CN1554203B - 访问虚拟运营商提供的特殊服务的方法及相应的芯片卡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用包括第一鉴权参数的无线通信系统来访问由实际运营商所代表的虚拟运营商所提供的特殊服务的方法。本发明的方法包括一个步骤，由此而利用新的鉴权参数建立与另一负责该服务的实际运营商的无线通信的步骤。上述方法可以被用来管理用于电子装置的芯片卡的换新或初始化。

Description

访问虚拟运营商提供的特殊服务的方法及相应的芯片卡

技术领域

本发明涉及一种访问由实际运营商所代表的虚拟运营商所提供的无线通信服务的方法。 

本发明还涉及一种芯片卡(chip card)，其用于能访问由虚拟运营商所提供的服务的无线通信装置。 

芯片卡是指任何带有电子芯片的装置或介质。 

本发明的领域是与移动终端的无线通信。 

背景技术

无线通信装置(诸如移动式无线电话)包括一个诸如SIM卡的芯片卡，其能使无线通信装置特别地连接到一运营商的网络。 

当前，这种芯片卡在客户向运营商的网络登记时由运营商提供，其包括在该运营商和卡之间的鉴权参数。这些保密参数在个性化步骤期间被写入所述芯片卡中，并且随后不能被修改。所述运营商通常把这种个性化步骤委托给一家公司，该公司在没有连到所述运营商的网络上的专门的安全场所完成该步骤。 

目前在市场上出现了虚拟移动网络运营商(英语为“Mobile Virtual Network Operator(移动虚拟网络运营商)”或“MVNO”)。这些虚拟运营商(没有基础设施)提供特殊服务给传统运营商不可接入的特定消费者部分，诸如银行消费者部分。 

特殊服务是指增值服务和使消费者能够访问这些增值服务的通信服务。 

增值服务的例子是： 

-对专用商业网的安全接入，其使消费者能够从他们的移动终端连到他们的商业(诸如消息传递和访问数据服务器)网络的服务上；接着依靠在芯片卡上给出的安全参数来提供接入安全性； 

-当MVNO由银行机构代表时，后者可以远程提供银行操作服务，诸如由被授权人对转帐指令进行证实或执行记帐操作；而且，凭借在芯片卡上的保密参数来证实这些操作的执行，这使得有可能产生一个电子 签名； 

-用于预订到实际和虚拟运营商的各种服务的芯片卡的管理，其中通信和各种服务(例如对其的换新)是基于该卡的。 

可能引用下述服务作为通信服务的一个例子，其包括：由访问因特网(Internet)所组成的服务，由访问专用商业网或内部网所组成的服务，或者在有线网络上传输数据的服务。通信服务还可以包括由运营商所提供的基础无线通信服务。 

然而，由于MVNO本身没有可用的无线通信传输基础设施，所以它把无线通信转包给具有这种用于提供一个或更多特定服务的基础设施和手段的“实际”运营商。所述MVNO由这种实际运营商在与它的通信连接中容纳或代表。 

目前由MVNO所提供的服务是只对容纳MVNO的运营商有影响的数据服务。 

发明内容

因此，本发明的一个目标是使消费者能够访问由所述MVNO所选的各种实际运营商所提供的特殊服务。 

本发明的一个更一般性的目标是：使对虚拟运营商和实际运营商所提供的各种特殊服务的访问更加灵活。 

本发明的目的是利用无线通信装置访问特殊服务的一种方法，该无线通信装置包括第一鉴权参数，且该方法包括由根据无线通信装置的新的鉴权参数来建立一无线通信组成的步骤。 

根据一个实施例，其涉及一种借助于包含在无线通信装置内或与无线通信装置连接的并且具有与第一实际运营商关联的第一鉴权参数的芯片卡来访问服务的方法，其特征在于该方法包括建立无线通信以便利用存储在所述芯片卡中的第二鉴权参数访问所述服务，所述第二鉴权参数在第二实际运营商的网络中是唯一的，其中所述服务是特殊服务并且由虚拟运营商提供。 

附图说明

通过阅读作为非限制性的例子并参照附图所给出的说明，本发明的其他特性和优点将清楚地显现出来，其中： 

图1示意地描述了根据本发明的一个实施例载入新参数的步骤， 

图2示意地描述了在两次改变实际运营商的情况下所述通信所取的路径， 

图3示意地描述了芯片卡的主要组成部分，其中所述芯片卡能够根据本发明来实现需要改变运营商的无线通信。 

具体实施方式

根据本发明，虚拟运营商的消费者选择需要改变运营商的服务。 

所述消费者通过诸如在他的无线电话的屏幕上滚动并向其提供一组动作(action)选择的用户菜单来选择所述服务，其中所述动作可以是“连接到家庭银行服务”，“访问运营商X”等等。 

事实上，每个无线电话都包含一个芯片卡，该芯片卡包括利用芯片卡中存在的数据来呈现菜单的一个程序。 

涉及MVNO所提供的服务选择的数据可以在芯片卡的初始化中被预先载入；当MVNO希望例如提供新的服务时，MVNO可以在用户在线时主动地重新载入所述数据。这种重新载入是利用无线通信信道来提供的。 

虽然运营商的改变是由消费者通过他对服务的选择而主动地引起的，但是像在下述服务的一个例子的情况，其对客户本身来说可以是透明的。 

事实上，有可能引用(作为特殊服务的其他例子)折扣价格的无线通信服务。这种服务取决于MVNO能够从一个或多个运营商处所获得的折扣价格；MVNO所选的运营商例如根据时间片而改变。 

根据本发明的改变运营商的方法是基于所述芯片卡的保密参数的相应的改变。 

所述芯片卡的原始参数是芯片卡与MVNO和/或代表MVNO的实际运营商之间的鉴权参数。根据现有技术，这些参数包括关于芯片卡的信息，诸如移动订户标识符(英语是“International Mobile Subscriber Identifier(国际移动订户标识符)”)及用于芯片卡和运营商之间的鉴权的密钥(cryptographic key)以及诸如开出发票信息这样的关于订户或消费者的信息。 

虽然，芯片卡起始的在这些参数中的改变是在实际运营商所容纳的虚拟运营商的控制下完成的。然而，所述虚拟运营商并不知道相应于每 个实际运营商的保密参数。 

自然地，把所述新参数载入芯片卡必须在运营商和芯片卡之间具有和当前的个性化步骤中存在的相同的安全性级别。 

一旦新的参数被载入并存储，则为了访问所选服务，可以根据这些新的参数来建立到新的运营商的无线通信。 

所述参数的载入可以用不同的方式来实现。 

根据第一实施例，各种运营商是事先已知的；在它们和芯片卡之间的鉴权参数被静态地载入芯片卡，即在一指定的且安全的场所，而芯片卡并没有被连接到无线通信网络。 

例如，在个性化步骤期间且根据当前已有的和具有所需安全性级别的相应过程，一劳永逸地把参数载入和存储。在这种情况下，当客户选择需要改变运营商的服务时，这种改变只在相应于此目标运营商的鉴权参数范围内进行，其中所述鉴权参数组成了所存的鉴权参数清单的一部分。 

还可以在几种场合下载入并存储所述参数，这样所述芯片卡必须被返回到指定地点。 

根据另一实施例，所述芯片卡不具有像在以前的情况中那样的任何事先已知的参数。新的保密参数随同来自芯片卡的请求，经由原始的实际运营商的无线通信网被在线下载到该芯片卡中：所述参数被按照提供所需安全性级别的协议而动态地下载，并接着被放入存储器中。当其参数已经被下载的运营商再一次被该芯片卡寻址时，利用所存的参数便足够了，而不用重新启动该参数下载协议。 

可以用该方法提供更多的灵活性给该卡的个性化和接下来的初始化阶段，而同时保留同样的安全性级别。这是因为，如果事先不知道必要的鉴权参数，则个性化公司可能会满足于载入临时鉴权参数、给出减少的对通信服务的访问，其将被称为“后个性化”服务。这样所述个性化公司将完成MVNO类型的角色：实际运营商将容纳它而同时准许所述卡访问该网络，其次这将接着使得用户能够通过请求它根据本发明的动态在线方法来特别地下载新参数而访问该实际运营商的服务。 

芯片卡的存储器按规定的大小制作，以便仅包含给定数目的鉴权参数。这样，当达到该数目时，新参数改写以前所存的参数，例如改写最 早的参数。 

该方法还可以应用到卡的换新：希望改变其装置的芯片卡以便于有例如更多的存储器的一服务的用户可以通过正常的分销渠道来为自己邮购或采购一种新卡，该卡来自个性化公司并含有临时鉴权参数。遵照在用户所预订的实际运营商和个性化公司之间的一个合约，在某管理机构的手续(administrative formality)之后，这些临时参数可以准许去访问所述实际运营商的网络，接着将进行参数的传递，使运营商能够下载它的、替换该临时参数的鉴权参数。这种换新还可包括重新更新管理机构文件和实际运营商的数据库，HLR(原籍位置登记)、AUC(鉴权中心)、记帐系统以及CRM(消费者关系管理)，这将使运营商能够管理他的消费者。 

在根据参照图1所描述的下列步骤的事务处理过程期间，运行(run)用于从一个运营商3变为一个目标运营商4的安全协议。 

步骤a：由于运营商的改变，无线通信装置的芯片卡1发送数据给由实际运营商所容纳的虚拟运营商2。这些数据还包括目标运营商的标识信息、芯片卡和用户的数据、以及芯片卡和MVNO所特定的证书；它们都被签署。 

证书是指与一条电子消息(或更通常地是与数据)相关的密码元素(cryptographic element)，使得有可能去鉴权该消息的来源并确保其在整个传输过程中的完整性。 

步骤b：虚拟运营商2核对所接收的数据和证书；根据一个变例，所述证书不由芯片卡1发送，并且虚拟运营商2利用其他从卡1中所接收的数据从数据库31中为自己取得所述证书，并接着核对它。如果所述核对不合格，则虚拟运营商2拒绝该事务处理。 

步骤c：虚拟运营商2经由实际运营商3给目标实际运营商4发送一个用于新参数的请求。该请求包括证书。 

步骤d：目标运营商4利用所述证书来鉴权该请求(来源、权利等)。如果该鉴权不合格，则目标运营商4拒绝所述事务处理。 

步骤e：目标运营商4利用证书中的密钥生成新的参数并加密所述参数。 

步骤f：目标运营商4经由实际运营商3发送新的加密参数给虚拟 运营商2。 

步骤g：虚拟运营商2利用其保存在存储器中或在步骤f目标运营商发送给他的证书来鉴权该加密参数(来源等)。如果该鉴权不合格，则所述虚拟运营商拒绝该事务处理。 

步骤h：虚拟运营商2签署该新的被加密的参数，并把该新的经过加密和签署的参数经由实际运营商3发送给该芯片卡。 

步骤i：芯片卡1核对所述虚拟运营商的签名，如果该核对不合格，则所述芯片卡拒绝该事务处理，或相反地该芯片卡解密该新的参数并存储它们；接着所述芯片能利用这些新的参数以便处理运营商的改变或任何其他需要这些参数的后来的改变。 

出现在前面步骤中并且以确保所述事务处理的安全性为目的的鉴权、加密和签名是基于已知的公共密钥或对称的保密密钥密码方案，其中所述密码方案是特别地根据其所希望获得的安全性级别和/或现有基础设施的潜力(possibilities)选择的。 

如图1中用箭头示意性地描述，相应于步骤a和h的通信是利用无线网络的无线通信，而步骤c和f中的通信则利用因特网、有线或光纤型的网络。 

当芯片卡请求由已经成为当前运营商的目标运营商4变为一新的目标运营商5时，该运营商5的新参数的载入仍然是在MVNO的控制下完成。只有步骤a和h被稍微改成如图2所标出的那样：在步骤a期间所发送的数据在到达存储了虚拟运营商2的运营商3的基础设施之前，利用当前运营商4的基础设施；在步骤h期间的返回上也是同样的。 

运营商的改变由图3所示的芯片卡1利用含有能够访问特殊服务的程序的程序存储器10来管理。 

根据本发明，该程序包括：一个运营商改变程序，其基于一个例如在初始化阶段期间载入所述芯片卡中的鉴权参数改变程序。该程序对由客户通过如前所述的使用用户菜单或由MVNO所进行的动作来执行，那时这个动作当然要求改变运营商。 

在这种情况下，如果相应于新运营商的参数被存于芯片卡的存储器中，在一个或更多个数据存储装置11中，则该程序的作用由提供所存鉴权参数的变更或改变而组成。 

否则，当相应于新运营商的参数没有存于存储器中时，该程序的作用包括： 

-通过核对由虚拟运营商所生成的签名来确保该鉴权参数的载入的安全性，其目的是确保上述参数的真实性、有效性和完整性；该程序利用芯片卡的公共密钥来解密由目标实际运营商所加密的参数； 

-一旦如上所述新的鉴权参数已经被证实并被解密，则确保这些新鉴权参数的存储。 

作为本发明的特殊情况，我们已经明白该程序可以是一个卡换新类型的程序，还在线管理与运营商的预订合同的管理机构方面以及卡与网络间共享的信息和秘密的同步化。 

芯片卡的存储器可以按规定的大小制作以便存储相应于几个运营商的参数。 

显然，所述芯片卡除程序存储器10和该数据存储装置或者多个数据存储装置11之外、还包括其他通常的部件，例如中央单元12、总线13和一个输入-输出接口14。 

所述芯片卡能够被包含在无线通信装置或与其连接。 

Claims (12)

1.一种借助于包含在无线通信装置内或与无线通信装置连接的并且具有与第一实际运营商关联的第一鉴权参数的芯片卡来访问服务的方法，

其特征在于该方法包括建立无线通信以便利用存储在所述芯片卡中的第二鉴权参数访问所述服务，所述第二鉴权参数在第二实际运营商的网络中是唯一的，其中所述服务是特殊服务并且由虚拟运营商提供。

2.根据权利要求1的方法，

其特征在于，在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数允许与该第二实际运营商建立无线通信。

3.根据权利要求1或2的方法，

其特征在于所述第二鉴权参数被包含在所述芯片卡内。

4.根据权利要求3的方法，

其特征在于，所述方法还包括在建立所述无线通信之前，以安全的方式把在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数载入并存于所述芯片卡内。

5.根据权利要求4的方法，

其特征在于在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数是在该虚拟运营商的控制下被载入的。

6.根据权利要求4的方法，

其特征在于在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数经由所述无线通信网被载入所述芯片卡。

7.根据权利要求4的方法，

其特征在于，该服务相应于一芯片卡换新或初始化服务，

所述第一鉴权参数是临时参数，用于限制的对服务的访问，来载入和存储在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数，

并且在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数允许对该服务的访问。

8.根据权利要求6的方法，

其特征在于，所述载入包括根据下列步骤所执行的事务处理：

a-由于实际运营商的改变，而由芯片卡发送数据给虚拟运营商，

b-由虚拟运营商来核对所述数据，仅当所述核对合格时，其通过执行以下步骤接受该事务处理：

c-由虚拟运营商把所述经过核对的数据发送给第二实际运营商，

d-由第二实际运营商核对所接收的数据，仅当该核对合格时，其通过执行以下步骤接受该事务处理：

e-由第二实际运营商生成在第二实际运营商的网络中是唯一的第二鉴权参数，

f-由第二实际运营商把在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数发送给虚拟运营商，

g-由虚拟运营商来核对在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数，仅当该核对合格时，其通过执行以下步骤接受该事务处理：

h-由虚拟运营商签署在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数，并把在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数发送给所述芯片卡，

i-由芯片卡核对在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数，仅当该核对合格时，其通过存储在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数接受该事务处理。

9.根据权利要求8的方法，

其特征在于，步骤b和/或d和/或g和/或i的核对是利用证书来执行的。

10.根据权利要求8的方法，

其特征在于步骤a和h的发送经过与第一实际运营商和第二实际运营商不同的第三实际运营商。

11.根据权利要求4的方法，

其特征在于在第二实际运营商的网络中是唯一的所述第二鉴权参数在一个与任何实际运营商的网络的连接之外被载入芯片卡。

12.根据权利要求3的方法，

其特征在于所述第二鉴权参数包括：一个移动订户标识符、一个用于芯片卡和运营商之间的鉴权的密钥以及订户开出发票信息。

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