ES2942382T3 - Un método para conectar un elemento seguro a una red de un operador de red móvil y el elemento seguro correspondiente - Google Patents

Un método para conectar un elemento seguro a una red de un operador de red móvil y el elemento seguro correspondiente Download PDF

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Abstract

La invención propone un método para conectar un elemento seguro cooperante con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera (e-IMSI), denominada primera IMSI, estando almacenada la primera IMSI en el elemento seguro, con el fin de para obtener otra IMSI (t-IMSI), llamada segunda IMSI, del primer operador de red móvil, método que comprende: A- Seleccionar por el dispositivo la red de servicio de radio (VPLMN) después de ejecutar el procedimiento de selección de red 3GPP, llamada primera red seleccionada, la primera la red seleccionada no figura en la lista VPLMN prohibida (FPLMN) del elemento seguro; B- Envío por parte del dispositivo de un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende la primera IMSI (e-IMSI) a la primera red seleccionada; C - Si la primera red seleccionada (VPLMN) no enruta el mensaje a la red del primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en la primera red seleccionada (VPLMN) y colocar los códigos MCC/MNC de la primera red seleccionada (VPLMN) en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro; D - Búsqueda por parte del dispositivo de otra red con el procedimiento de selección de red 3GPP para registrarse; E: repita los pasos A a D hasta que una red enrute el primer IMSI (e-IMSI) a la red del primer operador de red móvil. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un método para conectar un elemento seguro a una red de un operador de red móvil y el elemento seguro correspondiente
La presente invención se refiere a las telecomunicaciones y propone un método para conectar un elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un MNO (operador de red móvil) gracias a una IMSI efímera (e-IMSI).
La invención está vinculada al método descrito en el documento WO 2018/141896 que describe un método para transmitir un perfil de suscripción existente desde un MNO a un elemento seguro en una red de telecomunicaciones celular, usando solo mensajes de señalización. El propósito de la invención descrita en el documento WO 2018/141896 es no cobrar tarifas que deba pagar el propietario del dispositivo ni un MNO.
En las redes de telecomunicaciones celulares convencionales, un elemento seguro, tal como una UICC, una e-UICC (UICC integrada) o i-UICC (UICC integrada en un chip de un dispositivo) coopera con el dispositivo. El dispositivo puede ser un microteléfono, un teléfono inteligente, una tableta, un reloj,... El elemento seguro comprende un perfil de suscripción (programas, archivos, claves, estructura de archivos,...) que permite a un suscriptor entrar en comunicación con la red de un MNO. Cuando se enciende el dispositivo, se conecta a una estación base de este MNO, para acceder a Internet, atender llamadas,...
Sin embargo, en algunos casos, por ejemplo, en el dominio M2M (máquina a máquina), o loT (Internet de las cosas), el elemento seguro no contiene ninguna suscripción de un MNO. Solo puede comprender una aplicación de arranque, una IMSI (identidad internacional de suscriptor móvil) y una clave Ki. Una situación de este tipo permite, por ejemplo, que el usuario del dispositivo elija un MNO entre una pluralidad de operadores. Esta solución genera costes de itinerancia durante la descarga del perfil cuando el MNO de arranque está en el extranjero.
El documento WO 2018/141896 propone usar mensajes de señalización normalizados modificados intercambiados entre un elemento seguro y un servidor para configurar de forma remota (en el transcurso de la comunicación) este elemento seguro sin incurrir en costes de itinerancia.
La IMSI efímera, e-IMSI, es una primera IMSI cuyo MCC/MNC (código móvil de país / código móvil de red) es el de un primer MNO que puede de proporcionar el elemento seguro con una segunda IMSI (IMSI final o permanente). Este primer MNO reconoce que el elemento seguro desea obtener una IMSI permanente gracias al contenido del MSIN (número móvil de identificación de suscriptor) que sigue a los códigos m Cc /MNC en la IMSI (IMSI = MCC MNC MSIN). Para eso, el primer MNO atribuye un rango de IMSI a un operador del sistema que atribuye IMSI permanentes y credenciales asociadas a elementos seguros que contienen las e-IMSI. Este es el caso cuando el m No final es el mismo que atribuye las IMSI efímeras. Si los MNO son diferentes, el operador del sistema debe actualizar el HLR del MNO final con las IMSI finales y las credenciales asociadas.
Por lo tanto, la idea básica es que un elemento seguro recupere en el transcurso de la comunicación en la primera conexión la suscripción que se usará (IMSI y credenciales asociadas), evitando cualquier fase de preaprovisionamiento vinculada a restricciones geográficas.
Para ello, el sistema usa IMSI efímeros cuyo objetivo es ser enrutado a través de la señalización de la PLMN (red pública móvil terrestre) de servicio a un D-HLR (registro de ubicación doméstico de descubrimiento), un HLR de intermediario encargado de descargar la IMSI/Ki relevante (y permanente) en el elemento seguro del dispositivo, usando algunos campos del mensaje L3 de solicitud de AUTENTICACIÓN.
L3 es el protocolo de señalización de GSM, que se divide en tres subcapas:
- Gestión de recursos de radio para controlar la configuración, el mantenimiento y la terminación de canales de radio y fijos, incluyendo los traspasos;
- Gestión de movilidad para gestionar los procedimientos de actualización y registro de ubicación, así como de seguridad y autenticación; y
- Gestión de conexión para realizar el control general de llamadas y gestionar los servicios complementarios y el servicio de mensajes cortos.
Al encenderse por primera vez, un dispositivo que coopera con un elemento seguro que comprende una e-IMSI, en primer lugar, encontrará una red de servicio después de realizar el procedimiento de selección de red de 3GPP y la usará para registrar su e-IMSI, enrutada por la red de servicio al D-HLR que responde desafiando al dispositivo con un testigo de autenticación que contiene IMSI/Ki. El elemento seguro decodifica IMSI/Ki y aborta la autenticación. A continuación, también se cancela el registro en curso.
Sin embargo, en caso de que la primera red de servicio (VPLMN - PLMN visitada) no sea la correspondiente a la suscripción final, esta primera red de servicio no tiene ningún interés específico para ayudar a descargar la suscripción de un competidor, de forma gratuita. Por lo tanto, puede suceder que algunas redes de servicio intenten evitar el aprovisionamiento con sus propios recursos.
En tal caso, lo menos costoso para la red de servicio es detectar la especificidad de e-IMSI (p. ej., MCC/MNC dado, rango de e-IMSI) y simplemente no responder a ninguna solicitud de registro que presente tal e-IMSI. El problema técnico es que, en este caso, el terminal intentará una y otra vez conectarse a esta red y la red no retransmitirá su solicitud. Después, no será posible reemplazar la e-IMSI (primera IMSI) por una IMSI permanente (segunda IMSI).
Tal detección basada en e-IMSI es muy fácil cuando la e-IMSI no está encriptada. En 5G, cuando se usa la encriptación de IMSI (y más generalmente SUPI) para proteger la privacidad del usuario, se debe tener en cuenta que tal detección aún es posible, ya que los códigos MCC y MNC, así como un indicador de enrutamiento, se proporcionan en claro a la red de servicio (primera red seleccionada) para enrutar la identidad de suscripción encriptada (e-IMSI encriptada) a la red doméstica (primer MNO).
Así, si un MNO detecta que muchas solicitudes de registro con códigos de MCC/MNC e indicador de enrutamiento idénticos se enrutan por su red y que después de este enrutamiento no ocurre nada (silencio del terminal), este MNO puede bloquear todos los nuevos intentos de solicitud de conexión con tales atributos.
La invención propone una solución a este problema.
Más precisamente, la invención propone detectar un mecanismo de rechazo de un MNO (desde una primera red seleccionada) y mover el terminal en otra red que pueda enrutar el elemento seguro a una red de un primer MNO que pueda proporcionarle una IMSI permanente.
En este sentido, la invención propone un método para conectar un elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera (e-IMSI), denominada primera IMSI, estando almacenada la primera IMSI en el elemento seguro, para obtener otra IMSI (t-IMSI), denominada segunda IMSI, del primer operador de red móvil, comprendiendo el método:
A - Seleccionar por el dispositivo la red de servicio de radio (VPLMN) después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP, denominada primera red seleccionada, no estando la primera red seleccionada listada en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro;
B - Enviar por el dispositivo un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende la primera IMSI (e-IMSI) a la primera red seleccionada;
C - Si la primera red seleccionada (VPLMN) no enruta el mensaje a la red del primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en la primera red seleccionada (VPLMN) y poner los códigos MCC/MNC de la primera red seleccionada (VPLMN) en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro;
D - Buscar por el dispositivo de otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse;
E - Repetir las etapas A a D hasta que una red enrute la primera IMSI (e-IMSI) a la red del primer operador de red móvil.
El elemento seguro es preferiblemente una e-UICC o una i-UICC.
Ventajosamente, en el caso de que las etapas A a E no permitan que el elemento seguro obtenga la segunda IMSI (t-IMSI), la invención propone enviar a un socio del operador de red móvil central de itinerancia que tenga diferentes códigos de MNC o m Cc de la primera IMSI (e-IMSI) el mensaje SOLICITUD DE REGISTRO que comprende los diferentes códigos de MNC o MCC.
La invención también se refiere a un elemento seguro que comprende un software que comprende instrucciones para realizar las siguientes etapas para conectar el elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera (e-IMSI), denominada primera IMSI, estando almacenada la primera IMSI en el elemento seguro, para poder obtener otra IMSI (t-IMSI), denominada segunda IMSI, del primer operador de red móvil, comprendiendo las etapas:
A - Seleccionar por el dispositivo la red de servicio de radio (VPLMN) después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP, denominada primera red seleccionada, no estando la primera red seleccionada listada en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro;
B - Enviar por el dispositivo un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende la primera IMSI (e-IMSI) a la primera red seleccionada;
C - Si la primera red seleccionada (VPLMN) no enruta el mensaje a la red del primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en la primera red seleccionada (VPLMN) y poner los códigos MCC/MNC de la primera red seleccionada (VPLMN) en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro;
D - Buscar por el dispositivo de otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse; E - Repetir las etapas A a D hasta que una red enrute la primera IMSI (e-IMSI) a la red del primer operador de red móvil.
La presente invención se entenderá mejor leyendo la siguiente descripción de una implementación preferida de la invención. Según la invención, un elemento seguro como una UICC, una e-UICC o una i-UICC contiene una IMSI efímera (e-IMSI), denominada primera IMSI. Este elemento seguro coopera con un dispositivo, como, por ejemplo, un dispositivo M2M o un teléfono inteligente.
El propósito de la e-IMSI es ser usada para conectar el elemento seguro a una red de un primer operador de red móvil para obtener de este primer operador de red móvil otra IMSI (t-IMSI), denominada segunda IMSI.
En el documento WO 2018/141896, esto corresponde a la etapa 61 de la figura 8: Un D-HSS recibe una e-IMSI y busca una t-IMSI correspondiente para enviarla de vuelta al elemento seguro. A continuación, el elemento seguro puede usar esta t-IMSI para conectarse a la red de un MNO que tiene los códigos MCC/MNC correspondientes. La especificación TS 23.122 del 3GPP explica las muchas etapas del procedimiento de selección de red que debe llevar a cabo el elemento seguro cuando su dispositivo se enciende por primera vez (itinerancia internacional, itinerancia nacional, uso o no de la OPLMN (PLMN controlada por operador),...).
La invención propone seleccionar por el dispositivo que coopera con el elemento seguro una red de servicio de radio (VPLMN - PLMN visitada), denominada primera red seleccionada, después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP. Por supuesto, la primera red seleccionada no figura en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro.
Después de esta selección, el dispositivo envía un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende la primera IMSI (e-IMSI) a la primera red seleccionada.
Si la primera red seleccionada no enruta el mensaje a la red del primer operador de red móvil, el dispositivo dejará de intentar registrarse en la primera red seleccionada y pondrá los códigos MCC/MNC de esta primera red seleccionada en la lista de FPLMN del elemento seguro y el dispositivo buscará otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse.
Estas diferentes etapas se repiten hasta que una red enruta la primera IMSI a la red del primer operador de red móvil. Por tanto, este método permite explorar todas las redes disponibles hasta que una de estas redes acepte enrutar el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que contiene la primera IMSI (e-IMSI) a la red del primer MNO.
Las VPLMN pueden implementar diferentes métodos cuando han detectado que se usa una e-IMSI para obtener gratuitamente una t-IMSI a través de sus redes, para no enrutar el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO a su destino (primer MNO). Por ejemplo:
- Rechazar la solicitud de registro con una causa de error de red (por ejemplo, red ocupada);
- No responder al mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO;
- Proporcionar testigos falsos;
- O, generalmente, cualquier estrategia para cancelar el procedimiento, a menor costo.
Para estar seguro de que al menos una red enrutará este mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO a la red del primer MNO, se propone enviar a un socio del operador de red móvil central de itinerancia que tenga códigos de MNC o MCC diferentes de la primera IMSI (e-IMSI) el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende estos diferentes códigos de MNC o MCC, a través de una red disponible (antes de esta etapa se realiza una limpieza de la FPLMN para que el dispositivo pueda conectarse a una red disponible).
Un socio del operador de red móvil central de itinerancia es un MNO que tiene acuerdos de itinerancia con todos los operadores del mundo, como por ejemplo Monaco Telecom™. Esto garantiza que el elemento seguro podrá conectarse a este socio del operador de red móvil central de itinerancia incluso si todos los MNO disponibles rechazan el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que contiene la e-IMSI.
Por ejemplo, Monaco Telecom recibirá el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO, buscará el campo MSIN, detectará por consiguiente que el elemento seguro solicita una segunda IMSI (MSIN reservada para obtener una segunda IMSI (t-IMSI)) y enviará esta segunda IMSI al dispositivo. Los códigos MCC/MNC del primer MNO a continuación se reemplazan por códigos MCC/MNC de Monaco Telecom (almacenándose estos últimos en una memoria del elemento seguro).
La IMSI del socio de MNO central de itinerancia, es decir, rh_IMSI, no necesita diversificarse. Corresponde a una IMSI de respaldo que se puede utilizar si ninguna de las redes del servidor acepta reenviar la e-IMSI.
En la invención, la OPLMN se puede dejar vacía.
La invención también se refiere a un elemento seguro que comprende un software que comprende instrucciones para realizar las siguientes etapas para conectar el elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera (e-IMSI), denominada primera IMSI, estando almacenada la primera IMSI en el elemento seguro, para poder obtener otra IMSI (t-IMSI), denominada segunda IMSI, del primer operador de red móvil, comprendiendo estas etapas:
A - Seleccionar por el dispositivo la red de servicio de radio después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP, denominada primera red seleccionada, no estando la primera red seleccionada listada en la lista de VPLMN prohibidas (FPLMN) del elemento seguro;
B - Enviar por el dispositivo un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende la primera IMSI (e-IMSI) a la primera red seleccionada;
C - Si la primera red seleccionada no enruta el mensaje a la red del primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en la primera red seleccionada y poner los códigos MCC/MNC de la primera red seleccionada en la lista de VPLMN prohibidas del elemento seguro;
D - Buscar por el dispositivo de otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse;
E - Repetir las etapas A a D hasta que una red enrute la primera IMSI a la red del primer operador de red móvil.
Preferiblemente, el elemento seguro almacena los códigos de MCC/MNC de un socio de MNO central de itinerancia y, en caso de que las etapas A a E no permitan que el elemento seguro obtenga la segunda IMSI (t-IMSI), el mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende estos códigos de MCC/MNC se envía a una red de MNO disponible. Antes de esta etapa, se realiza una limpieza de la FPLMN para que el dispositivo pueda conectarse a una red disponible.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un método para conectar un elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera, e-IMSI, denominada primera IMSI, almacenándose dicha primera IMSI en dicho elemento seguro, para obtener otra IMSI, t-IMSI, denominada segunda IMSI, de dicho primer operador de red móvil, comprendiendo dicho método:
    A - Seleccionar mediante dicho dispositivo la red de servicio de radio, VPLMN, después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP, denominada primera red seleccionada, no estando dicha primera red seleccionada listada en la lista de VPLMN prohibidas, FPLMN, de dicho elemento seguro;
    B - Enviar mediante dicho dispositivo un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende dicha primera IMSI, e-IMSI, a dicha primera red seleccionada;
    C - Si dicha primera red seleccionada, VPLMN, no enruta dicho mensaje a la red de dicho primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en dicha primera red seleccionada, VPLMN, y poner los códigos MCC/MNC de dicha primera red seleccionada, VPLMN, en dicha lista de VPLMN prohibidas, FPLMN, de dicho elemento seguro;
    D - Buscar mediante dicho dispositivo otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse;
    E - Repetir las etapas A a D hasta que una red enrute dicha primera IMSI, e-IMSI, a la red de dicho primer operador de red móvil.
  2. 2. Un método según la reivindicación 1, en donde dicho elemento seguro es una e-UICC o una i-UICC.
  3. 3. Un método según las reivindicaciones 1 o 2, en donde, en caso de que las etapas A a E no permitan que dicho elemento seguro obtenga dicha segunda IMSI, t-IMSI, enviar a un socio del operador de red móvil central de itinerancia que tenga códigos MNC o MCC diferentes de dicha primera IMSI, e-IMSI, dicho mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende dichos códigos de MNC o MCC diferentes.
  4. 4. Un elemento seguro que comprende un software que comprende instrucciones para realizar las siguientes etapas para conectar dicho elemento seguro que coopera con un dispositivo a una red de un primer operador de red móvil gracias a una IMSI efímera, e-IMSI, denominada primera IMSI, almacenándose dicha primera IMSI en dicho elemento seguro, para poder obtener otra IMSI, t-IMSI, denominada segunda IMSI, de dicho primer operador de red móvil, comprendiendo dichas etapas:
    A - Seleccionar mediante dicho dispositivo la red de servicio de radio, VPLMN, después de ejecutar el procedimiento de selección de red de 3GPP, denominada primera red seleccionada, no estando dicha primera red seleccionada listada en la lista de VPLMN prohibidas, FPLMN, de dicho elemento seguro;
    B - Enviar mediante dicho dispositivo un mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende dicha primera IMSI, e-IMSI, a dicha primera red seleccionada;
    C - Si dicha primera red seleccionada, VPLMN, no enruta dicho mensaje a dicha red de dicho primer operador de red móvil, dejar de intentar registrarse en dicha primera red seleccionada, VPLMN, y poner los códigos MCC/MNC de dicha primera red seleccionada, VPLMN, en dicha lista de VPLMN prohibidas, FPLMN, de dicho elemento seguro;
    D - Buscar mediante dicho dispositivo otra red con el procedimiento de selección de red de 3GPP para registrarse;
    E - Repetir las etapas A a D hasta que una red enrute dicha primera IMSI, e-IMSI, a la red de dicho primer operador de red móvil.
  5. 5. Un elemento seguro según la reivindicación 4, en donde dicho elemento seguro es una e-UICC o una i-UICC.
  6. 6. Un elemento seguro según las reivindicaciones 4 o 5, en donde, en caso de que las etapas A a E no permitan que dicho elemento seguro obtenga dicha segunda IMSI, t-IMSI, enviar a un socio de MNO central de itinerancia que tenga códigos de MNC o MCC diferentes de dicha primera IMSI, e-IMSI, dicho mensaje de SOLICITUD DE REGISTRO que comprende dichos códigos de MNC o MCC diferentes.
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