JP2006157215A

JP2006157215A - 加入者情報設定装置、携帯電話、設定端末及び加入者情報設定方法

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Publication number: JP2006157215A
Application number: JP2004341796A
Authority: JP
Inventors: Sei Watanabe; 聖渡邊
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: JP4510603B2

Abstract

【課題】加入者データは、基地局との通信に使用するため、携帯電話機の不揮発メモリに加入者データがそのまま平文で記憶されており、正当な設定端末を用いないで携帯電話機の不揮発性メモリから加入者データを抜き出され、別の携帯電話に書き込まれるという問題がある。
【解決手段】ＰＨＳ端末１００は、アダプタ端末１５０の秘密鍵で暗号化された加入者データ３１と秘密鍵５２に対応する公開鍵３２とを記憶するフラッシュＲＯＭ３０と、秘密鍵５２により暗号化された加入者データ３１を、記憶した公開鍵３２により復号化して加入者データを一時記憶するＲＡＭ２０とを有し、フラッシュＲＯＭ３０に一時記憶された加入者データを用いて通信する。アダプタ端末１５０は、加入者データを暗号化又は復号化する秘密鍵５２及び公開鍵５４とを有し、秘密鍵５２で暗号化された加入者データ３１をＰＨＳ端末１００に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話と、携帯電話に対して通話の為の加入者情報設定を行う設定端末に関する。

従来から、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）などの携帯電話システムでは、他人の携帯電話機の内部情報を不正にコピーした偽造携帯電話（クローン携帯電話）を用いて、正規のユーザを装った通話や通信により、コピー元の正規ユーザが多額の通話料金の請求を受けるという被害が生じている。

携帯電話機の不揮発メモリには、通信の認証に必要な認証鍵（Ａ−Ｋｅｙ：Authentication Key）及び電話番号をはじめ各種の割り当てデータ（ＮＡＭ：Number Assignment Modules）が登録されている。これらのデータは、キャリアが携帯電話機の運用を適切に管理する上で必要なものであり、契約後にユーザが変更してしまうと適正なサービスが保証できなくなる。

そこで、特許文献１に示すように、携帯電話機の加入者情報を書換えるために、携帯電話機の販売店では特殊な加入者データ書換え装置を使用している。ここで加入者データとは、携帯電話機の電話番号、カントリー・コード、機器の個体識別情報及び認証鍵などの携帯電話機で通話をする際に必要な情報である。

また、特許文献２に示すように、携帯電話機の加入データ対して“ＳｕｂｓｉｄｙＬｏｃｋ”と呼ばれるガードをかけ、さらに“Ｏｎｅ−ＴｉｍｅＳｕｂｓｉｄｙＬｏｃｋ”を設けて一度設定した設定データを２回目以降は容易に変更できないようにする技術も開示されている。

特開平６−５３９００号公報特開２００２−２９０５４６号公報

特許文献１と特許文献２に示すように、従来から携帯電話機の不揮発メモリに記憶されている加入者データを変更する場合に、正当な設定端末であるか認識し、複数のガードを設けることで、他人の携帯電話機の内部情報を容易に不正コピーできないようにして偽造携帯電話の複製を防止している。

加入者データは、基地局との通信に使用するため、通信プロトコルで定義されたタイミングで送信されるが、携帯電話機の不揮発メモリに加入者データがそのまま平文で記憶されており、正当な設定端末を用いないで携帯電話機の不揮発性メモリから加入者データを抜き出され、別の携帯電話に書き込まれるという問題がある。

また、平文の加入者データにスクランブル（暗号化処理）をかけて暗号文として通信しても、暗号化と復号化を同一の共通鍵で処理し、かつ、共通鍵の情報も携帯電話機に残っているために共通鍵を見つけて同等なスクランブルかけられる設定端末を作成し、加入者データを読み出し、別の携帯電話機に書き込むことができるという問題がある。

以上のような問題を解決するために、本発明に係る加入者情報設定装置は、加入者データを用いて無線通信を行う携帯電話と、加入者データの読み書きが制限された携帯電話と接続して加入者データを設定する設定端末と、を含む加入者情報設定装置において、携帯電話は、設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵とを記憶する不揮発性メモリと、秘密鍵により暗号化された加入者データを、記憶した公開鍵により復号化して加入者データを一時記憶する揮発性メモリと、揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて通信する通信手段と、を有し、設定端末は、加入者データを暗号化又は復号化する秘密鍵及び公開鍵と、秘密鍵で暗号化された加入者データを、携帯電話に設定する設定手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る携帯電話は、加入者データを用いて無線通信を行う携帯電話であって、加入者データを設定する設定端末に接続され、加入者データの読み書きが制限された携帯電話において、設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵を記憶する不揮発性メモリと、設定端末から不揮発性メモリへのアクセスを制限するアクセス制御部と、秘密鍵により暗号化された加入者データを、記憶した公開鍵により復号化して加入者データを一時記憶する揮発性メモリと、揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて無線通信する通信手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る設定端末は、加入者データの読み書きが制限された携帯電話に接続し、加入者データを携帯電話の不揮発性メモリに設定する設定端末において、加入者データを暗号化又は復号化する秘密鍵及び公開鍵と、携帯電話の不揮発性メモリの読み書き制限を解除する解除情報と、解除情報を用いて秘密鍵で暗号化された加入者データを、携帯電話の不揮発性メモリに設定する設定手段と、を備え、解除情報は、設定端末の秘密鍵で暗号化された解除情報であり、携帯電話の公開鍵で復号できる解除情報であることを特徴とする。

本発明に係る加入者情報設定方法は、無線通話の為の加入者データの読み書きが制限された携帯電話設定工程と、携帯電話設定工程に加入者情報を設定する設定端末工程、を含む加入者情報設定方法において、設定端末工程は、加入者データを秘密鍵で暗号化する加入者データ暗号化工程と、携帯電話設定工程の読み書き制限を解除情報で解除し、秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵とを携帯電話に設定する設定工程と、を含み、携帯電話設定工程は、設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと公開鍵とを記憶する不揮発性メモリへの制限されたアクセスを解除情報に応じて制御するアクセス制御工程と、秘密鍵により暗号化された加入者データを記憶した公開鍵により復号化して加入者データを揮発性メモリへ一時記憶する一時記憶工程と、揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて通信する通信工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る加入者情報設定方法において、携帯電話設定工程のアクセス制御工程は、設定端末工程の秘密鍵により暗号化された解除情報を公開鍵で復号化し、予め不揮発性メモリに記憶された解除情報と比較し、正当な秘密鍵を持つ設定端末からのアクセス要求であると判断した場合、不揮発性メモリへのアクセスを許可することを特徴とする。

本発明を用いることにより、設定端末に対応した機能を有する携帯電話を接続し、従来ハードウエアとソフトウエアの構成であった設定端末に秘密鍵と公開鍵による暗号処理を組み合わせることにより設定端末を不正に製造させられる可能性を減らす効果がある。

また、携帯電話機と設定端末の間のデータに対して暗号化されたデータによりやり取りをすることで、携帯電話機と設定端末間のデータの解析が困難になるため、設定端末を不正に製造される可能性を減らす効果がある。

さらに、携帯電話機に残っている公開鍵情報から、どの設定端末で設定されたが分かるので、不正な携帯電話機のトレースをすることも可能となる。

さらにまた、携帯電話機に残された公開鍵では設定端末の秘密鍵で暗号化された加入データの復号化は可能であるが、携帯電話の公開鍵で加入者データを暗号化しても携帯電話は機能しなくなり、不正な通信の可能性を減らす効果がある。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。なお、本実施形態では、携帯電話機としてＰＨＳ端末を用いて実施をした。

図１は、本発明の実施形態における加入者情報設定装置の構成を示す構成図である。加入者情報設定装置２００は、ＰＨＳ端末１００と加入者データを設定する端末であるアダプタ端末１５０を有しており、ＰＨＳ端末１００とアダプタ端末１５０はシリアルケーブルで接続されている。

最初に、ＰＨＳ端末１００について説明する。ＰＨＳ端末１００は、無線部１０と、ＰＨＳ制御部１１と、インターフェース部１２と、表示部とキー入力部を有した操作部１３と、不揮発性メモリであるフラッシュＲＯＭ３０と、揮発性メモリであるＲＡＭ２０と、外部からのアクセスを制限するアクセス制御部１４とを有している。さらに、フラッシュＲＯＭ３０には、アダプタ端末１５０の秘密鍵５２で暗号化された加入者データ３１と、公開鍵３２，外部からのメモリアクセスを制限するパスワード３３及び公開鍵３２で暗号化された更新回数３４が記憶されている。

ＰＨＳ端末１００のＰＨＳ制御部１１は、無線部１０と、操作部１３、外部機器との接続の為に使用するインターフェース部１２及びＲＡＭ２０とフラッシュＲＯＭ３０のアクセス制御部１４を制御して、通話や待ち受け及びインターネットアクセス又は加入者データ設定などの処理を行う。

ＰＨＳ端末１００が、通常状態で起動するとＰＨＳ制御部１１によりＲＡＭ２０には、電話番号２１とＰＨＳ端末１００の個体識別子である電子シリアル番号２２等が記憶される。

次に、アダプタ端末１５０について説明する。アダプタ端末１５０は、インターフェース部５０と、アダプタ制御部５１と、操作部５３と、秘密鍵５２と、秘密鍵５２に対応する公開鍵５４と、加入者データが記憶された加入者データメモリ４０を有している。なお、ＰＨＳ端末１００のインターフェース部１２とアダプタ端末１５０のインターフェース部５０はシリアルケーブルで接続されている。

加入者データメモリ４０には、設定する電話番号４１と、電子シリアル番号４２と、ＰＨＳ端末１００のアクセス制御部１４の読み書き制限を解除する為のパスワード４３とを有している。

アダプタ端末１５０のアダプタ制御部５１は、秘密鍵５２を用いて加入者データメモリ４０に記憶されている電話番号４１と電子シリアル番号４２及びパスワード４３を暗号化し、操作部５３からのコマンド入力によりＰＨＳ端末１００の加入者データ３１を書き換えることが可能である。

本実施形態において、加入者データの保護を実現するために公開鍵暗号方式を用いている。以下に、公開鍵暗号方式を採用した理由を説明する。一般にインターネットで使用される場合は、共通鍵暗号方式と異なり、公開鍵だけでは暗号化はできても復号化はできないので、公開鍵を広く公表しても全く危険がなく、公開鍵を暗号化専用、秘密鍵を復号化専用で使用されることが多い。

公開鍵暗号方式には２つの利点があり、第１の利点は、公開鍵は他人に見られても問題ないので相手に鍵を渡す方法で悩む必要はない。第２の利点は、鍵は１組あれば良いので、管理も楽になり、公開した１種類の公開鍵を使って複数のＰＨＳ端末で暗号化した情報は公開した鍵とペアになる秘密鍵により復号できる。つまり、公開鍵暗号は、公開鍵をばらまいても暗号の安全性を保つことが可能であるが、逆に秘密鍵を厳重に管理しなければならない。

大量に製造されるＰＨＳ端末１００にこの技術を応用した場合、加入者データを設定する比較的数が少ないアダプタ端末１５０の秘密鍵を管理し、クローン携帯電話の作成を困難とするためにアダプタ端末１５０に秘密鍵を記憶させている。

図２は、本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末１００の構成を示す構成図である。ＰＨＳ端末１００は、加入者データそのものをフラッシュＲＯＭ３０に保持するのではなく、暗号化された加入者データ３１を記憶している。ＰＨＳ端末１００のＰＨＳ制御部１１は、通常起動時に秘密鍵５２で暗号化された加入者データ３１と公開鍵３２をフラッシュＲＯＭ３０から読み出し、公開鍵３２で復号化した電話番号２１と電子シリアル番号２２をＲＡＭ２０へ記憶させる。その後、電話番号２１と電子シリアル番号２２を用いて基地局装置６０との通信を開始する。

図３は、本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末の通話又は待ち受け処理の流れを示したフローチャートである。図２と図３を用いてＰＨＳ端末１００の処理の流れを説明する。

ＰＨＳ端末１００の電源が投入され、ＯＮ状態（ステップＳ１０）となるとＰＨＳ制御部１１はアクセス制御部１４にアクセスしてフラッシュＲＯＭ３０に記憶されている加入者データ３１と公開鍵３２を読み出す（ステップＳ１１）。なお、アクセス制御部１４は不正なアクセスを制限する機能を有しており、アクセス要求元（例えば、ＰＨＳ制御部１１）を識別し、かつ、フラッシュＲＯＭ３０の絶対アドレスでのアクセスを禁止し、論理アドレスでアクセスする。

公開鍵で加入者データが復号可能であるかを判断して（ステップＳ１２）、復号可能であれば電話番号２１をＲＡＭ２０へ記憶し（ステップＳ１３）、電子シリアル番号２２も同様にＲＡＭ２０へ記憶する（ステップＳ１４）。その後、通話又は待ち受け処理を実行して、基地局装置６０と通信を行う（ステップＳ１５）。

もし、加入者データが書き替えられていた場合は、ステップＳ１２において、公開鍵で復号ができないと判断され、故障診断などのエラー処理（ステップＳ１６）と通信不能であることの通知を行い、ステップＳ１１に戻る。

図４は、本発明の実施形態におけるアクセス制限がかけられたフラッシュＲＯＭ３０へアダプタ端末１５０がアクセスをする処理の流れを示したフローチャートである。操作者が、アダプタ端末１５０をＰＨＳ端末１００に接続すると、接続したアダプタ端末１５０と通信を確立し、正当なアダプタ端末１５０であるかの確認を開始する（Ｓ２０，Ｓ２１）。

アダプタ端末１５０は、パスワード４３を秘密鍵５２で暗号化してパスワードの暗号文をＰＨＳ端末１００に送信する（ステップＳ２２）。ＰＨＳ端末１００は、暗号文を公開鍵で復号化し（ステップＳ２３）、フラッシュＲＯＭ３０に記憶してあるパスワード３３と比較をする（ステップＳ２４）。比較によりパスワードが一致した場合は、唯一の秘密鍵を有する正当なアダプタ端末１５０からのアクセスであると判断をしてアクセス制御部１４のアクセス制限を解除してアクセスを許可（ステップＳ２５）すると共に、操作部５３に接続許可の表示を行う。

もし、ステップＳ２４において、パスワードが一致しない場合は、アダプタ端末１５０が正当なアダプタ端末１５０で無いと判断してアクセス不許可（ステップＳ２６）として通信を切断し、強制的にＰＨＳ端末１００の電源をＯＦＦする（ステップＳ２７）。電源ＯＦＦによりＰＨＳ端末１００のＲＡＭ２０に記憶されている電話番号２１及び電子シリアル番号２２へを消去してアクセスが及ぶことを制限する。

図５は、本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末１００への加入者データ設定処理の流れを示すフローチャートである。図４に示されるパスワードが一致し（ステップＳ２４）、アダプタ端末１５０へアクセス許可が返信されると（ステップＳ３０）、アダプタ端末１５０はＰＨＳ端末１００に対して加入データの更新回数、電話番号、電子シリアル番号等の内容通知を依頼する（ステップＳ３１）。

ＰＨＳ端末１００は、内容通知依頼に応じて、平文の更新回数、電話番号、電子シリアル番号等を公開鍵で暗号化してアダプタ端末１５０へ返信する（ステップＳ３２）。アダプタ端末１５０では、秘密鍵で復号して（ステップＳ３３）、該当する電話番号と電子シリアル番号等が合致するかを図示しないキャリヤの加入者データから判定する（ステップＳ３４）。もし一致した場合には、正当なＰＨＳ端末１００と正当なアダプタ端末１５０であることを操作部５３に表示し、操作者に正常に接続できたことを通知する。

操作者は、変更したい電話番号と電子シリアル番号を入力し、書込の処理を行う（Ｓ３６）と、ＰＨＳ端末１００はアクセスを許可してフラッシュＲＯＭ３０に保存を行う（ステップＳ３７）。

図６は、本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末への加入者データ確認処理の流れを示すフローチャートである。図５で示した書込が正常に行われたかを確認する処理が行われる。同様にして、書き込まれた新しい加入者データの内容確認要求をＰＨＳ端末１００に行い（ステップＳ４０）。書き込まれた加入者データ等が公開鍵で暗号化されてアダプタ端末１５０に返信される（ステップＳ４１）。

暗号化された加入者データを秘密鍵で復号化して（ステップＳ４２）一致する場合は性正常と判断し（ステップＳ４５）、更新回数を更新して加入者データ書込を終了する為に通信を終了する（ステップＳ４７）。なお、ステップＳ４３にて一致しないと判断された場合には、エラー処理（ステップＳ４４）を実行して終了する。

以上説明したように本発明の実施形態によると、設定端末に対応した機能を有する携帯電話を接続し、従来ハードウエアのみの構成であった設定端末に秘密鍵と公開鍵による暗号処理及びソフトウエアを組み合わせ、秘密鍵を厳重に管理することにより設定端末を不正に製造させられる可能性を減らすことがきるという効果がある。

また、携帯電話機と設定端末の間のデータに対して暗号化されたデータによりやり取りをすることで、携帯電話機と設定端末間のデータの解析が困難になるため、設定端末を不正に製造される可能性も減らすことができるという効果がある。

なお、本実施形態は、ＰＨＳ端末に関して実施したが、ＣＤＭＡ等の携帯電話にも好適に用いることができるのはいうまでもない。

本発明の実施形態における加入者情報設定装置の構成を示す構成図である。本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末の構成を示す構成図である。本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末の通話又は待ち受け処理の流れを示したフローチャートである。本発明の実施形態におけるアクセス制限がかけられたフラッシュＲＯＭへアクセス端末がアクセスをする処理の流れを示したフローチャートである。本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末への加入者データ設定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態におけるＰＨＳ端末への加入者データ確認処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０無線部、１１ＰＨＳ制御部、１２，５０インターフェース部、１３，５３操作部、１４アクセス制御部、２１，４１電話番号、２２，４２電子シリアル番号、３０フラッシュＲＯＭ、３１加入者データ、３２，５４公開鍵、３３，４３パスワード、３４更新回数、４０加入者データメモリ、５１アダプタ制御部、５２秘密鍵、６０基地局装置、１００ＰＨＳ端末、１５０アダプタ端末、２００加入者情報設定装置。

Claims

加入者データを用いて無線通信を行う携帯電話と、加入者データの読み書きが制限された携帯電話と接続して加入者データを設定する設定端末と、を含む加入者情報設定装置において、
携帯電話は、
設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵とを記憶する不揮発性メモリと、
秘密鍵により暗号化された加入者データを、記憶した公開鍵により復号化して加入者データを一時記憶する揮発性メモリと、
揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて通信する通信手段と、
を有し、
設定端末は、
加入者データを暗号化又は復号化する秘密鍵及び公開鍵と、
秘密鍵で暗号化された加入者データを、携帯電話に設定する設定手段と、
を有することを特徴とする加入者情報設定装置。
加入者データを用いて無線通信を行う携帯電話であって、加入者データを設定する設定端末に接続され、加入者データの読み書きが制限された携帯電話において、
設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵を記憶する不揮発性メモリと、
設定端末から不揮発性メモリへのアクセスを制限するアクセス制御部と、
秘密鍵により暗号化された加入者データを、記憶した公開鍵により復号化して加入者データを一時記憶する揮発性メモリと、
揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて無線通信する通信手段と、
を備えることを特徴とする携帯電話。
加入者データの読み書きが制限された携帯電話に接続し、加入者データを携帯電話の不揮発性メモリに設定する設定端末において、
加入者データを暗号化又は復号化する秘密鍵及び公開鍵と、
携帯電話の不揮発性メモリの読み書き制限を解除する解除情報と、
解除情報を用いて秘密鍵で暗号化された加入者データを、携帯電話の不揮発性メモリに設定する設定手段と、
を備え、
解除情報は、設定端末の秘密鍵で暗号化された解除情報であり、携帯電話の公開鍵で復号できる解除情報であることを特徴とする設定端末。
無線通話の為の加入者データの読み書きが制限された携帯電話設定工程と、携帯電話設定工程に加入者情報を設定する設定端末工程、を含む加入者情報設定方法において、
設定端末工程は、
加入者データを秘密鍵で暗号化する加入者データ暗号化工程と、
携帯電話設定工程の読み書き制限を解除情報で解除し、秘密鍵で暗号化された加入者データと秘密鍵に対応する公開鍵とを携帯電話に設定する設定工程と、
を含み、
携帯電話設定工程は、
設定端末の秘密鍵で暗号化された加入者データと公開鍵とを記憶する不揮発性メモリへの制限されたアクセスを解除情報に応じて制御するアクセス制御工程と、
秘密鍵により暗号化された加入者データを記憶した公開鍵により復号化して加入者データを揮発性メモリへ一時記憶する一時記憶工程と、
揮発性メモリに一時記憶された加入者データを用いて通信する通信工程と、
を含むことを特徴とする加入者情報設定方法。
請求項４に記載の加入者情報設定方法において、
携帯電話設定工程のアクセス制御工程は、
設定端末工程の秘密鍵により暗号化された解除情報を公開鍵で復号化し、予め不揮発性メモリに記憶された解除情報と比較し、正当な秘密鍵を持つ設定端末からのアクセス要求であると判断した場合、不揮発性メモリへのアクセスを許可することを特徴とする加入者情報設定方法。