JP2009182970A - モバイル電話タイプの電気通信端末の保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】盗難等の場合の、不正な利用に対する端末の保護方法を提供する。
【解決手段】チップカードタイプの電気通信ネットワークアクセスに必要な個人的な構成要素を含む電気通信端末の保護方法に関するものであり、端末Ｔは、処理装置、端末の作動に必要な情報すなわち端末の作動プログラムを含む少なくとも一つの作動メモリ、およびこのプログラムに必要なデータを含む。方法は、ａ）解読に必要なあらかじめ決められた鍵Ｋから電気通信端末の作動メモリの内容を暗号化すること、ｂ）セキュリティを付与されたメモリ２１内に記録された起動プログラムによる端末の起動および、解読に使用される鍵の端末による計算の後に、端末による解読を可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気通信端末の保護方法に関するものである。本発明はまた、該方法の実施によって保護される電気通信端末を含む設備にも関するものである。

電気通信端末によって、あらゆる携帯電話もしくはモバイル電話または携帯情報端末を意味し、それらは、ユーザによるサービスへのアクセスに必要なデータを含む個人的な構成要素、ハードウェア構成要素、あるいはソフトウェア構成要素に結びついたものである。ＧＳＭの場合において、それは、チップカードと呼ばれ、また従来ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ加入者識別モジュール）カードあるいは（Ｕ）ＳＩＭカードと呼ばれる集積回路カードであって、モバイル電話の購入のときに加入者に引き渡されるものである。

加入者のモバイル端末は、加入者にＳＩＭカードとの通信を許可する「チップカード読取り装置」と呼ばれる機能単位を備えている。この読取り装置は、人間−機械のインターフェースを含み、それによって端末を介してユーザとカードとの間のやり取りを可能にする。

端末のこの機能単位は、さらに、その作動のための情報、すなわちプログラムおよびデータの記憶手段に結ばれる処理装置を含む。端末は、さらに、単数または複数の電気通信ネットワークとの通信手段を有する。

問題は、モバイル電話通信の市場の増大に伴って提起される。

すなわち、：
１）先行技術の器具は、読取りおよび書込みに自由にアクセスできるメモリを有しており、ユーザの機密データおよび通信事業者のノウハウは、盗難の場合に容易にアクセスできる。
２）先行技術の器具は、その個人的な構成要素を変えることによって、他の通信事業者ネットワークによる利用と互換性がある。
３）器具は、多くの場合、電話通信事業者によって、新しい加入者へ、低価格で提供される。その代わりに、該器具は、所与の期間の間、利用を制限する。

解決案は、今日、これら最後の二つの問題に応えるために、ＧＳＭの分野において存在する。この解決案は、ロックのメカニズムあるいはまたＳＩＭ Ｌｏｃｋと呼ばれ、ＥＴＳＩ欧州電気通信規格協会によって定義された。該解決案は、携帯電話の盗難に結びついた不都合を制限することを可能にする。原理は、ある特定のアクセスに電話をロックすることによって、盗難の場合に盗んだ者が自由に電話を利用すること、およびユーザが競争相手のネットワーク上で電話を利用することを避けるようにすることである。

メカニズム「ＳＩＭＬｏｃｋ」は、３つのタイプの効果をもつことができる：
−該メカニズムは、特定の通信事業者のネットワーク用に、器具をロックする、
−該メカニズムは、所与の通信事業者の特定のサービスに、器具をロックする、
−該メカニズムは、所与のＳＩＭカードに、器具をロックする。

器具の「ＳＩＭＬｏｃｋ」は、器具がロックされた状態にあることを示す、器具の内部のインジケータあるいは「フラグ」によって実現される。ロックされた電話の電源を入れる際に、ロックされた電話は、カードのＩＭＳＩ番号（カードの識別番号）を回収し、そしてそのロックの条件との一致を確認する。

電話のロック解除は、シークレットコードを使って可能であり、該シークレットコードは、ＲＡＭメモリ内に記録される、電話の唯一のシリアル番号であるＩＭＥＩコードに応じて、通信事業者の所有するシークレットアルゴリズムによって計算される。

先行技術の器具は、次の不都合を呈する：
−シークレットデータは保護されておらず、全ての人がそこにアクセスできる。
−現存の「ＳＩＭＬｏｃｋ」は、次の理由のため効果をもたない。
−ロック解除のシークレットアルゴリズムは、多くの販売所において広く知られているので、漏洩を避けることは非常に難しく、よって秘密でなくなってしまう。電話のＩＭＥＩコードは電話の保護されたメモリ内にはないので、該コードもアクセス可能である。泥棒は、したがって、電話のロック解除コードを比較的容易に計算することができる。
−電話のメモリは保護されておらず、よって不正行為者は、ロック解除のコードを計算することなく、ロックの「フラグ」を直接うまく変更することができる。該不正行為者は、ＩＭＥＩ番号を、不正行為者が既知の結びついたロック解除のコードをもつ別のＩＭＥＩに替えることもできる。

さらに、特許文献１や特許文献２に、関連する技術が記載されている。
ここで、特許文献１には、外部のメモリから読み出された命令コードを取り込んで保持する命令ジレスタの前段に、プログラム可能な命令コード変換手段が設けられ、コード変換後の命令コードが上記命令レジスタに取り込まれるようにされてなることを特徴とするデータ処理装置が記載されている。
また、特許文献２には、少なくとも１つの記憶手段と、前記記憶手段に格納されるデータの暗号化およびその復号を行うための暗号キーを生成するＩＣカードと、前記ＩＣカードにて生成された暗号キーを用いて、前記記憶手段に格納されるデータの暗号化およびその復号を行う演算処理手段とを少なくとも有することを特徴とする携帯電話機が記載されている。

解決しようとする問題は、とりわけ盗難の場合の、不正な利用に対する端末の保護に関するものである。

問題下の第一部分は、データの保護に関するものである。

問題下の第二部分は、その不正な利用を制限するために、先行技術の状態のロックのメカニズムによってもたらされる安全性を増すことである。

本発明は、チップカードタイプの電気通信ネットワークアクセスに必要な個人的な構成要素を含む、電気通信端末の保護方法を対象としており、該端末は、処理装置、端末の作動に必要な情報すなわち端末の作動プログラムを有する少なくとも一つの作動メモリ、およびこのプログラムに必要なデータを含み、該電気通信端末の保護方法は、以下から成ることを主に特徴とする：
ａ）解読に必要なあらかじめ決められた鍵Ｋから、電気通信端末の作動メモリの内容を暗号化すること、
ｂ）以下の後に端末による解読を可能にすること：
−セキュリティを付与されたメモリ（２１）内に記録される起動プログラムによる該端末の起動、および、
−解読に使用される鍵の、該端末による計算。

他の特徴によると、解読は計算装置によって素早く行われ、該計算装置は、作動メモリの情報をブロックごとに解読し、解読されたブロックをレジスタ内にストックし、処理装置は、解読されたこれらのブロックを利用して機能する。

他の特徴によると、端末の利用は、作動メモリ内にストックされる錠を使ってロックされることができる。

有利には、解読の鍵は、ハードウェア構成要素のＯＴＰメモリ内にストックされるハードウェア構成要素の番号のような、端末の特徴的な情報によって決まる。

他の特徴によると、解読の鍵は、とりわけチップカードの特徴的な情報によって決まり、この情報は、変更不可能な仕方で、チップカードのメモリ内に記録される。

本発明の他の対象は、電気通信端末に関するものであり、該端末が含むのは、チップカードタイプの電気通信ネットワークアクセスに必要な個人的な構成要素、つまり、第一処理装置、端末の作動に必要な情報すなわち端末の作動プログラムを有する一つの作動メモリ、およびこのプログラムに必要なデータであり、作動メモリの内容が暗号化されること、解読に必要な鍵Ｋの計算を開始することを可能にする起動プログラムを有するプログラムメモリを端末がさらに含むこと、を主に特徴とする。

他の特徴によると、端末は、作動メモリの素早い解読専用の第二処理装置、および素早く解読された情報をブロックごとにストックするためのレジスタを含み、処理装置は、解読されたこれらのブロックを利用して機能する。

他の特徴によると、端末は、端末の特徴的なデータを有する変更不可能なハードウェア構成要素を含み、このデータは、鍵Ｋの計算において利用される。

チップカードに結びついたモバイル電話タイプの電気通信端末の概要を示しており、第一の実施態様による方法を実施するのに適したものである。 第二の作動態様に対応した電気通信端末の概要を示している。

本発明の他の特徴および利点は、非制限例としてまた以下のような付属の図面と比較して与えられる、次の記述において明確に理解されるであろう。
−図１は、チップカードに結びついたモバイル電話タイプの電気通信端末の概要を示しており、第一の実施態様による方法を実施するのに適したものである、
−図２は、第二の作動態様に対応した電気通信端末の概要を示している。

図１および図２で図示される設備は、ＳＩＭカードタイプのチップカードＣに結びついた電気通信端末Ｔに相当する。

端末は、続いて与えられる記述の例において、モバイル電話Ｔである。しかし、本発明は、もちろん、モバイル電話の機能を保証するあらゆる器具に適切に適応し、それはパーソナルアシスタントであることもできる。

結びついたチップカードＣは、既知の仕方で、アプリケーションプログラムと、ＩＭＳＩ番号のような少なくとも一つの特徴的な情報とを有するメモリを含む。

電話Ｔは、既知の仕方で以下を含む：
−電話呼び出しの発信および受信を可能にする専門のプロセッサ１０であって、このプロセッサは、電話のアンテナ１１、送話器１２、およびスピーカ１３に連結されている、
−チップカードＣとのやり取りを保証するのに適した第一処理装置２０、
−電気的にプログラム可能および消去可能なメモリ２３（フラッシュメモリ）。

電話に結びついたチップカードＣは、電話に挿入されることを目的とする。処理装置２０は、カードＣと会話することによって、ユーザの識別コード（ＰＩＮコード）の検証、およびさまざまな常駐アプリケーションプログラムのカードによる操作を可能にする。

本発明によると、端末はさらに以下を含む：
−暗号化／解読専用の第二処理装置３０。この装置は、計算アルゴリズムおよび鍵の計算を含む、素早い解読アルゴリズムを備えている。
−レジスタ２４；
−ＲＯＭタイプの読取り専用プログラムメモリ２１、
−構成要素（ハードウェア構成要素：処理装置あるいはメモリ）に結びついた保護されたメモリ２２。このメモリ２２は、例えば、ただ一度だけプログラム可能なメモリである（ｏｎｅ ｔｉｍｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｍｅｍｏｒｙ、構成要素のＯＴＰメモリ）。

端末の作動に必要なプログラムおよび電話の特徴的なデータは、メモリ２３内に記録され、また記録前に暗号化されている。このメモリは、端末の作動メモリと呼ばれる。該メモリは、作動のソースプログラム、開発システム、ＳＩＭＬＯＣＫロック・インジケータ、ＩＭＥＩコード、ＳＩＭＬＯＣＫ錠のロック解除コードの検証器、および例えばユーザのディレクトリを含む。

このメモリ２３内に記録される情報全体は、解読プログラムおよびこの暗号化のために利用された鍵Ｋなしで、アクセスすることはできない。

端末の作動は、鍵Ｋの計算を受ける。さらに、端末のメモリ内にストックされる情報へのアクセスは、この鍵Ｋの認識なしでは不可能であり、これらの情報は、このように、あらゆる偽造に対して保護される。

端末が暗号化に使われた鍵を計算するのに適しているという条件で、端末それ自体のみが、メモリの内容の解読を行うことができる。

図１の概要によって図示される第一実施態様に対応する第一保護レベルは、唯一の仕方で端末を特徴づける変更不可能な情報によって決まる鍵Ｋを選ぶことから成る。好適には、鍵Ｋを生成するための特徴的なデータとして、ハードウェア構成要素（プロセッサ、メモリ）のＮＳシリアル番号が選ばれるであろうが、該番号は、構成要素に結びついたただ一度のみプログラム可能なメモリ２２内にストックされるものである。

この第一保護レベルは、メモリ２３を、その内容のあらゆる読取りに対して、およびその内容のあらゆる変更に対しても、保護することを可能にする。

電話のメモリ２２内に含まれる情報は、秘密のままであり、また偽造できないままである。

与えられたばかりの例において、鍵Ｋの計算のあと、端末は、もちろんＳＩＭＬＯＣＫ錠がメモリ２３内に存在しないという条件で、あらゆるＳＩＭカードと作動することができる。しかしながら、そのデータは、普通の文字としては決してアクセスできず、このことは、技術的問題下の第一部分を解決し、また第一の安全度をもたらす。

図２によって図示される第二実施態様に対応するより優れた保護レベルは、続く例において提案される。この態様は、ＳＩＭＬＯＣＫ錠を準備することをやめることを可能にすることさえできる。

この場合、唯一の仕方で端末を特徴づける変更不可能な情報によってだけでなくまた、カードの製造の際にその安全性を保証するためにＳＩＭカードに結びつく秘密鍵Ｋカードによっても決まる、鍵Ｋが選ばれる。例えばＩＭＳＩ番号を利用することができる。

このように、電話の作動は、常駐のＳＩＭカードに結びついたこの鍵Ｋの認識なしで、ロックされるであろう。電話は、ＳＩＭカードが取り替えられていたならば、ロック解除されることはできないであろう。

モバイル電話に作動することを許可するために、起動プログラムＢＯＯＴが、読取り専用メモリ２１内に記録される。マイクロプロセッサによって実現される処理装置２０は、端末に電源が入ってユーザがそのシークレットコードを入力したらすぐに、このプログラムから起動する。

起動プログラムは、鍵Ｋの計算の実行を開始することを可能にする。鍵は、鍵が計算されるときに、専用計算装置３０によって実現される解読操作のために利用される。

解読は素早く行われる。装置３０は、マイクロプロセッサ２０の求めに応じてメモリ２３の情報をブロックごとに解読する。各ブロックは、例えば論理語から成ることができる。マイクロプロセッサは、メモリ２３の外、より正確にはレジスタ２４内に、解読されるブロックを一時的にストックし、それらを活用する。

メモリ２３の内容は、常に暗号化されたままである。マイクロプロセッサは、レジスタ２４の内容を利用することにより機能する。

解読の鍵が、二つの構成要素、すなわち鍵Ｋカードおよびメモリ２２にストックされるＮＳシリアル番号に由来する場合において、電話は、他のＳＩＭカードを用いて作動することはできないであろう。ユーザは、しかしながら、自由意志による自分の電話のロック解除を実行できる手段を維持する。この場合、メモリ２３のデータは解読され、ついで新しい鍵を用いて素早く再び暗号化される。この操作はもちろん可逆性である。

留意すべきことは、本発明が、モバイル電話のＳＩＭカードタイプの、個人的な構成要素を含むあらゆる電気通信器具に適応することである。

１０ プロセッサ
１１ アンテナ
１２ 送話器
１３ スピーカ
２０ 第一処理装置
２１ プログラムメモリ
２２ メモリ
２３ フラッシュメモリ
２４ レジスタ
３０ 計算装置
Ｃ チップカード
Ｔ 通信端末

特開昭６３−２６６５３３号公報 特開２００１−３２０７６８号公報

Claims (8)

1. チップカードのような電気通信ネットワークアクセスに必要な個人的な構成要素を含む電気通信端末の保護方法であって、端末は、処理装置、端末の作動に必要な情報すなわち端末の作動プログラムを有する少なくとも一つの作動メモリ、およびこのプログラムに必要なデータを含み、
   ａ）解読に必要なあらかじめ決められた鍵Ｋに基づいて、電気通信端末の作動メモリの内容を暗号化すること、
   ｂ）以下の後に端末による解読を可能にすること：
   −セキュリティを付与されたメモリ（２１）内に記録された起動プログラムによる端末の起動、および、
   −解読に使用される鍵の、端末による計算
   から成ることを特徴とする、電気通信端末の保護方法。
2. 解読が計算装置（３０）によって素早く行われ、該計算装置が、作動メモリの情報をブロックごとに解読し、解読されたブロックをレジスタ内にストックし、処理装置は、解読されたこれらのブロックを利用して機能することを特徴とする、請求項１に記載のモバイル端末の保護方法。
3. 端末の利用が、作動メモリ内にストックされる錠を使ってロックされることができることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のモバイル端末の保護方法。
4. 解読の鍵が、ハードウェア構成要素のＯＴＰメモリ内にストックされるハードウェア構成要素の番号のような、端末を特徴的付ける情報によって決まることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のモバイル端末の保護方法。
5. 解読の鍵が、とりわけチップカードを特徴的付ける情報によって決まり、この情報は、変更不可能な仕方でチップカードのメモリ内に記録されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のモバイル端末の保護方法。
6. チップカードのような電気通信ネットワークアクセスに必要な個人的な構成要素、第一処理装置、端末の作動プログラムのような、端末の作動に必要な情報を有する作動メモリ、およびこのプログラムに必要なデータを含み、作動メモリ（２３）の内容が暗号化されること、解読に必要な鍵Ｋの計算を開始することを可能にする起動プログラムを有するプログラムメモリ（２１）を端末がさらに含むことを特徴とする、電気通信端末。
7. 作動メモリの素早い解読専用の第二処理装置（３０）、および素早く解読された情報をブロックごとに記録するためのレジスタ（２４）を含み、処理装置が、解読されたこれらのブロックを利用して機能することを特徴とする、請求項６に記載の電気通信端末。
8. 端末を特徴付けるデータを有する変更不可能なハードウェア構成要素（２２）を含み、このデータが、鍵Ｋの計算において利用されることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の電気通信端末。

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