JP2008530861A - 無線通信のための安全なブートストラッピング - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図4
Description
本特許出願は、2005年2月4日に出願された米国仮出願番号60/650,358、"Secure Bootstrapped Keys in GSM"(「GSMにおける安全なブートストラップした鍵」)および2005年2月18日に出願された米国仮出願番号60/654,133、"Secure Bootstrapping with CAVE"(「CAVEによる安全なブートストラッピング」)に対する優先権を主張する。これらの仮出願はこの文書の譲受人に譲渡され、これによって、ここに参照として明白に組み込まれている。
本発明は一般に無線通信を安全にするためのシステムと方法に関する。より詳細には、本発明の1つの特徴は、レガシー無線の認証と鍵共有方法を利用することによりアプリケーションのセキュリティ鍵を提供するために、レガシーネットワーク認証方法をサポートする装置に対し新しい認証と鍵共有方式を提供する。
Claims (33)
- ブートストラッピングサーバ機能において認証チャレンジを生成することと、
ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に基づいて認証チャレンジの発信源を検証できる移動端末へ、認証チャレンジを送ることと、
移動端末において生成された第1の鍵で計算された第1のパラメータを含む認証応答をブートストラッピングサーバ機能において受信することと、
ブートストラッピングサーバ機能において第1のパラメータを、ブートストラッピングサーバ機能へ提供された第2の鍵に基づいて再計算することにより、認証応答が移動端末から発せられたかを検証することとを含む、ネットワークアプリケーション機能と交信するためのレガシー移動端末を認証する方法。 - 第1の鍵が移動端末内の加入者識別モジュールから求められる請求項1に記載の方法。
- 加入者識別モジュールが、広域移動体通信システム(GSM)の加入者識別モジュール(SIM)またはCDMA2000認証モジュールのいずれか1つである請求項2に記載の方法。
- 認証応答内の受信された第1のパラメータとブートストラッピングサーバ機能によって再計算される第1のパラメータを比較することをさらに含み、双方の第1のパラメータが同一である場合、認証応答が移動端末から発せられたと見なされる請求項2に記載の方法。
- ブートストラッピングサーバ機能と通信的に接続されたホームロケーションレジスタから第2の鍵を得ることをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 第2の鍵を含むブートストラッピングサーバ機能において第3の鍵を生成することと、
ブートストラッピングサーバ機能において第3の鍵を用いて第1のパラメータを計算することとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 第1および第2の鍵が、移動端末の加入者識別モジュールおよびブートストラッピングサーバ機能と通信的に接続されたネットワークデータベースとに知られている同一の安全なアルゴリズムおよび事前共有秘密鍵に基づいて生成される請求項1に記載の方法。
- 認証チャレンジが、パラメータとして乱数を含み、移動端末内の加入者識別モジュールに格納された前記乱数および事前共有秘密鍵が、認証応答の第1のパラメータを計算するために用いられる第1の鍵を生成するために加入者識別モジュールによって用いられる請求項1に記載の方法。
- ブートストラッピングサーバ機能に提供される第2の鍵が、移動端末外に格納された事前共有秘密鍵の複製および認証チャレンジ内の乱数に基づいて生成される請求項8に記載の方法。
- 認証応答の第1のパラメータが、認証応答の発信源を検証するためにブートストラッピングサーバ機能によって用いられるメッセージ認証符号を含む請求項1に記載の方法。
- 第1の鍵を用いて移動端末によっても独立に計算される第2の鍵に基づいて、ブートストラッピングサーバ機能において第4の鍵を計算することと、
移動端末およびネットワークアプリケーション機能がそれらの間の通信を安全にするために第4の鍵を共有するために、第4の鍵をブートストラッピングサーバ機能から要求ネットワークアプリケーション機能へ送ることとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 無線移動端末と交信するための通信インターフェースと、
通信インターフェースと接続され、
乱数を含む認証チャレンジを生成することと、
ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に基づいて認証チャレンジの発信源を検証できる移動端末へ、認証チャレンジを送ることと、
乱数並びに移動端末の加入者識別モジュールおよびブートストラッピングサーバ機能に通信的に接続されたネットワークデータベースとに既知である事前共有秘密鍵およびアルゴリズムに基づいて第1の鍵で計算された第1のパラメータを含む、認証応答を移動端末から受信することと、
ネットワークデータベースによってブートストラッピングサーバに提供された第2の鍵に基づいてブートストラッピングサーバ機能において第2のパラメータを計算することと、
第1のパラメータと第2のパラメータを比較することであって、第1および第2のパラメータが同一である場合、認証応答が移動端末から発せられていると見なす比較を行うこととによって、移動端末を認証するためにブートストラッピングサーバ機能を実施するように構成された処理回路とを含む、ネットワーク装置。 - 加入者識別モジュールが広域移動体通信システム(GSM)の加入者識別モジュール(SIM)またはCDMA2000認証モジュールのいずれか1つである請求項12に記載のネットワーク装置。
- 処理回路が移動端末においても第1の鍵に基づいて計算される第2の鍵に基づいて、ブートストラッピングサーバ機能において第4の鍵を計算することと、
移動端末およびネットワークアプリケーション機能が第4の鍵を共有するように第4の鍵をブートストラッピングサーバ機能から要求ネットワークアプリケーション機能へ送ることとによって、移動端末を認証するためにブートストラッピングサーバ機能を実施するように構成された請求項12に記載のネットワーク装置。 - 処理回路が、認証応答内の受信された第1のパラメータとブートストラッピングサーバ機能によって計算される第1のパラメータとを比較することであって、双方の第1のパラメータが同一である場合、認証応答が移動端末から発せられていると見なす比較を行うことによって移動端末を認証するために、ブートストラッピングサーバ機能を実施するようにさらに構成された請求項12に記載のネットワーク装置。
- 乱数に基づいて認証チャレンジを生成する手段と、
認証チャレンジを移動端末に送るための手段であって、移動端末が、ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に基づいて認証チャレンジの発信源を検証できる手段と、
事前共有秘密鍵および乱数から導出される第1の鍵に基づいて計算された第1のパラメータを含む認証応答を移動端末から受信するための手段と、
認証応答が移動端末から発せられたかどうかを決定するための手段とを含む、レガシー移動端末を認証するための、ブートストラッピングサーバ機能を実施するためのネットワーク装置。 - 認証応答が移動端末から発せられたかどうかを決定するための手段が、認証応答の第1のパラメータを検証するために用いられる第2の鍵を含み、第2の鍵が事前共有秘密鍵および乱数並びに認証チャレンジおよび認証応答内で伝送される他のパラメータから導出される請求項16に記載のネットワーク装置。
- ブートストラッピングサーバにおいて、第1の鍵に基づいて移動端末においても計算される第3の鍵を第2の鍵に基づいて計算するための手段と、
移動端末およびネットワークアプリケーション機能が第3の鍵を共有するように、第3の鍵をブートストラッピングサーバ機能から要求ネットワークアプリケーション機能へ送るための手段とをさらに含む、請求項17に記載のネットワーク装置。 - ブートストラッピングサーバ機能において第2の鍵に基づいて第2のパラメータを独立に計算するための手段と、
第2のパラメータと認証応答から受信した第1のパラメータとをそれらが同一であるかどうかを決定するために比較するための手段とをさらに含む、請求項17に記載のネットワーク装置。 - 移動端末において乱数を含む認証チャレンジを受信することと、
ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に基づいて、ブートストラッピングサーバ機能において認証チャレンジが発生したかどうかを検証することと、
移動端末内のレガシー加入者識別モジュールによって生成される第1の鍵に基づいて認証応答を生成することとを含む、ネットワークアプリケーション機能と交信するためにレガシー移動端末を認証するための方法。 - 受信された認証チャレンジ内の乱数を受信することに対応して、加入者識別モジュールからの第1の鍵を移動端末へ送ることをさらに含む請求項20に記載の方法。
- 加入者識別モジュールにおいて乱数、事前共有秘密鍵およびアルゴリズムを用いて第1の鍵を生成することをさらに含み、事前共有秘密鍵およびアルゴリズムが加入者識別モジュールおよびブートストラッピングサーバ機能と通信的に接続されたネットワークデータベースに共に収納される、請求項20に記載の方法。
- 第1の鍵が認証チャレンジおよび応答で伝送される付加的パラメータを用いて生成される請求項22に記載の方法。
- ネットワークデータベースによってブートストラッピングサーバ機能に提供された第2の鍵に基づいてブートストラッピングサーバ機能においても独立に計算される第3の鍵を、移動端末において第1の鍵に基づいて計算することをさらに含み、前記第3の鍵がブートストラッピングサーバ機能から要求ネットワークアプリケーション機能へ送られ、それにより移動端末およびネットワークアプリケーション機能が第3の鍵を共有する、請求項20に記載の方法。
- 加入者識別モジュールが広域移動体通信システム(GSM)の加入者識別モジュール(SIM)またはCDMA2000認証モジュールのいずれか1つである請求項20に記載の方法。
- ブートストラッピングサーバ機能と交信するための無線通信インターフェースと、
レガシー通信プロトコルを操作し、かつブートストラッピングサーバ機能によりチャレンジ応答プロトコルにおいて移動端末を認証するように構成された処理回路とを含み、処理回路が、
乱数を含む認証チャレンジをブートストラッピングサーバ機能から受信し、
ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に基づいて、認証チャレンジがブートストラッピングサーバ機能から発したかどうかを決定し、
乱数、事前共有秘密鍵およびアスゴリズムから生成される第1の鍵で計算される第1のパラメータを含む認証応答を生成する、移動端末。 - 処理回路が、
第1の鍵並びに認証チャレンジおよび応答で伝送される他のパラメータに基づいて第3の鍵を生成し、
第3の鍵を用いて計算されたメッセージ認証符号を含むメッセージ認証符号を生成するようにさらに構成された、請求項26に記載の移動端末。 - 処理回路に接続された加入者識別モジュールであって、事前共有秘密鍵およびアルゴリズムを格納するための加入者識別モジュールをさらに含む請求項26に記載の移動端末。
- 加入者識別モジュールが、乱数、事前共有秘密鍵およびアルゴリズムに基づいて第1の鍵を生成する請求項28に記載の移動端末。
- 加入者識別モジュールが、広域移動体無線システム(GSM)のプロトコルに準拠する加入者識別モジュール(SIM)である請求項28に記載の移動端末。
- 事前共有秘密鍵は、無線端末がレガシー無線ネットワーク上で通信を確立可能とするために用いられる請求項26に記載の移動端末。
- 移動端末において乱数を含む認証チャレンジを受信するための手段と、
ブートストラッピングサーバ機能に関連する予め得たブートストラッピングサーバ証明書に用いて、認証チャレンジが特定のブートストラッピングサーバ機能から発したかどうかを決定するための手段と、
移動端末内の加入者識別モジュールによって生成される第1の鍵に基づいて認証チャレンジに対する認証応答を生成するための手段とを含む、レガシー移動端末。 - 加入者識別モジュールに格納された事前共有秘密鍵、認証チャレンジ内で受信された乱数、並びに認証チャレンジおよび応答内で伝送された他のパラメータに基づいて第1の鍵を生成するための手段と、
第1の鍵を用いてメッセージ認証符号を計算し、認証応答内に前記メッセージ認証符号を含めるための手段とをさらに含む、請求項32に記載のレガシー移動端末。
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