JP2003530046A - 加入者の認証 - Google Patents
加入者の認証Info
- Publication number
- JP2003530046A JP2003530046A JP2001573839A JP2001573839A JP2003530046A JP 2003530046 A JP2003530046 A JP 2003530046A JP 2001573839 A JP2001573839 A JP 2001573839A JP 2001573839 A JP2001573839 A JP 2001573839A JP 2003530046 A JP2003530046 A JP 2003530046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- subscriber
- authentication
- secret
- operator
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 87
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 4
- CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N trimethylsilyl iodide Substances C[Si](C)(C)I CSRZQMIRAZTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/06—Authentication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/03—Protecting confidentiality, e.g. by encryption
- H04W12/037—Protecting confidentiality, e.g. by encryption of the control plane, e.g. signalling traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/02—Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
- Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Facsimiles In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
信頼性の高いカスタマイズされた認証を与えるために、認証に使用されるべきパラメータがオペレータに対して定義される。例えば、加入者認識モジュールに記憶されるシークレットが、オペレータパラメータ及び加入者キーから計算される(404)。認証に使用されるべきチャレンジ及びシークレットから、認証応答が一方向ファンクションで計算される(405)。
Description
【０００１】
本発明は、移動通信システムの加入者認証に使用されるアルゴリズムに係り、
より詳細には、加入者認証に使用される認証応答に係る。
より詳細には、加入者認証に使用される認証応答に係る。
【０００２】
移動通信システムとは、一般に、ユーザがシステムのサービスエリア内をロー
ミングするときにワイヤレス通信を行うことのできるテレコミュニケーションシ
ステムを指す。公衆地上移動ネットワークＰＬＭＮは、移動通信システムの典型
的な例である。
ミングするときにワイヤレス通信を行うことのできるテレコミュニケーションシ
ステムを指す。公衆地上移動ネットワークＰＬＭＮは、移動通信システムの典型
的な例である。
【０００３】
移動通信システムでは、移動ステーション及び実際のネットワークが、通常、
無線経路を経て通信する。無線経路は、物理的にオープンであり、これはセキュ
リティの危険性を招き、それ故、ユーザ及びオペレータの両方は、侵入が意図さ
れないものであるかどうかに関わらず、第三者による侵入に対して保護されねば
ならない。例えば、ネットワークへの不法アクセスは、移動ステーションがネッ
トワークに登録されるときにネットワークが移動ステーションを認証するように
して防止される。盗聴の危険性は、暗号を使用することにより減少される。
無線経路を経て通信する。無線経路は、物理的にオープンであり、これはセキュ
リティの危険性を招き、それ故、ユーザ及びオペレータの両方は、侵入が意図さ
れないものであるかどうかに関わらず、第三者による侵入に対して保護されねば
ならない。例えば、ネットワークへの不法アクセスは、移動ステーションがネッ
トワークに登録されるときにネットワークが移動ステーションを認証するように
して防止される。盗聴の危険性は、暗号を使用することにより減少される。
【０００４】
認証とは、ある当事者が、合意された手順に従って他の当事者を認証する手順
である。例えば、パンヨーロピアン移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグロ
ーバルシステム）では、認証に使用されるアルゴリズム及び加入者のキーＫｉが
認証のために加入者認識モジュールＳＩＭ及び認証センターの両方に記憶される
。ＧＳＭシステムでは、認証に使用される認証応答ＳＲＥＳが、アルゴリズムＡ
３を使用して計算され、そして情報の暗号化に使用されるキーＫｓが、アルゴリ
ズムＡ８と共に無線経路を経て送信される。典型的に、これらアルゴリズムは、
認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃの両方が認証中に計算されるように結合され
る。アルゴリズムＡ３及びＡ８は、オペレータ特有のもので、所有権があり、そ
して通常は機密である。認証センターにおけるランダム番号発生器は、チャレン
ジＲＡＮＤを発生し、これは、認証中に無線経路を経て移動ステーションへ送信
される。このチャレンジＲＡＮＤ及び加入者キーＫｉは、認証センター及び移動
ステーションの両方において認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃを計算するのに
使用される。認証中に、移動ステーションは、それが計算した認証応答ＳＲＥＳ
をネットワークへ返送し、そこで、認証センターが計算した認証応答と比較され
る。それらの応答が同一である場合には、移動ステーションが認証に合格し、そ
の後、無線経路に送信されるべき情報が、通常、暗号キーＫｃで暗号化される。
である。例えば、パンヨーロピアン移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグロ
ーバルシステム）では、認証に使用されるアルゴリズム及び加入者のキーＫｉが
認証のために加入者認識モジュールＳＩＭ及び認証センターの両方に記憶される
。ＧＳＭシステムでは、認証に使用される認証応答ＳＲＥＳが、アルゴリズムＡ
３を使用して計算され、そして情報の暗号化に使用されるキーＫｓが、アルゴリ
ズムＡ８と共に無線経路を経て送信される。典型的に、これらアルゴリズムは、
認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃの両方が認証中に計算されるように結合され
る。アルゴリズムＡ３及びＡ８は、オペレータ特有のもので、所有権があり、そ
して通常は機密である。認証センターにおけるランダム番号発生器は、チャレン
ジＲＡＮＤを発生し、これは、認証中に無線経路を経て移動ステーションへ送信
される。このチャレンジＲＡＮＤ及び加入者キーＫｉは、認証センター及び移動
ステーションの両方において認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃを計算するのに
使用される。認証中に、移動ステーションは、それが計算した認証応答ＳＲＥＳ
をネットワークへ返送し、そこで、認証センターが計算した認証応答と比較され
る。それらの応答が同一である場合には、移動ステーションが認証に合格し、そ
の後、無線経路に送信されるべき情報が、通常、暗号キーＫｃで暗号化される。
【０００５】
上記の認証手順に関連した問題は、オペレータ特有のカスタマイザーションを
行えないことである。例えば、種々のオペレータにアルゴリズムを露呈すると、
同時に、オペレータに、別のオペレータの認証システムを妨害する機会を与える
ことになる。従って、システムのセキュリティを保証することができない。
行えないことである。例えば、種々のオペレータにアルゴリズムを露呈すると、
同時に、オペレータに、別のオペレータの認証システムを妨害する機会を与える
ことになる。従って、システムのセキュリティを保証することができない。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題を解消する方法、及びこの方法を実施する装置を提
供することである。本発明のこの目的は、独立請求項に記載したことを特徴とす
る方法、システム、認証センター及び加入者認識モジュールにより達成される。
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
供することである。本発明のこの目的は、独立請求項に記載したことを特徴とす
る方法、システム、認証センター及び加入者認識モジュールにより達成される。
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
【０００７】
本発明は、オペレータに対してパラメータが定義され、そして加入者キーＫｉ
及びオペレータパラメータから一方向ファンクションでシークレット情報が計算
されるという考え方に基づく。シークレット情報及びチャレンジ（公開情報）は
少なくとも認証応答を一方向ファンクションで計算するのに使用されるが、もし
必要であれば、同時に暗号キーＫｃも計算できる。「キー」とは、暗号情報即ち
シークレットに対する一般的な用語である。本発明の効果は、認証についてオペ
レータ特有のカスタマイゼーションを可能にすることである。更に別の効果は、
本発明のセキュリティが、シークレットアルゴリズムをベースとせず、シークレ
ットキーをベースとし、従って、アルゴリズムをオペレータに露呈できることで
ある。
及びオペレータパラメータから一方向ファンクションでシークレット情報が計算
されるという考え方に基づく。シークレット情報及びチャレンジ（公開情報）は
少なくとも認証応答を一方向ファンクションで計算するのに使用されるが、もし
必要であれば、同時に暗号キーＫｃも計算できる。「キー」とは、暗号情報即ち
シークレットに対する一般的な用語である。本発明の効果は、認証についてオペ
レータ特有のカスタマイゼーションを可能にすることである。更に別の効果は、
本発明のセキュリティが、シークレットアルゴリズムをベースとせず、シークレ
ットキーをベースとし、従って、アルゴリズムをオペレータに露呈できることで
ある。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態では、加入者キー及びオペレータパラメータから計
算されたシークレット（１つ又は複数）が加入者認識モジュールに記憶される。
この実施形態の効果は、認証応答の計算が加入者認識モジュールにおいて容易に
実施できることである。予め計算された情報が使用されるときには認証も迅速に
行われる。この実施形態の更に別の効果は、認識モジュールに含まれた情報をデ
コードすることができても、オペレータパラメータを導出できないことである。
算されたシークレット（１つ又は複数）が加入者認識モジュールに記憶される。
この実施形態の効果は、認証応答の計算が加入者認識モジュールにおいて容易に
実施できることである。予め計算された情報が使用されるときには認証も迅速に
行われる。この実施形態の更に別の効果は、認識モジュールに含まれた情報をデ
コードすることができても、オペレータパラメータを導出できないことである。
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明は、加入者が認証されるいかなるテレコミュニケーションシステムにも
適用できる。これらシステムは、ＧＳＭシステム、その次世代の、ＧＳＭ２＋と
して知られているシステム及び同様のシステム、例えば、ＰＣＳ（パーソナルコ
ミュニケーションシステム）及びＤＣＳ１８００（１８００ＭＨｚ用のデジタル
セルラーシステム）を含む。又、本発明は、第３世代の移動通信システム、例え
ば、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム）及びＩＳ−
４１（暫定規格）にも適用できる。以下、本発明は、ＧＳＭシステムを一例とし
て使用して説明するが、この特定のシステムに限定されるものではない。
適用できる。これらシステムは、ＧＳＭシステム、その次世代の、ＧＳＭ２＋と
して知られているシステム及び同様のシステム、例えば、ＰＣＳ（パーソナルコ
ミュニケーションシステム）及びＤＣＳ１８００（１８００ＭＨｚ用のデジタル
セルラーシステム）を含む。又、本発明は、第３世代の移動通信システム、例え
ば、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム）及びＩＳ−
４１（暫定規格）にも適用できる。以下、本発明は、ＧＳＭシステムを一例とし
て使用して説明するが、この特定のシステムに限定されるものではない。
【００１０】
図１は、ＧＳＭシステムのネットワークアーキテクチャーを一般的なレベルで
示している。というのは、このシステムの詳細な構造は、本発明に関与しないか
らである。 ＧＳＭシステム１に基づくネットワークＧＳＭの構造は、２つの部分、即ちベ
ースステーションサブシステムＢＳＳと、ネットワークサブシステムＮＳＳとで
構成される。ＢＳＳと移動ステーションＭＳは、無線接続を経て通信する。ベー
スステーションサブシステムは、ネットワークサブシステムＮＳＳの移動交換セ
ンターＭＳＣに接続される。移動交換センターの機能は、少なくとも１つの移動
ステーションＭＳを含むコールを切り換えることである。幾つかの移動交換セン
ターが、他のテレコミュニケーションネットワーク、例えばＰＳＴＮ（公衆交換
電話ネットワーク）に接続され、これらネットワークへの及びこれらネットワー
クからのコールを切り換えるための交換機能を含む。これらの移動交換センター
は、ゲートウェイセンターとも称される。
示している。というのは、このシステムの詳細な構造は、本発明に関与しないか
らである。 ＧＳＭシステム１に基づくネットワークＧＳＭの構造は、２つの部分、即ちベ
ースステーションサブシステムＢＳＳと、ネットワークサブシステムＮＳＳとで
構成される。ＢＳＳと移動ステーションＭＳは、無線接続を経て通信する。ベー
スステーションサブシステムは、ネットワークサブシステムＮＳＳの移動交換セ
ンターＭＳＣに接続される。移動交換センターの機能は、少なくとも１つの移動
ステーションＭＳを含むコールを切り換えることである。幾つかの移動交換セン
ターが、他のテレコミュニケーションネットワーク、例えばＰＳＴＮ（公衆交換
電話ネットワーク）に接続され、これらネットワークへの及びこれらネットワー
クからのコールを切り換えるための交換機能を含む。これらの移動交換センター
は、ゲートウェイセンターとも称される。
【００１１】
ネットワークサブシステムＮＳＳは、２つの形式のデータベースを含む。ネッ
トワークの全加入者に関する加入者情報は、ホーム位置レジスタＨＬＲに永久的
又は半永久的に記憶され、加入者情報は、加入者識別子ＩＭＳＩに接続される。
他の形式のレジスタは、ビジター位置レジスタＶＬＲである。移動ステーション
ＭＳがアクティブである（ネットワークに登録されてコールを発信又は受信でき
る）ときには、ホーム位置レジスタＨＬＲに含まれた移動ステーションＭＳに関
する加入者情報の大部分が、その移動ステーションＭＳが位置するエリアの移動
交換センターＭＳＣのビジター位置レジスタへロード（コピー）される。実際に
、移動交換センターＭＳＣ及びビジター位置レジスタＶＬＲは、移動管理、制御
及びシグナリングに関して中心的ネットワーク要素である。
トワークの全加入者に関する加入者情報は、ホーム位置レジスタＨＬＲに永久的
又は半永久的に記憶され、加入者情報は、加入者識別子ＩＭＳＩに接続される。
他の形式のレジスタは、ビジター位置レジスタＶＬＲである。移動ステーション
ＭＳがアクティブである（ネットワークに登録されてコールを発信又は受信でき
る）ときには、ホーム位置レジスタＨＬＲに含まれた移動ステーションＭＳに関
する加入者情報の大部分が、その移動ステーションＭＳが位置するエリアの移動
交換センターＭＳＣのビジター位置レジスタへロード（コピー）される。実際に
、移動交換センターＭＳＣ及びビジター位置レジスタＶＬＲは、移動管理、制御
及びシグナリングに関して中心的ネットワーク要素である。
【００１２】
ネットワークサブシステムは、認証センターＡｕＣも備えている。認証センタ
ーＡｕＣは、通常、加入者のホーム位置レジスタＨＬＲの一部分である。認証セ
ンターＡｕＣは、チャレンジ、即ちランダム番号パラメータＲＡＮＤを発生する
ためのランダム番号発生器（図示せず）を備えている。又、認証センターは、加
入者に関する認証情報及び認証アルゴリズムを記憶するためのメモリも有する。
本発明の第１及び第２の好ましい実施形態に基づいて記憶されるべき加入者認証
情報は、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴを含む。オペレータが２つ
以上のパラメータを有する場合には、認証センターは、例えば、オペレータパラ
メータ又はオペレータパラメータを識別する識別子を加入者情報に記憶すること
により、加入者キーＫｉを正しいオペレータのパラメータに結合することができ
る。認証センターは、図２、３及び４に示した認証アルゴリズムの１つを使用し
て、加入者キー、オペレータパラメータ及びランダム番号から認証応答ＳＲＥＳ
及び暗号キーを計算し、そして「認証トリプレット」、即ちランダム番号ＲＡＮ
Ｄ、認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃより成るエンティティを形成するのが好
ましい。オペレータパラメータは、オペレータの識別子及びオペレータのシーク
レットより成る２進パラメータであるのが好ましい。オペレータパラメータは、
シークレットである必要はない。オペレータパラメータＴは、図２を参照して詳
細に説明する。
ーＡｕＣは、通常、加入者のホーム位置レジスタＨＬＲの一部分である。認証セ
ンターＡｕＣは、チャレンジ、即ちランダム番号パラメータＲＡＮＤを発生する
ためのランダム番号発生器（図示せず）を備えている。又、認証センターは、加
入者に関する認証情報及び認証アルゴリズムを記憶するためのメモリも有する。
本発明の第１及び第２の好ましい実施形態に基づいて記憶されるべき加入者認証
情報は、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴを含む。オペレータが２つ
以上のパラメータを有する場合には、認証センターは、例えば、オペレータパラ
メータ又はオペレータパラメータを識別する識別子を加入者情報に記憶すること
により、加入者キーＫｉを正しいオペレータのパラメータに結合することができ
る。認証センターは、図２、３及び４に示した認証アルゴリズムの１つを使用し
て、加入者キー、オペレータパラメータ及びランダム番号から認証応答ＳＲＥＳ
及び暗号キーを計算し、そして「認証トリプレット」、即ちランダム番号ＲＡＮ
Ｄ、認証応答ＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃより成るエンティティを形成するのが好
ましい。オペレータパラメータは、オペレータの識別子及びオペレータのシーク
レットより成る２進パラメータであるのが好ましい。オペレータパラメータは、
シークレットである必要はない。オペレータパラメータＴは、図２を参照して詳
細に説明する。
【００１３】
本明細書において、「移動ステーション」ＭＳとは、一般に、移動加入者及び
実際のターミナルにより形成されたエンティティを指す。ターミナルとは、移動
通信システムにおいて通信することのできる任意の装置或いは多数の装置の組み
合わせであり、例えば、移動接続を与えるためにノキア社により製造されたカー
ド電話が設けられたマルチメディアコンピュータである。加入者は、ターミナル
に取り外し可能に接続された加入者認識モジュールＳＩＭから識別される。ＳＩ
Ｍは、移動ステーションに挿入されるスマートカードであり、加入者の識別に関
連した情報、例えば、国際移動加入者認識ＩＭＳＩ、及び加入者を認識する手段
を含む。換言すれば、ＳＩＭは、認証に必要なアルゴリズム及びシークレットを
含む。典型的に、ＳＩＭは、位置エリアの一時的移動加入者認識ＴＭＳＩも含み
、これにより、ＩＭＳＩが無線経路を経て送信されるのを回避できる。
実際のターミナルにより形成されたエンティティを指す。ターミナルとは、移動
通信システムにおいて通信することのできる任意の装置或いは多数の装置の組み
合わせであり、例えば、移動接続を与えるためにノキア社により製造されたカー
ド電話が設けられたマルチメディアコンピュータである。加入者は、ターミナル
に取り外し可能に接続された加入者認識モジュールＳＩＭから識別される。ＳＩ
Ｍは、移動ステーションに挿入されるスマートカードであり、加入者の識別に関
連した情報、例えば、国際移動加入者認識ＩＭＳＩ、及び加入者を認識する手段
を含む。換言すれば、ＳＩＭは、認証に必要なアルゴリズム及びシークレットを
含む。典型的に、ＳＩＭは、位置エリアの一時的移動加入者認識ＴＭＳＩも含み
、これにより、ＩＭＳＩが無線経路を経て送信されるのを回避できる。
【００１４】
本発明による機能を実施するテレコミュニケーションシステム、認証センター
及び移動ステーションは、認証に必要とされる公知の装置に加えて、認証にオペ
レータパラメータを考慮するための手段を含む。既存のネットワークノードは、
本発明による機能に使用できるプロセッサ及びメモリを備えている。本発明を実
施するのに必要な全ての変更は、追加又は更新されたソフトウェアルーチン及び
／又はアプリケーション回路（ＡＳＩＣ）によって実行することができる。移動
ステーション及び／又は認証センターは、付加的なメモリも必要とする。
及び移動ステーションは、認証に必要とされる公知の装置に加えて、認証にオペ
レータパラメータを考慮するための手段を含む。既存のネットワークノードは、
本発明による機能に使用できるプロセッサ及びメモリを備えている。本発明を実
施するのに必要な全ての変更は、追加又は更新されたソフトウェアルーチン及び
／又はアプリケーション回路（ＡＳＩＣ）によって実行することができる。移動
ステーション及び／又は認証センターは、付加的なメモリも必要とする。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施形態に使用されるアルゴリズムＡ３／Ａ８を示し、
ここでは、ＧＳＭシステムにおいて通常そうであるように、２つの異なるアルゴ
リズムが結合される。本発明のアルゴリズムとしては、各加入者に対して少なく
とも１つのオペレータパラメータＴ及び個別のキーＫｉを定義することが必要で
ある。加入者特有のキーＫｉは、公知技術に基づいて定義され、そしてその長さ
は、ＧＳＭ規格により１２８ビットである。本発明の第１の好ましい実施形態で
は、アルゴリズムは、当業者に良く知られた２つの異なる暗号ファンクション、
即ち国際的に標準化されたハッシュ関数ＲＩＰＥＭＤ−１２８、及びＤＥＳ規格
（データ暗号規格）に基づく暗号アルゴリズムより成る。これは、これらファン
クションの最良の特性を結合できるようにする。従って、本発明の第１の好まし
い実施形態に使用されるアルゴリズムは、メッセージ認証コードＭＡＣの１つで
ある。ハッシュアルゴリズムは、本来的に非可逆でありそして数値的に効率の良
いものである。一方、暗号アルゴリズムは、スマートカードに良く適しており、
そのほとんどがＤＥＳアルゴリズムをサポートする。暗号アルゴリズムは、シー
クレット入力が暗号アルゴリズムのキーとして使用されるときに一方向ファンク
ションである。広く利用されそしてテストされた一方向ファンクションを使用す
ることにより、ネットワークに設定されたセキュリティ要求を満足するよう確保
することができる。オープンであることは、アルゴリズムが意図的なトラップド
ア又は他の弱点を含まないよう確保することができる。アルゴリズムを完全に解
読すること、即ちアルゴリズムを分析してオペレータパラメータ及び加入者キー
を見出すことは、対応する国際規格の解読が必要になるために、ほとんどあり得
ない。
ここでは、ＧＳＭシステムにおいて通常そうであるように、２つの異なるアルゴ
リズムが結合される。本発明のアルゴリズムとしては、各加入者に対して少なく
とも１つのオペレータパラメータＴ及び個別のキーＫｉを定義することが必要で
ある。加入者特有のキーＫｉは、公知技術に基づいて定義され、そしてその長さ
は、ＧＳＭ規格により１２８ビットである。本発明の第１の好ましい実施形態で
は、アルゴリズムは、当業者に良く知られた２つの異なる暗号ファンクション、
即ち国際的に標準化されたハッシュ関数ＲＩＰＥＭＤ−１２８、及びＤＥＳ規格
（データ暗号規格）に基づく暗号アルゴリズムより成る。これは、これらファン
クションの最良の特性を結合できるようにする。従って、本発明の第１の好まし
い実施形態に使用されるアルゴリズムは、メッセージ認証コードＭＡＣの１つで
ある。ハッシュアルゴリズムは、本来的に非可逆でありそして数値的に効率の良
いものである。一方、暗号アルゴリズムは、スマートカードに良く適しており、
そのほとんどがＤＥＳアルゴリズムをサポートする。暗号アルゴリズムは、シー
クレット入力が暗号アルゴリズムのキーとして使用されるときに一方向ファンク
ションである。広く利用されそしてテストされた一方向ファンクションを使用す
ることにより、ネットワークに設定されたセキュリティ要求を満足するよう確保
することができる。オープンであることは、アルゴリズムが意図的なトラップド
ア又は他の弱点を含まないよう確保することができる。アルゴリズムを完全に解
読すること、即ちアルゴリズムを分析してオペレータパラメータ及び加入者キー
を見出すことは、対応する国際規格の解読が必要になるために、ほとんどあり得
ない。
【００１６】
第１の好ましい実施形態では、オペレータパラメータＴは、オペレータのコー
ドＣＣ及びオペレータのシークレットＣＳより成る３８４ビットパラメータであ
る。換言すれば、Ｔは、ＣＣ｜｜ＣＳである。以下の説明は、オペレータパラメ
ータを定義する一例に過ぎないことを強調しておく。本発明は、オペレータパラ
メータを定義する方法を何ら限定するものではない。
ドＣＣ及びオペレータのシークレットＣＳより成る３８４ビットパラメータであ
る。換言すれば、Ｔは、ＣＣ｜｜ＣＳである。以下の説明は、オペレータパラメ
ータを定義する一例に過ぎないことを強調しておく。本発明は、オペレータパラ
メータを定義する方法を何ら限定するものではない。
【００１７】
オペレータコードＣＣは、本発明の第１の好ましい実施形態では、１２８ビッ
トのハッシュコードであり、これは、例えば、次のテキストから、ハッシュ関数
ＲＩＰＥＭＤ−１２８により、２７個のＸを、例えば、オペレータの名前及び空
きスペースに置き換え、その後、テキストをＡＳＣＩＩでコード化したときに得
られる。即ち、ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸに対
してＮＯＫＩＡ ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＳＭ Ａ３Ａ８。従って、異なるオペレー
タは、異なるパラメータを有する。又、オペレータが、自分の名前の終りに異な
る文字又は数字を追加する場合には、同じオペレータが多数のパラメータを有し
てもよい。１つのＸであっても、異なる値が、異なるオペレータコードＣＣを生
じさせる。
トのハッシュコードであり、これは、例えば、次のテキストから、ハッシュ関数
ＲＩＰＥＭＤ−１２８により、２７個のＸを、例えば、オペレータの名前及び空
きスペースに置き換え、その後、テキストをＡＳＣＩＩでコード化したときに得
られる。即ち、ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸに対
してＮＯＫＩＡ ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＳＭ Ａ３Ａ８。従って、異なるオペレー
タは、異なるパラメータを有する。又、オペレータが、自分の名前の終りに異な
る文字又は数字を追加する場合には、同じオペレータが多数のパラメータを有し
てもよい。１つのＸであっても、異なる値が、異なるオペレータコードＣＣを生
じさせる。
【００１８】
オペレータシークレットＣＳは、本発明の第１の好ましい実施形態では、２５
６ビットより成るストリングである。オペレータは、このストリングを自由に選
択することができる。しかしながら、オペレータシークレットに対する独特の値
を、それが予想できないように発生することを推奨する。これは、オペレータの
値が互いに著しく相違するよう確保することができる。又、オペレータパラメー
タがシークレットであることが意図されない場合には、オペレータパラメータの
値は、一連のゼロであってもよい。１人のオペレータは、多数の異なるシークレ
ットＣＳ、従って、異なるオペレータパラメータを有してもよい。
６ビットより成るストリングである。オペレータは、このストリングを自由に選
択することができる。しかしながら、オペレータシークレットに対する独特の値
を、それが予想できないように発生することを推奨する。これは、オペレータの
値が互いに著しく相違するよう確保することができる。又、オペレータパラメー
タがシークレットであることが意図されない場合には、オペレータパラメータの
値は、一連のゼロであってもよい。１人のオペレータは、多数の異なるシークレ
ットＣＳ、従って、異なるオペレータパラメータを有してもよい。
【００１９】
本発明の第１の好ましい実施形態による認証アルゴリズムでは、ＧＳＭ規格に
基づき長さが１２８ビットであるランダム番号が、ステップ２０１において、チ
ャレンジＲＡＮＤに発生される。ステップ２０２において加入者キーＫｉが検索
され、そしてステップ２０３においてオペレータパラメータＴが検索される。又
、サブ値は、部分キーとも称される。ステップ２０３及び２０４では、拡張キー
としてサブ値ＫＥ１及びＫＥ２を計算する。各サブ値は１２８ビットより成る。
サブ値は、オペレータパラメータＴ及び加入者キーＫｉから独立して計算される
。サブ値を計算するために、オペレータパラメータＴ及び加入者キーＫｉがマス
キングされ、そしてそのマスキングの後に、ハッシュ関数ＲＩＰＥＭＤ−１２８
を１ラウンドで使用してそれらからサブ値が計算される。計算においては、標準
的な初期値が使用され、詰め物や長さの追加は行われない。というのは、入力が
標準的な長さだからである。サブ値ＫＥ１は、６４オクテット００１１０１１０
より成るストリングであるマスクＩＰＡＤを使用して計算される。サブ値ＫＥ２
は、６４オクテット０１０１１１００より成るストリングであるマスクＯＰＡＤ
を使用して計算される。サブ値ＫＥ１及びＫＥ２が計算された後に、ステップ２
０６において、ＤＥＳアルゴリズムがラウンドファンクションとして働く場合に
３ラウンドのフェイステル(Feistel)ネットワークＦを使用して、サブ値ＫＥ１
及びチャレンジＲＡＮＤから１２８ビットの中間出力が計算される。この計算は
以下で詳細に説明する。ステップ２０７では、ＤＥＳアルゴリズムがラウンドフ
ァンクションとして働く場合に３ラウンドのフェイステルネットワークＦを使用
して、サブ値ＫＥ２及び上記中間結果から１２８ビットの出力が計算される。ス
テップ２０８では、この出力から最も左の３２ビットが抽出されて、認証応答Ｓ
ＲＥＳを形成し、そして次の６４ビットを使用して、暗号キーＫｃを形成する。
基づき長さが１２８ビットであるランダム番号が、ステップ２０１において、チ
ャレンジＲＡＮＤに発生される。ステップ２０２において加入者キーＫｉが検索
され、そしてステップ２０３においてオペレータパラメータＴが検索される。又
、サブ値は、部分キーとも称される。ステップ２０３及び２０４では、拡張キー
としてサブ値ＫＥ１及びＫＥ２を計算する。各サブ値は１２８ビットより成る。
サブ値は、オペレータパラメータＴ及び加入者キーＫｉから独立して計算される
。サブ値を計算するために、オペレータパラメータＴ及び加入者キーＫｉがマス
キングされ、そしてそのマスキングの後に、ハッシュ関数ＲＩＰＥＭＤ−１２８
を１ラウンドで使用してそれらからサブ値が計算される。計算においては、標準
的な初期値が使用され、詰め物や長さの追加は行われない。というのは、入力が
標準的な長さだからである。サブ値ＫＥ１は、６４オクテット００１１０１１０
より成るストリングであるマスクＩＰＡＤを使用して計算される。サブ値ＫＥ２
は、６４オクテット０１０１１１００より成るストリングであるマスクＯＰＡＤ
を使用して計算される。サブ値ＫＥ１及びＫＥ２が計算された後に、ステップ２
０６において、ＤＥＳアルゴリズムがラウンドファンクションとして働く場合に
３ラウンドのフェイステル(Feistel)ネットワークＦを使用して、サブ値ＫＥ１
及びチャレンジＲＡＮＤから１２８ビットの中間出力が計算される。この計算は
以下で詳細に説明する。ステップ２０７では、ＤＥＳアルゴリズムがラウンドフ
ァンクションとして働く場合に３ラウンドのフェイステルネットワークＦを使用
して、サブ値ＫＥ２及び上記中間結果から１２８ビットの出力が計算される。ス
テップ２０８では、この出力から最も左の３２ビットが抽出されて、認証応答Ｓ
ＲＥＳを形成し、そして次の６４ビットを使用して、暗号キーＫｃを形成する。
【００２０】
上記の計算は、ＨＭＡＣ規格（メッセージ認証に対するキー式ハッシュ）に基
づく次の式により表わすことができる。
づく次の式により表わすことができる。
【数１】
但し、本発明の新規な所有権のあるハッシュ関数Ｈは、以下に述べるキースケジ
ューリングオペレーションにより、標準化されたＲＩＰＥＭＤ−１２８と３ラウ
ンドのフェイステルネットワークとを結合することにより得られる。キースケジ
ューリングとは、アルゴリズムがキーパラメータを使用する仕方を指す。ほとん
どの場合に、２つ以上の部分キーが導出され、これらがアルゴリズム計算の種々
の段階で使用される。
ューリングオペレーションにより、標準化されたＲＩＰＥＭＤ−１２８と３ラウ
ンドのフェイステルネットワークとを結合することにより得られる。キースケジ
ューリングとは、アルゴリズムがキーパラメータを使用する仕方を指す。ほとん
どの場合に、２つ以上の部分キーが導出され、これらがアルゴリズム計算の種々
の段階で使用される。
【００２１】
３ラウンドのフェイステルネットワークＦは、本発明の第１の好ましい実施形
態では、１２８ビットのキーＫＥｊ及び１２８ビットのデータ入力ＤＩｊである
２つの入力を受け取る。１２８ビットの出力ＤＯｊ（ＤＯｊ＝Ｆ（ＫＥｊ；ＤＩ
ｊ））が２つの段階で計算される。 第１の段階では、キースケジューリングを実行する。本発明の第１の好ましい
実施形態では、３つの６４ビットＤＥＳキーがキーＫＥｊから新たな方法で導出
される。先ず、キーＫＥｊが１６オクテットＫＥｊ［０］．．ＫＥｊ［１５］に
分割される。これらのオクテットは、次のように３２オクテットＭｊ［０］．．
Ｍｊ［３１］に変換される。 Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［ｋ］、 ｋ＝０、・・１５ Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［(ｋ−１０)ｍｏｄ８］ ｋ＝１６、・・２３ Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［((ｋ−２０)ｍｏｄ８)＋８］ ｋ＝２４、・・３１
態では、１２８ビットのキーＫＥｊ及び１２８ビットのデータ入力ＤＩｊである
２つの入力を受け取る。１２８ビットの出力ＤＯｊ（ＤＯｊ＝Ｆ（ＫＥｊ；ＤＩ
ｊ））が２つの段階で計算される。 第１の段階では、キースケジューリングを実行する。本発明の第１の好ましい
実施形態では、３つの６４ビットＤＥＳキーがキーＫＥｊから新たな方法で導出
される。先ず、キーＫＥｊが１６オクテットＫＥｊ［０］．．ＫＥｊ［１５］に
分割される。これらのオクテットは、次のように３２オクテットＭｊ［０］．．
Ｍｊ［３１］に変換される。 Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［ｋ］、 ｋ＝０、・・１５ Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［(ｋ−１０)ｍｏｄ８］ ｋ＝１６、・・２３ Ｍｊ［ｋ］＝ＫＥｊ［((ｋ−２０)ｍｏｄ８)＋８］ ｋ＝２４、・・３１
【００２２】
従って、キーＫＥｊの各オクテットは、アレーＭｊにおいて次の順序で２回生
じる。 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ ６ ７ ０ １ ２ ３ ４ ５ １２ １３ １４ １５ ８ ９ １０ １１
じる。 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ ６ ７ ０ １ ２ ３ ４ ５ １２ １３ １４ １５ ８ ９ １０ １１
【００２３】
最初の６４ビットＤＥＳキーＫｊ１は、第１行において各オクテットの半分を
交換し、そしてその交換で得られたオクテットと第２行のオクテットとに対して
ＸＯＲ演算を実行することにより得られる。第２ラウンドのキーは、第２及び第
３行のオクテットに同じ手順を繰り返すことにより得られる。対応的に、第３の
キーは、第３及び第４行のオクテットにこの手順を繰り返すことにより得られる
。アレーＭｊ［０、１、・・３１］からのＤＥＳキーＫｊ１、Ｋｊ２及びＫｊ３
の導出は、次のように表わすことができる。
交換し、そしてその交換で得られたオクテットと第２行のオクテットとに対して
ＸＯＲ演算を実行することにより得られる。第２ラウンドのキーは、第２及び第
３行のオクテットに同じ手順を繰り返すことにより得られる。対応的に、第３の
キーは、第３及び第４行のオクテットにこの手順を繰り返すことにより得られる
。アレーＭｊ［０、１、・・３１］からのＤＥＳキーＫｊ１、Ｋｊ２及びＫｊ３
の導出は、次のように表わすことができる。
【数２】
但し、「ｓｗａｐ」は、オクテットＢ＝Ｂ［０、・・７］の半分を次のように交
換する。 ｓｗａｐ Ｂ＝Ｂ［４、５、６、７、０、１、２、３］
換する。 ｓｗａｐ Ｂ＝Ｂ［４、５、６、７、０、１、２、３］
【００２４】
第２段階では、データ入力ＤＩｊ［０、・・１２７］は、２つの部分、即ち左
部分ＤＩｊＬ＝ＤＩｊ［０、・・６３］及び右部分ＤＩｊＲ＝ＤＩｊ［６４、・
・１２７］に分割される。１２８ビットの出力は、２つの部分、即ち左出力部分
ＤＯｊＬ＝［０、・・６３］及び右出力部分ＤＯｊＲ＝Ｄｏｊ［６４、・・１２
７］において次のように発生される。
部分ＤＩｊＬ＝ＤＩｊ［０、・・６３］及び右部分ＤＩｊＲ＝ＤＩｊ［６４、・
・１２７］に分割される。１２８ビットの出力は、２つの部分、即ち左出力部分
ＤＯｊＬ＝［０、・・６３］及び右出力部分ＤＯｊＲ＝Ｄｏｊ［６４、・・１２
７］において次のように発生される。
【数３】
【００２５】
図２のステップ２０６では、ランダム番号で形成されたチャレンジがデータ入
力として使用され、そして図２のステップ２０７では、中間出力ＤＯ１が使用さ
れる。ステップ２０６及び２０７は、次の式で表わすことができる。 ＤＩ２＝ＤＯ１＝Ｆ（ＫＥ１；ＲＡＮＤ） （ステップ２０６） ＤＯ２＝Ｆ（ＫＥ２；ＤＩ２）＝Ｆ（ＫＥ２；Ｆ（ＫＥ１；ＲＡＮＤ）） （ステップ２０７）
力として使用され、そして図２のステップ２０７では、中間出力ＤＯ１が使用さ
れる。ステップ２０６及び２０７は、次の式で表わすことができる。 ＤＩ２＝ＤＯ１＝Ｆ（ＫＥ１；ＲＡＮＤ） （ステップ２０６） ＤＯ２＝Ｆ（ＫＥ２；ＤＩ２）＝Ｆ（ＫＥ２；Ｆ（ＫＥ１；ＲＡＮＤ）） （ステップ２０７）
【００２６】
本発明の第１の好ましい実施形態によるアルゴリズムは、予め計算されるモー
ド及び直接的モードの２つのやり方で使用することができる。予め計算されるモ
ードでは、部分キーＫＥ１及びＫＥ２が前もって計算されて（即ち、ステップ２
０２ないし２０５が実行され）そして記憶される。予め計算されるモードでは、
ステップ２０６ないし２０８が認証中にチャレンジ発生に加えて実行される。Ｄ
ＥＳラウンドを伴う上述したフェイステルネットワークＦがステップ２０６ない
し２０８に使用されるときには、予め計算されるモードにおいて実際の認証中に
実行されるべきアルゴリズムが、１２８ビットＤＥＳアルゴリズムＤＥＡＬと同
じである。
ド及び直接的モードの２つのやり方で使用することができる。予め計算されるモ
ードでは、部分キーＫＥ１及びＫＥ２が前もって計算されて（即ち、ステップ２
０２ないし２０５が実行され）そして記憶される。予め計算されるモードでは、
ステップ２０６ないし２０８が認証中にチャレンジ発生に加えて実行される。Ｄ
ＥＳラウンドを伴う上述したフェイステルネットワークＦがステップ２０６ない
し２０８に使用されるときには、予め計算されるモードにおいて実際の認証中に
実行されるべきアルゴリズムが、１２８ビットＤＥＳアルゴリズムＤＥＡＬと同
じである。
【００２７】
図３は、移動ステーションがネットワークに登録されるときに本発明の第１の
好ましい実施形態に基づく認証を示す。本発明の第１の好ましい実施形態は、図
２を参照して述べたアルゴリズムを認証センターＡｕＣに使用すると共に、加入
者認識モジュールＳＩＭに予め計算されるモードで使用する。これは、全アルゴ
リズムに加えて、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴが認証センターに
記憶される一方、加入者認識モジュールＳＩＭには、アルゴリズムの一部分と、
拡張キーの部分キーＫＥ１及びＫＥ２しか記憶されないことを意味する。部分キ
ーは、加入者キーＫｉと同様に処理されそして機密保持される。図３の例では、
明瞭化のために、移動交換センター及びビジター位置レジスタが同じユニットＭ
ＳＣ／ＶＬＲに一体化されると仮定する。
好ましい実施形態に基づく認証を示す。本発明の第１の好ましい実施形態は、図
２を参照して述べたアルゴリズムを認証センターＡｕＣに使用すると共に、加入
者認識モジュールＳＩＭに予め計算されるモードで使用する。これは、全アルゴ
リズムに加えて、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴが認証センターに
記憶される一方、加入者認識モジュールＳＩＭには、アルゴリズムの一部分と、
拡張キーの部分キーＫＥ１及びＫＥ２しか記憶されないことを意味する。部分キ
ーは、加入者キーＫｉと同様に処理されそして機密保持される。図３の例では、
明瞭化のために、移動交換センター及びビジター位置レジスタが同じユニットＭ
ＳＣ／ＶＬＲに一体化されると仮定する。
【００２８】
認証の始めに、移動ステーションＭＳは、メッセージ３−１において、ＳＩＭ
及び加入者が移動交換センターＭＳＣ／ＶＬＲに識別されるときの基礎となる識
別データを送信する。通常、この識別情報はＩＭＳＩ又はＴＭＳＩである。移動
交換センターＭＳＣ／ＶＬＲは、メッセージ３−２において、認証センターＡｕ
Ｃに認証要求を送信する。メッセージ３−２は、加入者認識ＩＭＳＩを含む。ビ
ジター位置レジスタは、ＴＭＳＩをＩＭＳＩに切り換えることができる。ステッ
プ３−３では、認証センターＡｕＣが、加入者特有の認証キーＫｉ及びオペレー
タパラメータＴを、認証要求に含まれた加入者認識ＩＭＳＩに基づいて選択する
。認証センターＡｕＣは、図２を参照して述べたように、オペレータパラメータ
Ｔ及び加入者キーＫｉから部分キーＫＥ１及びＫＥ２を計算する。更に、ランダ
ム番号発生器は、例えば、５つのランダム番号パラメータＲＡＮＤをチャレンジ
として発生する。図２を参照して述べたように、各チャレンジ及び部分キーＫＥ
１及びＫＥ２からチェックパラメータＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃが形成される。
換言すれば、一度に２つ以上の認証トリプレットが計算されるときには、第１の
トリプレットで部分キーＫＥ１及びＫＥ２のみを計算しそしてそれらの部分キー
を次のトリプレット計算のためにメモリに一時的に記憶すれば充分である。認証
センターＡｕＣは、このように計算された５つの認証トリプレットＲＡＮＤ、Ｓ
ＲＥＳ、Ｋｃ等をメッセージ３−４においてビジター位置レジスタＭＳＣ／ＶＬ
Ｒへ送信し、そこで、ステップ３−５において記憶される。
及び加入者が移動交換センターＭＳＣ／ＶＬＲに識別されるときの基礎となる識
別データを送信する。通常、この識別情報はＩＭＳＩ又はＴＭＳＩである。移動
交換センターＭＳＣ／ＶＬＲは、メッセージ３−２において、認証センターＡｕ
Ｃに認証要求を送信する。メッセージ３−２は、加入者認識ＩＭＳＩを含む。ビ
ジター位置レジスタは、ＴＭＳＩをＩＭＳＩに切り換えることができる。ステッ
プ３−３では、認証センターＡｕＣが、加入者特有の認証キーＫｉ及びオペレー
タパラメータＴを、認証要求に含まれた加入者認識ＩＭＳＩに基づいて選択する
。認証センターＡｕＣは、図２を参照して述べたように、オペレータパラメータ
Ｔ及び加入者キーＫｉから部分キーＫＥ１及びＫＥ２を計算する。更に、ランダ
ム番号発生器は、例えば、５つのランダム番号パラメータＲＡＮＤをチャレンジ
として発生する。図２を参照して述べたように、各チャレンジ及び部分キーＫＥ
１及びＫＥ２からチェックパラメータＳＲＥＳ及び暗号キーＫｃが形成される。
換言すれば、一度に２つ以上の認証トリプレットが計算されるときには、第１の
トリプレットで部分キーＫＥ１及びＫＥ２のみを計算しそしてそれらの部分キー
を次のトリプレット計算のためにメモリに一時的に記憶すれば充分である。認証
センターＡｕＣは、このように計算された５つの認証トリプレットＲＡＮＤ、Ｓ
ＲＥＳ、Ｋｃ等をメッセージ３−４においてビジター位置レジスタＭＳＣ／ＶＬ
Ｒへ送信し、そこで、ステップ３−５において記憶される。
【００２９】
ビジター位置レジスタＭＳＣ／ＶＬＲは、加入者のＲＡＮＤ／ＳＲＥＳ／Ｋｃ
テーブルからパラメータとしてＲＡＮＤ値を選択し、そしてそれをメッセージ３
−６において移動ステーションＭＳへ送信すると共に、更に、加入者認識モジュ
ールＳＩＭへ送信する。本発明の第１の好ましい実施形態では、ＳＩＭは、加入
者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴから計算された部分キーＫＥ１及びＫＥ
２を含む。又、ＳＩＭは、図２に示した認証アルゴリズムＡ３のステップ２０６
ないし２０８も含む。ステップ３−７では、ＳＩＭは、受信したＲＡＮＤパラメ
ータ及びキーＫＥ１及びＫＥ２により、上述したＤＥＳラウンドを伴うフェイス
テルネットワークＦを用いて、ＳＲＥＳパラメータ及び暗号キーＫｃを計算する
。移動ステーションは、このＳＲＥＳパラメータをビジター位置レジスタＭＳＣ
／ＶＬＲへ返送する。ステップ３−９では、ビジター位置レジスタＭＳＣ／ＶＬ
Ｒは、移動ステーションにより送信されたＳＲＥＳ値を記憶されたＳＲＥＳ値と
比較し、そして認証が成功であったかどうかメッセージ３−１０において移動ス
テーションＭＳに通知する。移動ステーションにより送信されたＳＲＥＳ値が、
記憶されたＳＲＥＳ値と同じである場合には、認証が成功であり、暗号キーＫｃ
での暗号化を無線経路においてスタートすることができる。
テーブルからパラメータとしてＲＡＮＤ値を選択し、そしてそれをメッセージ３
−６において移動ステーションＭＳへ送信すると共に、更に、加入者認識モジュ
ールＳＩＭへ送信する。本発明の第１の好ましい実施形態では、ＳＩＭは、加入
者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴから計算された部分キーＫＥ１及びＫＥ
２を含む。又、ＳＩＭは、図２に示した認証アルゴリズムＡ３のステップ２０６
ないし２０８も含む。ステップ３−７では、ＳＩＭは、受信したＲＡＮＤパラメ
ータ及びキーＫＥ１及びＫＥ２により、上述したＤＥＳラウンドを伴うフェイス
テルネットワークＦを用いて、ＳＲＥＳパラメータ及び暗号キーＫｃを計算する
。移動ステーションは、このＳＲＥＳパラメータをビジター位置レジスタＭＳＣ
／ＶＬＲへ返送する。ステップ３−９では、ビジター位置レジスタＭＳＣ／ＶＬ
Ｒは、移動ステーションにより送信されたＳＲＥＳ値を記憶されたＳＲＥＳ値と
比較し、そして認証が成功であったかどうかメッセージ３−１０において移動ス
テーションＭＳに通知する。移動ステーションにより送信されたＳＲＥＳ値が、
記憶されたＳＲＥＳ値と同じである場合には、認証が成功であり、暗号キーＫｃ
での暗号化を無線経路においてスタートすることができる。
【００３０】
ビジター位置レジスタＶＬＲが次の加入者を認証すべきであるときには、加入
者のＲＡＮＤ／ＳＲＥＳ／ＫｃテーブルからパラメータＲＡＮＤの次の値を選択
し、そしてそれを移動ステーションに送信すると共に、更に、加入者認識モジュ
ールＳＩＭに送信する。 本発明の第１の好ましい実施形態では、加入者認識モジュールＳＩＭに本発明
のアルゴリズムの予め計算されるモードを使用し、そして認証センターにアルゴ
リズムの直接形態を使用することで、両一方向ファンクションの最良の特徴を結
合できると共に、最適な性能及びセキュリティをカスタマイズされた仕方で保証
できるという効果が与えられる。ＲＩＰＥＭＤ−１２８は、非常に効率的な一方
向ファンクションであるが、加入者認識モジュールＳＩＭにより使用される８ビ
ットプロセッサは、それを正当に取り扱わない。ＤＥＳは、ＲＩＰＥＭＤ−１２
８ほど効率的でないが、それが最良であると知られており、そして加入者認識モ
ジュールＳＩＭにおいて安全且つ効率的に実施することができる。
者のＲＡＮＤ／ＳＲＥＳ／ＫｃテーブルからパラメータＲＡＮＤの次の値を選択
し、そしてそれを移動ステーションに送信すると共に、更に、加入者認識モジュ
ールＳＩＭに送信する。 本発明の第１の好ましい実施形態では、加入者認識モジュールＳＩＭに本発明
のアルゴリズムの予め計算されるモードを使用し、そして認証センターにアルゴ
リズムの直接形態を使用することで、両一方向ファンクションの最良の特徴を結
合できると共に、最適な性能及びセキュリティをカスタマイズされた仕方で保証
できるという効果が与えられる。ＲＩＰＥＭＤ−１２８は、非常に効率的な一方
向ファンクションであるが、加入者認識モジュールＳＩＭにより使用される８ビ
ットプロセッサは、それを正当に取り扱わない。ＤＥＳは、ＲＩＰＥＭＤ−１２
８ほど効率的でないが、それが最良であると知られており、そして加入者認識モ
ジュールＳＩＭにおいて安全且つ効率的に実施することができる。
【００３１】
認証センターＡｕＣは、ネットワークにオペレータパラメータＴを使用するた
びに、加入者認識モジュールＳＩＭに含まれた部分キーＫＥ１及びＫＥ２が当該
オペレータパラメータを使用して実際に導出されたものであることもチェックす
る。通常、１人のオペレータは、多数の加入者認識モジュールＳＩＭ手順を使用
し、加入者キーＫｉそれ自体も形成する。又、オペレータは、部分キーＫＥ１及
びＫＥ２を形成するためのオペレータパラメータもそれらに与える。オペレータ
は、例えば、プロデューサ特有のシークレット部分ＣＳを使用し及び／又はオペ
レータコードＣＣにおいてオペレータの名前を交換することにより、各プロデュ
ーサに異なるオペレータパラメータを与えることができる。又、オペレータは、
加入者キーＫｉ及びそれに関連した部分キーＫＥ１及びＫＥ２をそれ自身で形成
して、それらを加入者認識モジュールＳＩＭのプロデューサに与え、その認識モ
ジュールに記憶することができる。
びに、加入者認識モジュールＳＩＭに含まれた部分キーＫＥ１及びＫＥ２が当該
オペレータパラメータを使用して実際に導出されたものであることもチェックす
る。通常、１人のオペレータは、多数の加入者認識モジュールＳＩＭ手順を使用
し、加入者キーＫｉそれ自体も形成する。又、オペレータは、部分キーＫＥ１及
びＫＥ２を形成するためのオペレータパラメータもそれらに与える。オペレータ
は、例えば、プロデューサ特有のシークレット部分ＣＳを使用し及び／又はオペ
レータコードＣＣにおいてオペレータの名前を交換することにより、各プロデュ
ーサに異なるオペレータパラメータを与えることができる。又、オペレータは、
加入者キーＫｉ及びそれに関連した部分キーＫＥ１及びＫＥ２をそれ自身で形成
して、それらを加入者認識モジュールＳＩＭのプロデューサに与え、その認識モ
ジュールに記憶することができる。
【００３２】
上述した一方向ファンクション、マスク及びキースケジューリングは、本発明
をいかに実施できるか説明するものに過ぎず、本発明をそれらに何ら限定するも
のではない。上述したマスク及びキースケジューリングは、一例に過ぎず、必要
でもない。又、公開ファンクションである必要のない他の一方向ファンクション
を使用することもできる。更に、同じ一方向ファンクションを各段階に使用する
ことができる。一方、同じファンクションが計算に２回使用されないように、異
なるファンクションを各段階に使用することもできる。更に、例えば、第１ファ
ンクションを１回使用し、そして第２ファンクションを３回使用することができ
る。
をいかに実施できるか説明するものに過ぎず、本発明をそれらに何ら限定するも
のではない。上述したマスク及びキースケジューリングは、一例に過ぎず、必要
でもない。又、公開ファンクションである必要のない他の一方向ファンクション
を使用することもできる。更に、同じ一方向ファンクションを各段階に使用する
ことができる。一方、同じファンクションが計算に２回使用されないように、異
なるファンクションを各段階に使用することもできる。更に、例えば、第１ファ
ンクションを１回使用し、そして第２ファンクションを３回使用することができ
る。
【００３３】
本発明の他の好ましい実施形態では、予め計算されるモードを、認証センター
ＡｕＣにも使用することができる。この場合、加入者に対して認証センターＡｕ
Ｃに部分キーＫＥ１及びＫＥ２を記憶しなければならない。一方、加入者認識モ
ジュールＳＩＭに直接的形態を使用することができ、この場合は、全アルゴリズ
ム、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴが加入者認識モジュールに記憶
されるが、部分キーＫＥ１及びＫＥ２は記憶されない。
ＡｕＣにも使用することができる。この場合、加入者に対して認証センターＡｕ
Ｃに部分キーＫＥ１及びＫＥ２を記憶しなければならない。一方、加入者認識モ
ジュールＳＩＭに直接的形態を使用することができ、この場合は、全アルゴリズ
ム、加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータＴが加入者認識モジュールに記憶
されるが、部分キーＫＥ１及びＫＥ２は記憶されない。
【００３４】
図４は、本発明の第２の好ましい実施形態を示す。ここでは、本発明によるア
ルゴリズムは、出力及び入力の長さについてのコメントやファンクションを詳細
に説明せずに、最も簡単に説明する。加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータ
Ｔは、本発明の第２の好ましい実施形態においても定義される。 本発明の第２の好ましい実施形態によるアルゴリズムは、ステップ４０１にお
いて、チャレンジＲＡＮＤの発生で開始される。ステップ４０２において加入者
キーＫｉが検索され、そしてステップ４０３においてオペレータパラメータＴが
検索される。その後、ステップ４０４において、加入者キーＫｉ及びオペレータ
パラメータＴから一方向ファンクションでキーＫＥが計算される。ステップ４０
５では、キーＫＥ及びチャレンジＲＡＮＤから一方向ファンクションで出力が計
算され、そしてステップ４０６では、この出力から認証応答ＳＲＥＳが抽出され
る。
ルゴリズムは、出力及び入力の長さについてのコメントやファンクションを詳細
に説明せずに、最も簡単に説明する。加入者キーＫｉ及びオペレータパラメータ
Ｔは、本発明の第２の好ましい実施形態においても定義される。 本発明の第２の好ましい実施形態によるアルゴリズムは、ステップ４０１にお
いて、チャレンジＲＡＮＤの発生で開始される。ステップ４０２において加入者
キーＫｉが検索され、そしてステップ４０３においてオペレータパラメータＴが
検索される。その後、ステップ４０４において、加入者キーＫｉ及びオペレータ
パラメータＴから一方向ファンクションでキーＫＥが計算される。ステップ４０
５では、キーＫＥ及びチャレンジＲＡＮＤから一方向ファンクションで出力が計
算され、そしてステップ４０６では、この出力から認証応答ＳＲＥＳが抽出され
る。
【００３５】
本発明の第２の好ましい実施形態による計算は、次の式で表わされる。
Ｈ２（Ｈ１(Ｋｉ｜｜Ｔ)｜｜ＲＡＮＤ）
本発明の第２の好ましい実施形態では、同じ一方向ファンクション、例えば、
ＲＩＰＥＭＤ−１２８ファンクションを使用することができる。ステップ４０４
では、２つの異なる一方向ファンクション、例えば、ＲＩＰＥＭＤ−１２８ファ
ンクションを使用することもでき、そしてステップ４０５では、図２を参照して
述べたように、ＤＥＳがラウンドファンクションとして働くような６ラウンドの
フェイステルネットワークを使用することができる。
ＲＩＰＥＭＤ−１２８ファンクションを使用することができる。ステップ４０４
では、２つの異なる一方向ファンクション、例えば、ＲＩＰＥＭＤ−１２８ファ
ンクションを使用することもでき、そしてステップ４０５では、図２を参照して
述べたように、ＤＥＳがラウンドファンクションとして働くような６ラウンドの
フェイステルネットワークを使用することができる。
【００３６】
又、第２の好ましい実施形態も、予め計算されるモード及び直接的なモードで
適用することができる。予め計算されるモードでは、キーＫＥが前もって計算さ
れて、例えば、加入者認識モジュールＳＩＭに記憶される。 図２、３及び４に示されたステップは、絶対的な時間的順序ではなく、幾つか
のステップは、同時に実行することもできるし、又は図示されたものとは異なる
順序で実行することもできる。更に、ステップとステップとの間に他の幾つかの
機能を配置することもできる。一方、幾つかの機能を省略することもできる。重
要なことは、オペレータパラメータが認証における入力としても使用されること
である。図３を参照して上述したシグナリングメッセージは、参考に過ぎず、同
じ情報を送信するための多数の個別メッセージを含んでもよい。又、メッセージ
は、他の種類の情報を含んでもよい。オペレータ及びシステムに基づき、種々の
機能が振り分けられた他のネットワーク要素が、データ送信及びシグナリングの
一部分を行うこともできる。更に、加入者認識モジュールは、チャレンジを発生
しそしてそれを認証に関連して認証センターに送信するように構成されることも
考えられる。
適用することができる。予め計算されるモードでは、キーＫＥが前もって計算さ
れて、例えば、加入者認識モジュールＳＩＭに記憶される。 図２、３及び４に示されたステップは、絶対的な時間的順序ではなく、幾つか
のステップは、同時に実行することもできるし、又は図示されたものとは異なる
順序で実行することもできる。更に、ステップとステップとの間に他の幾つかの
機能を配置することもできる。一方、幾つかの機能を省略することもできる。重
要なことは、オペレータパラメータが認証における入力としても使用されること
である。図３を参照して上述したシグナリングメッセージは、参考に過ぎず、同
じ情報を送信するための多数の個別メッセージを含んでもよい。又、メッセージ
は、他の種類の情報を含んでもよい。オペレータ及びシステムに基づき、種々の
機能が振り分けられた他のネットワーク要素が、データ送信及びシグナリングの
一部分を行うこともできる。更に、加入者認識モジュールは、チャレンジを発生
しそしてそれを認証に関連して認証センターに送信するように構成されることも
考えられる。
【００３７】
本発明は、移動通信システムに関連して説明したが、本発明の認証アルゴリズ
ムは、加入者が認識モジュールにより認証される固定ネットワークにも適用する
ことができる。 前記説明及び添付図面は、本発明を単に例示するものに過ぎず、当業者であれ
ば、特許請求の範囲に記載した本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明を
上記とは異なる形態で実施できることが明らかであろう。
ムは、加入者が認識モジュールにより認証される固定ネットワークにも適用する
ことができる。 前記説明及び添付図面は、本発明を単に例示するものに過ぎず、当業者であれ
ば、特許請求の範囲に記載した本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明を
上記とは異なる形態で実施できることが明らかであろう。
【図１】
ＧＳＭシステムのネットワークアーキテクチャーを示す図である。
【図２】
本発明の第１の好ましい実施形態に基づく認証アルゴリズムのフローチャート
である。
である。
【図３】
本発明の第１の好ましい実施形態に基づくシグナリングを示す図である。
【図４】
本発明の第２の好ましい実施形態に基づく認証アルゴリズムのフローチャート
である。
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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ
，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，
ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ
Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ
，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，
ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ
Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ
，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，
ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
Ｆターム(参考） 5J104 AA01 AA07 AA16 EA01 EA04
EA18 EA22 JA01 JA03 JA13
KA01 KA03 KA04 MA01 NA02
NA12 NA35 NA38 NA40 NA41
PA01
5K067 AA30 BB02 DD17 GG01 GG11
HH22 HH23 HH24 HH36
Claims (20)
- 【請求項１】 テレコミュニケーションシステムにおいて加入者認証を構成
する方法であって、加入者に対するキーを定義し、そして認証に使用されるべき
チャレンジを発生する(401)段階を含む方法において、 加入者のオペレータに対するパラメータを定義し、 上記キー及びパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シークレット
を計算し(404)、 上記チャレンジ及び第１シークレットから第２の一方向ファンクションで出力
を計算し(405)、 上記出力から認証応答を抽出し(406)、そして 上記認証応答で加入者を認証する、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記第１シークレットを加入者認識モジュールに記憶し、そ
して 認証中に上記加入者認識モジュールにおいて第１シークレット及びチャレンジ
から出力を上記第２の一方向ファンクションで計算する(405)、 という段階を更に備えた請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記第１の一方向ファンクションは、ハッシュ関数であり、
そして上記第２の一方向ファンクションは、暗号化アルゴリズムである請求項１
又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 テレコミュニケーションシステムにおいて加入者認証を構成
する方法であって、加入者に対するキーを定義し、そして認証に使用されるべき
チャレンジを発生する(201)段階を含む方法において、 加入者のオペレータに対するパラメータを定義し、 上記キー及びパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シークレット
を計算し(204)、 上記キー及びパラメータから第２の一方向ファンクションで第２シークレット
を計算し(205)、 上記チャレンジ及び第１シークレットから第３の一方向ファンクションで中間
出力を計算し(206)、 上記中間出力及び第２シークレットから第４の一方向ファンクションで出力を
計算し(207)、 上記出力から認証応答を抽出し(208)、そして 上記認証応答で加入者を認証する、 という段階を備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項５】 上記第１シークレットを計算する前に上記キー及びパラメー
タを第１マスクでマスキングし、 上記マスキングされたキー及びパラメータから上記第１シークレットを計算し
(204)、 上記第２シークレットを計算する前に上記キー及びパラメータを第２マスクで
マスキングし、そして 上記マスキングされたキー及びパラメータから上記第２シークレットを計算す
る(205)、 という段階を更に備えた請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 上記第１及び第２のシークレットを加入者認識モジュールに
記憶し、そして 認証中に加入者認識モジュールにおいて第１シークレット及びチャレンジから
中間出力を上記第３の一方向ファンクションで計算すると共に、その中間出力及
び第２シークレットから出力を上記第４の一方向ファンクションで計算する、 という段階を更に備えた請求項４又は５に記載の方法。 - 【請求項７】 上記第１及び第２の一方向ファンクションは、ハッシュ関数
であり、そして上記第３及び第４の一方向ファンクションは、暗号化アルゴリズ
ムである請求項４、５又は６に記載の方法。 - 【請求項８】 上記ハッシュ関数は、ＲＩＰＥＭＤ−１２８関数であり、そ
して上記暗号化アルゴリズムは、ＤＥＳ暗号化アルゴリズムを使用する請求項３
又は７に記載の方法。 - 【請求項９】 上記加入者のオペレータのパラメータは、オペレータコード
及びオペレータシークレットを含む請求項４ないし８のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１０】 上記出力から暗号キーも抽出するという段階を更に備えた
請求項４ないし９のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１１】 加入者の認証に参加するように構成された加入者認識モジ
ュール(SIM)と、少なくとも加入者キーを含む加入者に関する認証情報を記憶す
るように構成された認証センター(AuC)とを備えたテレコミュニケーションシス
テム(GSM)であって、認証のパラメータとしてチャレンジを使用し、そして加入
者認識モジュールにより計算された認証応答を、認証センターにより計算された
認証応答と比較することにより加入者を認証するように構成されたシステムにお
いて、 少なくとも１つのオペレータパラメータ(T)が加入者のオペレータに対して定
義され、 上記認証センター(AuC)は、上記オペレータパラメータを記憶し、上記加入者
キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シークレ
ットを計算し、その第１シークレット及び上記チャレンジから第２の一方向ファ
ンクションで出力を計算し、そしてその出力から認証応答を抽出するように構成
され、 上記加入者認識モジュール(SIM)は、上記第１シークレットを含み、そしてそ
の第１シークレット及び上記チャレンジから第２の一方向ファンクションで出力
を計算し、そしてその出力から認証応答を抽出するように構成されたことを特徴
とするテレコミュニケーションシステム。 - 【請求項１２】 加入者の認証に参加するように構成された加入者認識モジ
ュール(SIM)と、少なくとも加入者キーを含む加入者に関する認証情報を記憶す
るように構成された認証センター(AuC)とを備えたテレコミュニケーションシス
テム(GSM)であって、認証のパラメータとしてチャレンジを使用し、そして加入
者認識モジュールにより計算された認証応答を、認証センターにより計算された
認証応答と比較することにより加入者を認証するように構成されたシステムにお
いて、 少なくとも１つのオペレータパラメータ(T)が加入者のオペレータに対して定
義され、 上記認証センター(AuC)は、上記オペレータパラメータを記憶し、上記加入者
キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シークレ
ットを計算し、上記加入者キー及びオペレータパラメータから第２の一方向ファ
ンクションで第２シークレットを計算し、上記第１シークレット及び上記チャレ
ンジから第３の一方向ファンクションで中間出力を計算し、上記第２シークレッ
ト及びその中間出力から第４の一方向ファンクションで出力を計算し、そしてそ
の出力から認証応答を抽出するように構成され、 上記加入者認識モジュール(SIM)は、第１及び第２シークレットを含み、そし
て第３の一方向ファンクションで中間出力を計算し、上記第２シークレット及び
その中間出力から第４の一方向ファンクションで出力を計算し、そしてその出力
から認証応答を抽出するように構成されたことを特徴とするテレコミュニケーシ
ョンシステム。 - 【請求項１３】 少なくとも１つの加入者を含むテレコミュニケーションシ
ステムにおける認証センター(AuC)であって、認証のパラメータとしてチャレン
ジが使用され、少なくとも加入者キーを含む加入者に関する認証情報を記憶する
ように構成された認証センターにおいて、 加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメータを記憶し、加入
者キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シーク
レットを計算し、この第１シークレット及びチャレンジから第２の一方向ファン
クションで出力を計算し、そしてこの出力から認証に使用されるべき認証応答を
抽出するように構成されたことを特徴とする認証センター(AuC)。 - 【請求項１４】 加入者キーが認証情報として定義されるところの少なくと
も１つの加入者を含み、そして認証のパラメータとしてチャレンジが使用される
テレコミュニケーションシステムの認証センター(AuC)において、 上記加入者キーと、加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメ
ータから第１の一方向ファンクションで計算された第１シークレットを記憶し、
この第１シークレット及び上記チャレンジから第２の一方向ファンクションで出
力を計算し、そしてこの出力から認証に使用されるべき認証応答を抽出するよう
に構成されたことを特徴とする認証センター(AuC)。 - 【請求項１５】 少なくとも１つの加入者を含むテレコミュニケーションシ
ステムにおける認証センター(AuC)であって、認証のパラメータとしてチャレン
ジが使用され、少なくとも加入者キーを含む加入者に関する認証情報を記憶する
ように構成された認証センターにおいて、 加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメータを記憶し、加入
者キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで第１シーク
レットを計算し、加入者キー及びオペレータパラメータから第２の一方向ファン
クションで第２シークレットを計算し、上記第１シークレット及びチャレンジか
ら第３の一方向ファンクションで中間出力を計算し、上記第２シークレット及び
この中間出力から第４の一方向ファンクションで出力を計算し、そしてこの出力
から認証応答を抽出するよう構成されたことを特徴とする認証センター(AuC)。 - 【請求項１６】 加入者キーが認証情報として定義されるところの少なくと
も１つの加入者を含み、そして認証のパラメータとしてチャレンジが使用される
テレコミュニケーションシステムの認証センター(AuC)において、 上記加入者キーと、加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメ
ータから第１の一方向ファンクションで計算された第１シークレットと、上記加
入者キー及びオペレータパラメータから第２の一方向ファンクションで計算され
た第２シークレットとを記憶し、上記第１シークレット及びチャレンジから第３
の一方向ファンクションで中間出力を計算し、上記第２シークレット及びこの中
間出力から第４の一方向ファンクションで出力を計算し、そしてこの出力から認
証応答を抽出するよう構成されたことを特徴とする認証センター(AuC)。 - 【請求項１７】 認証のパラメータとしてチャレンジが使用されるテレコミ
ュニケーションシステムにおいて加入者により使用されるターミナルに接続する
ことのできる加入者認識モジュール(SIM)であって、加入者キーを含む加入者認
識モジュールにおいて、 加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメータも含み、そして 上記加入者キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで
第１シークレットを計算し、この第１シークレット及び上記チャレンジから第２
の一方向ファンクションで出力を計算し、そしてこの出力から認証に使用される
べき認証応答を抽出するように構成されたことを特徴とする加入者認識モジュー
ル(SIM)。 - 【請求項１８】 認証に加入者キーを使用しそしてパラメータとしてチャレ
ンジを使用するテレコミュニケーションシステムにおいて加入者により使用され
るターミナルに接続することのできる加入者認識モジュール(SIM)において、 上記加入者キーと、加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメ
ータから第１の一方向ファンクションで計算された第１シークレットを含み、そ
して 上記第１シークレット及びチャレンジから第２の一方向ファンクションで出力
を計算し、そしてこの出力から認証に使用されるべき認証応答を抽出するように
構成されたことを特徴とする加入者認識モジュール(SIM)。 - 【請求項１９】 認証のパラメータとしてチャレンジが使用されるテレコミ
ュニケーションシステムにおいて加入者により使用されるターミナルに接続する
ことのできる加入者認識モジュール(SIM)であって、加入者キーを含む加入者認
識モジュールにおいて、 加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメータも含み、そして 上記加入者キー及びオペレータパラメータから第１の一方向ファンクションで
第１シークレットを計算し、上記加入者キー及びオペレータパラメータから第２
の一方向ファンクションで第２シークレットを計算し、上記第１シークレット及
びチャレンジから第３の一方向ファンクションで中間出力を計算し、上記第２シ
ークレット及びこの中間出力から第４の一方向ファンクションで出力を計算し、
そしてこの出力から認証に使用されるべき認証応答を抽出するよう構成されたこ
とを特徴とする加入者認識モジュール(SIM)。 - 【請求項２０】 認証に加入者キーを使用しそしてパラメータとしてチャレ
ンジを使用するテレコミュニケーションシステムにおいて加入者により使用され
るターミナルに接続することのできる加入者認識モジュール(SIM)において、 上記加入者キーと、加入者のオペレータに対して定義されたオペレータパラメ
ータから第１の一方向ファンクションで計算された第１シークレットと、上記加
入者キー及びオペレータパラメータから第２の一方向ファンクションで計算され
た第２シークレットとを含み、そして 上記加入者のチャレンジ及び第１シークレットから第３の一方向ファンクション
で中間出力を計算し、この中間出力及び上記第２シークレットから第４の一方向
ファンクションで出力を計算し、そしてこの出力から認証応答を抽出するよう構
成されたことを特徴とする加入者認識モジュール(SIM)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20000732 | 2000-03-30 | ||
| FI20000732A FI109864B (fi) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | Tilaajan autentikaatio |
| PCT/FI2001/000293 WO2001076298A1 (en) | 2000-03-30 | 2001-03-26 | Subscriber authentication |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007073927A Division JP4676968B2 (ja) | 2000-03-30 | 2007-03-22 | 加入者の認証 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003530046A true JP2003530046A (ja) | 2003-10-07 |
| JP4559689B2 JP4559689B2 (ja) | 2010-10-13 |
Family
ID=8558057
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001573839A Expired - Lifetime JP4559689B2 (ja) | 2000-03-30 | 2001-03-26 | 加入者の認証 |
| JP2007073927A Expired - Fee Related JP4676968B2 (ja) | 2000-03-30 | 2007-03-22 | 加入者の認証 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007073927A Expired - Fee Related JP4676968B2 (ja) | 2000-03-30 | 2007-03-22 | 加入者の認証 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8503676B2 (ja) |
| EP (1) | EP1277368B1 (ja) |
| JP (2) | JP4559689B2 (ja) |
| KR (1) | KR100775671B1 (ja) |
| CN (2) | CN1256002C (ja) |
| AT (1) | ATE367067T1 (ja) |
| AU (1) | AU2001250440A1 (ja) |
| CA (1) | CA2404551C (ja) |
| DE (1) | DE60129311T2 (ja) |
| ES (1) | ES2288508T3 (ja) |
| FI (1) | FI109864B (ja) |
| WO (1) | WO2001076298A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007329688A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Canon Inc | データ処理装置およびその方法 |
| JP2008512966A (ja) * | 2004-09-08 | 2008-04-24 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 区別されたランダムチャレンジを用いて認証をブートストラップすること |
| JP2008535427A (ja) * | 2005-04-07 | 2008-08-28 | フランス テレコム | データ処理デバイスとセキュリティモジュールとの間のセキュア通信 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10128300A1 (de) * | 2001-06-12 | 2003-01-09 | Giesecke & Devrient Gmbh | Authentisierungsverfahren |
| US20040003059A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-01 | Kitchin Duncan M. | Active key for wireless device configuration |
| CA2519537A1 (en) | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Nikhil Jain | Authenticating between a cdma network and a gsm network |
| FI116654B (fi) * | 2003-10-23 | 2006-01-13 | Siltanet Ltd | Menetelmä käyttäjän autentikoimiseksi |
| US7302060B2 (en) * | 2003-11-10 | 2007-11-27 | Qualcomm Incorporated | Method and application for authentication of a wireless communication using an expiration marker |
| US7765404B2 (en) * | 2004-06-29 | 2010-07-27 | Nokia Corporation | Providing content in a communication system |
| CN1767430B (zh) | 2004-10-27 | 2010-04-21 | 华为技术有限公司 | 鉴权方法 |
| CN100466806C (zh) * | 2005-04-11 | 2009-03-04 | 华为技术有限公司 | 一种移动终端和网络设备之间的鉴权方法 |
| DE102005026982A1 (de) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Siemens Ag | Verfahren zur Vereinbarung eines Sicherheitsschlüssels zwischen mindestens einem ersten und einem zweiten Kommunikationsteilnehmer zur Sicherung einer Kommunikationsverbindung |
| US8229398B2 (en) * | 2006-01-30 | 2012-07-24 | Qualcomm Incorporated | GSM authentication in a CDMA network |
| KR100766313B1 (ko) * | 2006-05-30 | 2007-10-11 | 삼성전자주식회사 | 이동통신단말기에서 보안 키의 암호화 장치 및 방법 |
| EP2192485A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-02 | Research in Motion | System and method for over-the-air software loading in mobile device |
| KR101211927B1 (ko) * | 2008-12-18 | 2012-12-13 | 한국전자통신연구원 | 유비쿼터스 환경에서 디바이스 인식정보를 활용한 인증 장치 및 방법 |
| WO2012159366A1 (zh) * | 2011-08-03 | 2012-11-29 | 华为技术有限公司 | 数据管理方法和装置 |
| JP6096327B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2017-03-15 | エヌイーシー ヨーロッパ リミテッドＮｅｃ Ｅｕｒｏｐｅ Ｌｔｄ． | ユーザデバイスとサーバとの間の通信を準備する方法およびシステム |
| KR102182894B1 (ko) * | 2014-02-28 | 2020-11-26 | 삼성전자주식회사 | 패스워드 기반의 인증을 수행하는 사용자 장치 및 그것의 패스워드 등록 방법 및 인증 방법 |
| EP3468130A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-10 | Gemalto Sa | A method for transmitting to a physical or virtual element of a telecommunications network an encrypted subscription identifier stored in a security element, corresponding security element, physical or virtual element and terminal cooperating with this security element |
| US11431477B2 (en) * | 2018-05-14 | 2022-08-30 | nChain Holdings Limited | Computer-implemented systems and methods for using a blockchain to perform an atomic swap |
| CN111770494B (zh) * | 2020-06-17 | 2023-05-23 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于手机号的北斗rdss用户身份认证和火线注册方法及装置 |
| US20230394471A1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-12-07 | Paypal, Inc. | Facilitating cryptocurrency-based transactions with time constraint |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239294A (en) * | 1989-07-12 | 1993-08-24 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for authenication and protection of subscribers in telecommunication systems |
| FI90181C (fi) * | 1992-02-24 | 1993-12-27 | Nokia Telecommunications Oy | Telekommunikationssystem och ett abonnentautenticeringsfoerfarande |
| US5455863A (en) * | 1993-06-29 | 1995-10-03 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for efficient real-time authentication and encryption in a communication system |
| CA2153873A1 (en) * | 1993-11-24 | 1995-06-01 | Lars Thomas Johansson | Authentication for analog communication systems |
| FR2718312B1 (fr) * | 1994-03-29 | 1996-06-07 | Rola Nevoux | Procédé d'authentification combinée d'un terminal de télécommunication et d'un module d'utilisateur. |
| GB9416595D0 (en) * | 1994-08-17 | 1994-10-12 | British Telecomm | User authentication in a communications network |
| US5598459A (en) * | 1995-06-29 | 1997-01-28 | Ericsson Inc. | Authentication and handover methods and systems for radio personal communications |
| US5991407A (en) * | 1995-10-17 | 1999-11-23 | Nokia Telecommunications Oy | Subscriber authentication in a mobile communications system |
| DE19547110A1 (de) * | 1995-12-16 | 1997-06-19 | Sel Alcatel Ag | Mobilfunksystem mit leitungsgebundenen Teilnehmeranschlüssen |
| AUPO323496A0 (en) * | 1996-10-25 | 1996-11-21 | Monash University | Digital message encryption and authentication |
| US6105133A (en) * | 1997-03-10 | 2000-08-15 | The Pacid Group | Bilateral authentication and encryption system |
| FI106605B (fi) * | 1997-04-16 | 2001-02-28 | Nokia Networks Oy | Autentikointimenetelmä |
| FI106604B (fi) * | 1997-04-16 | 2001-02-28 | Nokia Networks Oy | Menetelmä tilaajan identiteetin suojaamiseksi |
| US7246098B1 (en) * | 1997-07-15 | 2007-07-17 | Silverbrook Research Pty Ltd | Consumable authentication protocol and system |
| FI105253B (fi) | 1997-11-11 | 2000-06-30 | Sonera Oyj | Siemenluvun generointi |
| DE19820422A1 (de) | 1998-05-07 | 1999-11-11 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren zur Authentisierung einer Chipkarte innerhalb eines Nachrichtenübertragungs-Netzwerks |
| US6338140B1 (en) * | 1998-07-27 | 2002-01-08 | Iridium Llc | Method and system for validating subscriber identities in a communications network |
| US6918035B1 (en) * | 1998-07-31 | 2005-07-12 | Lucent Technologies Inc. | Method for two-party authentication and key agreement |
| US6243811B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-06-05 | Lucent Technologies Inc. | Method for updating secret shared data in a wireless communication system |
| US6591364B1 (en) * | 1998-08-28 | 2003-07-08 | Lucent Technologies Inc. | Method for establishing session key agreement |
| DE19850665A1 (de) * | 1998-11-03 | 2000-05-04 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Authentifikation von einer ersten Instanz und einer zweiten Instanz |
| US7415110B1 (en) * | 1999-03-24 | 2008-08-19 | Intel Corporation | Method and apparatus for the generation of cryptographic keys |
| US6839434B1 (en) * | 1999-07-28 | 2005-01-04 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for performing a key update using bidirectional validation |
| US6865673B1 (en) * | 2000-03-21 | 2005-03-08 | 3Com Corporation | Method for secure installation of device in packet based communication network |
| FI20000760A0 (fi) * | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Nokia Corp | Autentikointi pakettidataverkossa |
| FI111208B (fi) * | 2000-06-30 | 2003-06-13 | Nokia Corp | Datan salauksen järjestäminen langattomassa tietoliikennejärjestelmässä |
-
2000
- 2000-03-30 FI FI20000732A patent/FI109864B/fi not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-26 KR KR1020027013117A patent/KR100775671B1/ko active IP Right Grant
- 2001-03-26 CA CA002404551A patent/CA2404551C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 CN CNB018072550A patent/CN1256002C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 CN CNB200510051788XA patent/CN100446618C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 EP EP01923745A patent/EP1277368B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 ES ES01923745T patent/ES2288508T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 JP JP2001573839A patent/JP4559689B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 AU AU2001250440A patent/AU2001250440A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-26 DE DE60129311T patent/DE60129311T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-26 AT AT01923745T patent/ATE367067T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-26 WO PCT/FI2001/000293 patent/WO2001076298A1/en active IP Right Grant
-
2002
- 2002-09-27 US US10/256,256 patent/US8503676B2/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-03-22 JP JP2007073927A patent/JP4676968B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-04-30 US US14/700,536 patent/USRE45873E1/en active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512966A (ja) * | 2004-09-08 | 2008-04-24 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 区別されたランダムチャレンジを用いて認証をブートストラップすること |
| JP4805935B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2011-11-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 区別されたランダムチャレンジを用いて認証をブートストラップすること |
| US8611536B2 (en) | 2004-09-08 | 2013-12-17 | Qualcomm Incorporated | Bootstrapping authentication using distinguished random challenges |
| JP2008535427A (ja) * | 2005-04-07 | 2008-08-28 | フランス テレコム | データ処理デバイスとセキュリティモジュールとの間のセキュア通信 |
| JP2007329688A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Canon Inc | データ処理装置およびその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2404551C (en) | 2009-02-17 |
| FI20000732A0 (fi) | 2000-03-30 |
| US8503676B2 (en) | 2013-08-06 |
| KR20020093016A (ko) | 2002-12-12 |
| EP1277368A1 (en) | 2003-01-22 |
| CN100446618C (zh) | 2008-12-24 |
| WO2001076298A1 (en) | 2001-10-11 |
| FI20000732A (fi) | 2001-10-01 |
| KR100775671B1 (ko) | 2007-11-13 |
| CN1419793A (zh) | 2003-05-21 |
| USRE45873E1 (en) | 2016-01-26 |
| CA2404551A1 (en) | 2001-10-11 |
| JP4676968B2 (ja) | 2011-04-27 |
| CN1665339A (zh) | 2005-09-07 |
| JP4559689B2 (ja) | 2010-10-13 |
| ATE367067T1 (de) | 2007-08-15 |
| CN1256002C (zh) | 2006-05-10 |
| EP1277368B1 (en) | 2007-07-11 |
| JP2007234030A (ja) | 2007-09-13 |
| FI109864B (fi) | 2002-10-15 |
| ES2288508T3 (es) | 2008-01-16 |
| DE60129311D1 (de) | 2007-08-23 |
| DE60129311T2 (de) | 2008-03-13 |
| US20030101345A1 (en) | 2003-05-29 |
| AU2001250440A1 (en) | 2001-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE45873E1 (en) | Subscriber authentication | |
| US6584310B1 (en) | Method and apparatus for performing authentication in communication systems | |
| EP0856233B1 (en) | Subscriber authentication in a mobile communications system | |
| US5943425A (en) | Re-authentication procedure for over-the-air activation | |
| EP1168870B1 (en) | An improved method for an authentication of a user subscription identity module | |
| US6857075B2 (en) | Key conversion system and method | |
| EP0976278B1 (en) | Preventing misuse of a copied subscriber identity in a mobile communication system | |
| KR100837583B1 (ko) | 인증 벡터 생성 장치, 가입자 인증 모듈, 이동 통신시스템, 인증 벡터 생성 방법, 연산 방법 및 가입자 인증방법 | |
| EP1001570A2 (en) | Efficient authentication with key update | |
| JP2003524353A (ja) | 通信システムにおける完全性のチェック | |
| EP1121822B1 (en) | Authentication in a mobile communications system | |
| Walker | Security in mobile and cordless telecommunications | |
| KR20070014533A (ko) | 심 카드 기반 효율적인 무선단말기용 보안 프로토콜 기술 개발 | |
| Vojvoda | A survey of security mechanisms in mobile communication systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060123 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060424 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060501 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070322 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100421 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100427 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100608 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100723 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4559689 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |