성공한 경우에 있어서, 이전 인증키 식별자(AKID1)가 만료되기 전까지 단말(10)과 기지국(20)이 동시에 두 개의 인증키(AK1, AK2)를 가지게 되는데, 각각의 인증키에 대해 서로 다른 인증키 식별자(AKID1, AKID2)를 가지고 있기 때문에 두 개의 인증키를 쉽게 구별 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기에서는 RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차가 어느 하나만 수행되는 경우에 대해서 설명하였으며, 이하 RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반의 인증 절차가 모두 수행되는 경우에 대해서 설명한다.
RSA 기반의 인증 절차와 EAP 기반의 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반의 인증 절차가 모두 수행되는 경우에는 먼저 도 6을 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 RSA 인증 절차(611, 612, 613)를 통해서 단말(10)과 기지국(20)이 PAK1, PAK 유효 시간(lifetime) 그리고 PAK 식별자(PAK_SN1)를 공유하게 되고, 그 후에 도 7을 참조하여 설명한 바와 마찬가지로 EAP 인증 절차(711, 712, 713)를 통해서 PMK1을 공유하게 된다. 여기에서, EAP 인증 절차(711, 712, 713) 대신에 인증된 EAP 인증 절차가 수행될 경우에 있어서, 인증된 EAP 인증 절차를 통해서 PMK1 을 공유하게 된다. 인증된 EAP 인증 절차에는 PKMv2 EAP-Start 메시지(711)과 선택적으로 PKMv2 EAP-Trasnfer-Complete 메시지(713)이 사용된다. 하지만, EAP 인증 절차중의 PKMv2 EAP-Transfer 메시지(712) 대신에 메시지 인증 기능이 추가된 PKMv2 Authenticated-EAP-Transfer 메시지가 사용되는 것이다.
이와 같이 공유되는 PAK1과 PMK1을 결합하여 인증키(AK1)가 도출되므로, 단말(10)과 기지국(20)은 마찬가지로 인증키(AK1)도 공유하게 된다. 이 때, 단말(10)과 기지국(20)에서 서로 공유되는 PAK 식별자(PAK_SN1)는 앞에서 설명한 바와 마찬가지로 4비트의 사이즈를 가지며, 상위 2비트는 0으로 항상 세팅하고 나머지 하위 2비트만이 유효하도록 생성된다.
그 후, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 마찬가지로, 3-Way SA-TEK 교 환 절차를 통해 기지국(20)에서 인증키 일련번호(AK_SN1)를 생성하여 단말(10)로 할당하여 서로 공유하게 된다. 이 때, 기지국(20)은 RSA 기반의 인증 절차를 통해 PAK 식별자(PAK_SN1)와 EAP 기반의 인증 절차를 통해 PMK 식별자(PMK_SN1)를 모두 가지고 있으므로, 인증키 일련변호(AK_SN1)는 PAK 식별자(PAK_SN1)와 PMK 식별자(PMK_SN1)의 비트 합으로 생성된다. 즉, PAK 식별자(PAK_SN1)는 4비트 중 하위 2비트를 사용하고 있고, PMK 식별자(PMK_SN1)는 4비트 중 상위 2비트를 사용하고 있으므로, 그 사용 비트가 서로 다르기 때문에 비트 합을 취하여도 인증키 일련번호(AK_SN1) 내에는 PAK 식별자(PAK_SN1)의 내용과 PMK 식별자(PMK_SN1)의 내용이 모두 나타나 있다.
이와 같이, 기지국(20)이 인증키 일련번호(AK_SN1)를 단말(10)로 할당하여 서로 공유하게 되므로, 단말(10)에서는 기지국(20)에서 할당하는 인증키 일련번호(AK_SN1)를 통해 간접적으로 PMK 식별자(PMK_SN1)를 알 수가 있어, 결과적으로 단말(10)과 기지국(20)이 PMK 식별자(PMK_SN1)에 대해서도 서로 공유할 수 있게 된다.
그 후, 인증키를 식별하기 위해 상기한 인증키 일련번호(AK_SN1)를 사용하는 것이 아니라 인증키 식별자(AKID1)를 사용하고, 이 인증키 식별자(AKID1)는 인증키 일련번호(AK_SN1), 인증키(AK1), 단말 MAC 주소(SSID) 및 기지국 식별자(BSID)를 사 용하여 생성하고, 이에 대해서는 이미 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 RSA 기반 인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 PAK 유효 시간을 공유하게 되고 상기 3-Way SA-TEK 교환 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 PMK 유효 시간을 공유하게 된다.
이와 같이 RSA 기반 인증 절차와 EAP 기반 인증 절차 또는 인증된 EAP 기반 인증 절차를 동시에 수행하는 경우에 있어서, 이전의 PAK 유효 시간과 PMK 유효 시간이 독립적인 값이기 때문에 RSA 기반 재인증 절차나 EAP 기반 재인증 절차가 독립적으로 발생할 수 있다.
만약, PAK 유효 시간이 만료되기 전에 RSA 기반 재인증 절차를 수행하게 되는데, RSA 기반 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 PAK2과 새로운 PAK 식별자(PAK_SN2)를 공유하게 되고, 후에 연달아 수행되는 3-Way SA-TEK 절차를 통해 새로운 인증키 일련번호(AK_SN2)를 공유하게 되며, 기존에 공유하고 있던 PMK1과 PMK 식별자(PMK_SN1)를 가지고 새로운 인증키(AK2)와 인증키 식별자(AKID2)를 생성하고 공유하게 된다.
만약, PMK 유효 시간이 만료되기 전에 EAP 기반 재인증 절차를 수행하게 되는데, EAP 기반 재인증 절차를 통해 단말(10)과 기지국(20)은 새로운 PMK2과 새로운 PMK 식별자(PMK_SN2)를 공유하게 되고, 후에 연달아 수행되는 3-Way SA-TEK 절차를 통해 새로운 인증키 일련번호(AK_SN2)를 공유하게 되고 기존에 공유하고 있던 PAK1과 PAK 식별자(PAK_SN1)를 가지고 새로운 인증키(AK2)와 인증키 식별자(AKID2)를 생성하고 공유하게 된다.
상기처럼 다양한 재인증 절차를 수행하였을 경우에 PAK 식별자(PAK_SN1, PAK_SN2)를 가지고 두개의 PAK(PAK1, PAK2)를 구별하고, PMK 식별자(PMK_SN1, PMK_SN2)를 가지고 두개의 PMK(PMK1, PMK2)를 구별하고, 인증키 식별자(AKID1, AKID2)를 가지고 두개의 인증키(AK1, AK2)를 구별하게 된다. 또한, 이 때의 PAK 식별자(PAK_SN2), PMK 식별자(PMK_SN2) 및 인증키 일련번호(AK_SN2)가 4비트의 사이즈를 갖도록 설정한다.
이와 같은 재인증 절차에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 앞에서 설명한 내용을 참조하는 경우 쉽게 이해될 수 있으므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 종래의 IEEE 802.16e 무선 MAN 기반 휴대 인터넷 서비스의 PKMv2에서 정의된 각 키들의 식별자와 PMK 유효시간의 잘못된 문제점이 해결된다. 즉, EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시간에 대한 정의가 되어 있는 경우에는 정의된 유효시간을 사용하면 되지만, 그렇지 않은 경우, 즉 EAP 메소드 프로토콜 내에 PMK 유효 시간이 정의되어 있지 않은 경우에는 사업자가 규정한 PMK 유효 시간을 사용함으로써 EAP 기반의 재인증이 효율 적으로 수행될 수 있다.
또한, PAK 식별자, PMK 식별자 및 인증키 식별자들의 사이즈를 64비트에서 4비트로 줄임으로써 무선 구간에서 식별자 전송 시의 효율성을 매우 높였다.
또한, 인증키 식별자를 결정하는 인증키 일련번호를 PAK 식별자 및 PMK 식별자에 의해 도출하고, 인증키가 갱신될 때마다 PAK 식별자 및 PMK 식별자를 1씩 증가하도록 기지국(10)이 생성하여 단말(10)에게 할당함으로써 인증키 식별자를 통해 2개의 인증키에 대한 식별이 가능하게 되었다.
한편, 상기한 RSA 나 EAP 기반의 인증을 통한 검증이 이루어진 단말(10)이 핸드오버를 수행할 경우에 현재 서비스를 받고 있는 기지국(20)에서의 인증키와 핸드오버된 기지국(21)에서의 인증키는 서로 다르게 된다. 이와 같이 서로 다른 인증키를 식별하기 위해서 인증키 식별자(AKID)가 사용된다. 이 인증키 식별자(AKID)가 상기한 바와 같이 인증키 일련번호(AK_SN), 인증키(AK), 단말 MAC 주소(SSID), 기지국 식별자(BSID)들을 가지고 생성되므로, 단말(10)이 핸드오버를 완료해도 핸드오버된 기지국(21)에서 별도로 RSA 기반 인증 절차나 EAP 기반 인증 절차를 수행하지 않아도 될 뿐만 아니라 인증키 식별자를 할당해 줄 필요가 없기 때문에 빠른 핸드오버도 가능하게 된다. 즉, 단말(10)의 핸드오버 시도가 성공한 경우, 핸드오버된 기지국(21)에서 단말(10)에게 별도로 인증키를 식별하기 위한 필드를 전송할 필요없이 원래 서비스를 제공받았던 기지국(20)에서의 인증키 식별자(AKIDold)와 핸드오버된 기지국에서의 인증키 식별자(AKIDnew)가 다르게 되어 핸드오 버된 기지국(21)에서 빠른 핸드오버가 가능해진다.
또한, 단말(10)의 핸드오버 시도가 성공하고 단말(10)과 핸드오버된 기지국(21) 사이의 RSA 기반 재인증이나 EAP 기반 재인증이 수행되지 않는 경우, 단말(10)이 핸드오버된 기지국(21)에서의 인증키 식별자로 핸드오버되기 전 기지국(20)에서 사용하였던 동일한 인증키 식별자를 사용한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
본 발명에 따르면 IEEE 802.16 무선 MAN 기반의 무선 휴대 인터넷 시스템에서 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, EAP 기반 인증을 수행할 경우 PMK 유효 시간을 EAP 메소드 프로토콜로부터 할당받거나 사업자가 규정할 수 있도록 하여 EAP 기반 재인증이 효율적으로 가능해진다.
둘째, PAK 식별자와 PMK 식별자 그리고 인증키 식별자를 기지국이 생성하고 단말에게 전달하여 공유함으로써 각각의 PAK, PMK 및 인증키에 대한 구별이 가능해진다.
셋째, PAK 식별자와 PMK 식별자 그리고 인증키 일련번호 모두의 사이즈를 줄임으로써 무선 구간에서 상기 식별자들을 전송함에 있어 적은 무선 자원만을 사용할 수 있어서 효과적인 무선 자원 이용이 가능해진다.
넷째, 제2 실시예에서 인증키 일련번호를 PAK 식별자와 PMK 식별자의 조합으 로 생성함으로써 별도의 PMK 식별자 전달 절차없이 인증키 일련번호를 가지고 PMK 식별자를 알 수 있다.
다섯째, 제2 실시예에서 인증키에 대한 인증키 일련번호와 인증키 식별자를 따로 관리함으로써, 인증키를 식별하기 위해서 무선 구간에서 사이즈가 작은 인증키 일련번호를 전송하게 되는 장점이 있다.
여섯째, 제2 실시예에서 단말의 핸드오버 시도가 성공한 경우 핸드오버된 기지국에서 빠른 핸드오버가 가능해진다.

Claims (31)

  1. 무선 휴대 인터넷 시스템에서 기지국이 단말과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법에 있어서,
    a) 상기 단말과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계;
    b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 생성하여 상기 단말로 전달하여 공유하는 단계;
    c) 상기 단말로부터의 재인증 요청에 따라 인증을 수행하여 상기 단말과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및
    d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 생성하여 상기 단말로 전달하여 공유하는 단계
    를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  2. 무선 휴대 인터넷 시스템에서 단말이 기지국과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법에 있어서,
    a) 상기 기지국과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계;
    b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 상기 기지국으로부터 전달받아서 공유하는 단계;
    c) 상기 기지국으로 재인증을 요청한 후, 상기 기지국과 인증을 수행하여 상기 기지국과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및
    d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자를 상기 기지국으로부터 전달받아서 공유하는 단계
    를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 단말이 RSA(Rivest Shamir Adleman) 기반의 인증을 수행하는 경우, 상기 a) 단계 및 상기 c) 단계에서 공유되는 인증키는 상기 RSA 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PAK(Primary Authorization Key)로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 단말이 EAP((Extensible Authentication Protocol) 기반의 인증을 수행하는 경우, 상기 a) 단계 및 상기 c) 단계에서 공유되는 인증키는 상기 EAP 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PMK(Pairwise Master Key)로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 a) 단계에서의 인증 수행 결과 상기 c) 단계의 재인증을 시작하기 위한 시간을 나타내는 PMK 유효시간을 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 PMK 유효시간은 상기 EAP 기반 인증을 수행하는 EAP 메소드(method) 프로토콜로부터 할당되는 값 또는 사업자가 규정한 값 중 어느 하나의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 인증 수행 결과 상기 단말과 공유하는 PAK를 식별하기 위한 PAK 식별자를 생성하여 상기 단말에 전달하여 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인증키 식별자 및 상기 PAK 식별자는 8비트의 사이즈의 값을 가지며, 8비트 중 상위 4비트는 "0"으로 세팅되고, 하위 4비트의 값이 식별에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인증키 식별자 및 상기 PAK 식별자의 값은 인증이 성공적으로 완료되어 새로운 인증키를 생성할 때마다 상기 기지국에 의해 상기 하위 4비트의 값이 1씩 증가된 후 모듈로(modulo) 16이 적용되어 상기 단말로 할당되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  10. 무선 휴대 인터넷 시스템에서 기지국이 단말과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법에 있어서,
    a) 상기 단말과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계;
    b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자－여기서 인증키 식별자는 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 단말로 전달되는 특정 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 단말과 공유하는 단계;
    c) 상기 단말로부터의 재인증 요청에 따라 인증을 수행하여 상기 단말과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및
    d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자－여기서 새로운 인증키 식별자는 상기 기지국에 의해 생성되어 상기 단말로 전달되는 새로운 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 단말과 공유하는 단계
    를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  11. 무선 휴대 인터넷 시스템에서 단말이 기지국과 공유하는 인증키를 식별하기 위한 식별자를 할당하는 방법에 있어서,
    a) 상기 기지국과 인증을 수행하여 인증키를 공유하는 단계;
    b) 상기 인증키를 식별하기 위한 인증키 식별자－여기서 인증키 식별자는 상기 기지국에서 생성되어 전달되는 특정 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 기지국과 공유하는 단계;
    c) 상기 기지국으로 재인증을 요청한 후, 상기 기지국과 인증을 수행하여 상기 기지국과 새로운 인증키를 공유하는 단계; 및
    d) 상기 새로운 인증키를 식별하기 위한 새로운 인증키 식별자－여기서 새로운 인증키 식별자는 상기 기지국에서 생성되어 전달되는 새로운 인증키 일련 번호에 의해 생성됨－를 상기 기지국과 공유하는 단계
    를 포함하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 단말이 RSA(Rivest Shamir Adleman) 기반의 인증을 수행하는 경우, 상기 a) 단계 및 상기 c) 단계에서 공유되는 인증키는 상기 RSA 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PAK(Primary Authorization Key)로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 단말이 EAP((Extensible Authentication Protocol) 기반의 인증을 수행하는 경우, 상기 a) 단계 및 상기 c) 단계에서 공유되는 인증키는 상기 EAP 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PMK(Pairwise Master Key)로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 인증 수행 결과 상기 단말과 공유하는 PAK를 식별하기 위한 PAK 식별자를 생성하여 상기 단말에 전달하여 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 PAK 식별자는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 4비트 중 상위 2비트는 "0"으로 세팅되고, 하위 2비트의 값이 상기 PAK 식별에 사용되며,
    상기 PAK 식별자의 값은 인증이 성공적으로 완료되어 새로운 인증키를 생성할 때마다 상기 기지국이 상기 PAK 식별자에 대해서 하위 2비트의 값을 1씩 증가시킨 후 각각 모듈로(modulo) 4를 적용하는
    것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인증키 일련 번호는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 상기 PAK 식별자와 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 인증 수행 결과 상기 단말과 공유하는 PMK를 식별하기 위한 PMK 식별자를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 PMK 식별자는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 4비트 중 하위 2비트는 "0"으로 세팅되고, 상위 2비트의 값이 상기 PAK 식별에 사용되며,
    상기 PMK 식별자의 값은 인증이 성공적으로 완료되어 새로운 인증키를 생성할 때마다 상기 기지국이 상기 PMK 식별자에 대해서 상위 2비트의 값을 1씩 증가시킨 후 각각 모듈로(modulo) 4를 적용하는
    것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 인증키 일련 번호는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 상기 PMK 식별자와 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식 별자 할당 방법.
  20. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 단말이 RSA 기반의 인증과 EAP 기반의 인증 또는 인증된 EAP 기반의 인증을 모두 수행하는 경우, 상기 a) 단계 및 상기 c) 단계에서 공유되는 인증키는 상기 RSA 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PAK와 상기 EAP 기반의 인증 또는 인증된 EAP 기반의 인증 수행 결과 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 PMK의 결합에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  21. 제13항 또는 제20항에 있어서,
    상기 a) 단계에서의 인증 수행 결과 상기 c) 단계의 재인증을 시작하기 위한 시간을 나타내는 PMK 유효시간을 상기 기지국과 상기 단말이 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 PMK 유효시간은 상기 EAP 기반 인증을 수행하는 EAP 메소드(method) 프로토콜로부터 할당되는 값 또는 사업자가 규정한 값 중 어느 하나의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 인증 수행 결과 상기 단말과 공유하는 PAK를 식별하기 위한 PAK 식별자와 상기 단말과 공유하는 PMK를 식별하기 위한 PMK 식별자를 생성하고, 상기 PAK 식별자 및 PMK 식별자를 상기 단말에 전달하여 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 PAK 식별자는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 4비트 중 상위 2비트는 "0"으로 세팅되고, 하위 2비트의 값이 상기 PAK 식별에 사용되며,
    상기 PMK 식별자는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 4비트 중 하위 2비트는 "0"으로 세팅되고, 상위 2비트의 값이 상기 PAK 식별에 사용되는
    것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 PAK 식별자 및 상기 PMK 식별자의 값은 인증이 성공적으로 완료되어 새로운 PAK 또는 PMK를 생성할 때마다 상기 기지국이 상기 PAK 식별자에 대해서는 하위 2비트의 값을 1씩 증가시키고, 상기 PMK 식별자에 대해서는 상위 2비트의 값을 1씩 증가시킨 후 각각 모듈로(modulo) 4를 적용하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 인증키 일련 번호는 4비트의 사이즈의 값을 가지며, 상기 PAK 식별자와 상기 PMK 식별자를 비트합한 결과 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 단말이 상기 기지국으로부터 생성되어 전달되는 인증키 일련 번호에 기초하여 상기 PMK 식별자를 추출하여 상기 기지국과 공유하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  28. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 인증키 식별자는 상기 인증키 일련 번호, 상기 인증키, 상기 단말의 MAC(Medium Access Control) 주소 및 상기 기지국의 식별자에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버 시도가 성공하고 상기 단말과 핸드오버된 기지국 사이의 RSA 기반 재인증이나 EAP 기반 재인증이 수행되지 않는 경우, 상기 단말이 핸드오버된 기지국에서의 인증키 식별자로 상기 핸드오버되기 전 기지국에서 사용하였 던 동일한 인증키 식별자를 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버 시도가 성공한 경우, 상기 단말이 핸드오버된 기지국에서의 인증키 식별자는 상기 핸드오버된 기지국에서 자체적으로 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버 시도가 성공한 경우, 상기 핸드오버된 단말에서의 인증키 식별자는 상기 핸드오버된 단말에서 자체적으로 도출되는 것을 특징으로 하는 무선 휴대 인터넷 시스템에서의 인증키 식별자 할당 방법.
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