CN101006739A - 外围设备对来自用户设备中的身份模块的身份数据的再利用 - Google Patents
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Abstract
为了让外围设备(DPj)再利用用户设备(EU)的(如SIM卡或UICC那样的)身份模块(MI)中的身份数据，在建立通信的过程中向模块传送外围设备(DPj)的识别符(IDPj)，并在模块和外围设备之间进行验证。接着，当所传输的识别符(IDPj)被识别为外围设备(DP1－DPJ)的识别符(IDP1－IDPJ)之一时，身份模块向外围设备传输(最好有选择地)身份数据(DIj)。
Description
技术领域
本发明一般地涉及借助于用户设备用的通信网络，例如，移动用户终端用的蜂窝无线通信网络提供的业务和从连接到用户设备的外围设备访问无线局域网的能力之间的协同工作。
背景技术
具体而言，本发明涉及外围设备对贮存在用户设备身份模块，诸如可拆卸的SIM卡的身份数据的再利用，如3GPP TR 33.816 V60.0技术报告″对于本地接口上的外围设备对SIM卡安全再利用的可行性研究″，2004年3月所推荐的。
发明内容
本发明旨在提供一种以高的安全水平自动地和有选择地授权外围设备再利用用户设备身份模块中的身份数据方法，使得该外围设备可以请求建立一个通信链路，就像该用户设备本身请求该通信链路一样。外围设备对身份数据的再利用，无须用户方面的任何干预，并在该身份模块所连接的通信网络的运营商的监督下进行。
为此目的，外围设备再利用来自连接到一个通信网络的用户设备身份模块的身份数据的方法，该方法的特征在于包括以下步骤：
预先将外围设备的标识符存储在该身份模块中；
在建立通信链路和该身份模块和该外围设备之间的验证过程中，将该外围设备的标识符传送至该身份模块；
将所传送的外围设备标识符与预先贮存在该身份模块的标识符比较；以及
当所传送的标识符被识别为预先贮存的标识符之一时，该身份模块便向该外围设备传送该身份数据。
按照本发明的一个更完全的实施方式，预先将该身份模块的各身份数据标识符的集合，分别与该外围设备的标识符相关联地贮存在该身份模块中，再利用该身份数据的方法包括以下步骤：
比较外围设备的标识符之后，在该身份模块作出发信令表明所发送的外围设备标识符出现在该的列表上的响应之后，从该外围设备向该身份模块发送一个包括预定的身份数据标识符的请求；
将该请求中预定的身份数据标识符与先前存在该身份模块中的身份数据标识符比较；以及
当所有预定的身份数据标识符被识别为先前保存的身份数据标识符时，将在该身份数据标识符中识别的、与该外围设备标识符相关联的被传送的数据标识符所指定的身份数据，从身份模块发送至外围设备。
附图说明
参照相应的附图阅读作为本发明的非限制性示例提供的以下几个最佳实施例的描述，当会更清晰地了解本发明的其它的特征和优点。
附图中：
-图1是实施本发明的再利用身份数据的方法的电信系统的框图；
-图2说明再利用身份数据的方法中主要步骤的算法。
具体实施方式
图1表示本发明的再利用身份数据的方法的优选实施方式中所涉及的不同网络和实体。
这些实体主要是装有身份模块MI的用户设备EU、一个或多个外围设备至DPJ和特别专用于再利用身份数据用的业务的标识符管理平台PF。
按照图1所示的后面还要谈到的示例，用户设备EU是无线通信移动终端，其中插入连接到蜂窝数字无线通信网络RR的可拆卸用户芯片卡，该卡作为可拆卸的身份模块MI由所述网络的运营商提供。当该网络RR是如GSM或GSM/GPRS等第二代网络时，该芯片卡是SIM(用户身份模块)卡，或者当该网络RR是如UMTS等第三代网络时，该芯片卡是UICC(通用集成电路卡)卡。按照另一例，该用户设备是便携式计算机，备有按照ISO7816标准的可拆卸的芯片卡。
在该GSM网络的框架内，该蜂窝无线通信网络RR示意地用该用户设备EU暂时连接到的主要装置代表，诸如收发基站BTS、基站控制器BSC、与访问者位置寄存器VLR和归属位置寄存器HLR相关联的移动交换中心MSC。在UMTS网络框架内，基站是一个节点(节点B)，而基站控制器是RNC网络控制器(无线电网络控制器)。
应该指出，可以设置至少一个中间无线通信网络RI，诸如GSM或UMTS，如图1中虚线所示。该网络RI临时为用户设备EU服务，例如，当它在国外并以已知的方式连接至无线通信连接网络RR时。
每个外围设备DPj，其中下标1≤j≤J，都是一个由身份模块MI的用户指定的装置，它们可以通过链路LI连接到设备EU，且同时或不同时地利用设备EU和无线通信网络RR之间的无线通信链路。每个外围设备DPj，例如可以是便携式计算机、个人数字助理PDA、无线局域网WLAN用的不同的移动终端或GSM或UMTS-型移动终端。
在用户设备EU和外围设备DPj之间的通信链路LI的类型取决于设备EU和装置DPj中可用的接口。例如，该链路LI是蓝牙链路或按照802.11b标准的链路，或红外链路或任何其它无线链路，或者甚至是USB(通用串行总线)型的有线链路。在这种环境下，用户设备EU不仅包括与蜂窝式网络RR之间的无线电接口，作为一个替代方案，还包括与至少一个外围设备DPj的邻近链路(proximity link)接口，该邻近链路接口允许该用户设备EU同时与几个外围设备通信。
该管理平台PF和该用户设备EU通过短信业务中心CM用短信的形式交换请求和响应。该中心直接或间接地连接到归属网络(lereseau de rattachement)RR的移动交换中心MSC并通过高流量电信网络RT(诸如互联网)连接到该平台PF。该管理平台PF还通过互联网中或属于该网络RR运营商的信令网络直接或间接地连接到归属位置寄存器HLR，以及通过互联网和无线局域网RL(诸如WLAN)连接到外围设备DP1至DPJ。
该短程无线局域网RL可以符合802.IXx族标准之一，也可满足WiFi标记。短程局域网RL安装在，例如，一个公司、旅馆或公众场所，诸如火车站或大型购物商场。本地网络RL包括几个无线电接入点AP，形成无线电基站，它能够与位于几十米半径内的外围设备DP1至DPJ通信。该接入点AP通过分布网络例如企业网彼此连接，例如利用xDSL线路借助于连接到互联网RT的接入服务器，以便为外围设备提供高流量分组通信。
通过图1所示的电信系统，本发明的贡献在于保证从连接到该用户设备EU的外围设备中的一个DPj到互联网RT的通信，以使该通信类似于用户设备EU与互联网RT之间的通信，于是该用户设备EU对附属无线通信网络RR的运营商而言是透明的。
从外围设备DPj到互联网RT，可以初始化和使用3种通信类型：
-经过链路LI通过用户设备EU和通过身份模块MI与之连接的网络RR的固定部分，通过无线电接口OTA1(Over The Air：通过空间)进行通信，或
-不利用设备EU，与该网络RR直接通信，或
-经由无线电接口OTA2，通过其运营商与该身份模块MI所连接的网络RR的运营商签订了协议的无线局域网RL进行通信，这要在通过该链路LI和第一无线电接口OTA1，在该外围设备DPj、该用户设备EU中的身份模块MI、与网络RR之间交换请求和响应，使这样的通信获得授权之后进行；与该通信同时，该身份模块MI可以经由该用户设备EU、无线电接口OTA1和网络RR参与常规的通信。
从任何外围设备DP进行任何通信之前，身份模块MI将外围设备DP1至DPJ的标识符IDP1至IDPJ写入EEPROM存储器(用户选择这些外围设备，以将它们连接到设备EU并向它们授权再利用从该身份模块MI读出的各身份数据)，并将分别与该身份模块中外围设备DP1至DPJ的标识符IDP1至IDPJ相关联的身份模块MI的几个身份数据DI的标识符IDPj的集合写入身份模块，正如在图2中在步骤E01和E02示意表示的。
按照第一示例，外围设备DPj的标识符IDPj可以为类似于MAC(Medium Access Control：介质访问控制)的地址，包括外围设备制造商识别符、外围设备类型识别符和外围设备序号。按照第二示例，识别符IDPj是包含在该外围设备证书中的识别符，此外包括一个秘密密钥和一个公开密钥，并写入包含在属于TPM(Trusted PlatformModule：委托平台模块)类型的外围设备DPj中的加密模块中。
按照本发明一个简单的实施例，当外围设备DPj的标识符IDPj属于先前存在该身份模块MI中的标识符IDP1至IDPJ的列表时，该外围设备DPj针对该外围设备的任何给定的值j从该身份模块访问预定的身份数据的列表。
例如，一个外围设备能够访问的身份数据在以下数据当中选择：
国际移动用户身份(IMSI)标识符、国际移动用户号MSISDN(移动台ISDN号)、允许该身份模块被该无线通信网络RR授权的验证密钥、在与该网络RR通信过程中发射/接收数据用的加密/解密密钥、由用户输入以便访问用户设备EU的功能的口令、会话密钥、签字密钥等。
但是，按照下面描述的实施例，每一个其标识符IDPj先前在步骤E01中贮存在身份模块MI的外围设备DPj，只被授权使用各部分DIj，或可能使用该身份模块MI的所有的身份数据。这些身份数据DIj分别与标识符IDIj相关联，或者作为一个替代方案，也可与各身份数据DIj所属类别的标识符IDIj相关联。该外围设备标识符IDPj与该身份数据标识符IDIj的相关关系，在步骤E02中存入身份模块MI中。
实际运营中，在身份模块MI的用户预订了本发明的再利用身份数据的业务之后，归属网络RR的运营商预先在该平台PF上记录用户的身份模块MI标识符的相关关系，诸如由寄存器HLR提供的国际标识符IMSI、用户在步骤E01的过程中提供的标识符IDP1至IDPJ的列表，以及可以在步骤E02中在该身份模块MI中读出的每个标识符IDPj与身份数据DIj的标识符的列表的相关关系，或按照本发明该变形例，假定在这之后也是身份数据类别标识符IDIj的列表。运营商采取主动时，通过该平台PF经由网络RR，无线电接口OTA1和用户设备EU向身份模块MI传送经授权的外围设备标识符IDP1至IDPJ的列表和每个外围设备DPj用的身份数据标识符IDIj的列表，该身份模块MI在步骤E01和E02将它们储存起来。例如，响应更新该移动终端的位置的请求，或在验证请求之后，或者甚至在将该移动终端与它在该电信网络RR中的位置区域相关联的过程中、由归属位置寄存器HLR发出信令而切换到移动终端后，标识符的列表由平台PF传送。
以后，用户可以通过改变分别与该标识符IDP1至IDPJ相关联的该激活/去激活位的状态来改变身份模块中外围设备标识符IDP1至IDPJ的列表的内容。激活/去激活借助于图形用户接口选择，具体地说用包括该用户设备EU的键盘和屏幕选定，且这是通过经由该OTA1接口、网络RR和短信中心CM向该平台PF请求而发出信令的。于是，该平台PF接着验证并完成任何与用户确定的激活/去激活有关的修改，并可按照该平台PF从归属位置寄存器HLR读出的用户预定简档来修正它们。经该平台PF确认之后，身份模块MI中该外围设备DPj的标识符IDPj的激活/去激活位一般由用户设备EU置为“1”/“0”的状态，以从先前存在该身份模块MI的标识符IDP1至IDPJ中保持/除去该标识符IDPj，并与被授权再利用某些来自该身份模块MI的身份数据的外围设备相关联。
身份模块MI的用户还可选择先前存在该身份模块的某些身份数据标识符，以从与每个外围设备DPj相关联的身份数据标识符IDIj加上或除去某些身份数据标识符，每次加入或除去一个身份数据标识符都通过该平台PF验证。例如，激活/去激活位与先前保存的身份数据标识符IDIj中的每一个相关联。在该身份模块MI中身份数据标识符IDPj的激活/去激活位在被平台PF确认后，被用户设备EU设定为″1″/″0″的状态，以从先前存在身份模块中的并与外围设备DPj相关联的身份数据标识符中保持/除去标识符IDIj。
如图2所示，用标识符IDP识别的任何外围设备DP再利用身份数据的方法包括步骤E1至E9。
在步骤E1，在外围设备DP和该用户设备EU中的身份模块MI之间建立通信链路。
例如，当该外围设备DP和该用户设备EU之间的链路L1是一个蓝牙链路时，同时将一个PIN代码输入用户设备EU和外围设备DP，然后其中两个都按照诸如它们之间交换的随机数等参数、该pin代码和它们的蓝牙地址，建立链路密钥。身份模块MI根据上述参数通过比较它已经确定的响应与它从该外围设备已经收到的响应验证该外围设备DP。在该验证之后，外围设备DP便能够以与验证该身份模块MI类似的方式进行动作。在第一验证过程中，外围设备DP向身份模块MI发送其标识符IDP，该模块将它保存。
按照另一个变形例，模块MI对外围设备的验证或该两者之间的相互验证属于传送层安全(TLS)类型，可取代前一个验证或补充该验证。
在步骤E2中，该身份模块MI比较该外围设备DP所传送的标识符IDP和先前已经授权再利用该身份模块MI中各身份数据的外围设备DP1至DPJ先前保存的标识符IDP1至IDPJ。在步骤E3中，若在存于该身份模块MI的列表{IDP1至IDPJ}中的外围设备标识符中没有一个和该标识符IDP相同，则该身份模块MI切断与该用户设备EU中的装置DP的通信，并通知该用户，例如，通过在该用户设备的屏幕上显示″未经授权的外围设备″消息。另一方面，在步骤4中，若所传送的外围设备DP标识符IDP被识别为先前存有的标识符中的一个IDPj，则该模块MI发送一个响应REP1，表示所传送的标识符IDP＝该外围设备DP的IDPj＝DPj属于列表{IDP1至IDPJ}。
按照该简单的变形例，其中所有经授权的外围设备都访问该身份模块预定的身份数据的列表，对于该外围设备的任何下标j，该外围设备DPj不能与身份数据标识符相联系地有选择地请求身份数据，而该响应REP1还包含身份模块的预定的身份数据列表；这时，本方法直接从步骤E4跳至步骤E9，如在图2中虚线所表示。
按照示于图2的实施例，在步骤E5中，在只含标识符IDPj的响应REP1后，外围设备DPj建立一个包括预定的身份数据标识符IDI的请求RQ，并向该身份模块MI发送。
在步骤E6中，身份模块MI将外围设备DPj在请求RQ中传送的预定的身份数据标识符IDI和先前保存的与该标识符IDPj相关联的身份数据标识符相比较。若这些标识符IDI中至少有一个在该标识符的列表IDIj中没有找到，则该身份模块MI在步骤E7中类似于步骤E3，切断与该用户设备EU中的装置DPj的通信，并通知该用户，例如，通过在该用户设备EU的屏幕上显示一个消息，诸如″未经授权读取身份数据″。相反地，在步骤E8中，若该请求RQ中所有的身份数据标识符IDI都在先前存于该身份模块MI的与该外围设备DPj的标识符IDPj相关联的身份数据标识符的列表{IDIj}中找到，则该身份模块MI命令向该外围设备DPj发送一个响应REP2。该响应REP2包括在与该外围设备DPj的标识符IDPj相关联的身份数据标识符中分别用数据IDI＝IDIj标示的身份数据。
在步骤E9中，在带有按照该简单的变形例在步骤E4中传送的预定的身份模块的身份数据的列表的响应REP1之后，或在步骤E8中所传送的带有分别由所识别的身份数据IDIj标示的身份数据DIj的响应REP2之后，外围设备DPj可以通过再利用在响应REP1/2中传送的身份数据DIj的至少一部分来执行最初由该身份模块MI提供的识别功能，使得该网络RR中的归属位置寄存器HLR可以验证外围设备DPj，即验证它是模块MI的用户，以建立一个特别是通过互联网RT的通信，
或是通过链路L1、用户设备EU和无线电接口OTA1与网络RR进行通信，
或是通过无线电接口OTA2与无线局域网RL进行通信。
本发明不限于用短程网络作为它的网络RL，第二网络RL可以是其它通信网络，例如，GSM或UMTS-类型的蜂窝无线电话网络。
Claims (9)
1.外围设备(DPj)再利用来自连接到通信网络(RR)的用户设备(EU)中身份模块(MI)的身份数据的方法，其特征在于包括以下步骤：
预先将外围设备(DP1-DPJ)的标识符(IDP1-IDPJ)存储(E01)在所述身份模块(MI)中；
在建立通信的过程中，向所述身份模块(MI)传送(E1)所述外围设备(DPj)的标识符(IDPj)，并在所述身份模块和所述外围设备之间进行验证(E1)；
比较(E2)所传送的所述外围设备的标识符(IDPj)和存在所述身份模块(MI)中的标识符(IDP1-IDPJ)；以及
一旦所传送的标识符(IDPj)被识别(E2)为先前保存的标识符之一时，所述身份模块就将所述身份数据(DIj)传送(E4，E8)至所述外围设备。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于包括：在平台(PF)上预先将所述身份模块(MI)的标识符与外围设备(DP1-DPJ)的标识符(IDP1-IDPJ)关联起来；以及由平台(PF)借助于通信网络(RR)和所述用户设备(EU)预先向所述身份模块(MI)传送(E01)所述外围设备(DP1-DPJ)的标识符(IDP1-IDPJ)。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于包括：在由所述平台(PF)确认之后从所述用户设备(EU)激活/去激活所述身份模块(MI)中的外围设备标识符(IDPj)，以从先前存于所述身份模块(MI)的外围设备标识符(IDP1-IDPJ)中保持/除去上述外围设备标识符。
4.按照权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于包括以下步骤：
预先将所述身份模块(MI)与每个外围设备(DPj)标识符相关联的各身份数据标识符(IDIj)存储(E02)在所述身份模块(MI)中；
在比较了(E2)外围设备标识符后，当来自所述身份模块(MI)的响应(REP1)表明(E4)所传送的外围设备(DPj)标识符(IDPj)在所述列表上时，随后从所述外围设备(DPj)向所述身份模块(DI)传送(E5)一个包括预定的身份数据标识符(IDI)的请求(RQ)；
将所述请求(RQ)中预定的身份数据标识符(IDI)与先前存在所述身份模块(MI)中的身份数据标识符(IDIj)比较(E6)；以及
当所有预定的身份数据标识符都识别为先前保存的身份数据标识符时，从所述身份模块(MI)向所述外围设备传送(E8)由在与所述外围设备(DPj)的标识符(IDPj)相关联的身份数据标识符(IDIj)当中识别出的被传送的数据标识符所标示的身份数据(DIj)。
5.按照权利要求2和4的方法，其特征在于包括：预先从所述平台(PF)向所述身份模块(MI)传送(E02)各自与外围设备(DP1-DPJ)标识符(IDP1-IDPJ)相关联的身份数据标识符(IDIj)。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于包括：在经所述平台(PF)确认之后，从先前存于所述身份模块(MI)且与外围设备(DPj)相关联的身份数据标识符(IDP1-IDPJ)中加上或去除一个身份数据标识符(IDIj)。
7.按照权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于：根据所述方法，外围设备的身份数据选自国际标识符、国际移动用户号、验证密钥、加密/解密密钥、口令、会话密钥、签字密钥。
8.按照权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于：根据所述方法，发送到所述外围设备(DPj)的身份数据由所述外围设备再利用来初始化并使用一个与通信网络(RR)的通信链路。
9.按照权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于：根据所述方法，发送到所述外围设备(DPj)的身份数据(DIj)被所述外围设备再利用，以与另一通信网络(RL)建立通信链路。
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