DE60024728T2

DE60024728T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Schlüsselaktualisierung mittels gegenseitiger Validierung

Info

Publication number: DE60024728T2
Application number: DE60024728T
Authority: DE
Inventors: Semyon B. Mizikovsky
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP2001077804A; AU4882600A; EP1073233B1; US6839434B1; EP1073233A2; JP4880108B2; CA2314303A1; CN1283906A; EP1073233A3; ATE313230T1; ID26677A; KR100553413B1; BR0002975A; KR20010021127A; DE60024728D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kommunikation und insbesondere die Aktualisierung von Schlüsseln oder sonstigen, von kommunizierenden Teilnehmern benutzten Informationen.
2. Stand der Technik
Ein typisches drahtloses Kommunikationssystem stellt drahtlose Kommunikationsdienste für ein geographisches Gebiet bereit. Wenn eine drahtlose Einheit Kommunikation mit dem drahtlosen Kommunikationssystem versucht, authentifiziert oder überprüft das drahtlose Kommunikationssystem die Identität der drahtlosen Einheit, ehe es der drahtlosen Einheit Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem erlaubt. Dafür besitzen in einem typischen drahtlosen Kommunikationssystem sowohl die drahtlose Einheit als auch das drahtlose Kommunikationssystem einen A-KEY genannten Geheimwert. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der A-KEY und eine zufallsmäßig erzeugte Folge RANDSSD zum Erzeugen eines gemeinsamen geheimen Datenwerts (SSD – Shared Secret Data) benutzt. Der SSD kann in SSD-A(Shared Secret Data A)- und SSD-B(Shared Secret Data B)-Werte eingeteilt werden. Der Wert SSD-A wird für Authentifizierungsverfahren benutzt, und der Wert SSD-B wird für Schlüsselerzeugung und Verschlüsselungsverfahren benutzt. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird die RANDSSD zur drahtlosen Einheit übertragen. Die drahtlose Einheit berechnet dann SSD auf die gleiche Weise, wie er durch das drahtlose Kommunikationssystem berechnet wurde.
Vor Annahme von neuen SSD-Werten zur Verwendung in Authentifizierungs- und Verschlüsselungsverfahren werden die neuen SSD-Werte von der drahtlosen Einheit validiert. Dafür erzeugt die drahtlose Einheit eine zufallsmäßige Abfrage RANDBS zum Erzeugen eines Validierungs-Signaturwertes AUTHBS. Auch sendet die drahtlose Einheit die RANDBS zum drahtlosen Kommunikationssystem, und vom drahtlosen Kommunikationssystem wird AUTHBS unter Verwendung von RANDBS von der drahtlosen Einheit auf die gleiche Weise abgeleitet. Das drahtlose Kommunikationssystem sendet den AUTHBS-Wert zur drahtlosen Einheit, und die drahtlose Einheit vergleicht den an der drahtlosen Einheit erzeugten AUTHBS-Wert mit dem vom System gesendeten AUTHBS-Wert. Wenn der Vergleich erfolgreich ist, ist die SSD-Aktualisierung erfolgreich.
Nach der SSD-Aktualisierung wird die drahtlose Einheit typischerweise vom drahtlosen Kommunikationssystem authentifiziert, um sicherzustellen, daß die drahtlose Einheit den SSD richtig berechnet hat. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird eine Folge wie beispielsweise eine zufallsmäßige Abfrage RANDU erzeugt und die RANDU-Folge zur drahtlosen Einheit gesendet, die RANDU und SSD-A zum Erzeugen eines Authentifizierungs-Signaturwertes AUTHU benutzt. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der Authentifizierungs-Signaturwert AUTHU auf die gleiche Weise erzeugt. Die drahtlose Einheit überträgt dann den durch die drahtlose Einheit berechneten Wert AUTHU zum drahtlosen Kommunikationssystem. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der durch das System berechnete AUTHU-Wert mit dem von der drahtlosen Einheit empfangenen AUTHU-Wert verglichen. Wenn die Werte übereinstimmen, ist die drahtlose Einheit authentifiziert.
Die oben beschriebene SSD-Aktualisierung und Authentifizierung der drahtlosen Einheit erfordert, daß die drahtlose Einheit die Gültigkeit der SSD-Aktualisierung bestätigt, gefolgt von der Durchführung einer getrennten Authentifizierung der drahtlosen Einheit durch das System, um die Gültigkeit der SSD-Aktualisierung aus der Perspektive der drahtlosen Einheit und des drahtlosen Kommunikationssystems sicherzustellen. Im Ergebnis bestätigt die drahtlose Einheit, daß die SSD-Aktualisierung erfolgreich ist, ehe die Authentifizierung der drahtlosen Einheit eingeleitet werden kann. Nach Bestätigung der SSD-Aktualisierung durch die drahtlose Einheit wird vom System eine getrennte Authentifizierung durchgeführt, die erfordert, daß das System zusätzliche Informationen wie beispielsweise eine zufallsmäßige Abfrage RANDU erzeugt und die zufallsmäßige Abfrage zur drahtlosen Einheit sendet. Die drahtlose Einheit muß dann reagieren, indem sie dem System den unter Verwendung von RANDU abgeleiteten Authentifizierungs-Signaturwert AUTHU sendet.
Die Lösung dieses Problems, die hiermit offenbart wird, wird durch die unabhängigen Ansprüche 1, 5, 10 und 14 definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bietet ein Schlüsselaktualisierungssystem, das Informationen in einer Aktualisierungsnachricht von einem Kommunikationssystem zum Erzeugen eines neuen Schlüssels und Durchführen einer gegenseitigen Validierung des neuen Schlüssels benutzt. Nachdem der neue Schlüssel von einer Einheit validiert ist, wird mindestens ein Teil der Informationen aus der Aktualisierungsnachricht vom Kommunikationssystem zum Validieren des neuen Schlüssels benutzt. Im Ergebnis ist es nicht erforderlich, daß das Kommunikationssystem zum Validieren des neuen Schlüssels eine getrennte Authentifizierungsabfrage erzeugt und überträgt. Beispielsweise kann ein drahtloses Kommunikationssystem eine Aktualisierungsnachricht mit einer Folge RANDSSD zur drahtlosen Einheit senden. Die drahtlose Einheit erzeugt unter Verwendung mindestens eines Teils der RANDSSD-Folge einen neuen SSD, und die drahtlose Einheit benutzt mindestens einen Teil des neuen SSD zum Erzeugen eines Signaturwertes AUTHBS zum Validieren des neuen Schlüssels und damit der Heimatauthentifizierungszentrale, die die Aktualisierung des SSD einleitete. Nach Validieren des neuen Schlüssels durch Vergleichen des durch die drahtlose Einheit erzeugten AUTHBS mit einem durch das drahtlose Kommunikationssystem erzeugten AUTHBS durch die drahtlose Einheit benutzt die drahtlose Einheit mindestens einen Teil der Folge RANDSSD und mindestens einen Teil des neuen SSD zum Erzeugen des Validierungswertes AUTHSSD. Der Validierungswert AUTHSSD kann zum drahtlosen Kommunikationssystem zusammen mit einem Bestätigungssignal gesendet werden, das anzeigt, daß die drahtlose Einheit den neuen Schlüssel validiert hat. Das drahtlose Kommunikationssystem kann den neuen SSD durch Vergleichen des von der drahtlosen Einheit empfangenen Validierungswertes AUTHSSD mit einem auf gleiche Weise durch das drahtlose Kommunikationssystem erzeugten Validierungswert validieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung können bei Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbar werden. In den Zeichnungen zeigt:
1 ein allgemeines Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems, in dem das Schlüsselaktualisierungs- und gegenseitige Validierungssystem nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann;
2a und 2b die gemeinsame Benutzung eines Schlüssels mit einem Besuchsregister durch das Heimatregister und das Authentifizierungsverfahren in einem typischen Netz wie beispielsweise einem IS-41-konformen Netz;
3 ein zwischen einer drahtlosen Einheit und einem auf IS-95B basierenden drahtlosen Kommunikationssystem benutztes Schlüsselaktualisierungs- und getrenntes Authentifizierungsverfahren; und
4 ein Verfahren zum Durchführen einer Schlüsselaktualisierung mit gegenseitiger Validierung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt einen Teil eines typischen drahtlosen Kommunikationssystems 5, das drahtlose Kommunikationsdienste durch eine Basisstation 10 für ein der Basisstation 10 zugeordnetes geographisches Gebiet 12 wie beispielsweise eine Zelle oder einen Sektor bereitstellt. Wenn sich eine drahtlose Einheit 14 in der Zelle 12 zuerst anmeldet oder Kommunikationen mit der Basisstation 10 versucht, authentifiziert oder überprüft die Basisstation 10 die Identität der drahtlosen Einheit, ehe sie der drahtlosen Einheit 14 Zugang zum drahtlosen Kommunikationssystem erlaubt. Das Heimatnetz für die drahtlose Einheit 14 kann eine Sammlung von Zellen sein, die einen zellularen geographischen Versorgungsbereich bilden, wo die drahtlose Einheit 14 resident ist und ist typischerweise das Netz, das von dem Diensteanbieter gesteuert wird, der mit dem Eigentümer der drahtlosen Einheit einen Vertrag zur Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsdiensten abgeschlossen hat. Wenn sich die drahtlose Einheit 14 in einem anderen Netz als ihrem Heimatnetz befindet, wird sie als in einem Besuchskommunikationsnetz befindlich bezeichnet. Wenn die drahtlose Einheit 14 im Besuchskommunikationsnetz betrieben wird, bedeutet die Authentifizierung der drahtlosen Einheit durch die Basisstation 10 das Kommunizieren mit einem Heimat-Berechtigungszentrum 16 des Heimatnetzes der drahtlosen Einheit.
Im Beispiel der 1 befindet sich die drahtlose Einheit 14 in einem Besuchskommunikationsnetz. Infolgedessen bedeutet die Authentifizierung der drahtlosen Einheit 14 Kommunizieren mit dem Heimat-Berechtigungszentrum 16 des Heimatnetzes der drahtlosen Einheit. Wenn die drahtlose Einheit 14 versucht, auf das Besuchskommunikationsnetz zuzugreifen, kommuniziert die Basisstation 10 mit einem Besuchs-Berechtigungszentrum 18 des Besuchskommunikationsnetzes. Das Besuchs-Berechtigungszentrum 18 bestimmt aus einer Kennung der drahtlosen Einheit oder des Endgeräts wie beispielsweise der Telefonnummer der drahtlosen Einheit 14, daß die drahtlose Einheit 14 bei einem Netz angemeldet ist, das das Heimat-Berechtigungszentrum 16 benutzt. Das Besuchs-Berechtigungszentrum 18 kommuniziert dann mit dem Heimat-Berechtigungszentrum 16 über ein Netz, wie beispielsweise ein Zeichengabenetz 20 unter dem als TIA/EIA-41-D identifizierten Standard mit dem Titel „Cellular Radiotelecommunications Intersystem Operations" (Zellulare Funktelekommunikations-Operationen zwischen Systemen), Dezember 1997 („IS-41"). Das Heimat-Berechtigungszentrum 16 greift dann auf ein Heimatregister (HLR – Home Location Register) 22 zu, das einen Registrierungseintrag für die drahtlose Einheit 14 aufweist. Das Heimatregister 22 kann der drahtlosen Einheit durch eine Kennung wie beispielsweise die Telefonnummer der drahtlosen Einheit zugeordnet sein. Die im Heimatregister 22 enthaltenen Informationen werden zum Erzeugen von Authentifizierungs- und Verschlüsselungsschlüsseln wie beispielsweise einem gemeinsam benutzten geheimen Datenschlüssel (SSD – Shared Secret Data) und sonstigen Informationen benutzt, die dann einem Besuchsregister (VLR – Visitor Location Register) 24 des Besuchs-Berechtigungszentrums 18 zugeführt werden. Die Informationen vom Besuchsregister 24 werden dann dazu benutzt, der Basisstation 10 Informationen zuzuführen, wie beispielsweise eine Zufallszahlabfrage, die zur drahtlosen Einheit 14 übertragen wird, so daß die drahtlose Einheit 14 antworten kann und dadurch als eine drahtlose Einheit authentifiziert werden kann, die für den Empfang von Kommunikationsdiensten berechtigt ist.
2A und 2B zeigen, wie eine drahtlose Einheit 14 in einem Besuchsnetz authentifiziert wird, das zu dem Zeichengabestandard IS-41 kompatibel ist. Sowohl die drahtlose Einheit 14 als auch das Heimatregister 22 enthalten einen mit A-KEY bezeichneten geheimen Wert. Wenn die drahtlose Einheit 14 Zugang zu einem Besuchsnetz anfordert, fordert das Berechtigungszentrum 18 des Besuchsnetzes (1) Daten vom Heimat-Berechtigungszentrum 16 (1) an. Das der drahtlosen Einheit zugeordnete Heimatregister 22 wird unter Verwendung einer Kennung wie beispielsweise der Telefonnummer der drahtlosen Einheit gefunden. Das Heimatregister 22 für die drahtlose Einheit 14 speichert den A-KEY, der zum Erzeugen eines gemeinsamen Datenwerts (SSD – Shared Secret Data) benutzt wird, der zum Besuchsregister 24 übertragen wird. Der SSD kann durch Durchführen eines CAVE-Algorithmus unter Verwendung einer Zufallszahl RANDSSD als Eingabe und des A-KEY als Schlüsseleintrag berechnet werden. Der CAVE-Algorithmus ist in der Technik wohlbekannt und ist im Standard IS-41 spezifiziert. Der SSD kann in Werte SSD-A (Shared Secret Data A) und SSD-B (Shared Secret Data B) eingeteilt werden. Der Wert SSD-A wird für Authentifizierungsverfahren benutzt und der Wert SSD-B wird zur Schlüsselerzeugung und für Verschlüsselungsverfahren benutzt. Vom Heimat-Berechtigungszentrum 16 werden die Werte SSD-A, SSD-B und RANDSSD zum Besuchsregister 24 des Besuchsnetzes übertragen. Wie unten besprochen wird vom Besuchsnetz der SSD, der von der drahtlosen Einheit 14 benutzt werden wird, durch Übertragen von RANDSSD zur drahtlosen Einheit aktualisiert.
Die drahtlose Einheit 14 berechnet dann SSD auf die gleiche Weise wie er vom Heimat-Berechtigungszentrum 16 berechnet wurde, wie durch die Gleichung SSD-A, SSD-B = CAVE_A-KEY(RANDSSD) gezeigt. Nachdem sowohl die drahtlose Einheit als auch das Besuchsregister 24 die Schlüssel SSD-A und SSD-B besitzen und das Aktualisierungsverfahren wie unten beschrieben abgeschlossen ist, kann die drahtlose Einheit 14 vom Besuchsnetz authentifiziert werden.
2B zeigt, wie eine drahtlose Einheit in einem Besuchsnetz authentifiziert wird, nachdem sowohl die drahtlose Einheit als auch das Besuchsregister die Werte SSD-A und SSD-B aktualisiert haben, die als gemeinsame Schlüssel bezeichnet werden können. Vom Besuchs-Berechtigungszentrum 18 (1) wird die drahtlose Einheit 14 durch Senden einer Zufallsnummernabfrage RAND zur drahtlosen Einheit abgefragt. An diesem Punkt berechnen sowohl die drahtlose Einheit als auch das Heimat-Berechtigungszentrum den Wert AUTHR, wobei AUTHR gleich der Ausgabe einer kryptographischen Funktion wie beispielsweise des CAVE-Algorithmus ist, unter Verwendung der Zufallszahl RAND und des SSD-A-Wertes als Eingaben wie durch AUTHR = CAVE_SSD-A(RAND) dargestellt. Die drahtlose Einheit überträgt dann den berechneten Wert AUTHR zum Besuchs-Berechtigungszentrum 18 (1). Vom Besuchs-Berechtigungszentrum 18 wird sein berechneter Wert von AUTHR mit dem von der drahtlosen Einheit 14 empfangenen Wert verglichen. Wenn die Werte übereinstimmen, ist die drahtlose Einheit 14 authentifiziert und ihr wird Zugang zum Besuchsnetz erteilt.
Zusätzlich berechnen sowohl die drahtlose Einheit 14 als auch das Besuchs-Berechtigungszentrum 18 den Wert des Chiffrierschlüssels K_C, wobei der Wert K_C gleich der Ausgabe des CAVE-Algorithmus bei Verwendung des Werts SSD-B als Schlüsseleingabe und Zusatzinformationen wie beispielsweise RAND als Eingabe wie gezeigt durch K_C = CAVE_SSD-B(RAND) ist. An diesem Punkt sind Kommunikationen zwischen der drahtlosen Einheit und dem Besuchsnetz erlaubt und können unter Verwendung einer kryptographischen Funktion verschlüsselt werden, wo die Eingabe die zu verschlüsselnde Nachricht und der Schlüssel K_C sind. Die kryptographischen Funktionen sind durch ihre jeweiligen Standards für CDMA-(Code Division Multiple Access)-, TDMA-(Time Division Multiple Access)- und GSM-(Global System for Mobile Communication)-Systeme spezifiziert. Es ist zu beachten, daß hinsichtlich IS-41 Kommunikationen zwischen dem Besuchs-Berechtigungszentrum 18 und dem Heimat-Berechtigungszentrum 16 typischerweise jedes Mal dann ausgeführt werden, wenn sich die drahtlose Einheit 14 beim Besuchsnetz anmeldet, im Gegensatz zu jedem Mal, wenn ein Ruf zur drahtlosen Einheit 14 durchgeführt wird. Auch ist es möglich, die gleichen Verfahren auszuführen, wenn sich die drahtlose Einheit im Heimatnetz befindet. In diesem Fall kommuniziert statt des Besuchs-Berechtigungszentrums das Heimat-Berechtigungszentrum mit der drahtlosen Einheit. Die Kommunikationen zwischen der drahtlosen Einheit und dem Berechtigungszentrum in den drahtlosen Kommunikationssystemen durchlaufen eine drahtlose Basisstation.
Wenn das Heimat-Berechtigungszentrum 16 bestimmt, daß der SSD-Schlüsselwert aktualisiert werden muß, beispielsweise weil gewisse Kriterien anzeigen, daß der SSD kompromittiert sein könnte, kann der der drahtlosen Einheit 14 zugeordnete SSD-Wert aktualisiert werden. 3 zeigt das SSD-Aktualisierungsverfahren, das von dem als TIA/EIA-95-B identifizierten Standard mit dem Titel „Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Spread Spectrum Systems" (Mobilstation-Basisstation-Kompatibilitätsstandard für Doppelmodus-Spreizspektrumsysteme) („IS-95B") zwischen der drahtlosen Einheit und dem drahtlosen Kommunikationssystem. Das drahtlose Kommunikationssystem kann die versorgende Basisstation, das Besuchs- Berechtigungszentrum, das Besuchsregister, das Heimat-Berechtigungszentrum und/oder das Heimatregister umfassen. Durch das SSD-Aktualisierungsverfahren werden sowohl der drahtlosen Einheit als auch dem drahtlosen Kommunikationssystem aktualisierte Schlüssel (SSD-A und SSD-B) bereitgestellt, die zur Verschlüsselung und Authentifizierung benutzt werden.
Zum Einstellen des Wertes SSD erstellt das Heimat-Berechtigungszentrum eine RANDSSD-Folge. Unter Verwendung der RANDSSD-Folge, des A-KEY und der ESN der drahtlosen Einheit als Eingaben in eine kryptographische Funktion wie beispielsweise ein SSD-Erzeugungsverfahren 30 erzeugt das Heimat-Berechtigungszentrum einen neuen Schlüsselwert (SSD). Das Heimat-Berechtigungszentrum sendet die RANDSSD-Folge durch das Besuchs-Berechtigungszentrum und die versorgende Basisstation in einer Aktualisierungsnachricht wie beispielsweise eine SSD-Aktualisierungsnachricht 32 zur drahtlosen Einheit, um den SSD zu aktualisieren. Die drahtlose Einheit führt die von der versorgenden Basisstation empfangene RANDSSD-Folge zusammen mit dem A-Schlüssel und der elektronischen Seriennummer (ESN), die an der drahtlosen Einheit gespeichert sind, einer kryptographischen Funktion wie beispielsweise einem SSD-Schlüsselerzeugungsverfahren 34 zu. Mit dem SSD-Schlüsselerzeugungsverfahren 34 wird der neue SSD erzeugt, der in SSD-A-NEW und SSD-B-NEW eingeteilt wird. Von den SSD-Erzeugungsverfahren 30 und 34 wird der CAVE-Algorithmus unter Verwendung einer Zufallszahl RANDSSD, ESN und des Wertes A-KEY als Eingaben implementiert. Der CAVE-Algorithmus ist in der Technik als Einwegfunktion wohlbekannt, die die Bestimmung der Eingaben auf die der Ausgabe erteilte Funktion inhibiert.
Vor Annahme der bei Authentifizierungs- und Verschlüsselungsverfahren zu benutzenden neuen SSD-Werte wird der neue SSD-Wert, und damit das Heimat-Berechtigungszentrum 16, das die Erzeugung des neuen SSD-Wertes einleitete, von der drahtlosen Einheit validiert. Dafür erzeugt die drahtlose Einheit eine Zufallszahl RANDBS am Block 36. Von der drahtlosen Einheit werden RANDBS und SSD-A-NEW zusammen mit Zusatzdaten wie beispielsweise der ESN und/oder einer aus einer IMSI (International Mobile Station Identification) abgeleiteten Kette AUTH_DATA einer kryptographischen Funktion wie beispielsweise einem Signaturverfahren 38 zugeführt. Das Signaturverfahren 38 erzeugt den Validierungssignaturwert AUTHBS. Auch sendet die drahtlose Einheit die RANDBS zum drahtlosen Kommunikationssystem, beispielsweise als Teil eines Basisstationsabfrageauftrags 37. Unter Verwendung einer entsprechenden kryptographischen Funktion wie beispielsweise eines Signaturverfahrens 40 wird vom drahtlosen Kommunikationssystem AUTHBS unter Verwendung von RANDBS von der drahtlosen Einheit, SSD-A-NEW aus dem SSD-Erzeugungsverfahren 30 unter Zusatzdaten wie beispielsweise der ESN und/oder der AUTH_DATA, die von der drahtlosen Einheit zur Ableitung von AUTHBS benutzt werden, abgeleitet. Das drahtlose Kommunikationssystem sendet den durch das Signaturverfahren 40 erzeugten Wert AUTHBS zur drahtlosen Einheit, beispielsweise in einem Basisstations-Abfragebestätigungsauftrag 41. Im Block 42 wird von der drahtlosen Einheit der an der drahtlosen Einheit erzeugte Wert AUTHBS mit dem vom System gesendeten Wert AUTHBS verglichen. Wenn der Vergleich erfolgreich ist, setzt die drahtlose Einheit den SSD-A-Wert auf SSD-A-NEW und den SSD-B-Wert auf SSD-B-NEW. Dann sendet die drahtlose Einheit einen SSD-Aktualisierungsbestätigungsauftrag 43 zum Heimat-Berechtigungszentrum, der den erfolgreichen Abschluß der SSD-Aktualisierung anzeigt. Bei Empfang des SSD-Aktualisierungsbestätigungsauftrags setzt das Heimat-Berechtigungszentrum SSD-A und SSD-B auf die vom System erzeugten Werte SSD-A-NEW und SSD-B-NEW.
Nach dem SSD-Aktualisierungsverfahren wird vom drahtlosen Kommunikationssystem die drahtlose Einheit typischerweise authentifiziert, um die Gültigkeit des Wertes des neuen SSD-Schlüssels sicherzustellen. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird eine Folge wie beispielsweise eine Zufallsabfrage RANDU erzeugt und die RANDU-Folge zur drahtlosen Einheit gesendet, beispielsweise in einer Authentifizierungsabfragenachricht 44. Bei Empfang der Authentifizierungsabfragenachricht 44 führt die drahtlose Einheit mindestens einen Teil der Folge RANDU einer kryptographischen Funktion, beispielsweise einem Authentifizierungssignaturverfahren 46 zu, mit den Eingaben ESN, AUTH_DATA, SSD-A und einer aus RANDU und IMSI abgeleiteten RAND_CHALLENGE. Das Authentifizierungssignaturverfahren 46 erzeugt den Authentifizierungssignaturwert AUTHU als Ausgabe des CAVE-Algorithmus unter Verwendung von RAND_CHALLENGE, ESN, AUTH_DATA und SSD-A als Eingaben. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der Authentifizierungssignaturwert AUTHU unter Anwendung des Authentifizierungssignaturverfahrens 48 auf gleiche Weise erzeugt. Dann überträgt die drahtlose Einheit den durch die drahtlose Einheit berechneten Wert AUTHU zum drahtlosen Kommunikationssystem. Vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der durch das System berechnete Wert AUTHU mit dem von der drahtlosen Einheit empfangenen Wert AUTHU im Block 50 verglichen. Wenn die Werte übereinstimmen, ist die drahtlose Einheit authentifiziert und vom drahtlosen Kommunikationssystem wird der neue SSD-Wert validiert.
Die oben beschriebene SSD-Aktualisierung und Authentifizierung der drahtlosen Einheit erfordert, daß die drahtlose Einheit die Gültigkeit der SSD-Aktualisierung bestätigt, gefolgt von der Durchführung einer getrennten Authentifizierung der drahtlosen Einheit durch das System, um die Gültigkeit der SSD-Aktualisierung aus der Perspektive der drahtlosen Einheit und des drahtlosen Kommunikationssystem sicherzustellen.
Infolgedessen muß die drahtlose Einheit den SSD-Bestätigungsauftrag übertragen, um die SSD-Aktualisierung zu bestätigen, ehe die Authentifizierung der drahtlosen Einheit eingeleitet werden kann. Nachdem die drahtlose Einheit die SSD-Aktualisierung bestätigt, wird vom System eine getrennte Authentifizierung durchgeführt, die erfordert, daß das System Zusatzinformationen wie beispielsweise eine Zufallsabfrage RANDU erzeugt und die Zufallsabfrage zur drahtlosen Einheit sendet. Die drahtlose Einheit muß dann antworten, indem sie dem System den unter Verwendung von RANDU abgeleiteten Authentifizierungssignaturwert AUTHU sendet.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Schlüsselaktualisierung unter Verwendung gegenseitiger Validierung nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben, die ein verbessertes Schlüsselaktualisierungsverfahren bereitstellt. Wenn beispielsweise ein Heimat-Berechtigungszentrum eine Schlüsselaktualisierung wie beispielsweise einen gemeinsam benutzten geheimen (SSD-)Datenschlüssel (Shared Secret Data) initialisiert, da beispielsweise gewisse Kriterien am Heimat-Berechtigungszentrum anzeigen, daß der Schlüssel kompromittiert sein kann oder aus irgendeinem anderen Grund (beispielsweise, um initialisiert zu werden), kann das Heimat-Berechtigungszentrum eine Aktualisierungsnachricht zur drahtlosen Einheit senden lassen. Nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung benutzt die drahtlose Einheit Informationen (beispielsweise RANDSSD und/oder Zusatzinformationen) in der Aktualisierungsnachricht und einen intern gespeicherten Geheimwert (beispielsweise A-Schlüssel), der nur der drahtlosen Einheit und dem Heimat-Berechtigungszentrum bekannt ist, zum Erzeugen des neuen oder aktualisierten Schlüssels (beispielsweise SSD). Nachdem die drahtlose Einheit den neuen Schlüsselwert erzeugt und den neuen Schlüssel und damit das Heimat-Berechtigungszentrum validiert hat, wird vom drahtlosen Kommunikationssystem unter Verwendung mindestens eines Teils von in der Aktualisierungsnachricht gesendeten Informationen (beispielsweise RANDSSD und/oder andere Informationen) eine Validierung des neuen Schlüssels (beispielsweise des SSD) durchgeführt. So ist nach Durchführung einer SSD-Aktualisierung für das System keine getrennte Authentifizierungsabfrage (beispielsweise RANDU) zum Validieren des neuen SSD erforderlich.
Je nach Ausführungsform und/oder ob die drahtlose Einheit sich bei einem Besuchs- oder Heimatnetz anmeldet, können Teile des Schlüsselaktualisierungs- und gegenseitigen Validierungssystems in unterschiedlichen Teilen des drahtlosen Kommunikationssystems implementiert werden wie beispielsweise an der versorgenden Basisstation, dem Besuchs-Berechtigungszentrum, dem Besuchsregister, dem Heimatregister und/oder dem Heimat-Berechtigungszentrum. Sobald die drahtlose Einheit den neuen SSD-Wert validiert hat und das drahtlose Kommunikationssystem den neuen SSD validiert hat, können die drahtlose Einheit und das drahtlose Kommunikationssystem die aktualisierten Schlüssel (SSD-A und SSD-B) zur Verschlüsselung und Authentifizierung benutzen.
4 zeigt eine Ausführungsform der Schlüsselaktualisierung und des gegenseitigen Validierungsverfahrens zwischen einer drahtlosen Einheit und dem drahtlosen Kommunikationssystem. Die drahtlose Einheit und das Heimatregister teilen sich einen Geheimwert-A-Schlüssel. Wenn eine Schlüsselaktualisierung, beispielhaft eines gemeinsam benutzten Schlüssels (SSD) durchzuführen ist, erstellt das Heimat-Berechtigungszentrum eine RANDSSD-Folge am Block 100. Die RANDSSD-Folge kann eine Zufallszahl, eine Pseudozufallszahl, die sich nach einer gewissen Periode wiederholt, oder die Ausgabe eines stetig zunehmenden Zählers sein, dessen Empfangswert nicht weniger gleich einem vorher empfangenen Wert sein kann. Das Heimat-Berechtigungszentrum greift auf das der drahtlosen Einheit zugeordnete Heimatregister unter Verwendung einer Kennung wie beispielsweise einer Telefonnummer der drahtlosen Einheit zu, die von der drahtlosen Einheit empfangen oder aus von der drahtlosen Einheit empfangenen Informationen bestimmt worden ist. Dann berechnet das Heimat-Berechtigungszentrum einen neuen Schlüsselwert SSD, indem es die Ausgabe einer kryptographischen Funktion wie beispielsweise eines SSD- oder Schlüsselerzeugungsverfahrens 102, unter Verwendung der RANDSSD-Folge und des Geheimschlüssels A-KEY als Eingaben benutzt. Der neue Wert SSD kann in SSD-A-NEW und SSD-B-NEW eingeteilt werden. Nachdem die SSD-Aktualisierung gegenseitig validiert worden ist, wird SSD-A in Authentifizierungsverfahren benutzt, und SSD-B wird bei der Schlüsselerzeugung benutzt, beispielsweise bei der Erzeugung des Chiffrierschlüssels K_C, oder Verschlüsselungsverfahren. Nach der Darstellung in 4 können Ausführungsformen der Schlüsselaktualisierung und des gegenseitigen Validierungssystems zusätzliche Eingabe(n) in das Schlüsselerzeugungsverfahren 102 benutzen, beispielsweise einen Wert, der für die drahtlose Einheit oder die Teilnahme charakteristisch ist, wie beispielsweise die ESN und/oder IMSI.
Das drahtlose Kommunikationssystem sendet die RANDSSD-Folge zur drahtlosen Einheit in einer SSD-Aktualisierungsnachricht 104 zum Erzeugen des neuen SSD-Wertes. Die drahtlose Einheit erzeugt den neuen Wert SSD (SSD-A-NEW und SSD-B-NEW) für den Schlüssel SSD auf die gleiche Weise wie das drahtlose Kommunikationssystem unter Verwendung der vom System empfangenen RANDSSD-Folge, des in der drahtlosen Einheit gespeicherten A-KEYs und jeglicher Zusatzinformationen wie beispielsweise der in der drahtlosen Einheit gespeicherten ESN, als Eingaben in ein SSD-Erzeugungsverfahren 106. Von den SSD-Erzeugungsverfahren 102 und 106 wird der CAVE-Algorithmus unter Verwendung einer Zufallszahl RANDSSD, ESN und des wertes A-KEY als Schlüsseleingabe implementiert. Der CAVE-Algorithmus ist in der Technik als Einwegfunktion wohlbekannt. Es können andere Erzeugungsverfahren benutzt werden.
Nach Erzeugen des neuen SSD-Wertes (SSD-A-NEW, SSD-B-NEW) authentifiziert die drahtlose Einheit das drahtlose Kommunikationssystem und validiert damit den neuen SSD-Wert. Dafür erzeugt die drahtlose Einheit eine Zahl oder Folge RANDES, wie beispielsweise eine Zufallszahl im Block 108, und sendet RANDBS zum drahtlosen Kommunikationssystem. Die RANDBS-Folge kann eine Pseudozufallszahl sein, die sich nach einer gewissen Periode wiederholt, oder die Ausgabe eines ständig zunehmenden Zählers, dessen Empfangswert nicht weniger gleich einem vorher empfangenen Wert sein kann. von der drahtlosen Einheit werden RANDBS und SSD-A-NEW zusammen mit jeglichen Zusatzdaten wie beispielsweise der ESN und/oder einer aus einer IMSI (International Mobile Station Identification) abgeleiteten AUTH_DATA-Kette einem Signaturverfahren 110 zugeführt. Vom Signaturverfahren 110 wird der Signaturwert AUTHBS erzeugt. Auf Seiten des drahtlosen Kommunikationssystems wird von einem Signaturverfahren 112 AUTHBS unter Verwendung der aus der drahtlosen Einheit empfangenen RANDBS-Folge, SSD-A-NEW aus dem SSD-Erzeugungsverfahren 102 und jeglicher zusätzlicher, von der drahtlosen Einheit benutzter Daten wie beispielsweise ESN und/oder AUTH_DATA abgeleitet. Das System sendet den durch das Signaturverfahren 112 erzeugten AUTHBS-Wert zur drahtlosen Einheit zur Überprüfung. Im Block 114 vergleicht die drahtlose Einheit den an der drahtlosen Einheit erzeugten AUTHBS-Wert mit dem vom System empfangenen AUTHBS-Wert. Wenn der Vergleich erfolgreich ist, hat die drahtlose Einheit den neuen SSD-Wert und damit das drahtlose Kommunikationssystem validiert, und die drahtlose Einheit kann den SSD-A- Wert auf SSD-A-NEW und den SSD-B-Wert auf SSD-B-NEW setzen.
Dann wird vom drahtlosen Kommunikationssystem der neue SSD-Wert validiert. Die der drahtlosen Einheit zum Aktualisieren des Schlüsselwertes SSD zugeführte Folge RANDSSD wird auch zum Validieren des neuen SSD benutzt. Die drahtlose Einheit benutzt den vom System empfangenen RANDSSD und den an der drahtlosen Einheit durch das SSD-Erzeugungsverfahren 106 erzeugten SSD-A-NEW zusammen mit jeglichen Zusatzdaten wie beispielsweise mindestens Teilen von RANDBS, ESN und/oder AUTH_DATA zur Bereitstellung von Eingaben in ein Signaturverfahren 116. Beispielsweise können mindestens ein Teil von RANDSSD und mindestens ein Teil von SSD-A-NEW wie auch jegliche Zusatzdaten wie beispielsweise die ESN und AUTH_DATA dem Signaturverfahren 116 zugeführt werden. Von der drahtlosen Einheit wird dann ein Validierungswert AUTHSSD erzeugt. Die drahtlose Einheit sendet AUTHSSD zum drahtlosen Kommunikationssystem. Auf Seiten des drahtlosen Kommunikationssystems führt das System einem entsprechenden Signaturverfahren 118 durch die drahtlose Einheit benutzte Eingaben zum Erzeugen von AUTHSSD zu, beispielsweise die RANDSSD-Folge, der durch das System unter Verwendung des SSD-Erzeugungsverfahrens 102 erzeugte SSD-A-NEW und jegliche, von der drahtlosen Einheit benutzte Zusatzdaten wie beispielsweise ESN und AUTH_DATA. Vom Signaturverfahren 118 wird der Validierungswert AUTHSSD erzeugt, und das System vergleicht im Block 120 den vom System erzeugten AUTHSSD mit dem von der drahtlosen Einheit empfangenen AUTHSSD. Wenn der Vergleich erfolgreich ist, validiert das System den aktualisierten Schlüssel SSD, und das System setzt den SSD-A-Wert auf den durch das System erzeugten Wert SSD-A-NEW und den SSD-B-Wert auf den durch das drahtlose Kommunikationssystem erzeugten Wert SSD-B-NEW.
Die Schlüsselaktualisierung und das gegenseitige Validierungsverfahren können periodisch ausgeführt werden; wenn das drahtlose Kommunikationssystem bestimmt, daß der gemeinsam benutzte Schlüssel SSD auf Grundlage gewisser Kriterien kompromittiert sein könnte; wenn die drahtlose Einheit zum Heimatnetz oder einem verläßlichen Besuchsnetz zurückkehrt; wenn der A-Key geändert wird; wenn eine neue Teilnahme zum Initialisieren des SSD-Wertes hergestellt wird; und/oder aus anderen Gründen. Zusätzlich können je nach Ausführungsform die Eingaben in die Schlüsselerzeugungsverfahren 102 und 106 und die Signaturverfahren 110, 112, 116 und 118 Werte zusätzlich zu den oben erwähnten oder aus diesen und anderen werten abgeleitete Eingaben enthalten. Beispielsweise können mindestens Teile der elektronischen Seriennummer (ESN) der drahtlosen Einheit, die Telefonnummer (MIN1) der drahtlosen Einheit und/oder die IMSI der drahtlosen Einheit als Eingabe(n) in die Schlüsselerzeugungs- und Signaturverfahren 102, 106, 110, 112, 116 und 118 benutzt werden. Die Schlüsselerzeugungsverfahren 102 und 106 und die Signaturverfahren 110, 112, 116 und 118 können Hash-Funktionen oder eine beliebige kryptographische Einweg-Funktion wie beispielsweise der CAVE-Algorithmus und/oder SHA-1 sein. Hash-Funktionen können als Einwegfunktionen charakterisiert sein (eine Funktion, für die es nicht durchführbar ist, bei der gegebenen Ausgabe die Eingabe zu regenerieren), als Funktionen, die eine mehr-eindeutige Abbildung von Eingaben auf Ausgaben erzeugen, und/oder als Funktionen, die Ausgaben mit weniger Informationen als die Eingaben erzeugen, wodurch die Eingaben bei gegebener Ausgabe schwierig zu ermitteln sind. In solchen Funktionen wird die Ausgabe als eine Signatur der Eingabe bezeichnet.
In Abhängigkeit von der Ausführungsform können die Kommunikationen für die Schlüsselaktualisierung und das gegenseitige Validierungssystem zwischen der drahtlosen Einheit und dem Heimat-Berechtigungszentrum stattfinden (durch das Besuchs-Berechtigungszentrum, wenn sich die drahtlose Einheit in einem Besuchsnetz befindet). In alternativen Ausführungsformen können Teile der Schlüsselaktualisierung und des gegenseitigen Validierungssystems an anderen Stellen als dem Heimat-Berechtigungszentrum durchgeführt werden. Wenn beispielsweise das Heimat-Berechtigungszentrum RANDSSD zusammen mit dem SSD-A-NEW zum Besuchs-Berechtigungszentrum sendet, um den Signaturwert AUTHBS zu erzeugen, könnte das Besuchs-Berechtigungszentrum den zur drahtlosen Einheit gesendeten AUTHBS erzeugen, und/oder das Besuchs-Berechtigungszentrum könnte AUTHSSD erzeugen und AUTHSSD mit dem von der drahtlosen Einheit gesendeten AUTHSSD vergleichen. Je nach Ausführungsform können die Eingaben für die SSD-Erzeugungs- und Signaturverfahren der drahtlosen Einheit, dem Besuchs-Berechtigungszentrum und/oder dem Heimat-Berechtigungszentrum von unterschiedlichen Quellen aus übermittelt werden. Wenn beispielsweise die ESN als Eingabe in das Signaturverfahren benutzt wird und das Besuchs-Berechtigungszentrum die Berechnung von AUTHBS und AUTHSSD durchführt, könnte die ESN vom Heimat-Berechtigungszentrum aus zum Besuchs-Berechtigungszentrum übertragen werden.
Zusätzlich zu der (den) oben beschriebenen Ausführungsform(en) kann die Schlüsselaktualisierung und das gegenseitige Validierungssystem nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung benutzt werden, die Eingangsparameter zu den Schlüsselerzeugungs- und Signaturverfahren hinzufügen und/oder weglassen und/oder Variationen oder Teile des beschriebenen Systems benutzen. Beispielsweise wird die Schlüsselaktualisierung und das gegenseitige Validierungssystem unter vergleichender Bezugnahme auf ein Zellularnetz mit IS-95-B beschrieben, bei dem ein gemeinsam benutzter Schlüssel SSD aktualisiert wird, aber es können andere drahtlose Systeme mit unterschiedlichen Mehrfachzugriffsverfahren wie beispielsweise TDMA oder GSM benutzt werden, bei denen andere Informationen gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung aktualisiert werden. Es versteht sich, daß verschiedene Schreibweisen, Verweise und Charakterisierungen der verschiedenen Werte, Eingaben und Architekturblöcke benutzt werden können. Beispielsweise kann die Funktionalität des Heimat-Berechtigungszentrums und des Besuchs-Berechtigungszentrums in Mobilvermittlungsstellen (MSC – Mobile Switching Centres) eines drahtlosen Kommunikationssystems durchgeführt werden. Es versteht sich, daß das System und Teile desselben und der beschriebenen Architektur in Verarbeitungsschaltungen in der drahtlosen Einheit implementiert oder darin integriert sein können, oder an unterschiedlichen Stellen des drahtlosen Kommunikationssystems, oder in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, softwaregesteuerten Verarbeitungsschaltungen, Firmware oder sonstigen Anordnungen diskreter Bauteile, wie es ein gewöhnlicher Fachmann im Nutzen der vorliegenden Offenbarung verstehen würde. Was beschrieben worden ist, ist nur für die Anwendung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung beispielhaft. Der Fachmann wird leicht erkennen, daß diese und verschiedene andere Modifikationen, Anordnungen und Verfahren an der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne den dargestellten und hier beschriebenen beispielhaften Anwendungen streng zu folgen, und ohne aus dem durch die Ansprüche definierten Rahmen der vorliegenden Erfindung zu weichen.

Claims

Verfahren zum Aktualisieren eines in einer Einheit zum Kommunizieren mit einem Kommunikationssystem unterhaltenen Schlüssels (SSD), der durch Erzeugen eines neuen Schlüssels (SSD_NEW) als Funktion eines in der Einheit gespeicherten Geheimwertes (A-KEY) und mindestens eines Teils einer von dem Kommunikationssystem empfangenen Folge (RANDSSD) aktualisiert wird, wobei der neue Schlüssel (SSD_NEW) durch Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) als Funktion von mindestens einem Teil (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem durch das Kommunikationssystem erzeugten Signaturwert (AUTHBS) validiert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen eines Validierungswertes (AUTHSSD) als Funktion mindestens eines Teils der vom Kommunikationssystem empfangenen Folge (RANDSSD) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW); und Senden, nachdem der neue Schlüssel durch die Einheit validiert ist, des Validierungswertes (AUTHSSD) zu dem Kommunikationssystem, damit das Kommunikationssystem den neuen Schlüssel durch Vergleichen des Validierungswertes (AUTHSSD) mit einem durch das Kommunikationssystem erzeugten Validierungswert (AUTHSSD) validiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signaturwert als Funktion einer durch die Einheit erzeugten Abfragefolge (RANDBS) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Erzeugen des Signaturwertes (AUTHBS), der eine Funktion von mindestens der Abfragefolge (RANDBS) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) ist; und Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem von dem System empfangenen Signaturwert (AUTHBS).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Senden des Validierungswertes (AUTHSSD) zusammen mit einem Bestätigungssignal, das anzeigt, daß die Einheit den neuen Schlüssel (SSD_NEW) validiert hat.
Verfahren zum Aktualisieren eines für eine Einheit in einem Kommunikationssystem unterhaltenen Schlüssels, der durch Erzeugen eines neuen Schlüssels (SSD_NEW) als Funktion eines in dem der Einheit zugeordneten Kommunikationssystem gespeicherten Geheimwertes (A-KEY) und mindestens eines Teils einer zu dieser Einheit gesendeten Aktualisierungsfolge (RANDSSD) aktualisiert wird, wobei das Kommunikationssystem einen Signaturwert (AUTHBS) als Funktion von mindestens einem Teil (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) erzeugt und diesen Signaturwert (AUTHBS) zu der Einheit sendet, damit die Einheit den neuen Schlüssel durch Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem durch die Einheit erzeugten Signaturwert (AUTHBS) validiert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen eines ersten Validierungswertes (AUTHSSD) von der Einheit nachdem der neue Schlüssel durch die Einheit validiert ist; und Vergleichen des ersten Validierungswertes (AUTHSSD) mit einem durch das Kommunikationssystem als Funktion mindestens eines Teils der Aktualisierungsfolge (RANDSSD) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) erzeugten zweiten Validierungswert (AUTHSSD).
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Erzeugen der Aktualisierungsfolge (RANDSSD).
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Empfangen der Aktualisierungsfolge (RANDSSD) durch eine Besucherauthentifizierungszentrale (18) von einer Heimatauthentifizierungszentrale (16).
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Empfangen einer Abfragefolge (RANDBS); Entwickeln einer Signaturkette mit mindestens der Abfragefolge (RANDBS) und mindestens einem Teil (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW); Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) aus der Signaturkette; und Senden des Signaturwertes (AUTHBS) zu der Einheit.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Empfangen des ersten Validierungswertes (AUTHSSD) zusammen mit einem Bestätigungssignal, das anzeigt, daß die Einheit den neuen Schlüssel (SSD_NEW) validiert hat.
Schlüsselaktualisierungssystem zum Ermöglichen, daß eine Einheit mit einem Kommunikationssystem kommuniziert, wobei das System zur Aktualisierung eines Schlüssels durch Erzeugen eines neuen Schlüssels (SSD_NEW) als Funktion eines in der Einheit gespeicherten Geheimwertes (A-KEY) und mindestens eines Teils einer von dem Kommunikationssystem empfangenen Folge (RANDSSD) geeignet ist, wobei das Schlüsselaktualisierungssystem zum Validieren des neuen Schlüssels (SSD_NEW) durch Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) als Funktion mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem durch das Kommunikationssystem erzeugten Signaturwert (AUTHBS) geeignet ist, wobei das Schlüsselaktualisierungssystem gekennzeichnet ist durch: Verarbeitungsschaltungen zur Erzeugung eines Validierungswertes (AUTHSSD) als Funktion mindestens eines Teils der vom Kommunikationssystem empfangenen Folge (RANDSSD) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und zum Senden, nachdem der neue Schlüssel durch die Einheit validiert ist, des Validierungswertes (AUTHSSD) zum Kommunikationssystem, damit das Kommunikationssystem den neuen Schlüssel durch Vergleichen des Validierungswertes (AUTHSSD) mit einem durch das Kommunikationssystem erzeugten Validierungswert (AUTHSSD) validiert.
System nach Anspruch 10, wobei die Verarbeitungsschaltungen weiterhin zum Erzeugen einer Abfragefolge (RANDBS) konfiguriert sind.
System nach Anspruch 11, weiterhin zum Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) als Funktion von mindestens der Abfragefolge (RANDBS) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und zum Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem von dem Kommunikationssystem empfangenen Signaturwert (AUTHBS).
System nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verarbeitungsschaltungen zum Senden des Validierungswertes (AUTHSSD) zusammen mit einem Bestätigungssignal, das anzeigt, daß die Einheit den neuen Schlüssel (SSD_NEW) validiert hat.
System zum Aktualisieren eines für eine Einheit in einem Kommunikationssystem unterhaltenen Schlüssels, wobei das System zum Aktualisieren des Schlüssels durch Erzeugen eines neuen Schlüssels (SSD_NEW) als Funktion eines in dem der Einheit zugeordneten Kommunikationssystem gespeicherten Geheimwertes (A-KEY) und mindestens eines Teils einer Aktualisierungsfolge (RANDSSD) geeignet ist, die zu der Einheit gesendet wird, wobei das Kommunikationssystem zum Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) als Funktion mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und zum Senden des Signaturwertes (AUTHBS) zu der Einheit geeignet ist, damit die Einheit den neuen Schlüssel durch Vergleichen des Signaturwertes (AUTHBS) mit einem durch die Einheit erzeugten Signaturwert (AUTHBS) validiert, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Verarbeitungsschaltungen zum Empfangen eines ersten Validierungswertes (AUTHSSD) von der Einheit, nachdem der neue Schlüssel durch die Einheit validiert ist, und zum Vergleichen des ersten Validierungswertes (AUTHSSD) mit einem durch das Kommunikationssystem als Funktion mindestens eines Teils der Aktualisierungsfolge (RANDSSD) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) erzeugten zweiten Validierungswert (AUTHSSD).
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungen zum Erzeugen der Aktualisierungsfolge (RANDSSD) konfiguriert sind.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungen weiterhin zum Empfangen einer Abfragefolge (RANDBS), zum Erzeugen eines Signaturwertes (AUTHBS) als Funktion mindestens dieser Abfragefolge (RANDBS) und mindestens eines Teils (SSD_A_NEW) des neuen Schlüssels (SSD_NEW) und zum Bereitstellen des Signaturwertes (AUTHBS) für die drahtlose Einheit konfiguriert sind.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungen zum Empfangen des ersten Validierungswertes (AUTHSSD) zusammen mit einem Bestätigungssignal, das anzeigt, daß die Einheit den neuen Schlüssel (SSD_NEW) validiert hat, geeignet sind.