JP2013519282A - Ｉｍｓネットワーク上で非公開識別子に関連付けられた固定公開ｓｉｐアドレスを生成する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＩＭＳネットワーク上で非公開識別子と関連付けられた固定公開ＳＩＰアドレスを生成する方法に関する。本発明では、一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数を、前記非公開識別子に適用することで、固定公開ＳＩＰアドレスを得る。本発明により、エンドポイントのＩＳＩＭを直接アドレス指定することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ伝送ネットワークにおける無線通信の分野に属する。より正確には、本発明は、ＩＭＳ（ＩＰマルチメディアサブシステム）ネットワーク上で非公開識別子に関連付けられた固定公開ＳＩＰアドレスの生成に関する。

ＩＭＳネットワークは、アクセスネットワークに接続されたＩＰネットワークである。ＩＭＳネットワークでは、同じセッションの間に、音声、動画、メッセージ、データなどの転送を同時に組み合わせることができる。
ＩＭＳは、（エンドポイントと呼ばれる）ユーザ端末間、又はエンドポイントとアプリケーションサーバとの間における通信又はセッションを、確立及び制御するために、ＳＩＰ（セッション開始プロトコル）というプロトコルを用いる。

ＳＩＰにより、発呼者は（エンドポイントにインストールされたＳＩＰユーザエージェント、ＵＡＳを用いて）、発呼開始前に着呼者の現在のＩＰアドレスを知らなくても、着呼者との間でパケット通信によるセッションを確立することができる。

現行の３ＧＰＰ ＩＭＳ仕様書では、ＩＭＳネットワークへのユーザ認証手続きを利用することが求められている。この手続きは３ＧＰＰ ＴＳ ２４．２２９及び３３．２０３に記載されている。この方法を利用して、オペレータはユーザに非公開ユーザ識別子（ＩＭＰＩ）と、１つ以上の公開ユーザ識別子（ＩＭＰＵ）とを割り当てる。

マルチメディアセッションに参加するためには、ユーザはネットワーク上に少なくとも1つのＩＭＰＵを登録しなくてはならない。するとネットワークは、登録及び認証手続きの際に、この識別子を用いてユーザを特定する（ＩＭＰＩは、ユーザの認証情報などの加入者に関する情報を特定するために使用され、他方、割り当てモデルは、ユーザが交信に使用したいとするユーザ識別子を明示する。当該ユーザ識別子は特定のサービスに関連付けられていなくてはならない）。

ＩＭＰＩ及びＩＭＰＵは、ユーザ端末内の集積回路カード（ＵＩＣＣ）に格納されたＩＭＳ加入者識別モジュール（ＩＳＩＭ）というアプリケーションに記憶されている。
各ＩＭＰＵは、１つのいわゆるサービスプロファイルに関連付けられる。サービスプロファイルとは、サービスとこれに関連するデータのセットであり、ユーザにとって分かりやすいサービスロジックの提供を可能とする初期フィルタ条件を含む（例えばサービスプロファイルは、公開識別子ＩＭＰＵが使用できるＩＭＳサービスを定義する）。

ＩＭＳネットワークへのアクセスネットワークは、例えばＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＷＬＡＮ及び／又はインターネットなどのネットワークである。
図１は各種のアクセスネットワークに接続されたＩＭＳネットワークを示している。
３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２２８に定義されるようなＩＭＳネットワーク１０は、ＳＩＰ接続１３、１４によりサーバアプリケーション１１、１２に接続される。

サーバ１１及び１２は、インスタントメッセージ、在席管理（例、ユーザ在席中、離席中、会議中・・・）、呼スクリーニング、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）のような実時間セッション、テレビ会議、ビデオ・オンデマンド、動画の共有、ＩＰネットワークゲーム又はＩＰテレビゲームなどのサービスを実現するＩＭＳアプリケーションを提供する。

エンドポイント１５乃至２０のユーザは、ＵＭＴＳネットワーク２１、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ロング・ターム・エボリューション）ネットワーク２２、３ＧＰＰ２ネットワーク２３、ＷＬＡＮネットワーク２４、又はインターネットネットワーク２５などのアクセスネットワークを介して、上記のようなＩＭＳネットワークのサービスにアクセスする。
端末１７は、無線接続２６によりＬＴＥネットワーク２２と、そしてＥＶ−ＤＯ接続２７により３ＧＰＰ２ネットワーク２３と通信する。

ＩＭＳネットワークは、ＳＩＰ接続２９乃至３１により複数の相互接続ゲートウェイに接続されたプロキシ２８を含む。相互接続ゲートウェイは例えば、ＧＰＲＳ端末からなるエンドポイント１５がＩＭＳネットワークに接続している間、これにＩＰアドレスを付与する役割を担うＧＧＳＮゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）３２、ＬＴＥ端末１６及び１７に同様のサービスを提供するＰＤＮ ＧＷゲートウェイ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）３３、及びＣＤＭＡ ２０００型の端末１８の３ＧＰＰ２ネットワーク２３を介した接続を提供するＰＤＳＮゲートウェイ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）３４、などである。

エンドポイント１５乃至２０のユーザは、それぞれのアクセスネットワークに接続してＩＭＳネットワーク１０へのＩＰ接続を要求した後に、ＩＭＳネットワーク１０のサービスにアクセスできるようになる。同様にエンドポイント同士でも、ＩＭＳネットワークを介し、例えばＶｏＩＰにより通信することができる。
ＩＭＳネットワーク１０によるエンドポイントの認証は、非公開識別子ＩＭＰＩによって可能となる。この非公開識別子ＩＭＰＩは一般的に、エンドポイント１５乃至２０に搭載されたＵＳＩＭ又はＩＳＩＭアプリケーション内に備わっている。

各エンドポイントはそれぞれ固有の非公開識別子を有する。ＩＭＳネットワーク１０へのアクセスを要求する際に、エンドポイントは保有するＩＭＰＩをネットワーク１０に送信する。そしてこれがネットワーク１０に（ＨＳＳという登録サーバ内で）認証されると、そのＩＭＰＩのプロファイル及びサブスクリプションに応じてアクセス権が付与される。ＩＭＳネットワークは特にユーザへの課金やセッション制御の手続きを行なう。

またエンドポイント１５乃至２０はそれぞれ、ユーザが他のユーザとの通信を要求及び受信したり、サービスにアクセスしたりできるようにする、少なくとも1つのＩＭＰＵ公開（つまり機密ではない）アドレスを含む。ＩＭＰＵは、ＩＥＴＦ ＲＦＣ ３２６１及びＩＥＴＦ ＲＦＣ ２３９６勧告で定義されるようなＳＩＰ ＵＲＩ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、統一資源識別子）の形式で表される。ＩＭＰＵアドレスは例えば以下の形式：

ｓｉｐ：ｍａｒｔｉｎ＠ｇｅｍａｌｔｏ．ｃｏｍ
において、又は電話番号の形式：
ｓｉｐ：０１２３４５６７８９＠ｇｅｍａｌｔｏ．ｉｍｓ．ｃｏｍ
において表される。

一方、非公開アドレスＩＭＰＩは、以下のような形式：
＜ｘｙｚ＞＠ｇｅｍａｌｔｏ．ｃｏｍ
で表される（＜ｘｙｚ＞は任意の文字の連続である）。このＩＭＰＩ形式は、ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２４８６勧告に記載のネットワークアクセス識別子と呼ばれるものである。

ＩＭＰＵ及びＩＭＰＩは、通常、エンドポイントのＩＳＩＭアプリケーション内に記憶される。エンドポイントにＩＭＰＵを登録できるソフトウェアを具備することもできるが、そうでない場合、ＩＭＰＵを登録する権限はユーザにある。
エンドポイントがＩＳＩＭ及びＵＳＩＭアプリケーションのいずれも含まない場合、ＩＭＰＵ及びＩＭＰＩはエンドポイントのメモリに記憶される。

従来の実施形態では、ＩＳＩＭは例えばエンドポイントから着脱可能なＵＩＣＣチップカード上のセキュアエレメント内に記憶される。
ＵＩＣＣカードに１つ以上のＩＳＩＭ又はＵＳＩＭアプリケーションを備えることも可能である。同様に、セキュアエレメントをエンドポイントの一部とすることもできる。

ＩＭＰＩを識別し、それに含まれる機密を検証することでエンドポイントを認証した後、又は認証する間に、エンドポイントは保有するＩＭＰＵアドレスのうち１つをＩＭＳネットワーク１０のＨＳＳに送信する。これは、当該ＩＭＰＵアドレスをＩＭＳネットワーク１０のＨＳＳに登録し、ＩＭＳサービスを利用できるようにするためである。

本発明が解決しようとする課題は以下の通りである：非公開識別子は、例えば携帯端末に挿入されるチップカード内に含まれており、認証手続きの際に一度しかＨＬＲに送信されない。また前記非公開識別子の形式では、ＩＭＳネットワークがカードを直接アドレス指定することができない。
したがって、ネットワークがカードをアドレス指定し、例えばＯＴＡを介してデータを更新できるようにするためには、携帯端末がカードのＩＭＰＩをＩＭＰＵに類似のアドレスに修正しなくてはならない。これには携帯端末の修正と標準化が必要となる。

別の解決手法は、カード（又はＩＭＰＩを含むエンティティ）がＩＭＳネットワークへの登録手続きを管理するというものである。これはＨＳＳに登録された２つのエンティティを有することと等価であり、携帯端末は一方ではエンドポイントとして、他方ではカードとして機能する。

そのため、（ＨＳＳの）ＩＭＳネットワークレベルでプロキシと協働する、２つのＩＰｓｅｃ保護接続が確立できなくてはならないが、これはプロキシレベルのオーバーロードと、ＩＭＳネットワークの修正を伴う。ゆえにＩＭＳネットワークを管理するオペレータがこれらのプロキシをネットワークのレベルで追加しなければならず、これは更なる負担となってしまう。

本発明は、特に上記のような欠点の克服を目的とするものである。
より正確には、本発明の目的の１つは、ＩＭＳネットワーク上で１つの非公開識別子と関連付けられる、固定公開ＳＩＰアドレスを生成する方法を提供することで、非公開識別子ＩＭＰＩを漏洩することなく、ネットワークが前記非公開識別子を含むエンティティ（カード、セキュアエレメント、エンドポイント・・・）を直接アドレス指定できるようにすることである。

上記及び下記の目的は、ＩＭＳネットワーク上で非公開識別子に関連付けられた、固定公開ＳＩＰアドレスを生成する方法により達成される。この方法の特徴は、一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数を、前記非公開識別子に適用して、固定公開ＳＩＰアドレスを得ることにある。

本発明による方法は、特にＵＳＩＭ又はＩＳＩＭ型のアプリケーション内で実行される。
本発明の方法は、好ましくは前記ＩＭＳへのアクセスを可能とするセキュアエレメント内で実行される。
好ましい実施形態では、セキュアエレメントはチップカードからなる。
別の実施形態では、セキュアエレメントは、ＩＭＳネットワークへのアクセスを可能するのに不可欠な部分としてエンドポイントに含まれる。

本発明はＩＭＳネットワーク内のエレメント（ＨＳＳ）において実行できる。
本発明は、ＩＭＳネットワークにより、固定公開アドレスとは異なる少なくとも1つの公開アドレスを登録することにも関する。ＩＭＳネットワークは、技術仕様書、２００９年６月の３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２２８ V８．９．０に則して前記固定公開ＳＩＰアドレスを暗黙的に登録する手続きを行なう。
一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数は、好ましくはＳＨＡ−２５６である。

本発明のその他の特徴や利点は、後述する本発明の好ましい実施形態を読めば明らかとなる。これらの実施形態は例示的なもので限定するためのものではなく、添付の図面に関連している。
従来技術に関する図。 本発明による方法の動作を示す略図。

図２において、例えばＩＤ−０形式のチップカードは、携帯無線電話端末からなるエンドポイント４１に含まれている。
カード４０は、非公開識別子ＩＭＰＩを含むＩＳＩＭを備える。本発明では、一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数を、非公開識別子ＩＭＰＩに適用して、公開固定ＳＩＰアドレス（ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣと表記する）を得ることを提案する。

付与された１つのＩＭＰＩに、１つのＩＭＰＵ_ＵＩＣＣのみを対応させるため、関数Ｆは一対一対応の関数でなくてはならない。また関数Ｆは一方向性、即ち、ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣを取得しても、この取得情報からＩＭＰＩを推定することができないものである必要がある。これは、ＩＭＰＩを機密に保つためである。

さらに無衝突性という性質により、関数Ｆにより得たＩＭＰＵ_ＵＩＣＣを用いてＵＩＣＣカードを（下記のように）アドレス指定するときに、選択したＵＩＣＣを首尾よく指定でき、異なるＩＭＰＩを有する別のＵＩＣＣを指定しないことを確実にすることができる。
ＵＩＣＣの公開アドレスＩＭＰＵ_ＵＩＣＣは、関数Ｆを用いて、その非公開識別子ＩＭＰＩからＵＩＣＣ４０の内部で生成される。

好ましい実施形態において、関数Ｆは、例えばＳＨＡ−２５６などのＳＨＡ型ハッシュ関数である。ＳＨＡ−２５６関数を１２８ビットのブロックに適用すると、出力として２５６ビットのハッシュ値（英語で≪ｈａｓｈ≫）が得られる。
このような関数Ｆを用いると、オペレータが２^１２８の異なるＩＭＰＩを生成する場合、衝突の可能性は１である。参考までに、ＩＰＶ６アドレスは１６バイト、即ち１２８ビットである。したがって、「誕生日のパラドックス」の理論的議論を、無衝突性を保証するために用いると、ハッシュ関数の出力は２５６ビット以上でなくてはならない。

このようにＳＨＡ−２５６関数は、ＩＭＰＩのフォーマットをＩＭＰＵのフォーマットに変更するために、非常に適している。
関数Ｆのその他の候補としては、主に日本で使用されるＳＨＡ−１、ＳＨＡ−３、又はＲｉｐｅｎｄ−１６０がある。

前述の通りＵＩＣＣは、ＩＭＳネットワークにアクセスするために、カード４０が（そのＩＭＰＩにより）認証される間、又は認証された後に、携帯端末４１を介して公開ＩＭＰＵアドレスをＩＭＳネットワーク１０に送信する。ネットワーク１０は、特にユーザの全てのＩＭＰＩ及びＩＭＰＵを含む登録サーバＨＳＳ４２を含む。

本発明の方法は、この登録サーバ４２にも同様に適用される。登録サーバ４２は、ＵＩＣＣ４０の段階で使用する関数と同一の関数Ｆを用いて、保有する各種のＩＭＰＩから、ＳＩＰ ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣアドレスを結果物として算出する。そのため登録サーバ４２は、ＩＭＳネットワーク１０の加入者のＩＭＰＩ及びＩＭＰＵだけでなく、関数Ｆにより得られるＩＭＰＵ_ＵＩＣＣも含んでいる。

ＩＭＰＵを受信すると、登録サーバ４２は暗黙的な登録（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）として知られるオペレーションを実行する：暗黙的な登録は、加入者の公開アドレスＩＭＰＵに、同じ加入者の少なくとも1つの別の公開アドレスを関連付けることを特徴とする。

例えば、加入者が公開アドレスＩＭＰＵ_１をＨＳＳ４２に送信すると、ＨＳＳ４２はＩＭＰＵ_１アドレスだけでなく、当該加入者の別の公開アドレスであるＩＭＰＵ_ｉも登録する。なおｉは、[２，ｎ]（理論上ｎは無限大でありうる）に属する整数値である。例えばｎ＝２である場合、ＨＳＳ４２による公開アドレスＩＭＰＵ_１の登録は、同じ加入者のＩＭＰＵ_２及びＩＭＰＵ_３アドレスの暗黙的な（自動的な）登録をもたらす。

より正確には、ユーザのＩＭＰＵは暗黙的登録セット（ＩＲＳ）に編成されうる。ユーザがＩＲＳのうち１つのＩＭＰＵを登録すると、そのＩＲＳに含まれる他の全ての（規制されていない）ＩＭＰＵもネットワークに登録される。
登録手続きの間に、ユーザ端末は、登録手続きに関してネットワークに暗黙に登録されたＩＭＰＵセット一式について通知される。

すると端末はＩＭＰＵのうち１つを用いて出力通信を確立し、これらＩＭＰＵの１つからの入力通信を受信することを待機することができる。これに関する更なる情報については技術仕様書、２００９年６月付けの３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２２８ V８．９．０を参照されたい。

これに関して本発明は、（関数Ｆを含む）本発明によるＵＩＣＣを有する加入者の、1つ以上の公開アドレスＩＭＰＵと、当該加入者のＩＭＰＵ_ＵＩＣＣとを関連付けることを提案する。
そうすると加入者は、自分の公開アドレスのうち１つについて登録要求するだけで、自分のＵＩＣＣの公開アドレスに対応するアドレス、即ちＩＭＰＵ_ＵＩＣＣも登録できることになる。
こうしてＩＭＳネットワークは、例えばＯＴＡを介して加入者のＵＩＣＣを直接アドレス指定し、更新を行なうことができる。

ＩＭＰＩとＳＩＰ ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣアドレスとの関連付けは、ＨＳＳ４２においてオフライン時又はオンライン時に行なわれる：オフラインモードにおいて、ＨＳＳは複数の加入者の非公開識別子ＩＭＰＩからＳＩＰ ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣアドレスを算出し、これらをテーブル内で関連付ける。ＨＳＳは（認証要求時に）ＩＭＰＩを受信すると、その加入者のＩＭＰＩを認知して、上述の暗黙的な登録の手続きにより、加入者のＩＭＰＵの登録要求にあたり当該加入者に割り当てるべきＩＭＰＵ_ＵＩＣＣを事前に取得する。

接続モードでは、ＨＳＳは加入者のＩＭＰＩを受信し（関数Ｆを用いて）ＳＩＰ ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣアドレスを算出する。このＳＩＰ ＩＭＰＵ_ＵＩＣＣアドレスは、対応のＩＭＰＩと関連付けられて（最終的には、ＩＭＰＩを受信するたびにＩＭＰＵ_ＵＩＣＣを算出しなくて済むように）記憶される。
後者は、前記加入者の最初のＩＭＰＵ登録要求を受けて、暗黙的な登録により登録される。

エンドポイントにＩＳＩＭが含まれない場合、ＧＰＲＳネットワークは、ＵＳＩＭに含まれるＩＭＳＩ及びＭＳＩＳＤＮを用いて、一時的なＩＭＳ識別子（ＩＭＰＩ及びＩＭＰＵ）を生成する。
本発明はまた、前記一時的なＩＭＰＩがＩＭＰＵ_ＵＩＣＣの生成に使用されうる限り適用される。

本発明はエンドポイントがＵＩＣＣを有するか否かに関わらず適用される：ＩＳＩＭアプリケーションは、ＩＭＳネットワークに接続されインターネットにアクセスするポータブルコンピュータ（２０、図１）内に登録されうる。
ＵＳＢドングルなどのセキュアエレメントなども、ＵＩＣＣの代わりに用いることができる。

Claims (8)

1. ＩＭＳネットワーク（１０）上で１つの非公開識別子に関連付けられた固定公開ＳＩＰアドレスを生成する方法であって、一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数を前記非公開識別子に適用して前記固定公開ＳＩＰアドレスを得ることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、ＵＳＩＭ又はＩＳＩＭ型のアプリケーション内で実行されることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記ＩＭＳネットワーク（１０）へのアクセスを可能とするセキュアエレメント内で実行されることを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、前記セキュアエレメントがチップカードからなることを特徴とする方法。
5. 請求項３に記載の方法であって、前記セキュアエレメントが、前記ＩＭＳネットワーク（１０）へのアクセスを可能とする部分としてエンドポイントに含まれることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、ＩＭＳネットワーク（１０）のエレメント（ＨＳＳ）内で実行されることを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、２００９年６月付け３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２２８ V８．９．０の技術仕様書に則して、前記ＩＭＳネットワークが、前記固定公開ＳＩＰアドレスとは異なる少なくとも1つの公開アドレスを登録し、そして暗黙的な登録により前記固定公開ＳＩＰアドレスを登録することを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の方法であって、前記一対一対応で一方向性かつ無衝突性の関数がＳＨＡ−２５６であることを特徴とする方法。

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