ES2214497T3 - Metodo para la recodificacion de claves por radio de grupos multiples de comunicaciones. - Google Patents
Metodo para la recodificacion de claves por radio de grupos multiples de comunicaciones.Info
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Abstract
EN UN SISTEMA DE COMUNICACION SEGURO (100), UNIDADES DE COMUNICAICON EN DIFERENTES GRUPOS DE COMUNICACION PUEDEN SER SIMULTANEAMENTE RETECLEADAS EN EL AIRE MEDIANTE UNA UNIDAD DE TECLA DE DIRECCION (101) PARA GENERAR UN PAQUETE DE TECLAS (121). ESTE (121) QUE INCLUYE UNA TECLA DE UNIDAD (122), UN ALIAS DE TECLA (123) Y UNA REPRESENTACION DE TECLA (125), ES TRANSPORTADO A AL MENOS UNA UNIDAD DE TECLA DE DESVIACION (102). AL RECIBIR EL PAQUETE DE TECLA (121), LA UNIDAD DE TECLA DE DESVIACION DETERMINA, EN BASE AL ALIAS DE TECLA, QUE UNIDADES DE COMUNICACION DE QUE GRUPOS DE COMUNICACION VAN A SER RETECLEADAS. UNA VEZ QUE ESTO ES DETERMINADO LA REPRESENTACION DE LA TECLA (125), QUE REPRESENTA A LA TECLA DE UNIDAD (TECLA DE CODIFICACION) (122) ES TRANSMITIDA A LAS UNIDADES DE COMUNICACION, RETECLEANDO ASI UNIDADES DE COMUNICACION MULTIPLES EN GRUPOS DE COMUNCACION MULTIPLES SIMULTANEAMENTE.
Description
Método para la recodificación de claves por radio
de grupos múltiples de comunicaciones.
Esta invención está relacionada generalmente con
los sistemas de radiocomunicaciones seguras, y en particular con la
recodificación por radio de unidades de comunicaciones.
Son conocidos en el arte los sistemas de
radiocomunicaciones seguras que encriptan la información. En dichos
sistemas, un grupo de unidades de comunicación puede entrar en
comunicación con seguridad cuando se asigna al grupo una clave y en
donde cada miembro del grupo está provisto con la clave. En un
sistema de comunicaciones seguras con muchos grupos, se precisan de
muchas claves. Típicamente, las claves son gestionadas por un
Controlador de Gestión de Claves (KMC). La provisión de una clave a
la unidad de comunicación se denomina frecuentemente como
recodificación de claves, y el KMC asigna claves a las unidades de
comunicación mediante la Recodificación por Radio (OTAR), es decir,
las unidades de comunicación son recodificadas en las claves
mediante un radiocanal. Las unidades de comunicación pueden ser
también recodificadas en las claves con un Cargador de Claves
Variable (KVL), no obstante este método requiere que la unidad de
comunicación y el KVL estén conectados a través de un cable de
interconexión con antelación a la recodificación de las claves.
Utilizando la OTAR y el KVL se permite que las claves puedan ser
cambiadas cuando se desee.
El documento
US-A-5146497 describe un conocido
método de recodificación de claves en el cual se envía un mensaje de
recodificación de claves a todas las unidades de comunicación en
forma simultánea.
Las organizaciones tales como las agencias
federales tienen operaciones en varios lugares a través del país.
Para gestionar las claves en un sistema de comunicaciones seguras
utilizado por dichas agencias, se proporciona un KMC en cada
lugar. En consecuencia, una unidad de comunicación que esté viajando
desde un lugar con un KMC loca hasta un destino con KMC de destino,
requiere una clave del destino KMC con el fin de comunicar con
seguridad en el destino. La recodificación de la unidad de
comunicación en esta situación requiere una cantidad substancial de
cooperación entre los operadores del KMC local y del KMC de destino.
Por ejemplo, el KMC local tiene que proporcionar a la unidad de
comunicación una clave duplicada única, la unidad de comunicación
tiene que introducirse en la base de datos en el KMC de destino, y
el KMC de destino tiene que cargar la unidad de comunicación con la
clave al efectuarse la llegada. Tal como puede observarse, este
método es bastante complicado, y requiere una cantidad substancial
de entrada e interfaz humana. Aunque este método trabaja bien para
una o dos unidades, cuando se precisa recodificar las claves de
múltiples grupos de unidades de comunicación en diferentes lugares,
el método presente llega a ser complejo y precisa de tiempo, estando
sujeto al error humano.
En consecuencia existe una necesidad de un método
de recodificación de claves de múltiples grupos de unidades de
comunicaciones seguras, que pueda ser ejecutado de forma rápida,
fácil y sin incluir el potencial del error humano, manteniendo
mientras tanto unas comunicaciones seguras.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques
funcionales de un sistema de comunicaciones seguras de área amplia,
de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra un diagrama lógico que
detalla la operación de acuerdo con la presente invención.
Generalmente, la presente invención proporciona
un método para la recodificación por radio de un grupo de
comunicaciones múltiples. Este se lleva a cabo en el momento en que
una unidad de gestión de claves genera un paquete de claves que
incluye un seudónimo de claves y una clave unitaria. A
continuación, la unidad de gestión de claves proporciona el
paquete de claves al menos a una unidad de claves de la flota. Al
producirse la recepción, la unidad de claves de la flota determina
las unidades de comunicación que tiene que ser recodificadas a
partir del seudónimo de claves. Al ser identificadas las unidades,
la unidad de claves de la flota transmite la clave unitaria a las
unidades, las cuales pueden ser de una pluralidad de grupos. Con
dicho método, múltiples grupos de unidades de comunicación pueden
ser recodificados simultáneamente sin las limitaciones de los
métodos de recodificación del arte previo.
La presente invención puede describirse más en su
totalidad con referencia a las figuras 1 y 2. La figura 1 muestra
una red de comunicaciones seguras de área amplia 100, que incluye
una unidad de gestión de claves 101, unidades de claves de flotas
102-105, y unidades de comunicaciones
106-115, tal como las radios móviles Motorola
Saber™ y radios portátiles Motorola Spectra™. Asociadas con cada
unidad de claves de flotas 102-105 se encuentran las
unidades de comunicaciones 106-115 divididas en
grupos operativos. Por ejemplo, la unidad de claves de flota 102
tiene asociadas las unidades de comunicaciones
106-109 operando en dos grupos, A y B. Cada una de
las unidades de claves 101-105, las cuales pueden
ser un KMC, incluyen un dispositivo de memoria
116-120 tal como una memoria RAM, ROM, memoria
programable o bien otros medios de almacenamiento digital de la
información. La comunicación entre las unidades de claves
101-105 se proporciona a través de un enlace tal
como una red Ethernet de área local, utilizando un protocolo tal
como el Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo de Internet
(TCP/IP). Cuando se encuentren distancias mayores, puede utilizarse
un puente de red tal como el Telebit NetBlazer ST™ para transportar
la información desde la red de área local Ethernet, a través de
módems telefónicos, hasta una segunda unidad de puente y sobre otra
red Ethernet.
La información de la recodificación de claves se
transporta en un paquete de claves 120 desde la unidad de gestión de
claves 101, hasta las unidades de claves de la flota
102-105 a través del enlace. El paquete de claves
120 incluye al menos una representación de claves 121, una clave
unitaria 122, un seudónimo de claves 123 y un campo de comentarios
124. La representación de claves 121 identifica la clave unitaria
122 que puede ser una o más claves de encriptado. El seudónimo de
claves 123 identifica un grupo predeterminado de unidades de
comunicación que tengan que recibir la clave unitaria 122, y el
campo de comentarios 124 permite que sean asociados los comentarios
relativos a la clave unitaria 122.
Las unidades de claves 101-105
comprenden una configuración de hardware conocido con una plataforma
programable que puede ser configurada para que opere según lo
descrito más delante de acuerdo con la invención.
Con referencia a la figura 2, la unidad de
gestión de claves genera 200 un paquete de claves que tiene una
representación de claves, una clave unitaria, un seudónimo de
claves, y un campo de comentarios opcional. Se observará que la
unidad de gestión de claves es una de las unidades de claves
seleccionada para actuar como unidad de gestión. Esto se hace así
para impedir el conflicto entre las representaciones de las claves
generadas por la unidad de gestión de claves y las unidades de
claves de las flotas.
Típicamente, la unidad de gestión de claves
efectúa el encriptado del paquete de claves y transporta
inmediatamente el paquete de claves encriptado a las unidades de
claves de las flotas, utilizando un mensaje TCP/IP a través de una
red Ethernet. Alternativamente, la unidad de gestión de claves
puede estar configurada para transportar el paquete de claves
encriptado a las unidades de claves de la flota en un instante en
particular.
Al producirse la recepción del paquete de claves
encriptado, una unidad de claves de la flota efectúa el
desencriptado del paquete de claves encriptado, para recapturar el
paquete de claves. La unidad de claves de la flota determina
entonces 222 cuales son las unidades de comunicación de los grupos
que están identificadas con el seudónimo de las claves. Esta
determinación puede hacer según varias formas. Por ejemplo, el
operador de la unidad de claves de la flota puede efectuar la
decisión, o pueden ser predeterminados los grupos y los miembros de
los grupos, y almacenándose en la memoria. Así pues, la unidad de
claves de la flota accede a su memoria para recuperar la
información predeterminada y responder automáticamente entonces al
paquete de claves. Independientemente de la forma en que se efectúe
la determinación, la unidad de claves de la flota transmite la
clave unitaria y la representación de la clave a las unidades
identificadas a través de la OTAR. Al recibirse la información de
recodificación, cada unidad de comunicación la almacena y transmite
203 la representación de las claves con antelación a las
comunicaciones. Los grupos y los miembros de los grupos que reciben
la transmisión utilizan la representación de las claves para
determinar 204 la clave unitaria y proceder a la comunicación
segura.
Adicionalmente, los grupos y los miembros de los
grupos de una segunda unidad de claves de la flota que reciben la
transmisión, y se asocian con el seudónimo de las claves, pueden
también determinar la clave unitaria y comunicar con seguridad. En
consecuencia, las comunicaciones son facilitadas por dicha operación
sin discontinuidades, lo que proporciona una interoperatividad entre
los grupos de comunicaciones asociados con diferentes unidades de
claves de flotas.
En los sistemas de comunicaciones seguras, la
clave unitaria puede ser cambiada frecuentemente. Para cambiar la
clave unitaria, la unidad de gestión de claves genera un segundo
paquete de claves que tiene una segunda representación de claves,
una segunda clave unitaria, el seudónimo de claves y un campo de
comentarios opcional. La unidad de gestión de claves transporta el
segundo paquete de claves a las unidades de claves de la flota. Al
producirse la determinación por una unidad de claves de flotas, de
que el seudónimo de las claves del segundo paquete de claves
coincide con el seudónimo de claves del paquete de claves que se
recibió anteriormente, la unidad de claves de la flota determina
además que el segundo paquete de claves está proporcionando una
nueva versión de la clave unitaria. La unidad de claves de la flota
determina entonces un tiempo adecuado para comunicar la segunda
clave unitaria y la representación de la segunda clave a los grupos
y miembros de los grupos asociados con el seudónimo de las claves.
De esta forma puede cambiarse la clave unitaria.
Como un ejemplo de trabajo, considérese una
situación en la que un grupo de terroristas buscados intenta
escapar de los agentes federales que les persiguen, moviéndose
constantemente de estado a estado. Para coordinar la búsqueda, la
agencia federal necesita suministrar comunicaciones seguras entre
los agentes de persecución y los agentes locales en cada estado
durante la persecución. Utilizando la unidad de gestión de claves,
que puede estar localizada en el cuartel general de la agencia,
puede enviarse un paquete de claves a la unidad de claves de la
flota en cualquier estado al cual se hayan desplazado los
terroristas, dando instrucciones a la unidad de claves de la flota
que proporcione una clave a las unidades de comunicación segura de
los agentes perseguidores y a los agentes locales, permitiendo así
a los agentes el poderse comunicar con seguridad en todos los
estados. Esta capacidad mejorará significativamente la posibilidad
de que la agencia pueda coordinar la persecución y la detención con
éxito de los terroristas.
La presente invención proporciona un método para
la recodificación de claves de grupos múltiples de unidades de
comunicación segura, que puede efectuarse de forma rápida, fácil y
sin el potencial del error humano mientras que se mantienen unas
comunicaciones seguras.
Claims (9)
1. Un método para la recodificación de claves por
radio de múltiples unidades de comunicación (106, 107, 110, 111),
comprendiendo el método las etapas de:
generar mediante una unidad de gestión de claves
(101) un paquete de claves (120) que incluye una representación de
claves (121) y una información de la recodificación de claves (122,
123, 124), en el que la representación de claves identifica a una
clave unitaria (122) para la recodificación de claves;
y distribuir la representación de claves a una
pluralidad de unidades de comunicación en grupos múltiples, en el
que la distribución del paquete de claves se lleva a cabo mediante
una o más unidades de distribución (117, 118), recibiendo cada una
el paquete de claves de la unidad de gestión de claves y estando
cada una asociada con uno o más grupos de unidades de comunicación
de los múltiples grupos de unidades;
en el que una o cada una de las unidades de
distribución es una unidad de claves de la flota, que determina
utilizando la información en el paquete recibido, que los miembros
de un grupo asociado de las unidades de comunicación tienen que
recibir la representación de las claves;
y transmitir la representación de las claves por
cada una de las unidades de claves de la flota a sus unidades de
comunicación determinadas.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
y en donde el paquete incluye una clave unitaria que comprende una
o más claves de encriptado.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
y en donde la clave unitaria se transmite por una o más unidades de
claves de la flota a las unidades de comunicación determinadas
conjuntamente con la representación de la clave.
4. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación anterior, y que incluye el encriptado del paquete de
claves por la unidad de gestión de claves.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4,
y el cual incluye el desencriptado del paquete de claves encriptado
por una o más unidades de la flota, para recapturar el paquete de
claves.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, y en donde el paquete de claves incluye un
seudónimo de claves que identifica un grupo predeterminado de
unidades de comunicación que tienen que recibir la clave
unitaria.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6,
y que incluye el cambio de la clave unitaria por la unidad de
gestión de claves, mediante el transporte de un segundo paquete de
claves que tiene una segunda clave unitaria, una segunda
representación de las claves, y el seudónimo de las claves, a una o
más unidades de claves de flotas.
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores y que constituye la inicialización, por
un primer miembro de las unidades de comunicación determinadas, de
una comunicación segura mediante la transmisión de la
representación de las claves.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8,
que comprende además la participación en la comunicación segura de
un segundo miembro de las unidades de comunicación determinadas
mediante la determinación de una clave unitaria a partir de la
representación de las claves.
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