JP2009542091A - 初期の信号メッセージにおいて初期のユーザ識別情報のセキュリティを保護する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.WTRUを含む無線通信システムでの初期の接続信号メッセージにおけるユーザIDのセキュリティ保護の方法であって、WTRUは、初期の接続信号メッセージの暗号化および完全性保護を行うC−PDCP層を含む方法。
Claims (80)
- 初期の接続信号メッセージの暗号化および完全性保護を行うための制御プレーン(Cプレーン)パケットデータコンバージェンスプロトコル(C−PDCP)層を含む無線送受信ユニット(WTRU)を含む無線通信システムにおいて、初期の接続信号メッセージにおけるユーザ識別(ID)のセキュリティ保護の方法であって、
前記WTRUの電源投入時に、前記C−PDCP層を稼働させるステップと、
初期のセキュリティパラメータを前記C−PDCP層にロードするステップと、
前記初期のセキュリティパラメータを使用して、前記ユーザIDを含む前記初期の接続信号メッセージを暗号化するステップと、
前記暗号化された初期の接続信号メッセージおよび前記ユーザIDをネットワークに送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記初期のセキュリティパラメータは、汎用加入者識別モジュール(USIM)からロードされることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記初期のセキュリティパラメータは、前記ネットワークからブロードキャストされるシステム情報から生成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記システム情報は、少なくとも1つの公開鍵、または公開鍵を導出するための情報を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記初期の接続信号メッセージは、公衆地上移動通信網(PLMN)識別を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ネットワークが、乱数および認証トークンを含む認証要求メッセージを前記WTRUに送信するステップと、
前記WTRUが、前記乱数および前記認証トークンに基づいて前記ネットワークを認証するステップと、
前記WTRUがセッション鍵および応答(RES)を計算するステップと、
前記WTRUが、前記RESを含む認証応答メッセージを前記ネットワークに送信するステップと、
前記ネットワークが前記RESを使用して前記WTRUを認証するステップと、
前記ネットワークがセキュリティモードコマンドメッセージを前記WTRUに送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記認証応答メッセージは、前記初期のセキュリティパラメータを使用することによって保護されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記ネットワークは、対称暗号化アルゴリズムを使用して、前記初期の接続信号メッセージを暗号化するために使用される鍵により、前記セキュリティモードコマンドメッセージを含むダウンリンク制御メッセージを暗号化することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- Uプレーンのデータ暗号化のために、新しいセッション鍵によりユーザプレーン(Uプレーン)PDCP層を構成するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 使用すべき暗号化アルゴリズムは、前記初期のセキュリティパラメータのうちの1つであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記暗号化アルゴリズムは、f8アルゴリズムであり、前記初期のセキュリティパラメータは、暗号鍵(CK)、COUNT−C値、ベアラID、方向値、および長さ値を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUおよび前記ネットワークのみに知られている事前に決められた値であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で知られている事前に合意した値と結合される、汎用加入者識別モジュール(USIM)に格納されているSTART値であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記事前に合意した値は、非アクセス階層(NAS)層シーケンス番号であることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUおよび前記ネットワークによって計算された値であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ベアラIDは、シグナリング無線ベアラID番号であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ベアラIDは、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた値であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記方向値は、アップリンクでは「0」に設定されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記暗号化アルゴリズムは、非対称暗号化アルゴリズムであることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記暗号化アルゴリズムは、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた公開鍵/秘密鍵ペアである暗号鍵(CK)を使用することを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記公開鍵は、システム情報を介して前記ネットワークによってブロードキャストされることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記WTRUは、複数の公開鍵を含む公開鍵の組から1つの公開鍵を選択することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記WTRUは、公開鍵を選択するために、そのIMSI値を使用して、前記公開鍵の組へのインデックスを選択することを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記WTRUは、公開鍵を選択するために、FRESH値を使用して、前記公開鍵の組へのインデックスを選択することを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記WTRUは、事前に合意した公開鍵により前記インデックスを暗号化し、前記暗号化されたインデックスを前記接続要求メッセージに含めることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記システム情報は、第1の鍵インデックスシードを含み、前記接続要求メッセージは、第2の鍵インデックスシードを含み、前記公開鍵は、Diffie−Hellman鍵交換法を使用して選択されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 使用すべき完全性保護アルゴリズムは、前記初期のセキュリティパラメータのうちの1つであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記完全性保護アルゴリズムは、f9アルゴリズムであり、前記初期のセキュリティパラメータは、完全性鍵(IK)、COUNT−I値、メッセージ、方向値、およびFRESH値を含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記IKは、システム情報を介して前記ネットワークから受信される乱数および共有秘密鍵Kを使用して前記WTRUによって生成されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記IKは、f4アルゴリズムを使用することによって生成されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUおよび前記ネットワークのみに知られている事前に決められた値であることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で知られている事前に合意した値と結合される、汎用加入者識別モジュール(USIM)に格納されているSTART値に設定されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記事前に合意した値は、非アクセス階層(NAS)層シーケンス番号であることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUおよび前記ネットワークによって計算された値であることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記方向値は、アップリンクでは「0」に設定されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記メッセージは、無線ベアラIDおよび第1の非アクセス階層(NAS)メッセージであることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記FRESH値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた1組のFRESH値から選択されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記IKは、前記FRESH値のインデックスを計算するために使用されることを特徴とする請求項37に記載の方法。
- 前記FRESH値は、システム情報を介してブロードキャストされる乱数および共有秘密鍵Kと共に、FRESH値生成アルゴリズムを使用することによって生成されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 前記無線通信システムは、第3世代(3G)長期的発展(LTE)であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 無線通信システムでの初期の接続信号メッセージにおけるユーザ識別(ID)のセキュリティ保護のための無線送受信ユニット(WTRU)であって、
第1の制御信号メッセージを生成し、ネットワークへの接続をトリガするよう構成されている非アクセス階層(NAS)層と、
第2の制御信号メッセージを生成し、前記第1および第2の制御信号メッセージの完全性保護を行うよう構成されている無線リソース制御(RRC)層と、
C−PDCP層の起動時に、前記C−PDCP層にロードされる初期のセキュリティパラメータを使用して、初期の接続信号メッセージおよび前記ユーザIDを含む前記第1および第2の制御信号メッセージのうちの少なくとも1つの暗号化を行い、前記暗号化された初期の接続信号メッセージおよび前記ユーザIDをネットワークに送信するよう構成されている制御プレーン(Cプレーン)パケットデータコンバージェンスプロトコル(C−PDCP)層と
を含むことを特徴とするWTRU。 - 前記初期のセキュリティパラメータは、汎用加入者識別モジュール(USIM)からロードされることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記初期のセキュリティパラメータは、前記ネットワークからブロードキャストされるシステム情報から生成されることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記システム情報は、少なくとも1つの公開鍵、または公開鍵を導出するための情報を含むことを特徴とする請求項43に記載のWTRU。
- 前記初期の接続信号メッセージは、公衆地上移動通信網(PLMN)識別を含むことを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記NAS層は、前記ネットワークからの認証要求メッセージに含まれる乱数および認証トークンに基づいて前記ネットワークを認証し、セッション鍵を計算し、前記ネットワークが応答(RES)を使用して前記WTRUを認証するように、前記RESを含む認証応答メッセージを前記ネットワークに送信するよう構成されていることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記認証応答メッセージは、前記初期のセキュリティパラメータを使用することによって保護されることを特徴とする請求項46に記載のWTRU。
- Uプレーンのデータを処理するためのユーザプレーン(Uプレーン)PDCP層をさらに含み、前記RRC層は、Uプレーンの暗号化のために、新しいセッション鍵を前記UプレーンPDCP層にロードする
ことを特徴とする請求項46に記載のWTRU。 - 使用すべき暗号化アルゴリズムは、前記初期のセキュリティパラメータのうちの1つであることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記暗号化アルゴリズムは、f8アルゴリズムであり、前記初期のセキュリティパラメータは、暗号鍵(CK)、COUNT−C値、ベアラID、方向値、および長さ値のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項49に記載のWTRU。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUおよび前記ネットワークのみに知られている事前に決められた値であることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で知られている事前に合意した値と結合される、汎用加入者識別モジュール(USIM)に格納されているSTART値であることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記事前に合意した値は、非アクセス階層(NAS)層シーケンス番号であることを特徴とする請求項52に記載のWTRU。
- 前記COUNT−C値は、前記WTRUおよび前記ネットワークによって計算された値であることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記ベアラIDは、シグナリング無線ベアラID番号であることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記ベアラIDは、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた値であることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記方向値は、アップリンクでは「0」に設定されることを特徴とする請求項50に記載のWTRU。
- 前記暗号化アルゴリズムは、非対称暗号化アルゴリズムであることを特徴とする請求項49に記載のWTRU。
- 前記暗号化アルゴリズムは、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた公開鍵/秘密鍵ペアである暗号鍵(CK)を使用することを特徴とする請求項58に記載のWTRU。
- 前記公開鍵は、システム情報を介してブロードキャストされることを特徴とする請求項59に記載のWTRU。
- 前記C−PDCP層は、複数の公開鍵を含む公開鍵の組から1つの公開鍵を選択することを特徴とする請求項60に記載のWTRU。
- 前記C−PDCP層は、前記ユーザIDを使用して、前記公開鍵の組へのインデックスを選択することを特徴とする請求項60に記載のWTRU。
- 前記C−PDCP層は、FRESH値を使用して、前記公開鍵の組へのインデックスを選択することを特徴とする請求項60に記載のWTRU。
- 前記C−PDCP層は、事前に合意した公開鍵により前記インデックスを暗号化し、前記暗号化されたインデックスを接続要求メッセージに含めることを特徴とする請求項63に記載のWTRU。
- 前記システム情報は、第1の鍵インデックスシードを含み、前記接続要求メッセージは、第2の鍵インデックスシードを含み、前記公開鍵は、Diffie−Hellman鍵交換法を使用して選択されることを特徴とする請求項61に記載のWTRU。
- 使用すべき完全性保護アルゴリズムは、前記初期のセキュリティパラメータのうちの1つであることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記完全性保護アルゴリズムは、f9アルゴリズムであり、パラメータは、完全性鍵(IK)、COUNT−I値、メッセージ、方向値、およびFRESH値を含むことを特徴とする請求項66に記載のWTRU。
- 前記IKは、システム情報を介して受信される乱数および共有秘密鍵Kを使用して前記WTRUによって生成されることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記IKは、f4アルゴリズムを使用することによって生成されることを特徴とする請求項68に記載のWTRU。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUおよび前記ネットワークに知られている事前に決められた値であることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で知られている事前に合意した値と結合される、汎用加入者識別モジュール(USIM)に格納されているSTART値に設定されることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記事前に合意した値は、非アクセス階層(NAS)層シーケンス番号であることを特徴とする請求項71に記載のWTRU。
- 前記COUNT−I値は、前記WTRUおよび前記ネットワークによって計算された値であることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記方向値は、アップリンクでは「0」に設定されることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記メッセージは、無線ベアラIDおよび第1の非アクセス階層(NAS)メッセージであることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記FRESH値は、前記WTRUと前記ネットワークとの間で事前に決められた1組のFRESH値から選択されることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記IKは、前記FRESH値のインデックスを計算するために使用されることを特徴とする請求項76に記載のWTRU。
- 前記FRESH値は、システム情報を介してブロードキャストされる乱数および共有秘密鍵Kと共に、FRESH値生成アルゴリズムを使用することによって生成されることを特徴とする請求項67に記載のWTRU。
- 前記無線通信システムは、第3世代(3G)長期的発展(LTE)であることを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
- 前記ネットワークは、対称暗号化アルゴリズムを使用して、前記初期の接続信号メッセージを暗号化するために使用される鍵により、ダウンリンク制御メッセージを暗号化することを特徴とする請求項41に記載のWTRU。
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