CN101663903A - 安全的软件sim证书传送 - Google Patents
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Abstract
在本发明中所描述的方法和设备将软件SIM证书从传送移动装置传送到目标移动装置同时保证每一时刻只有一个移动装置包含活动的软件SIM证书。大体上说,传送移动装置直接或者经网络服务器将所述软件SIM证书安全地传送到目标移动装置。在所述目标移动装置接收或者激活所述软件SIM证书之前,所述传送移动装置去活所述软件SIM证书以保证只有一个移动装置包含所述活动的软件SIM证书。
Description
背景技术
本发明一般涉及订户识别模块(SIM),并且更具体地涉及软件SIM(soft SIM)的安全传送。
典型地,诸如GSM以及UMTS的无线通信标准要求移动装置包含在集成电路卡上的SIM,在本文中指SIM卡。所述SIM卡安全地存储SIM预订(subscription)证书(例如对应于移动装置用户的服务订户密钥)并且执行对安全性敏感的任务。SIM卡允许用户通过将SIM卡从一个移动装置中移除并且将其插入另一个移动装置中来改变移动装置。
目前,通信网络可以使用若干不同的空中(over-the-air)技术或协议中的任何一个来更新SIM卡。举例来说,通信网络可以包含或者与用于多个SIM卡的备份个人信息的中心数据库相接口。网络装置可以根据请求将对应于具体用户的被存储的备份信息从数据库传送到该用户的SIM卡。虽然这样的空中传送技术提供一些个人信息,目前它们不提供完整的或者安全的SIM预订证书传送。因而,传统的空中SIM信息传送技术仍然要求在目标装置中有SIM卡以保证SIM的安全性和完整性。
虽然SIM卡可以适合于诸如移动电话、个人数据助理等高端或者复杂的移动装置,与SIM卡相关联的花费对于简单的和/或低成本的移动装置来说可能高得惊人。此外,虽然将来的标准可以要求由传统的SIM卡实施相同的安全功能,这样的标准可以不要求对于SIM的实际硬件实施(例如SIM卡)。因而,对于备选的SIM解决方案仍有需求。
发明内容
本发明提供用于将软件SIM证书(soft SIM credentials)传送到目标移动装置以将包含所有秘密参数的完整SIM预订提供给所述目标移动装置的过程。本发明的传送过程还保证在任一时刻只有一个移动装置包含活动的SIM证书。大体上说,传送移动装置中的SIM单元直接或者经网络服务器将所述软件SIM证书安全地传送到目标移动装置中的SIM单元。在所述目标移动装置中的SIM单元接收和/或激活所述软件SIM证书之前,所述传送移动装置的SIM单元去活所述软件SIM证书以保证只有一个移动装置包含活动的软件SIM证书。
根据本发明的一种实施方式的对等SIM传送过程将所述软件SIM证书(在本文中指SSIM)从一个移动装置中的SIM单元安全地传送到另一个移动装置中的SIM单元,同时保证在任何给定时刻所述移动装置中只有一个持有有效并且活动的SSIM。更具体地,传送移动装置从其SIM单元获得其SSIM,并且将获得的SSIM安全地发送到所述目标移动装置。在所述目标移动装置处的SIM单元验证接收到的SSIM的确实性(authenticity)之后,所述目标移动装置将SSIM安装在其SIM单元中并且发送安装就绪消息到所述传送移动装置。作为响应,所述传送移动装置去活在其SIM单元中的SSIM,并且发送去活完成消息到所述目标移动装置。接着,所述目标移动装置的SIM单元激活已安装的SSIM并且发送激活完成消息到所述传送移动装置。响应于接收到的激活完成消息,所述传送移动装置删除存储在其SIM单元中的SSIM。
根据本发明的另一实施方式的网络辅助SIM传送过程经网络服务器将SSIM从一个移动装置中的SIM单元安全地传送到另一个移动装置中的SIM单元,同时确保在任何给定时刻所述移动装置中只有一个持有有效并且活动的SSIM。更具体地,目标移动装置将其标识符安全地发送到所述传送移动装置。可选地,所述目标移动装置也可以将其安全证书安全地发送到所述传送移动装置。接着,所述传送移动装置从其SIM单元获得其SSIM,并且将获得的SSIM连同所述用于目标移动装置的安全证书一起安全地发送到所述网络服务器。所述网络服务器去活接收到的SSIM,并且发送去活命令到所述传送移动装置。作为响应,所述传送移动装置中的SIM单元去活在其SIM单元中的SSIM,并且发送去活确认到所述网络服务器。随后,所述网络服务器重新激活SSIM并且将被激活的SSIM安全地发送到所述目标移动装置的SIM单元。目标移动装置的SIM单元验证接收到的SSIM的确实性、安装所述从网络接收到的、被激活的SSIM并且发送安装确认到所述网络服务器。
附图说明
图1显示了示例性的通信网络的框图。
图2显示了根据本发明的一种实施方式的软件SIM证书的对等传送的过程示图。
图3显示了根据本发明的一种实施方式的软件SIM证书的基于网络传送的过程示图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的一种示例性通信网络10。所述通信网络10包含两个或者更多移动装置,一般用参考标号20指出。移动装置20通过通信信道30彼此通信。可以通过使用包含本地连接(例如蓝牙或USB连接)以及基于网络的连接(例如蜂窝或因特网连接)的、任何类型的有线或者无线连接建立所述通信信道30。
本发明经所述通信信道30将软件SIM证书(SSIM)从传送移动装置20A中的SIM单元22A安全地传送到目标移动装置20B中的SIM单元22B,同时保证在任何给定时刻所述移动装置20中只有一个持有有效并且活动的SSIM。所述SIM单元22包含与为执行与SIM操作和软件SIM传送相关联的软件提供被保护的环境的处理器相结合的被保护的存储器。举例来说,所述SIM单元22可以包含与可信计算组织(TCG)相关联的移动可信模块(MTM)、ARM TrustZone执行环境等等。如在本文中所使用的,与传送移动装置22A的用户相关联的软件SIM证书将由SSIMA表示,而与目标移动装置20B的用户相关联的软件SIM证书将由SSIMB表示。将会理解被传送的SSIM也可以包含其它SIM数据,例如关于与SSIM相关联的用户的个人信息。
每个移动装置20中的SIM单元22还可以包含以及保护与所述移动装置20和/或SIM证书相关联的额外的敏感信息。举例来说,所述SIM单元22可以包含以及保护由可信的权威(诸如移动装置20的制造商或者第三方鉴定权威)签署的软件SIM凭证(certificate)。除其它参数以外,所述软件SIM凭证还可以包含所述可信的权威的唯一的标识符(IDauth)。用来签署所述软件SIM凭证的签名也可以签署与软件SIM相关联的加密密钥,诸如与软件SIM相关联的私人和公共密钥对。举例来说,可以在第一次将软件SIM安装到所述SIM单元22的同时由制造商将这样的私人和公共密钥对安装在所述SIM单元22中。如在本文中所使用的,所述与SSIMA相关联的软件SIM凭证将由SCA表示,而所述与SSIMB相关联的软件SIM凭证将由SCB表示。
图2显示了用于实施从传送移动装置20A到目标移动装置20B对软件SIM证书的对等传送的示例性过程。大体上说,所述对等过程将SSIMA从传送SIM单元22A传送到目标SIM单元22B,并且于在目标SIM单元22B中激活SSIMA之前在传送SIM单元22A中去活SSIMA。对于此实施方式,假设根据SCA定制所述传送移动装置的SIM单元22A中的SSIMA。
如在图2中所显示的,在传送移动装置20A和目标移动装置20B之间建立连接(步骤a)。所述连接可以包含任何类型的有线或者无线连接,包括诸如蓝牙和USB的本地连接以及诸如蜂窝或因特网连接的、基于网络的连接。所述传送移动装置20A中的SIM单元22A经被建立的连接发送用于证书传送的请求到所述目标移动装置20B中的SIM单元22B(步骤b)。所述传送请求包含所述发出SSIMA的可信的权威的标识符(IDauth)。如果目标SIM单元22B信任由IDauth标识的权威,目标SIM单元22B接受所述证书传送请求(步骤c)。
接着,在所述传送移动装置和目标移动装置20A、20B之间建立安全连接(步骤d)。所述安全连接通过使用相互认证、密钥协定和/或机密性和完整性保护来保护所有在装置20之间交换的消息。举例来说,可以根据传输层安全(TLS)协议或者因特网密钥交换/IP安全(IKE/IPsec)协议建立所述安全连接。虽然不被要求,可以使用一个或者两个移动装置20A、20B的软件SIM凭证来促进任何认证和/或密钥协定过程。
传送SIM单元20A通过所述安全连接发送SSIMA到目标SIM单元22B(步骤e)。在一些实施方式中,传送SIM单元22A还可以通过使用由SCB提供的所述目标装置的公共密钥来将SSIMA加密。目标SIM单元22B验证并且安装接收到的SSIMA(步骤f)。举例来说,目标SIM单元22B可以将SSIMA解密并且检查任何与被解密的SSIMA相关联的签名。如果能够验证SSIMA,目标SIM单元22B安装SSIMA(步骤f),并且发送安装完成消息到传送移动装置20A(步骤g)。
响应安装完成消息,传送SIM单元22A去活SSIMA(步骤h)。所述去活过程不将SSIMA从SIM单元22中删除。相反,所述去活过程仅使SSIMA不活动,并且因而防止传送移动装置20A将SSIMA用于任何网络服务。传送SIM单元22A也存储SCB以保证SSIMA只被目标移动装置重新激活。在所述去活过程完成之后,传送移动装置20A发送去活完成消息到目标移动装置20B(步骤i)。
在收到所述去活完成消息时,目标SIM单元22B激活先前接收的SSIMA(步骤j),并且发送激活完成消息到目标移动装置20A(步骤k)。一旦SSIMA在目标SIM单元22B中被激活,SSIMA变为SSIMB,并且目标移动装置20B可以使用被激活的软件SIM证书来得到网络服务。在收到所述激活完成消息时,传送SIM单元22A删除SSIMA以及来自所述安全的SIM 22的所有相关联的信息(步骤1)。
上文描述了利用建立在所述传送移动装置和目标移动装置20A、20B之间的安全信道的对等SSIM传送过程。然而,将会理解传送移动装置20A可以使用任何方式(means)将SSIMA安全地传送到目标移动装置20B。举例来说,传送移动装置20A可以将SSIMA加密,并且通过非安全的信道将加密的SSIMA发送到目标移动装置20B。
将会理解上文所描述的对等传送过程相当地健壮。举例来说,如果步骤e处的连接被破坏,目标SIM单元22B可以请求重新传送SSIMA。与此同时,传送移动装置22A仍然可以使用SSIMA来访问网络服务。另外,如果步骤g处的连接被破坏,因为只有传送移动装置20A包含活动的SSIMA,在传送移动装置和目标移动装置20A、20B中都被安装的SSIMA可以只被传送移动装置20A使用。为了使传送过程继续,传送移动装置20A可以举例来说通过从目标移动装置20B请求对于安装过程的更新来为安装完成消息提醒目标移动装置20B。
如果所述连接在步骤i处被破坏,在装置20A、20B中SSIMA都被去活,并且因而不能被任一装置使用。在此情况下,传送SIM单元22A可以向目标SIM单元22B发送取消传送的请求以使目标SIM单元22B删除已被安装的SSIMA并且发送重新激活消息到传送移动装置20A以使传送SIM单元22A能够重新激活SSIMA。备选地,传送SIM单元22A可以联系网络运营商并且索要新的SIM证书。在此情况下,SSIMA将从装置20A、20B中都被删除并且将对于以后的使用不可用。
如果所述连接在步骤k处被破坏,传送移动装置20A将不接收激活完成消息,并且因而,传送SIM单元22A将不删除SSIMA和来自SIM单元22的所有相关联的数据。由于SSIMA在传送移动装置20A中被去活,传送SIM单元22A将不能为任何网络服务而使用SSIMA。在此情况下,传送SIM单元22A可以被编程用来在某段预先确定的时间过去之后删除SSIMA。
图3显示了用于实施从传送移动装置20A到目标移动装置20B对软件SIM证书的网络辅助传送的备选过程。此实施方式包含用于辅助所述移动装置20进行SSIM传送过程的网络服务器32(例如订户服务器)。大体上说,所述网络辅助过程将SSIMA从传送移动装置20A传送到所述服务器32,以及从所述服务器32到目标移动装置20B。所述服务器32于在所述服务器32处激活SSIMA之前在传送SIM单元22A处去活SSIMA并且将活动的SSIMA转送到目标SIM单元22B。对于此实施方式,假设根据一个或者更多安全证书定制所述传送移动装置20A的SIM单元22A中的SSIMA。示例性的安全证书可以包含上文所描述的SCA和/或网络服务器32与传送SIM单元22A之间共享的机密。如在本文中所使用的,传送移动装置22A与网络服务器32之间共享的机密将由KA表示,而目标移动装置22B与所述网络服务器32之间共享的机密将由KB表示。
首先,在传送移动装置20A和目标移动装置20B之间建立安全连接(步骤a)。所述连接可以包含任何类型的有线或者无线连接,包括诸如蓝牙和USB的本地连接以及诸如蜂窝或因特网连接的、基于网络的连接。另外,可以通过使用任何已知的保障(securing)过程来使所述连接安全。目标移动装置20B中的SIM单元22B发送SSIM传送请求到传送移动装置20A中的SIM单元22A(步骤b)。所述请求包含目标移动装置的网络标识(IDB)(例如其IP地址、MSISDN等等)。虽然不被要求,所述请求也可以包含目标移动装置的安全凭证(SCB)。
传送SIM单元22A可以通过确认目标移动装置20B被授权和/或基于目标移动装置20A和/或其SIM单元22A中的设置接受或者拒绝所述证书传送请求。如果传送SIM单元22A接受证书传送请求,传送移动装置20A与网络服务器32建立安全连接(步骤c)。所述安全连接通过使用相互认证、密钥协定和/或机密性和完整性保护来保护所有在传送移动装置20A与网络服务器32之间交换的消息。举例来说,可以根据传输层安全(TLS)协议或因特网密钥交换/IP安全(IKE/IPsec)协议建立所述安全连接。
传送SIM单元22A使用安全连接将其SSIMA以及关于目标移动装置20B的详情(例如IDB)连同SSIM传送请求一起发送(步骤d)。可选地,传送移动装置20A可以包含SCB作为目标装置详情的部分。如果网络服务器32接受SSIM传送请求,网络服务器32去活所述SSIMA(步骤e),并且发送去活消息到传送SIM单元22A(步骤f)。响应接收到的去活消息,传送SIM单元22A去活并且删除SSIMA以及所有相关联的数据(步骤g),并且发送去活确认消息到网络服务器32(步骤h)。
响应接收到的确认消息,网络服务器32激活SSIMA(步骤i),并且生成被激活的SSIMA的被保护的版本。网络服务器32可以保护被激活的SSIMA,并且发送被保护的SSIMA到由IDB标识的目标移动装置20B(步骤j)。举例来说,网络服务器32可以通过使用加密方案以及由SCB提供的公共密钥来保护被激活的SSIMA。备选地,网络服务器32可以通过使用KB来保护被激活的SSIMA。网络服务器32也可以或者备选地借助于通过建立于网络服务器32和目标移动装置20B之间的安全信道发送被激活的SSIMA来保护被激活的SSIMA。当接收到被保护的SSIMA时,目标SIM单元22B解密并且安装被激活的SSIMA(步骤k),并且发送安装确认到网络服务器32(步骤1)。一旦被激活的SSIMA被安装在目标SIM单元22B中,SSIMA变成SSIMB,并且目标移动装置20B可以使用被激活的软件SIM证书来得到网络服务。
上文描述了利用建立在所述传送移动装置和目标移动装置20A、20B之间以及在传送移动装置20A和网络服务器32之间的安全信道的网络辅助传送过程。然而,将会理解可以使用任何安全传送方式。举例来说,传送移动装置20A可以加密SSIMA并且通过非安全信道将加密的SSIMA发送到网络服务器32。
网络辅助SSIM传送过程也相当地健壮。举例来说,如果步骤d处的连接被破坏,网络服务器32可以请求重新传送SSIMA。与此同时,传送移动装置20A仍然可以使用SSIMA来访问网络服务。另外,如果步骤f处的连接被破坏,因为SSIMA已经在网络服务器32处被去活,传送SIM单元22A不能使用软件SIM证书。这防止传送移动装置20A对软件SIM证书的误用。为了使传送过程继续,举例来说,传送移动装置20A可以从网络服务器32请求对于安装过程的更新。作为响应,网络服务器32可以重新发送去活SSIMA消息。
如果所述连接在步骤h处被破坏,SSIMA在传送SIM单元22A处以及网络服务器32处被去活,并且因而不能被传送移动装置20A使用。在此情况下,网络服务器32可以从传送SIM单元22A请求对于去活过程的更新。备选地,传送SIM单元22A可以向网络服务器32发送取消传送的请求以使网络服务器32重新激活SSIMA并且发送重新激活消息到传送SIM单元22A以允许在传送SIM单元22A中重新激活SSIMA。
如果所述连接在步骤j处被破坏,目标移动装置20B将不接收被激活的SSIMA。在此情况下,当在某个预先确定的时间量之后没有从目标移动装置20B接收到确认时,网络服务器32可以尝试重新发送被保护的SSIMA。如果所述连接在步骤1处被破坏,网络服务器32可以从目标移动装置20B请求对于安装过程的更新。
上文提供了用于安全传送软件SIM证书而同时保证每一时刻只有一个移动装置具有有效并且活动的SSIM的方式。因而,本发明消除了对于诸如SIM卡的基于硬件的SIM技术的需求。这使简单的和/或低成本的移动装置能够在没有与传统智能卡相关联的成本和空间限制的情况下被制造。另外,本发明为将来不要求硬件SIM卡的通信协议铺平了道路。
当然,可以在不背离本发明的实质特征的情况下,以除在本文中特别陈述的那些以外的方式来实现本发明。无论从哪方面来看,本实施方式应被认为是示意性的而不是限制性的,并且在附具的权利要求的含义以及等价范围内形成的所有变化都计划被包含在其中。
Claims (21)
1.一种用于将软件订户识别模块(SIM)证书从第一移动装置传送到第二移动装置的方法,所述方法包含:
将软件SIM证书从所述第一移动装置安全地发送到所述第二移动装置;
响应收到来自所述第二移动装置的安装完成消息,在所述第一移动装置处去活所述软件SIM证书;以及
响应收到来自所述第二移动装置的激活完成消息,将所述软件SIM证书从所述第一移动装置中删除。
2.根据权利要求1所述的方法,还包含在所述第一移动装置和所述第二移动装置之间建立安全连接,其中安全地发送所述软件SIM证书包含通过所述安全连接发送所述软件SIM证书。
3.根据权利要求1所述的方法,还包含将所述软件SIM证书加密,其中安全地发送所述软件SIM证书包含将所述加密的软件SIM证书从所述第一移动装置发送到所述第二移动装置。
4.根据权利要求1所述的方法,还包含如果在预先确定的时间量之后没有从所述第二移动装置接收到激活完成消息则将所述软件SIM证书删除。
5.一种用于将软件订户识别模块(SIM)证书从第一移动装置传送到第二移动装置的方法,所述方法包含:
在所述第二移动装置处从所述第一移动装置接收软件SIM证书;
安装所接收到的软件SIM证书并且响应完成所述安装而发送安装完成消息;
接收来自所述第一移动装置的去活完成消息,所述去活完成消息指示在所述第一移动装置处对所述软件SIM证书的去活;
响应所接收到的去活完成消息,在所述第二移动装置处激活所述软件SIM证书;以及
发送激活完成消息到所述第一移动装置以启动从所述第一移动装置中移除所述软件SIM证书。
6.根据权利要求5所述的方法,还包含在所述第一移动装置和所述第二移动装置之间建立安全连接,其中接收所述软件SIM证书包含通过所述安全连接接收所述软件SIM证书。
7.根据权利要求5所述的方法,其中接收所述软件SIM证书包含在所述第二移动装置处从所述第一移动装置接收所述软件SIM证书的加密版本。
8.根据权利要求5所述的方法,还包含将所接收到的软件SIM证书存储在所述第二移动装置的SIM单元中。
9.一种用于经网络服务器将软件订户识别模块(SIM)证书从第一移动装置传送到第二移动装置的方法,所述方法包含:
接收包含用于所述第二移动装置的标识符的软件SIM传送请求;
安全地发送所述用于所述第二移动装置的标识符以及与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书到所述网络服务器;以及
响应在所述第一移动装置处从网络服务器收到去活命令,在所述第一移动装置处去活所述软件SIM证书。
10.根据权利要求9所述的方法,其中安全地发送所述标识符和所述软件SIM证书包含发送所述用于所述第二移动装置的标识符的加密版本以及与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书的加密版本到所述网络服务器。
11.根据权利要求9所述的方法,还包含在所述第一移动装置和所述网络服务器之间建立安全连接,其中安全地发送所述标识符和所述软件SIM证书包含通过到网络服务器的所述安全连接发送所述用于所述第二移动装置的标识符以及与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书。
12.一种用于在第二移动装置处经网络服务器从第一移动装置接收软件订户识别模块(SIM)证书的方法,所述方法包含:
安全地发送包含用于所述第二移动装置的标识符的软件SIM传送请求到所述第一移动装置;
从所述第一移动装置接收对于所述请求的确认;
从所述网络服务器接收与所述第一移动装置相关联的、被保护的软件SIM证书;以及
在所述第二移动装置处激活所述接收到的软件SIM证书。
13.根据权利要求12所述的方法,其中接收被保护的软件SIM证书包含从所述网络服务器接收与所述第一移动装置相关联的、加密的软件SIM证书。
14.根据权利要求12所述的方法,其中接收被保护的安全性(security)以及软件SIM证书包含接收通过所述网络服务器和所述第二移动装置之间预先确定的共享的机密而被保护的、与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书。
15.根据权利要求12所述的方法,还包含在所述网络服务器和所述第二移动装置之间建立安全连接,其中接收所述被保护的软件SIM证书包含经所述安全连接从所述网络服务器接收所述被保护的软件SIM证书。
16.一种用于使用网络服务器在第一移动装置和第二移动装置之间传送软件订户识别模块(SIM)证书的方法,所述方法包含:
在所述网络服务器处从所述第一移动装置接收用于所述第二移动装置的标识符;
在所述网络服务器处从所述第一移动装置接收与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书;
安全地发送去活命令到所述第一移动装置以启动在所述第一移动装置处对所述软件SIM证书的去活;
响应接收到来自所述第一移动装置的去活确认,在所述网络服务器处激活所述软件SIM证书;以及
安全地发送被激活的软件SIM证书到所述第二移动装置。
17.根据权利要求16所述的方法,其中接收所述标识符和所述软件SIM证书包含在所述网络服务器处从所述第一移动装置接收与所述第二移动装置相关联的标识符的加密版本以及与所述第一移动装置相关联的软件SIM证书的加密版本。
18.根据权利要求16所述的方法,其中安全地发送所述被激活的软件SIM证书包含将与所述第一移动装置相关联的、被激活的软件SIM证书加密以及发送所述加密的软件SIM证书到所述第二移动装置。
19.根据权利要求16所述的方法,其中安全地发送所述被激活的软件SIM证书包含将预先确定的共享的机密应用到与所述第一移动装置相关联的、被激活的软件SIM证书以生成被保护的软件SIM证书,以及发送所述被保护的软件SIM证书到所述第二移动装置。
20.根据权利要求16所述的方法,其中安全地发送所述被激活的软件SIM证书包含通过建立在所述网络服务器和所述第二移动装置之间的安全信道发送所述被激活的软件SIM证书。
21.根据权利要求16所述的方法还包含在所述网络装置和所述第一移动装置之间建立安全连接,其中接收所述软件SIM证书包含通过所述安全连接接收所述软件SIM证书。
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