JP2001524777A - データ接続の機密保護 - Google Patents

データ接続の機密保護

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JP2001524777A JP2000522701A JP2000522701A JP2001524777A JP 2001524777 A JP2001524777 A JP 2001524777A JP 2000522701 A JP2000522701 A JP 2000522701A JP 2000522701 A JP2000522701 A JP 2000522701A JP 2001524777 A JP2001524777 A JP 2001524777A
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ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
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Abstract

(57)【要約】 本発明は電話ユーザーのデータ接続の機密保護に関する。本発明の基本概念は、電話システムの認証を、介在するネットワークを経由して接続されている２つの構内データネットワーク間の枝回路に送ることである。接続が確立すると、電話システムに接続された構内ネットワークが、他の構内ネットワークに認証された加入者の身元を送信する。送信された身元に信頼性を与えるために、身元を含むメッセージが署名される。加入者の身元の暗号化を行うために、メッセージは公開キーの手法を使って暗号化される。応答において、第２の構内ネットワークは接続に用いられるセッションキーを生成する。キーは署名されかつ公開キー手法を用いて暗号化され、第１の構内ネットワークへ送られる。接続の間に、セッションキーによる対称暗号化手法が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、電話ネットワーク、特に移動体通信ネットワークにデータ接続され
るデータネットワークにおけるデータ接続の機密保護に関するものである。
【０００２】 （背景技術） 移動体通信加入者をデータサービスと接続するための配置が図１に示されてい
る。図において、加入者は、コンピュータＰＣ（パーソナルコンピュータ）をＧ
ＳＭ移動局ＭＳに接続している。ＭＳはＧＭＳネットワークの基地送受信局ＢＴ
Ｓと接続されている。ＢＴＳはＭＳによって送られた情報を、基地局コントロー
ラＢＳＣへ送り、ＢＳＣは情報を順に移動体交換センターＭＳＣへ送る。ＭＳＣ
はＬＡＮアクセスユニットを使ってオペレータの構内データネットワークと接続
されている。構内ネットワークにおいては、インテリジェントデータエージェン
ト（Intelligent Data Agent）ＩＤＡが、課金および運用といった目的のための
情報と、データ接続に関する保守管理とをもたらす。構内ネットワークは、ＡＴ
Ｍ（非同期転送モード）、Ｘ２１、フレームリレーＦＲおよびインターネットの
ような他のネットワークに接続されている。
【０００３】 加入者が、他の構内ネットワークのサーバーから提供されるサービスを利用す
る配置が図２に示されている。図において、第２の構内ネットワークが、介在す
るネットワークあるいは複数の介在するネットワークを経由してオペレータネッ
トワークに接続されている。構内ネットワークが、例えば会社の構内ネットワー
クである場合には、加入者からサーバーに至るデータ接続の機密保護が強化され
る必要がある。ＧＳＭシステムは、認証および移動体加入者ＭＳと移動体交換セ
ンターとの間の安全なデータ伝送を提供する。
【０００４】 ＧＳＭにおいて、認証のプロセスは、呼びかけ応答プロセス（challenge r
esponse process）にもとづいており、ネットワークは移動局に組み込まれてい る加入者証明モジュールＳＩＭにランダムな呼びかけを送る。移動局は、ランダ
ムな呼びかけと、ネットワークの認証センターとＳＩＭとのみに知られている秘
密キーとに基づいた計算による応答で返事をする。ランダムな呼びかけと秘密キ
ーの応答とは認証センターでも計算される。ＳＩＭおよび認証センターによって
計算された応答が同一であれば、移動体加入者の信頼性がこの認証プロセスによ
って立証される。
【０００５】 基地局と移動局間のデータ伝送は、ランダムな呼びかけと秘密のキーをもとに
して計算された秘密の暗号化キーによって暗号化される。この秘密キーによる暗
号化方法は、対称暗号化法と呼ばれるものであり、以下により詳しく述べる。 ＧＳＭの接続は安全であると想定されるとしても、介在するネットワークに何
の認証および暗号化も使用しなければ、加入者とサーバー間の接続は安全でなく
なる。 従来から、２つのネットワーク要素の間の接続の機密保護に関する複数の方法
が知られている。添付の図３および図４には、伝送を保護するために使用される
２つの既知の暗号化アルゴリズム、つまり対称および非対称アルゴリズムのブロ
ックダイアグラムが示されている。
【０００６】 図３は、関与者間で共有される秘密のキーにもとづいた非対称暗号化プロセス
を示している。Ａパーティの末端で、Ｂパーティへ送られるメッセージが共有の
秘密キーにより暗号化される。メッセージは、暗号化形式で伝送路上に送られる
。受信するＢパーティは、もとのメッセージを取り出すために同じ秘密のキーＫ
により暗号化されたメッセージを復号化する。伝送内容を盗聴する侵入者が送信
された暗号化メッセージを読んで理解するためには、秘密のキーを知ることが必
要となる。他の代り得る方法としては、アルゴリズムそのものの弱点を見つける
ことである。従って、ＤＥＳ（データ暗号規格）アルゴリズムのような、公然と
解析されているアルゴリズムを使用することが好ましい。対称プロセスの暗号化
および復号化は次の式により表わされる。 Ｃ＝ＥK（Ｍ）および Ｍ＝ＤK（Ｃ） ここで、Ｃは暗号化されたメッセージ、Ｍは平文によるメッセージ、ＥKはキ ーＫによる暗号化、およびＤKはキーＫによる復号化である。
【０００７】 図４は、非対称のアプローチである公開キーの暗号化プロセスを示している。
このアルゴリズムは２つのキー、つまり公開キーと非公開キーとにもとづいてい
る。これらの２つのキーは、公開キーで暗号化されたメッセージが対応する非公
開キーによってのみ復号化できるように、さらに逆もまた同様であるように関連
付けられている。公開キーは、対応する非公開キーを使うことで容易に計算でき
る。しかし、対応する公開キーにもとづいて非公開キーを計算することは、計算
上は不可能である。図４においては、意図する受信者つまりＢパーティの公開キ
ーによって、Ａパーティの末端でメッセージが暗号化されている。暗号化された
メッセージは伝送路上をＢパーティへ送信され、対応するＢパーティの非公開キ
ーによって復号化され、もとのメッセージが抽出される。さらに、ＲＳＡ（Rive
r−Shamir−Adleman）アルゴリズムのような、公然と解析されているアルゴリズ
ムが好ましい。
【０００８】 また、非対称アルゴリズムの暗号化および復号化は次の式によって表わされる
。 Ｃ＝ＥB +（Ｍ）および Ｍ＝ＤB -（Ｃ） ここにＣは暗号化されたメッセージ、Ｍは平文によるメッセージ、ＥB +は受信
者の公開キーＫB +による暗号化、およびＤB -は受信者の非公開キーＫB -による復
号化である。暗号化関数Ｅの特性により、受信者の公開キーを使って暗号化され
たメッセージを復号化することは、その非公開キーを知らないと計算上は不可能
である。 非対称キーは、通常対称キーよりずっと長いので、非対称アルゴリズムはさら
に大きな処理能力を必要とする。つまり、非対称アルゴリズムは、公開キーのプ
ロセスが、非常に高い伝送速度をもつネットワークに比較して非常に遅いので、
多量のデータを暗号化するには適していない。
【０００９】 混成形の暗号法は、上記アルゴリズムの両方を利用している。例えば、セッシ
ョンキーのみが公開キーのアルゴリズムを用いて交換され、通信の残りの部分は
対称形の方法を適用して暗号化されている。 公開キーのアルゴリズムにおいて、誰でも発信者の既知の公開キーを使ってメ
ッセージを復号化できるので、メッセージ発信者の非公開キーを使ってメッセー
ジを暗号化することは、デジタル署名の機能を果たす。この特徴は、接続におけ
るメッセージの完全性と認証を提供するために利用できる。デジタル署名の使用
については図５および図６に示されている。
【００１０】 デジタル署名を生成する手続きが図５に示されている。発信者は暗号化手法的
に強い一方向性のハッシュ関数を使って、メッセージからメッセージダイジェス
トを計算する。メッセージダイジェストは、遠隔通信において広く使用されてい
る誤り検出コードに若干類似している。しかし、誤り検出コードとは反対に、同
一のメッセージダイジェストを生成するために、メッセージを他のもので代用す
ることは計算上は不可能であると信じられている。 メッセージダイジェストは、発信者の非公開キーを使って暗号化され、暗号化
されたメッセージダイジェストはデジタル署名として使用される。その後、デジ
タル署名はメッセージと一緒に受信者に送られる。
【００１１】 受信パーティがデジタル署名を証明する手続きが図６に示されている。メッセ
ージとデジタル署名とを受信すると、受信者はメッセージダイジェストアルゴリ
ズムを使用して、メッセージのメッセージダイジェストを計算する。メッセージ
に何の変化が起こらない場合は、結果としてのメッセージダイジェストは送信者
によって計算されたメッセージダイジェストと同一である。一方、アルゴリズム
の特性により、侵入者が、同じメッセージダイジェストを生成できるメッセージ
を、他のもので代用することは計算上不可能であろう。
【００１２】 受信されたデジタル署名は、発信者の非公開キーを用いて暗号化されたメッセ
ージダイジェストである。メッセージダイジェストは、受信者に既知の送信者の
公開キーを使ってデジタル署名を復号化することにより抽出される。想定された
発信者の公開キーに対応する非公開キーを用いて復号化が行われると、抽出され
たメッセージダイジェストは、発信者により計算されたメッセージダイジェスト
と同一となる。同様に、これはメッセージに何の変化も起きていない時のみ、受
信者により計算されたメッセージダイジェストと同一である。つまり、比較結果
が、受信されたメッセージから計算されたメッセージダイジェストと、デジタル
署名の復号化により計算されたメッセージダイジェストとが同じであることを示
すならば、メッセージは変化しておらず、かつそれが申告された発信者から送ら
れたと推論できる。
【００１３】 秘密キーによる暗号化の方法論では、メッセージの認証はデジタル署名と類似
のメッセージ認証コード（Message Authentication Code）ＭＡＣを使って提供 することができる。例えば、ＭＡＣは一方向性のハッシュアルゴリズムを使い下
記の方法で計算できる。 ＭＡＣ＝Ｈ（Ｋ、Ｍ、Ｋ） ここにＫはキー、Ｍはメッセージ、そしてＨはハッシュ函数である。 この入力は出力から推定できない。ＭＡＣがメッセージに付加されると、メッ
セージを改ざん又は模倣できない。受信パーティは、受信メッセージと、送信パ
ーティと同じハッシュ函数およびキーを使ってＭＡＣを計算し、その後、これを
検証するために、計算されたＭＡＣとメッセージに付加されたＭＡＣとを比較す
る。
【００１４】 本出願においては、用語「認証コード」はメッセージに正当性と安全性とを与
えるすべてのコード、つまりデジタル署名およびメッセージ認証コードの両方に
対する共通の名称として使用されている。 従来技術は、図７に図示されるように、オペレータの構内ネットワークから企
業内ネットワークのような他の構内ネットワークまでばかりではなく、加入者か
らＧＳＭネットワークに至るまでの安全なデータ接続に対する手段を提供してい
る。しかしながら、オペレータネットワークは、必ずしもそのすべてのユーザー
が企業内ネットワークのサービスに対して権利を与えられている訳ではない、複
数のユーザーによって使用できる、。従来技術では、企業内ネットワークへのア
クセスは、加入者と企業内ネットワーク間の認証手続きにもとづいたパスワード
を使って否定されなければならない。これは接続が行われるときはいつもパスワ
ードが転送される必要があり不便である。 本発明の目的は、上記の問題を解決することである。その目的は独立クレーム
に明確にされた方法および装置を用いることにより達成される。
【００１５】 （発明の開示） 本発明の基本的な思想は、電話システムの認証を構内ネットワーク間の枝回路
にまで送ることである。本発明によれば、電話システムに接続される信頼できる
オペレータネットワークは認証サーバーを含んでいる。また、ここで企業内ネッ
トワークと呼ばれている第２の構内ネットワークも同様の認証サーバーを含んで
いる。
【００１６】 認証手続きは、加入者が企業内ネットワークのサーバーによって提供されるサ
ービスを要求すると開始される。この手続きの間、オペレータネットワークの認
証サーバーＡＳ＿Ｏは、それ自身の非公開キーを使って加入者の認証された識別
番号をデジタル的に署名し、その識別番号と署名とを含むメッセージを形成する
。加入者を証明する目的に適した識別番号の例は、加入者のＭＳＩＳＤＮ（移動
体加入者統合サービスデジタルネットワーク）番号である。署名はメッセージの
信頼性を証明する。メッセージは、企業内ネットワークの認証サーバーＡＳ＿Ｃ
の公開キーを使用してさらに暗号化されることが好ましい。暗号化は、盗聴者が
ユーザーのサービスを要求するユーザを特定することを防ぐ。署名され暗号化さ
れたメッセージは、介在するネットワークを経由して企業内ネットワークの認証
サーバーへ送られる。
【００１７】 企業内ネットワークの認証サーバーは、メッセージを受信し、メッセージの信
頼性を立証するために署名を検証する。暗号文が使用されている場合、メッセー
ジはＡＳ＿Ｃの非公開キーを使って復号化される。認証サーバーは、データサー
ビスに対する加入者の権利を調べ、加入者がそのサービスの権利があれば、その
接続に使用されるべきセッションキーを生成する。セッションキーを含むメッセ
ージは、オペレータネットワークへ転送されるが、ＡＳ＿Ｏの公開キーを使って
暗号化されることが好ましく、ＡＳ＿Ｃの非公開キーを使って署名されるのが好
ましい。さらに、セッションキーがサーバーへ転送される。 ＡＳ＿Ｏは暗号化され署名されたセッションキーを受信し、それ自身の非公開
キーを使ってキーを復号化し、ＡＳ＿Ｃの公開キーを使用しキーの信頼性を立証
する。認証手続きが成功すれば、セッションキーはデータ通信の暗号化を操作す
るネットワーク要素へ転送され、データ通信が始まる。
【００１８】 （本発明の詳細な説明） 図８は、２つのネットワークである、オペレータネットワークと企業内ネット
ワークとを示し、これらは介在するネットワークを経由して互いに接続されてい
る。オペレータネットワークは、ＧＳＭシステムのような電話システムを経由し
てユーザーに接続されている。オペレータネットワークおよび企業内ネットワー
ク共に認証サーバーが付加されている。サーバーはＡＳ＿Ｏ（オペレータネット
ワークの認証サーバー）およびＡＳ＿Ｃ（企業内ネットワークの認証サーバー）
と呼ばれる。さらに、認証サーバーはキーデータベースに接続されている。オペ
レータネットワークの認証サーバーに接続されているキーデータベースは次の情
報を含んでいる。 ・オペレータネットワークが接続できる企業内ネットワークのＡＳ＿Ｃのよう
な認証サーバーの公開キー ・ＡＳ＿Ｏの公開キーおよび非公開キーの両者 企業内ネットワークの認証サーバーＡＳ＿Ｃに接続されているキーデタベース
は、次の情報を含んでいる。 ・ＡＳ＿Ｏの公開キー ・ＡＳ＿Ｃの公開キーおよび非公開キーの両者 これは非公開キーのような秘密の情報が、安全でない介在するネットワークを
通して転送される必要が全くないことを保証している。本出願で前述のように、
公開キーは如何なるリスクもなく開示できる。
【００１９】 次に、本発明による認証および暗号化の手続きの例を検討する。認証手続きは
、図９に示されている。その手続きは着信データ呼に対する要求によって引き起
こされる。発信加入者のＭＳＩＳＤＮナンバーがＩＤＡへ送られる。ＭＳＩＳＤ
Ｎナンバーのマッピングを終えてＩＤＡは、サーバーが置かれている企業内ネッ
トワークの認証サーバーＡＳ＿Ｃの身元確認と同様に、そのサービスに加入者が
アクセスを要求する、サーバーの身元確認を行う。その後、この情報は認証サー
バーＡＳ＿ＯへステージＩ１で送られる。 発信加入者のＭＳＩＳＤＮナンバーおよび認証サーバーＯＡ＿Ｃの身元を受信
すると、ＡＳ＿Ｏは、 １．それ自身の非公開キーによりＭＳＩＳＤＮナンバーにもとづいてデジタル
署名を生成し（ステージＯ０１）、 ２．公開キーの手法とキーデータベースに記憶されているＡＳ＿Ｃの公開キー
を利用して、ＭＳＩＳＤＮナンバーとデジタル署名とを暗号化し（ステージＯ０
２）、そして ３．暗号化されたＭＳＩＳＤＮナンバーと署名とをＡＳ＿Ｃへ送る（ステージ
Ｏ０３）。 本発明での使用に適する公開キーの暗号化手法の例は、既知のＲＳＡアルゴリ
ズムである。
【００２０】 デジタル署名がＭＳＩＳＤＮナンバーにもとづいてのみ計算される場合、同じ
ＭＳＩＳＤＮナンバーを含む、すべてのメッセージは同一となることに注意され
たい。このことは加入者の通信を追跡することを可能にする。この問題を解決す
るために、デジタル署名は、ＭＳＩＳＤＮナンバーのみに基づいて計算されるの
ではなくて、ＭＳＩＳＤＮナンバーが乱数と共に署名されることが望ましい。つ
まり、同じ加入者を識別するメッセージは同一ではなく、加入者の追跡を不可能
にするか、または少なくとも非常に困難なものとする。 ＡＳ＿Ｃは、ステージＣ０１で、署名されかつ暗号化されたメッセージを受信
する。ステージＣ０２で、ＡＳ＿Ｃは、キーデータベースに記憶されているそれ
自身の非公開キーを使ってメッセージを復号化する。メッセージとデジタル署名
とが平文に戻されると、ステージＰ０３で、ＡＳ＿Ｃは、メッセージの信頼性を
立証するために、ＡＳ＿Ｏの公開キーを使ってデジタル署名を検証する。
【００２１】 ここで、ＡＳ＿Ｃはデータサービスを要求している加入者の識別番号を保有し
、その要求が信頼あるネットワーク、即ちオペレータネットワークから受信され
たことを立証している。ステージＣ０４で、ＡＳ＿Ｃはそのデータベースを調べ
、加入者に付加されたアクセス認可、つまりそのＭＳＩＳＤＮナンバーをチェッ
クする。 加入者がサービスに対する権利を持つ場合には、この特定のセッションのため
のセッションキーが、ステージＣ０５で生成される。そのキーは、サーバーへ送
られ、サーバーはステージＳ１でこれを受信する。セッションキーが介在するネ
ットワークを越えてオペレータネットワークの認証サーバーＡＳ＿Ｏに安全に伝
達されるように、デジタル署名と共に公開キーのアルゴリズムが使われる。デジ
タル署名は、ＡＳ＿Ｃの非公開キーを使ってステージＰ０６で生成される。侵入
者がセッションキーを知ることをより一層困難とするために、セッションキーは
むしろ乱数と共に署名されるのがよい。その後、ステージＰ０７で、メッセージ
とデジタル署名とはＡＳ＿Ｏの公開キーを利用して暗号化される。その後、ステ
ージＰ０８で、署名され暗号化されたメッセージは介在するネットワークを経由
してＡＳ＿Ｏへ送られる。
【００２２】 ステージＯ１１において、ＡＳ＿Ｏは、セッションキーを含む署名されかつ暗
号化されたメッセージを受信する。これは自身の非公開キーを使ってステージＯ
１２でメッセージを復号化する。ここで、平文でのセッションキーとデジタルキ
ーとが取り出されたので、ステージＯ１３で、ＡＳ＿ＯはＡＳ＿Ｃの公開キーを
使って署名を検証する。この検証はメッセージの信頼性を検証するものである。
検証が、セッションキーが申告された送信者つまりＡＳ＿Ｃによって送られたこ
とを示す場合、ＡＳ＿Ｏは、ステージＯ１３で、セッションキーをＩＤＡへ送る
。ＩＤＡはステージＩ２でキーを受信する。 メッセージにデジタル署名することと、メッセージを暗号化する順番は変わて
もよい。同様に、署名手続きはメッセージ認証コードの使用といった他の手続き
と置き換えることができる。
【００２３】 ここでセッションキーは、要求されたデータサービスを提供するサーバーとＩ
ＤＡとの両方によって保有されている。ここで実際のデータ伝送が起り得る。デ
ータは、介在するネットワークを越えて暗号化された形式で転送される。暗号化
手続きが図１０に示されている。 データ接続において、データは最初、加入者の移動局から移動体交換センター
ＭＳＣに、ＧＳＭサービスとそのデータ保護機能を利用て送られる。ＭＳＣは、
移動局によって送られたデータＤＡＴＡ１をＩＤＡへと送る。ＩＤＡは、データ
を受信し、対称暗号化手法と、ＡＳ＿Ｏから受け取ったセッションキーＫＥＹを
利用して暗号化する。使用に適した対称暗号化アルゴリズムの例は、既知のＤＥ
Ｓアルゴリズムである。暗号化されたメッセージＥ１は、介在するネットワーク
を越えてサーバーへ送られる。
【００２４】 サーバーは、暗号化メッセージを受信し、図９のステージＳ１での認証手続き
の間に、ＡＳ＿Ｃから受信したセッションキーＫＥＹを利用して、暗号化メッセ
ージを復号化することによって、送られたデータＤＡＴＡ１を取り出す。取り出
されたデータは、サーバーのアプリケーションへ送られる。 サーバーのアプリケーションがデータＤＡＴＡ２を加入者へ送るときに、サー
バーで実行中の暗号化アルゴリズムが、セッションキーＫＥＹを利用してデータ
を暗号化する。その後、暗号化されたデータメッセージは、オペレータネットワ
ークのＩＤＡへ送られる。 オペレータネットワークのＩＤＡは、メッセージを受信し、セッションキーを
利用して復号化する。ここで平文でのメッセージが得られたので、ＩＤＡはそれ
を移動体交換センターを経由して加入者へ送信する。
【００２５】 送出される認証プロセスが、図１１に示されている。移動体加入者ＭＳと移動
体交換センターＭＳＣとの間の枝回路は、ＧＳＭの認証手続きによって認証され
る。この手続きの助けを得て、移動体交換センターは移動体加入者によって与え
られる身元情報が正しいこと、つまり真に自分のＭＳＩＳＤＮナンバーであるこ
とを検証できる。ＡＳ＿Ｏは、オペレータの信頼される構内データネットワーク
を経由してＭＳＣに接続されている。このため、ＡＳ＿Ｏは加入者が真に自身の
身元確認を正しく行っていることを確かめることができる。
【００２６】 サーバーとの接続を立証するために、ＡＳ＿Ｏは暗号化され署名された形式で
、介在するネットワークを越えてＡＳ＿ＣにＭＳＩＳＤＮナンバーを送る。暗号
化はメッセージが意図された受信者、即ち企業内ネットワークの信頼されるネッ
トワーク要素であるＡＳ＿Ｃによってのみ読まれ得ることを保証する。署名はＡ
Ｓ＿ＯをＡＳ＿Ｃに対して認証する。メッセージの署名のうまくいった検証に応
じて、ＡＳ＿Ｃはメッセージが信頼されるネットワーク要素ＡＳ＿Ｏからである
ことを立証する。従って、サービスを要求する加入者の身元も信頼できる。つま
り、移動体加入者は、ＡＳ＿Ｃに対して認証される。ＡＳ＿Ｃとサーバーの両方
とも同一の企業内ネットワークにあり、企業内ネットワーク内のネットワーク要
素はお互いを信頼する。従って、サーバーが、加入者が彼の真の身分を明らかに
していることを確信できる。
【００２７】 本発明の好ましい実施の形態によれば、企業内ネットワークのＡＳ＿Ｃの認証
をオペレータネットワークのＡＳ＿Ｏに対して提供する。これはＡＳ＿ＯからＡ
Ｓ＿Ｃへ加入者の身元情報を含むメッセージを送る時に、公開キーによる暗号化
手法を利用することによって達成される。さらに又はもしくは、セッションキー
を含むメッセージのデジタル署名によって信頼性が検証され、ＡＳ＿ＣからＡＳ
＿Ｏへ送られる。オペレータネットワークがＭＳに対して認証される場合、ＡＳ
＿Ｃの信頼性も加入者へ送られる。これは企業内ネットワークが加入者の身元を
確信し、加入者が企業内ネットワークの身元を確信することを意味している。
【００２８】 データ転送の機密保護の根拠を図１２を参照して検討する。移動局ＭＳと基地
局ＢＴＳ間の枝回路上では、ＧＳＭ仕様による暗号化手法が用いられている。Ｂ
ＴＳからＩＤＡまでは、伝送路は信頼できる。ＩＤＡから介在するネットワーク
を越えてサーバーへ至る枝回路上では、対称暗号化手法が使用されている。暗号
化チェーンは両方の伝送方向、即ち、ＭＳからサーバーへおよびその逆において
も同様である。つまり移動局とサーバー間の端から端への接続は信頼できる。
【００２９】 認証サーバーで必要とする機能を図１３および図１４で示す。図１３はオペレ
ータネットワークの認証センターＡＳ＿Ｏの機能を示している。サーバーは、 ・遠隔通信ネットワークからの加入者の身元を受信するための受信手段、 ・加入者の身元にもとづいて、第２の認証サーバーの身元確認を行うために受
信手段に応答する確認手段 ・デジタル署名を生成するために、受信手段に応答する署名手段、および、 ・受信手段、確認手段および署名手段に応答し、企業内ネットワークの認証サ
ーバーに対して身元と署名とを送信する機能を有している送信手段。
【００３０】 マッピング手段と署名手段とは、加入者のサービスとサーバーの非公開キーに
ついての情報を必要とし、これらはデータベースＤＢで見出される。 好ましい実施の形態によれば、介在するネットワークを越えて送信する前に加
入者の身元を暗号化するために、署名手段に応答する暗号化手段も必要である。
署名と暗号化の順番は変わってもよい。暗号化手段は企業内ネットワークの認証
サーバーの公開キーを要求し、従って暗号化手段はデータベースＤＢに接続され
ている。
【００３１】 他の認証サーバーからのセッションキーを受信できるようにするために、認証
サーバーはさらに企業内ネットワークの認証サーバーから暗号化セッションキー
を受信するための第２の受信手段と、暗号化セッションキーを復号化するために
第２の受信手段に応答する復号化手段とを有している。好ましい実施の形態に従
って、企業内ネットワークの認証サーバーがセッションキーに署名する場合、オ
ペレータネットワークの認証サーバーはセッションキーから計算されたデジタル
署名を検証するために、第２の受信手段に応答する検証手段をさらに持つ必要が
ある。
【００３２】 企業内ネットワークの認証サーバーで必要とされる手段が図１４に示されてい
る。認証サーバーは、 ・オペレータネットワークの認証サーバーから加入者の身元と、加入者の身元
から計算されたデジタル署名および加入者によって要求されるサービスの識別番
号を受信するための受信手段、 ・デジタル署名を検証するために受信手段に応答する検証手段 ・加入者が、要求するサービスに対する権利があるか否かを調べるために受信
手段に応答する検査手段、 ・セッションキーを生成するために検査手段に応答する生成手段、 ・セッションキーを暗号化するために生成手段に応答する暗号化手段、および
、 ・暗号化されたメッセージを他の認証サーバーに送信するために暗号化手段に
応答する送信手段を有している。
【００３３】 加入者の身元が企業内ネットワークに送られる以前に暗号化される場合、認証
サーバーは認証サーバーの非公開キーを使って加入者の身元を復号化するために
、受信手段に応答する手段をさらに持つことになる。さらに、企業内ネットワー
クの認証サーバーがオペレータネットワークの認証サーバーにそれを送る以前に
セッションキーに署名する場合、認証サーバーは認証サーバーの非公開キーを使
用してセッションキーに署名するために、生成手段に応答する署名手段をさらに
持つ必要がある。
【００３４】 本発明の範囲は、前述の例示的な実施の形態に限定されないことに注意すべき
である。例えば、企業内ネットワークと接する場合には、ＭＳＩＳＤＮナンバー
とは別の識別番号が使用できる。用語「企業内ネットワーク」は、明確にするた
めにのみ用いたものであり、それはいかなる構内ネットワークであってもよく、
企業内の閉データネットワークである必要もない。例えば、同様にネットワーク
オペレータによって運用される構内ネットワークであり、ユーザーの認証を要求
するものであってもよい。これは加入者のＭＳＩＳＤＮナンバーに基づいて、企
業内ネットワークで使用される識別番号を確定することによって実施できる。例
えば、マッピングはＡＳ＿Ｏで行うことができる。署名の生成と暗号化の順番は
、実施例で使用された順番とは異なってもよい。つまり、メッセージは最初に暗
号化されそれから署名される。
【００３５】 本出願の実施の形態において、認証サーバー、ＩＤＡおよびＬＡＮアクセスユ
ニットは別々のネットワーク要素として述べた。しなしながら、これは本発明に
とって重要なことではなくて、これらの複数の機能が、ひとつのネットワーク要
素において実行されてもよい。また、ひとつの機能が複数のネットワーク要素に
分散されてもよい。同様に、署名も平文で送ることができる。この実施の形態で
はメッセージが暗号化され、署名が暗号化されることなく暗号化メッセージに付
加されている。
【００３６】 本発明の用途は、本出願の実施の形態で用いられるＧＳＭシステムに限定され
るものではなく、本発明は加入者が確実に認証されると共に、構内ネットワーク
に接続されている如何なる遠隔通信システムでも使用できることも理解されたい
。このような電話システムの1つの例として固定電話システムがある。移動体通 信システムの他の例は、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 データネットワークに接続されている移動体通信システムを示す図である。
【図２】 介在するネットワークを経由して接続されている２つの構内データネットワー
クを示す図である。
【図３】 対称暗号化手続きを示す図である。
【図４】 公開キーにもとづく暗号化手続きを示す図である。
【図５】 デジタル署名の生成を示す図である。
【図６】 デジタル署名の検証を示す図である。
【図７】 認証方法を示す図である。
【図８】 介在するネットワークを経由して接続されている２つの構内データネットワー
クを示す図である。
【図９】 認証手続きを示す図である。
【図１０】 暗号化手続きを示す図である。
【図１１】 送出される認証を示す図である。
【図１２】 安全なデータ転送を示す図である。
【図１３】 オペレータネットワークの認証サーバーを示す図である。
【図１４】 企業内ネットワークの認証サーバーを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5J104 AA04 AA07 AA09 AA16 EA06 EA19 KA01 LA01 LA03 LA06 MA03 NA02 NA03 NA05 NA35 5K024 AA71 BB06 CC11 DD05 GG05 GG08 5K051 AA08 BB01 BB02 CC07 DD03 DD15 HH17 JJ16 5K067 AA21 BB04 CC04 DD17 EE02 EE10 EE16 HH24 HH36

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加入者を含む遠隔通信ネットワークと、 前記遠隔通信ネットワークに接続される第１の構内データネットワークと、 データサービスを提供するサーバを含む第２の構内データネットワークとから
    なり、 前記加入者が、前記遠隔通信ネットワークの認証手段により前記第１の構内デ
    ータネットワークに関して認証される手段であって、 前記加入者の識別番号に加えて、前記第１の構内データネットワークの信頼性
    コードと前記加入者の身元を含むメッセージとが付加され、前記信頼性コードが
    前記第２の構内データネットワークに送信され、さらに、 前記第２の構内データネットワークにおいてメッセージを受信したことに応じ
    て、 信頼性コードが検証され、 要求されたサービスに対して身元が確認されたユーザーの権利が検査され、さ
    らに、 要求されたサービスに対してユーザに権利があれば、応答が生成され、前記第
    １の構内データネットワークへ送られる、 ことを特徴とするデータ接続の機密保護を与える手段。
  2. 【請求項２】 前記遠隔通信ネットワークが、移動体通信ネットワークであ
    ることを特徴とする請求項１に記載の手段。
  3. 【請求項３】 前記加入者の識別番号が、前記加入者のＭＳＩＳＤＮナンバ
    ーのような電話番号であることを特徴とする請求項１に記載の手段。
  4. 【請求項４】 前記信頼性コードが、メッセージ認証コードＭＡＣであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の手段。
  5. 【請求項５】 前記信頼性コードが、デジタル署名であることを特徴とする
    請求項１に記載の手段。
  6. 【請求項６】 前記加入者の識別番号が、前記第１の構内データネットワー
    クに設置された認証サーバーにおいてデジタル署名されることを特徴とする請求
    項５に記載の手段。
  7. 【請求項７】 前記識別番号が、前記認証サーバーの前記非公開キーを使っ
    てデジタル署名されることを特徴とする請求項６に記載の手段。
  8. 【請求項８】 前記キーが、前記認証サーバーに付加されたキーデータベー
    スに格納されていることを特徴とする請求項７に記載の手段。
  9. 【請求項９】 さらに前記加入者の識別番号が、前記第１の構内データネッ
    トワークから前記第２のデータネットワークへと送られる前に公開キーによる暗
    号化手法を用いて暗号化されることを特徴とする請求項１に記載の手段。
  10. 【請求項１０】 前記加入者の識別番号が、前記第１の構内データネットワ
    ークに設置された認証サーバーにおいて暗号化されることを特徴とする請求項９
    に記載の手段。
  11. 【請求項１１】 前記認証サーバーが、前記第２の構内データネットワーク
    に設置され、前記識別番号が、前記第２の構内データネットワークの前記認証サ
    ーバーの前記公開キーを使って暗号化されることを特徴とする請求項１０に記載
    の手段。
  12. 【請求項１２】 前記キーが、前記第１の構内ネットワークの前記認証サー
    バーに付加されたキーデータベースに格納されていることを特徴とする請求項１
    １に記載の手段。
  13. 【請求項１３】 前記認証サーバーが、前記第２の構内データネットワーク
    に設置され、前記信頼性コードが検証され、要求されたサービスに対するユーザ
    ーの権利が検査され、応答が前記認証サーバーにおいて生成されることを特徴と
    する請求項１に記載の手段。
  14. 【請求項１４】 前記認証サーバーが、前記第１の構内データネットワーク
    に設置され、前記信頼性コードが前記第１の構内データネットワークの前記認証
    サーバーの前記公開キーによって検証されることを特徴とする請求項１３に記載
    の手段。
  15. 【請求項１５】 前記第１の構内データネットワークの前記認証サーバーの
    前記公開キーが、前記第２の構内データネットワークの前記認証サーバーに付加
    されたキーデータベースに格納されていることを特徴とする請求項１４に記載の
    手段。
  16. 【請求項１６】 前記応答が、前記加入者と前記サーバー間で確立された接
    続において、前記第１と第２の構内データネットワーク間の枝回路上での前記デ
    ータ通信を暗号化するために使用されるセッションキーを含むことを特徴とする
    請求項１に記載の手段。
  17. 【請求項１７】 前記セッションキーを含む応答が、前記第２の構内データ
    ネットワークにおいてデジタル署名されることを特徴とする請求項１６に記載の
    手段。
  18. 【請求項１８】 前記認証サーバーが、前記第２の構内データネットワーク
    に設置され、さらに前記セッションキーを含む前記応答が、前記認証サーバーの
    前記非公開キーを用いて署名されることを特徴とする請求項１７に記載の手段。
  19. 【請求項１９】 前記認証サーバーが、前記第１の構内データネットワーク
    に設置され、前記セッションキーを含む前記応答が、前記第１の構内データネッ
    トワークの前記認証サーバーの前記公開キーを用いて暗号化されることを特徴と
    する請求項１６に記載の手段。
  20. 【請求項２０】 前記認証サーバーが、前記第２の構内データネットワーク
    に設置され、前記セッションキーを含む前記応答が、前記第２の構内データネッ
    トワークの前記認証センターにおいて暗号化されることを特徴とする請求項１８
    に記載の手段。
  21. 【請求項２１】 遠隔通信ネットワークから加入者の身元を受信するための
    受信手段と、 前記加入者の身元に基づいて、第２の認証サーバーの身元を確認するために受
    信手段に応答する確認手段と、 デジタル署名を生成するために前記受信手段に応答する署名手段と、 前記身元および前記署名を前記第２の認証サーバーへ送信する機能を有する、
    前記受信手段、前記確認手段、および前記署名手段に応答する送信手段とをもつ
    ことを特徴とする、遠隔通信ネットワークに接続されたデータネットワーク用認
    証サーバー。
  22. 【請求項２２】 前記認証サーバーが、さらに前記第２の認証サーバーの公
    開キーを使用して前記身元を暗号化するために、前記受信手段と前記マッピング
    手段とに応答する暗号化手段をもつことを特徴とする請求項２１に記載の認証サ
    ーバー。
  23. 【請求項２３】 さらに前記認証サーバーが、 前記第２の認証サーバーからの暗号化セッションキーを受信するための第２の
    受信手段と、 前記暗号化セッションキーを復号化するために、前記第２の受信手段に応答す
    る復号化手段とをもつことを特徴とする請求項２１に記載の認証サーバー。
  24. 【請求項２４】 さらに前記認証サーバーが、前記セッションキーをもとに
    して計算されたデジタル署名を検証するために前記第２の受信手段に応答する検
    証手段をもつことを特徴とする請求項２３に記載の認証サーバー。
  25. 【請求項２５】 認証サーバーは 加入者の身元と、加入者の身元と加入者により要求されるサービスの識別番号
    とから計算されるデジタル署名とを受信する受信手段と、 デジタル署名を検証するために受信手段に応答する検証手段と、 要求されたサービスに対する加入者の権利を検査するために受信手段に応答す
    る検査手段と、 セッションキーを生成するために検査手段に応答する生成手段と、 セッションキーを暗号化するために生成手段に応答する暗号化手段と、および
    、 暗号化されたメッセージを他の認証サーバーへ送るために暗号化手段に応答す
    る送信手段、 とを有することを特徴とするデータネットワーク用認証サーバー。
  26. 【請求項２６】 前記認証サーバーが、さらに前記認証サーバーの前記非公
    開キーを用いて加入者の身元を復号化するために受信手段に応答する手段をもつ
    ことを特徴とする請求項２５に記載の認証サーバー。
  27. 【請求項２７】 前記認証サーバーが、さらに前記認証サーバーの前記非公
    開キーを用いて前記セッションキーに署名するために生成手段に応答する署名手
    段をもつことを特徴とする請求項２５に記載の認証サーバー。
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