JP2018514092A - セキュアなデバイスツーデバイス発見および通信のためのシステム、方法およびデバイス - Google Patents

Abstract

ユーザ機器（ＵＥ）が、直接通信要求をピアＵＥに送信するように構成されており、上記直接通信要求は、上記ＵＥの識別情報を認証する署名を含む。上記ＵＥは、上記ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの識別情報を認証するように構成されており、上記直接通信応答は、上記ピアＵＥの上記識別情報を認証する署名を含む。上記ピアＵＥからの上記直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの上記識別情報を認証することに応じて、上記ＵＥは上記ピアＵＥとの直接通信に参加するように構成される。

Description

［関連出願］
本願は、２０１５年３月１３日に出願された米国仮出願第６２／１３２，９７３号（整理番号Ｐ８２９２０Ｚ）に係る米国特許法第１１９条（ｅ）項に規定する利益を主張し、当該出願は本明細書に参照によりその全体が組み込まれる。

本開示は、デバイスツーデバイス通信に関し、より具体的には、セキュアなデバイスツーデバイス発見および通信に関する。

本明細書で開示される実施形態と整合する、ユーザ機器（ＵＥ）に通信サービスを提供するための通信システムを示す模式図である。

モデルＡ発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

モデルＢ発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

直接通信の確立のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

ＰＣ５プロトコルスタックを示す模式的ブロック図である。

ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームを示す模式的ブロック図である。

Ｓａｋａｉ−Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）アルゴリズムを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、モデルＡグループメンバ発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、モデルＢグループメンバ発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、モデルＡグループメンバ発見および直接通信リンク確立のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、モデルＢグループメンバ発見および直接通信リンク確立のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、直接通信のためのリンク確立のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、ＵＥ対ネットワークリレー発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、ＵＥ対ＵＥリレー発見のための例示的な呼び出しフローを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、ＵＥのコンポーネントを示す模式的ブロック図である。

本明細書で開示される実施形態と整合する、モバイルデバイスの模式図である。

本開示の実施形態と整合するシステムおよび方法についての詳細な説明を以下記載する。いくつかの実施形態が記載されるものの、本開示はいずれの実施形態にも限定されず、多数の代替例、修正例および均等技術を包含することを理解されたい。また、本明細書に開示の実施形態について十分な理解をもたらすべく、以下の詳細な説明には、多数の具体的内容が記載されているものの、いくつかの実施形態は、これらの具体的内容のうちの一部または全部を省いても実施可能である。さらに、わかりやすさの目的で、関連技術分野で既知の特定の技術内容については、本開示を不必要に曖昧にするのを回避すべく、詳細には記載していない。

無線モバイル通信技術は、ベースステーションとワイヤレスモバイルデバイスとの間でデータを送信するために、様々な規格およびプロトコルを使用する。無線通信システムの規格およびプロトコルとしては、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、業界団体ではＷｉＭＡＸ（登録商標）（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）として一般に知られている米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格、および業界団体ではＷｉＦｉ（登録商標）として一般に知られているＩＥＥＥ８０２．１１規格が含まれ得る。ＬＴＥシステムでの３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）においては、ベースステーションは、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）ノードＢ（一般に、進化型ノードＢ、拡張ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢとも表記される）と、ユーザ機器（ＵＥ）として知られるワイヤレスモバイルデバイスと通信するＥ−ＵＴＲＡＮ内の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）との組み合わせであってよい。ダウンリンク（ＤＬ）送信は、ベースステーション（すなわちｅＮＢ）からワイヤレスモバイルデバイス（すなわちＵＥ）への通信であってよく、アップリンク（ＵＬ）送信は、ワイヤレスモバイルデバイスからベースステーションへの通信であってよい。

図１は、通信サービスをＵＥ１０２に提供するための通信システム１００の一実施形態を示す。通信システム１００は、ｅＮＢ１０６を含むＥ‐ＵＴＲＡＮ１０４および進化型パケットコア（ＥＰＣ）１０８を含む。ＵＥ１０２は、任意のタイプの通信デバイスおよび／またはコンピューティングデバイスを含んでよい。例示的なＵＥ１０２には、電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ウルトラブックコンピュータ等が含まれる。ＵＥ１０２は、ＵＥ１０２上にインストールされ、そこで実行される複数のアプリケーションを含んでよく、当該アプリケーションは、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４および／またはＥＰＣ１０８を通じてデータを周期的に通信してよい。ＵＥ１０２は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ＬＴＥ、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ‐Ａ）等のような３ＧＰＰ規格を使用して通信するように構成されたデバイスを含んでよい。いくつかの実施形態において、ＵＥ１０２は、任意の他の無線通信規格に基づいて通信するように構成されたモバイルワイヤレスデバイスを含んでよい。

Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４は、ＵＥ１０２および複数の他のワイヤレスモバイルデバイスに対し、無線データアクセスを提供するように構成されている。Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４は、ＥＰＣ１０８を介して利用可能な無線データ、音声および／または他の通信を、ＵＥ１０２上にインストールされた複数のアプリケーションを含め、ＵＥ１０２に提供する。一実施形態において、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４は、ＵＥ１０２が使用可能な無線プロトコル等の無線プロトコルに従い動作する。ｅＮＢ１０６は、送信ポイントおよびＲＮＣ機能を実装してよい。ｅＮＢ１０６は、図示のようなＸ２インタフェースを介して互いに通信するように構成されている。

また、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４および／またはＥＰＣ１０８との通信に加え、ＵＥ１０２は、他のモバイル通信デバイスと直接通信してよい。近接度ベースのアプリケーションおよび近接サービス（ＰｒｏＳｅ）は、新たに出現したソーシャルテクノロジトレンドを代表する。近接度ベースの通信（本明細書において、デバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）通信、直接通信、１対１通信、またはピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信とも呼ばれる）は、ネットワークインフラストラクチャを使用する代わりにモバイルステーション間の直接通信を可能にすることで、ネットワークスループットを向上させる強力な技術であり、様々な用途を有している。例えば、Ｄ２Ｄは、ローカルソーシャルネットワーク、コンテンツ共有、位置ベースマーケティング、サービス広告、公共安全ネットワーク、モバイル対モバイルアプリケーションおよび他のサービスに対し提案されている。Ｄ２Ｄ通信は、コアネットワークまたはＲＡＮでの負荷の低減、直接且つ短い通信パスによるデータ速度の向上、公共安全の通信パスの提供、および他の機能の提供といったＤ２Ｄ通信の能力から関心を集めている。ＬＴＥにＰｒｏＳｅ能力を導入すると、３ＧＰＰ業界が、この発展市場にサービス提供し、同時にいくつかの公共安全サービスに関する差し迫ったニーズにサービス提供することが可能になるだろう。この組み合わせを用いると、もたらされるシステムは可能であれば、公共安全サービスと非公共安全サービスの両方に使用され得るので、規模の経済の利点を実現できる可能性がある。

モバイルデバイス間のこのような直接通信パスを実現するための様々な代替形態が存在する。一実施形態において、Ｄ２ＤエアインタフェースＰＣ５（すなわち、Ｄ２Ｄ通信のためのインタフェース）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉＦｉ（登録商標）等のあるタイプの短距離技術により実現されてよい。あるいは、周波数分割複信（ＦＤＤ）システムにおけるＵＬスペクトルおよび時分割複信（ＴＤＤ）システムにおけるＵＬサブフレーム等のＬＴＥのライセンススペクトルを再利用することによっても実現されてよい。

一実施形態において、本開示は、ｅＰｒｏＳｅ−Ｅｘｔと呼ばれる、近接サービスに関する３ＧＰＰリリース（Ｒｅｌ）１３の作業項目に関連する。３ＧＰＰテクニカルレポート（ＴＲ）２３．７１３およびＴＲ３３．３０３を参照されたい。リリース１２の一環として、３ＧＰＰは、１つの送信デバイスと一群の受信デバイスとの間の１対多のＰｒｏＳｅ直接通信のためのメカニズムを仕様化した。そのリリース１３の一環として、３ＧＰＰは、とりわけ公共安全使用のためのＰｒｏＳｅ直接発見サポートおよび１対１（１組のデバイス間）ＰｒｏＳｅ直接通信のためのサポートといった、公共安全機能に関する取り組みを継続している。ＰｒｏＳｅ直接発見のためのプロシージャは、ＴＲ２３．７１３の第６節に記載されている。ＰｒｏＳｅ強化に関する３ＧＰＰリリース１３の研究によると、３種類の公共安全発見（３ＧＰＰ ＴＲ２３．７１３を参照）が存在する。第１のものは、ＵＥ対ネットワークリレー発見、第２のものはグループメンバ発見、および第３のものはＵＥ対ＵＥリレー発見である。これら３種類の発見はすべて、モデルＡ（アナウンス／モニタ）またはモデルＢ（発見側／被発見側）のいずれかで実行されてよい。被発見側および被発見側ＵＥという用語は、それぞれターゲットまたはターゲットＵＥとしても呼ばれてよい。モデルＡプロシージャは、アナウンス側ＵＥによって周期的にブロードキャストされる単一のメッセージ（アナウンス）を含む。モデルＢプロシージャは、要請メッセージ（通常、ブロードキャストまたはグループキャストされる）および応答メッセージ（通常、ユニキャストされる）という２つのメッセージを用いて実行される。

後述の通り、図２中のモデルＡ（「私はここです」）を用いるグループメンバ発見および図３中のモデルＢ（そこにいるのは誰ですか？／あなたはそこにいますか？）を用いるグループメンバ発見に対する特定の事例用に、ＴＲ２３．７１１３の２つの呼び出しフローが図示される。

図２は、３ＧＰＰ ＴＲ２３．７１３の図６．１．２．３．１−１に基づくモデルＡ発見を用いるグループメンバ発見を示す。この例においては、５つのＵＥが示されている（ＵＥ‐１、ＵＥ‐２、ＵＥ‐３、ＵＥ‐４およびＵＥ‐５というラベルが付与）。呼び出しフローにおいて、アナウンス側ＵＥであるＵＥ‐１は、メッセージタイプ、発見タイプ、アナウンス側情報およびＰｒｏＳｅ ＵＥ識別子（ＩＤ）の指標を含む発見メッセージを送信する。図２中、メッセージタイプはアナウンスであり、発見タイプはグループメンバ発見であり、アナウンス側情報はアナウンス側ユーザに関する情報を含み、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤは直接通信のために使用されるリンクレイヤ識別子である。一実施形態において、アナウンス側情報はＭＡＣアドレスを含む。

図３は、３ＧＰＰ ＴＲ２３．７１３の図６．１．２．３．２−１に基づくモデルＢ発見を用いるグループメンバ発見を示す。この例においても、５つのＵＥが示されている（ＵＥ‐１、ＵＥ‐２、ＵＥ‐３、ＵＥ‐４およびＵＥ‐５というラベルが付与）。呼び出しフローにおいて、発見側ＵＥであるＵＥ‐１は、要請メッセージタイプ、グループメンバ発見タイプ、任意の被発見側（ターゲットのユーザまたはユーザグループ）に関する情報、発見側ユーザに関する発見側情報、およびＵＥ‐１のＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤを持つ発見メッセージを送信する。被発見側ＵＥのうちの１または複数は、発見応答メッセージで応答してよい。例えば、ＵＥ‐２およびＵＥ‐３は、応答メッセージタイプ、グループメンバ発見タイプ、それぞれのユーザの被発見側情報、およびそれぞれのＵＥのＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤを示すメッセージで応答する。一実施形態において、発見側情報はＭＡＣアドレスを含む。

図４は、ＴＲ２３．７１３の第７．１節に記載の１対１ＰｒｏＳｅ直接通信の確立のための呼び出しフローを示す。例えば、直接通信は、セキュア物理レイヤリンクまたはＰＣ５上のレイヤ‐２リンクを介して確立されてよい（ＴＲ２３．７１３の第７．１．２．１−１節を参照のこと）。呼び出しフローにおいて、ＵＥ‐１は、相互認証をトリガすべく、直接通信要求メッセージをＵＥ‐２に送信する。リンクイニシエータ（ＵＥ‐１）は、通信要求を送信するためには、ピア（ＵＥ‐２）のレイヤ‐２ ＩＤ、すなわち他方のレイヤＩＤを認識する必要がある点に留意されたい。一例として、リンクイニシエータは、まず発見プロシージャを実行することによって、または当該ピアを含むＰｒｏＳｅ１対多通信に既に参加済みであることによって、当該ピアのレイヤ‐２ ＩＤまたは物理レイヤＩＤを学習してよい。直接通信要求に応答して、ＵＥ‐２は相互認証のプロシージャを開始する。認証プロシージャが正常に完了すると、ＰＣ５上のセキュアリンクの確立が完了する。一実施形態において、直接通信要求メッセージは、ＰＣ５シグナリングプロトコルの一部であり、ＰＣ５シグナリングプロトコルのプロトコルスタックが図５に示されている。図５は、ＴＲ２３．７１３の図７．１．１．２−１に基づくＰＣ５シグナリングプロトコルスタックを示すブロック図である。この例は、２つのＵＥ（ＵＥ ＡとＵＥ Ｂ）間の通信を示す。ＰＣ５シグナリングプロトコルスタックは、物理（ＰＨＹ）レイヤ、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ、およびＰＣ５シグナリングプロトコルレイヤを含む。

現行では、公共安全使用のためのＰｒｏＳｅ直接発見および１対１ＰｒｏＳｅ直接通信の両方のセキュリティ詳細は仕様化されていない。現在のところ、ＰｒｏＳｅ直接発見メッセージのトランスポートオプションについてはまだ合意に至っていないが、本明細書の実施形態は、メッセージがＰＣ５シグナリングプロトコル、物理レイヤ等を介して搬送されることを想定している。

上記内容に鑑み、本開示は、ＰｒｏＳｅ直接発見および１対１ＰｒｏＳｅ直接通信の文脈におけるＩＤベースの暗号化およびキーの承諾の使用について説明する。ＵＥがネットワークカバレッジ圏外にある場合、すなわち、共通の信頼ルートがリアルタイムに利用できない場合に、公共安全使用のためのＰｒｏＳｅ直接発見およびＰｒｏＳｅ直接通信を使用する必要がある場合がある。一実施形態において、デジタル証明書またはＩＤベースの暗号化を使用して、２つのデバイス間のセキュアアソシエーション（すなわち、相互認証およびキーの承諾）を確立してよい。一実施形態において、ＰｒｏＳｅ直接発見および１対１ＰｒｏＳｅ直接通信の両方に対するセキュリティ解決手段は、次のＩＤベースの暗号化メカニズム、すなわち、「ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ：Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ−ｂａｓｅｄ Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅｌｅｓｓ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ−ｂａｓｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）」の署名スキーム、およびＳａｋａｉ−Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）アルゴリズムに依存する。ＥＣＣＳＩは、インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）リクエストフォーコメント（ＲＦＣ）６５０７に規定され、ＳＡＫＫＥアルゴリズムは、ＩＥＴＦ ＲＦＣ６５０８に規定され、送信者から受信者への共有秘密を交換するために使用される。一実施形態において、本開示は、ＰＣ５インタフェース（ＵＥ対ＵＥ）上での相互認証およびキーの承諾のためのメカニズムとして、それぞれＥＣＣＳＩ署名スキームおよびＳＡＫＫＥアルゴリズムの適用を提案する。いくつかの実施形態は、ＩＤベースの暗号化を使用する際における、ＰｒｏＳｅ直接発見および／またはＰｒｏＳｅ直接通信の一部として交換されるプロシージャおよびパラメータを開示する。

図６Ａは、メッセージ（Ｍ）が、ＩＤベースの暗号化を使用して、署名者によって署名され、その後、検証者によって検証されることを可能にするＥＣＣＳＩ署名スキームを示す模式的ブロック図である。一実施形態において、Ｍはヌルメッセージであってよい。署名者および検証者は、キー管理サービス（ＫＭＳ）と呼ばれる共通の信頼ルートを有する。ＫＭＳは、すべてのユーザによって知られているＫＭＳ公開認証キー（ＫＰＡＫ）を所有する。また、各ユーザは、公に知られている識別情報（例えば、図６Ａ中、ＩＤ＿ｓは、署名者の公開識別情報である）を有する。一実施形態において、ＥＣＣＳＩ署名スキームを使用すると、署名者が識別情報をアサートし、身元の証明（デジタル署名の形態で）を提供できるようになる。一実施形態において、検証者と署名者との間で唯一共通することは、検証者と署名者は、ＫＭＳへと追跡できる資格情報等の共通の信頼ルートが必要であることである。

メッセージにデジタル署名したい各ユーザは、秘密署名キー（ＳＳＫ）および公開検証トークン（ＰＶＴ）を含む一組の値についてＫＭＳに申請する必要がある。図６Ａを参照すると、署名者はＫＰＡＫ、ＳＳＫおよびＰＶＴパラメータを使用して、ＥＣＣＳＩ署名スキーム（ＲＦＣ６５０７）に記載のアルゴリズムに従いデジタル署名（ＳＩＧＮ）を生成する。ＰＶＴパラメータは秘密ではなく、ＳＩＧＮペイロード内にクリアテキストとして含まれてよいことに留意されたい。デジタル署名されたメッセージを受信すると、検証者は、ＫＰＡＫおよび署名者の公開識別情報（ＩＤ＿ｓ）を使用して、ＲＦＣ６５０７に記載の検証アルゴリズムを実行する。本明細書に開示される一実施形態において、ＫＰＡＫ、ＳＳＫおよびＰＶＴは、カバレッジ圏外の状況においてさえ、ＥＣＣＳＩ署名スキームが使用され得るように、リアルタイムではなく設定時にプロビジョニングされてよい。

図６Ｂは、ＩＤベースの暗号化を使用した、送信者と受信者との間での共有秘密キーの暗号化された交換を可能にするＳＡＫＫＥアルゴリズムを示す模式的ブロック図である。ここでも、送信者および受信者は、共通の信頼ルート（ＫＭＳ）を有する。ＫＭＳは、すべてのユーザによって知られているＫＭＳ公開キーを所有する。また、各ユーザは、公に知られている識別情報（例えば、図６Ｂ中、ＩＤ＿ｒは受信者の公開識別情報である）を有する。

メッセージの復号化をしたい各ユーザは、受信者の秘密キー（ＲＳＫ）について、ＫＭＳに申請する必要がある。図６Ｂを参照すると、送信者はＫＭＳ公開キーおよび受信者の公開識別情報（ＩＤ＿ｒ）を使用して、ＲＦＣ６５０８に記載のアルゴリズムに従い、共有秘密値（ＳＳＶ）をエンコーディングする。図６Ｂ中の暗号化されたペイロードは、ＳＡＫＫＥペイロードと呼ばれる。ＳＡＫＫＥペイロードを受信すると、受信者は、ＫＭＳ公開キー、ＲＳＫおよび受信者の公開識別情報（ＩＤ＿ｒ）を使用して、ＲＦＣ６５０８に記載の復号化アルゴリズムを実行する。一実施形態において、ＳＡＫＫＥアルゴリズムおよびペイロードは、デバイスまたはユーザが、任意の後続のデータの通信のために使用可能な秘密キーを交換できるようにする。例えば、ユーザまたはデバイスは、秘密キーをオンザフライ（その場）で生成でき、相手方と安全に共有できる。

一実施形態において、ＰＣ５上でのユーザ認証およびキーの承諾のための秘密キー交換に、ＥＣＣＳＩ署名スキームおよび／またはＳＡＫＫＥアルゴリズムを適用することを提案する。ＰｒｏＳｅ直接発見中または直接通信の確立中にセキュリティメカニズムが実行されるかどうか、およびモデルＡまたはモデルＢ発見が使用されるかどうか、の場合に適用可能ないくつかの実施形態が開示される。

一実施形態において、秘密キー交換のためにＥＣＣＳＩ署名スキームおよび／またはＳＡＫＫＥアルゴリズムを使用することを可能にすべく、ＵＥが共通の信頼ルート、ＫＭＳに依存することを前提とする。一実施形態において、ＫＭＳは、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ１０４またはＥＰＣ１０８に配置される、インターネット経由または別の場所においてアクセス可能なエンティティであってよい。一実施形態において、各ＵＥは、次の情報、すなわち、ＫＰＡＫ、ＳＳＫ、ＰＶＴ、ＫＭＳ公開キーおよびＲＳＫで構成される必要がある。また、各ＵＥは、文脈に応じて、「アナウンス側情報」「発見側情報」、「被発見側情報」（または代替的に、ターゲット情報）、または「ＵＥ‐ｘのユーザ情報」として使用される公開識別情報を使用できてよい。

いくつかの実施形態において、ＵＥは、ＥＣＣＳＩ署名およびＳＡＫＫＥキー交換の両方について、同一の公開識別情報（例えば、ユーザ識別情報）を使用することが前提とされている。この識別情報は、ＲＦＣ６５０９で規定されるガイドラインと互換性のある任意のフォーマットにエンコーディングされてよい一方、一実施形態では、当該識別情報は、固定部分（国際モバイル加入者ＩＤ（ＩＭＳＩ）、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、電話ＵＲＩ（ＴＥＬ ＵＲＩ）、ユーザ＠ドメインタイプのＵＲＩ等の形態における）と可変部分（タイムスタンプの形態における）との連結であることを前提とする。

図７は、モデルＡ（アナウンス）発見を使用した、アナウンス側ＵＥ７０２と複数のモニタリング側ＵＥ７０４、７０６、７０８との間のグループメンバ発見の一例を示す呼び出しフロー７００の図である。７１０において、アナウンス側ＵＥ７０２は、次のパラメータ設定、すなわち、タイプ＝アナウンス、発見タイプ＝グループメンバ発見、アナウンス側情報＝アナウンス側ＵＥ７０２のユーザに関する上位レイヤ情報（この情報は、図６Ａ中の署名者の識別子ＩＤ＿ｓを導き出すために使用されてよい）、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤ＝アナウンス側ＵＥ７０２のリンクレイヤＩＤ（ＰＣ５シグナリングプロトコルを使用してアナウンスメッセージを送信する際、当該ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤはＭＡＣフレームのソースレイヤ‐２ ＩＤフィールドにおいて搬送されてよい）、およびＳＩＧＮ＝アナウンスメッセージのＥＣＣＳＩ署名、を含む発見メッセージを周期的に送信する。署名は、メッセージ内のすべてのパラメータ、またはパラメータのサブセットに対し、計算されてよい。一実施形態において、署名は、最小限、アナウンス側情報パラメータに対し計算される。アナウンスメッセージを受信すると、モニタリング側ＵＥ７０４、７０６、７０８のうちの１または複数は、署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。検証試験に成功すると、１または複数のモニタリング側ＵＥ７０４、７０６、７０８は、それぞれのＵＥのユーザに対し、認証された識別情報（「アナウンス側情報」）を提示する。例えば、アナウンス側ＵＥ７０２が、ＵＥ７０４等のモニタリング側ＵＥを発見することを許容するオプションがユーザに付与されてよい。

図８は、モデルＢ発見を使用した、発見側ＵＥ８０２と複数の被発見側ＵＥ８０４、８０６、８０８との間のグループメンバ発見の一例を示す呼び出しフロー８００の図である。８１０において、近傍にいるグループメンバを発見したい発見側ＵＥ８０２は、次のパラメータ設定、すなわち、タイプ＝要請、発見タイプ＝グループメンバ発見、被発見側情報＝ターゲットユーザまたはユーザグループを識別する上位レイヤ情報、発見側情報＝発見側ＵＥ８０２のユーザに関する上位レイヤ情報（この情報は、図６Ａ中の署名者の識別子ＩＤ＿ｓを導き出すために使用されてよい）、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤ＝発見側ＵＥ８０２のリンクレイヤＩＤ（例えば、レイヤ‐２ ＩＤまたは物理レイヤＩＤ）（ＰＣ５シグナリングプロトコルを使用して、要請メッセージを送信する際、当該ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤは要請メッセージを搬送するＭＡＣフレームのソースレイヤ‐２ ＩＤフィールド内において搬送されてよい）、ＳＩＧＮ＝要請メッセージのＥＣＣＳＩ署名、を含む発見メッセージを送信する。署名は、メッセージ内のすべてのパラメータ、またはパラメータのサブセットに対し、計算されてよい。一実施形態において、署名は、最小限、発見側情報パラメータに対し計算される。

要請メッセージを受信すると、被発見側ＵＥ８０４、８０６、８０８のうちの１または複数は、被発見側情報パラメータを検査することによって、被発見側ＵＥがそのメッセージに関係があるかどうかをチェックする。被発見側ＵＥ８０４、８０６、８０８のうちの１または複数は、発見側ＵＥ８０２が実際に発見側情報に対応するかどうかを判断するために、署名ペイロードＳＩＧＮを検証してよい。検証試験に成功すると、被発見側ＵＥ８０４、８０６、８０８のうちの１または複数は、発見メッセージで応答してよい。具体的には、被発見側ＵＥ８０４は８１２において、被発見側ＵＥ８０６は８１４において、次のペイロードまたは設定、すなわち、タイプ、発見タイプ、被発見側情報、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤ、ＳＩＧＮおよびＳＡＫＫＥを含む発見応答メッセージで応答する。メッセージ８１２および８１４において、タイプは応答である。発見タイプは、グループメンバ発見である。被発見側情報は、それぞれの被発見側ＵＥのユーザを識別する上位レイヤ情報を含む。例えば、メッセージ８１２および８１４内の被発見側情報は、それぞれＵＥ８０４および８０６を識別する情報を含んでよい。この情報は、署名者の識別子ＩＤ＿ｓを導き出すために使用されてよい。メッセージ８１２および８１４内の被発見側情報は、メッセージ８１０内の被発見側情報とは異なってよいことに留意されたい。例えば、メッセージ８１０内の被発見側情報は、ターゲットのユーザグループを指してよい一方、メッセージ８１２および８１４内の被発見側情報は単一の被発見側ユーザを指してよい。

ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤは、それぞれの被発見側ＵＥ８０４、８０６のリンクレイヤＩＤを含む。例えば、応答メッセージを送信するためにＰＣ５シグナリングプロトコルが使用される場合、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤは応答メッセージを搬送するＭＡＣフレームのソースレイヤ‐２ ＩＤフィールド内において搬送されてよい。ＳＩＧＮは、応答メッセージのＥＣＣＳＩ署名を含む。署名は、メッセージ内のすべてのパラメータ若しくはパラメータのサブセットに対し計算されてよく、あるいは、被発見側情報パラメータのみに対し計算されてよい。ＳＡＫＫＥは、被発見側ＵＥ８０４、８０６によって生成されたＳＳＶを含み、ＳＳＶはＫＭＳ公開キーおよびそれぞれの被発見側ＵＥ８０４、８０６の公開識別情報を使用して、ＲＦＣ６５０８に記載のアルゴリズムに従いＳＡＫＫＥペイロードにエンコーディングされている。いくつかの実施形態において、ＳＡＫＫＥペイロードは随意である。ＳＡＫＫＥペイロードが含まれる場合、ＳＡＫＫＥペイロードまたはＳＳＶを使用して、発見側ＵＥ８０２と、それぞれの被発見側ＵＥ８０４、８０６との間で交換されるすべての将来のメッセージ（ＭＡＣフレーム等）を暗号化してよい。

図９は、アナウンス側ＵＥ９０２と複数のモニタリング側ＵＥ９０４、９０６、９０８との間のモデルＡグループメンバ発見に係る一例を示す呼び出しフロー９００の図であり、この後に、モニタリング側ＵＥ９０４との１対１ＰｒｏＳｅ直接通信のためのセキュアレイヤ‐２リンクの確立が続く。９１０において、アナウンス側ＵＥ９０２は周期的に発見メッセージを送信する。一実施形態において、発見メッセージは、次のパラメータ設定、すなわち、タイプ＝アナウンス、発見タイプ＝グループメンバ発見、アナウンス側情報＝アナウンス側ＵＥ９０２のユーザに関する上位レイヤ情報（この情報は、図６Ａ中の署名者の識別子ＩＤ＿ｓを導き出すために使用されてよい）、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤ＝アナウンス側ＵＥ９０２のレイヤ‐２ ＩＤ、およびＳＩＧＮ＝アナウンスメッセージのＥＣＣＳＩ署名、を含む。署名は、メッセージ内のすべてのパラメータ、またはパラメータのサブセットに対し、計算されてよい。一実施形態において、署名は、最小限、アナウンス側情報パラメータに対し計算される。

アナウンスメッセージを受信すると、モニタリング側ＵＥ９０４は、署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。検証試験に成功すると、モニタリング側ＵＥ９０４は、認証された識別情報（「アナウンス側情報」）をＵＥ９０４のユーザに提示する。ＵＥ９０４のユーザが、１対１ＰｒｏＳｅ直接通信のためのセキュアレイヤ‐２リンクを確立することを決定した場合、９１２において、ＵＥ９０４は、次のパラメータ、すなわち、ＵＥ９０４のユーザ情報、ＳＩＧＮおよびＳＡＫＫＥペイロードを含む直接通信要求メッセージを送信する。ＵＥ９０４のユーザ情報は、ＵＥ９０４のユーザに関する上位レイヤ情報を含む。この情報は、図６Ａ中の署名者の識別子ＩＤ＿ｓを導き出すために使用されてよい。ＳＩＧＮは、直接通信要求メッセージのＥＣＣＳＩ署名を含んでよい。署名は、メッセージ内のすべてのパラメータ、またはパラメータのサブセットに対し、計算されてよい。一実施形態において、署名は、最小限、ＵＥ９０４のユーザ情報パラメータに対し計算される。ＳＡＫＫＥペイロードは、ＵＥ９０４によって生成され、ＫＭＳ公開キーおよびアナウンス側ＵＥ９０２のユーザの公開識別情報（アナウンス側情報）を使用して、ＲＦＣ６５０８に記載のアルゴリズムに従い、ＳＡＫＫＥペイロードにエンコーディングされたＳＳＶを含む。

直接通信要求メッセージを受信すると、アナウンス側ＵＥ９０２は、署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。検証試験に成功すると、アナウンス側ＵＥ９０２は、認証された識別情報（「モニタリング側ＵＥのユーザ情報」）をＵＥ９０２のユーザに提示する。ＵＥ９０２のユーザが要求を受け取ることを決定した場合、９１４において、ＵＥ９０２は直接通信応答メッセージを送信する。直接通信応答メッセージは、９１２で受信されたＳＡＫＫＥペイロード内に含まれるＳＳＶから導き出されたキーを使用して暗号化される。別の実施形態においては、ＳＡＫＫＥペイロードは、９１２における直接通信要求の代わりに、９１４における直接通信応答に含まれてよい。この場合、９１４における直接通信応答は、ＳＳＶに基づいてまだエンコーディングされていなくてよい。

図１０は、発見側ＵＥ１００２と、複数の被発見側ＵＥ１００４、１００６、１００８との間のモデルＢグループメンバ発見に係る一例を示す呼び出しフロー１０００の図であり、この後に、１対１ＰｒｏＳｅ直接通信のためのセキュアレイヤ‐２リンクの確立が続く。１０１０において、発見側ＵＥ１００２は、発見要請メッセージを送信する。発見要請メッセージは、図８のメッセージ８１０に関し記載したものと同一のパラメータまたはその変形パラメータを含んでよい。１０１２において、被発見側ＵＥ１００４は発見応答メッセージを送信する。発見応答メッセージは、図８のメッセージ８１２に関し記載したものと同一のパラメータまたはその変形パラメータを含んでよい。応答メッセージ内にＳＡＫＫＥペイロードを含めることは随意であり、省略されてよいことに留意されたい。

発見応答メッセージ１０１２を受信すると、発見側ＵＥ１００２は、ＳＩＧＮペイロードをチェックする。検証試験に成功すると、被発見側ＵＥ１００４のユーザの認証された識別情報（被発見側情報）が、発見側ＵＥ１００２のユーザに提示される。発見側ＵＥ１００２のユーザが１対１通信に参加することを決定した場合、発見側ＵＥ１００２は、直接通信要求メッセージ１０１４を送信する。ＳＡＫＫＥペイロードが発見応答メッセージ１０１２内で受信されていた場合は、発見側ＵＥ１００２は、ＳＡＫＫＥペイロードを介して提供されるＳＳＶを使用し、直接通信要求メッセージを暗号化する。ＳＡＫＫＥペイロードが発見応答メッセージ１０１２内に含まれていなかった場合は、発見側ＵＥ１００２はＳＳＶを生成し、それをＳＡＫＫＥペイロードへとエンコーディングする。直接通信要求メッセージ１０１４の受信に応答して、１０１６において、被発見側ＵＥ１００４は、メッセージ１０１２またはメッセージ１０１４からのＳＡＫＫＥペイロード内に提供されるＳＳＶを使用して暗号化された直接通信応答メッセージで応答する。この後、発見側ＵＥ１００２および被発見側ＵＥ１００４は、セキュアな１対１のデバイスツーデバイス通信を実行してよい。

発見要請メッセージ１０１０の受信に応答して、被発見側ＵＥ１００６は、署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。検証試験に成功すると、被発見側ＵＥ１００６は、認証された識別情報（「発見側情報」）をＵＥ１００６のユーザに提示する。ＵＥ１００６のユーザが１対１ＰｒｏＳｅ直接通信のためのセキュアレイヤ‐２リンクを確立したい場合、ＵＥ１００６は、応答メッセージの送信を控えてよく、直接通信要求メッセージ１０１８に進んでよい。直接通信メッセージは、被発見側情報、ＳＩＧＮおよび／またはＳＡＫＫＥペイロードを含んでよい。ＳＡＫＫＥペイロードは、ＫＭＳ公開キーおよび発見側ＵＥ１００２の公開識別情報を使用してエンコーディングされたＳＳＶを含んでよい。

直接通信要求メッセージの受信に応答して、ＵＥ１００２は、署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。検証試験に成功すると、ＵＥ１００２は、認証された識別情報（「被発見側情報」）をＵＥ１００２のユーザに提示する。ＵＥ１００２のユーザが要求を受け取ることを決定した場合、ＵＥ１００２は、直接通信応答メッセージ１０２０を送信する。直接通信応答メッセージは、メッセージ１０１８からのＳＡＫＫＥペイロード内に含まれるＳＳＶから導き出されたキーを使用して暗号化される。代替的に、ＳＡＫＫＥペイロードは、１０１８における直接通信要求に含まれていなくてよく、代わりに１０２０における直接通信応答に含まれてよい。

図１１は、１対１ＰｒｏＳｅ直接通信のためのセキュアレイヤ‐２リンクの確立に係る一実施形態を示す呼び出しフロー１１００の図である。例えば、図１１の呼び出しフロー１１００は、セキュアでない発見（例えば、署名またはＳＳＶなし）の後に行われてよい。ＵＥ‐１ １１０２は、ＵＥ‐１ １１０２のユーザ情報、ＥＣＣＳＩ署名およびＳＡＫＫＥペイロードを含む直接通信要求メッセージ１１０６を送信する。直接通信要求メッセージの受信に応答して、ＵＥ‐２ １１０４は署名ペイロードＳＩＧＮを検証する。ＵＥ‐２ １１０４のユーザが要求を受け取ることを決定した場合、ＵＥ‐２ １１０４は、ＵＥ‐２ １１０４のユーザ情報およびＥＣＣＳＩ署名を含む直接通信応答メッセージ１１０８を送信する。１１０６において、直接通信要求がＳＡＫＫＥペイロードを含んでいなかった場合、直接通信応答メッセージ１１０８はさらにＳＡＫＫＥペイロードを含んでよい。１１０８における直接通信応答の後、ＵＥ‐１ １１０２およびＵＥ‐２ １１０４は、セキュアなデバイスツーデバイス通信に参加してよい。

上記の例に加え、本開示はまた、他のタイプのＤ２Ｄ発見および通信にも適用可能である。例えば、グループメンバ発見に加え、３ＧＰＰ ＴＲ２３．７１３は、ＰｒｏＳｅ ＵＥ対ネットワークリレー発見（第６．１．２．２節を参照）およびＰｒｏＳｅ ＵＥ対ＵＥリレー発見（第６．１．２．４節を参照）という他の２つのタイプの公共安全発見を規定する。グループメンバ発見に関する本明細書に記載の方法、デバイス、および他の教示は、ＵＥ対ネットワークリレー発見およびＵＥ対ＵＥリレー発見にも適用されてよい。

現在、ＰｒｏＳｅ ＵＥ対ネットワークリレー発見のためのメッセージは、アナウンス側、発見側または被発見側ＵＥのユーザに関する情報を含んでいない。それでも、上記の例示的なセキュリティ解決手段は適用可能であり、ＳＩＧＮペイロードを使用して、アナウンス側、発見側または被発見側ＵＥのユーザを認証することなく、メッセージ内容にデジタル署名してよいことに留意されたい。他方で、アナウンス側、発見側、または被発見側ＵＥのユーザを認証することが所望される場合、アナウンスメッセージ、要請メッセージおよび応答メッセージは、アナウンス側情報パラメータ、発見側情報パラメータおよび被発見側情報パラメータをそれぞれ含むように修正されてよい。

一実施形態において、デジタル信号が、発見信号またはメッセージとしての使用に利用可能でない可能性があるとき、または発見メッセージが限定的なサイズのみを有する可能性があるとき、図１１の例は、大きな有用性をもたらしてよい。故に、ＳＩＧＮまたはＳＡＫＫＥを提供するための直接通信セッションの確立まで待機することで、セキュアなまたは認証された発見なしのセキュアＤ２Ｄ通信を可能にしてよい。他方で、ユーザが発見要請に応答する、または直接通信要求を提供する前であっても、識別情報が検証され得るので、発見中に署名が提供され得る実施形態は有利であってよい。一実施形態において、署名は、アサートされた識別情報なしに提供されてよい。この場合、身元の証明は利用不可であろうが、メッセージの整合性のみが検証されてよい。

図１２は、モデルＢ発見を用いる、発見側ＵＥ１２０２と、複数の被発見側ＵＥ１２０４、１２０６、１２０８、１２１０との間の拡張されたＵＥ対ネットワークリレー発見の一例を示す呼び出しフロー１２００の図である。図１２は、一実施形態による、ＴＲ２３．７１３の図６．１．２．２．２．１を修正したものを示す。１２１２において、発見側ＵＥ１２０２は、発見メッセージタイプ、発見タイプ、地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）ＩＤ、接続情報、ＰｒｏＳｅ ＵＥ ＩＤ、発見側情報およびＳＩＧＮを含む要請メッセージを送信する。呼び出しフロー１２００は、要請メッセージ１２１２が発見側情報およびＳＩＧＮペイロードを含むように拡張されていると意味において、拡張されたＵＥ対ネットワークリレー発見を示す点に留意されたい。１２１４および１２１６において、ＵＥ１２０４および１２０６は、発見メッセージタイプ、発見タイプ、ＰＬＭＮ ＩＤ、接続情報、ＰｒｏＳｅリレーＵＥ ＩＤ、状態、発見側情報、ＳＩＧＮおよびＳＡＫＫＥペイロードを含む発見応答メッセージを送信する。呼び出しフロー１２００は、応答メッセージ１２１４および１２１６が、発見側情報、ＳＩＧＮペイロードおよびＳＡＫＫＥペイロードを含むように拡張されていると意味において、さらに拡張されたＵＥ対ネットワークリレー発見を示す点に留意されたい。

ＵＥ対ＵＥリレー発見に関しては、標準のＰｒｏＳｅ ＵＥ対ＵＥリレー発見のためのメッセージは、アナウンス側、発見側または被発見側ＵＥのユーザに関する情報を既に含んでいる。故に、上記のセキュリティ解決手段は、ＳＩＧＮおよび／またはＳＡＫＫＥペイロードを発見メッセージに追加することによって適用可能である。図１３は、モデルＢ発見を用いる、ＵＥ‐１ １３０２と、ＵＥ‐Ｒ １３０４と、ＵＥ‐２ １３０６との間の拡張されたＵＥ対ネットワークリレー発見の一例を示す呼び出しフロー１３００の図である。図１３は、一実施形態による、ＴＲ２３．７１３の図６．１．２．４．２．１を修正したものを示す。特に、メッセージ１３１２がサインを含むように修正され、メッセージ１３１４がＳＩＧＮおよびＳＡＫＫＥペイロードを含むように修正されている。しかしながら、ＵＥ対ＵＥリレー発見は、グループメンバ発見の前の実行（図１３中の１３０８および１３１０におけるプロシージャを参照）に依存することにも留意されたい。グループメンバ発見中にセキュリティアソシエーションが確立された場合、ステップ１３１２および１３１４は暗号化モードで実行されてよく、この場合、ＳＩＧＮおよびＳＡＫＫＥペイロードの使用は必要ではない。

一実施形態において、ＵＥまたは他のモバイル通信デバイスは、図１〜１３に示されるＵＥのうちの任意のものとして選択的に動作するように構成されてよい。例えば、現在の無線環境、ＵＥのユーザのニーズまたは他の可変要素に応じ、ＵＥは場合によっては、発見側ＵＥ、アナウンス側ＵＥ、モニタリング側ＵＥまたは被発見側ＵＥとして動作してよい。故に、単一のＵＥは、本明細書に開示の機能または方法のうちの任意のものを実装するように構成された回路、コンピュータ可読コード等を含んでよい。

一例示的実施形態によると、第１のＵＥは、第２のＵＥを発見し且つ直接リンク上での第２のＵＥとのセキュリティアソシエーションを確立するように構成される。セキュリティアソシエーションの確立後、第１のＵＥは、第２のＵＥとの１対１通信に参加するように構成される。一実施形態において、セキュリティアソシエーションは、第１のＵＥと第２のＵＥとの間の相互認証および／または共通のキーマテリアルの承諾を含む。一実施形態において、相互認証は、ＥＣＣＳＩ署名スキームを使用する。一実施形態において、ＥＣＣＳＩ署名ペイロードおよびＵＥ識別子が、ＰｒｏＳｅ直接発見メッセージ（アナウンス、要請、または応答）内に含まれる。一実施形態において、ＥＣＣＳＩ署名ペイロードおよびＵＥ識別子は、セキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのシグナリングメッセージ（直接通信要求または直接通信応答）内に含まれる。一実施形態において、共通のキーマテリアルは、第１のＵＥまたは第２のＵＥによって生成され、ＳＡＫＫＥスキームを使用して他方のＵＥに伝達される。一実施形態において、共通のキーマテリアルは、ＰｒｏＳｅ直接発見メッセージ（例えば、応答）内のＳＡＫＫＥペイロードとして含まれる。一実施形態において、共通のキーマテリアルは、セキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのシグナリングメッセージ（直接通信要求、直接通信応答）内のＳＡＫＫＥペイロードとして含まれる。

図１４を参照すると、ＵＥ１４００の一実施形態に係る模式的ブロック図が示されている。ＵＥ１４００は、本明細書に開示のＵＥのうちの任意のものの機能を実行可能であってよい。例えば、ＵＥ１４００は、発見側ＵＥ、被発見側ＵＥ、アナウンス側ＵＥ、モニタリング側ＵＥ、または本開示に図示若しくは記載された任意の他のＵＥとして動作可能であってよい。ＵＥ１４００は、発見コンポーネント１４０２、セッションコンポーネント１４０４、認証コンポーネント１４０６、セキュリティコンポーネント１４０８および通信コンポーネント１４１０を含む。一実施形態において、コンポーネント１４０２〜１４１０のうちの１または複数は、ＵＥ１４００のベースバンドプロセッサ等のプロセッサの回路として具現化される。例えば、ベースバンドプロセッサは、携帯電話、タブレット、またはＭＴＣデバイス等のＵＥ１４００とは別に販売または製造されてよく、ＵＥ１４００の一部として含まれてよい。ＵＥ１４００またはプロセッサは、コンポーネント１４０２〜１４１０の各々を実装するロジック、回路、コード等を含んでよい。

発見コンポーネント１４０２は、１または複数の近接するＵＥを発見するように構成される。一実施形態において、発見コンポーネント１４０２は、アナウンスメッセージ、要請メッセージ、または応答発見メッセージ等の発見メッセージを送信または受信することによって、他のＵＥを発見するように構成される。一実施形態において、発見コンポーネント１４０２は、ソースモバイル通信デバイスの識別情報を認証する署名を含むデバイスツーデバイス発見メッセージを受信するように構成される。一実施形態において、発見コンポーネント１４０２は、ベースバンドプロセッサに対応するユーザの識別情報を認証するペイロードを含むメッセージをフォーマット化し、１または複数の近接するＵＥのうちの少なくとも１つに送信するように構成される。

セッションコンポーネント１４０４は、別のデバイスとの１対１ＰｒｏＳｅセッション等の直接通信セッションを確立するように構成される。一実施形態において、セッションコンポーネント１４０４は、直接通信要求を送信または受信するように構成される。一実施形態において、直接通信要求は、ＵＥ１４００とピアＵＥとの間のセキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのメッセージを含む。一実施形態において、セッションコンポーネント１４０４は、直接通信応答を送信または受信するように構成される。例えば、セッションコンポーネント１４０４は、直接通信要求の受信に応答して、直接通信応答を送信してよく、または直接通信要求の送信に応答して、直接通信応答を受信してよい。

一実施形態において、セッションコンポーネント１４０４は、例えば、図１４のＵＥ１４００等の送信側デバイスの識別情報を認証する署名を含む直接通信要求または直接通信応答をフォーマット化または準備するように構成される。一実施形態において、署名は、ＥＣＣＳＩ署名を含む。一実施形態において、直接通信応答はまた、ＵＥ１４００のユーザの識別情報を含んでもよい。故に、署名は、ＵＥ１４００のユーザが実際に、含まれる識別情報に対応するユーザであることを認証するために使用されてよい。同様に、セッションコンポーネント１４０４は、ＥＣＣＳＩ署名および送信側ＵＥに対応するユーザの識別情報のうちの１または複数を含む直接通信要求または直接通信応答を受信および／または処理するように構成されてよい。一実施形態において、直接通信要求または直接通信応答は、ＳＡＫＫＥペイロードを含むようにフォーマット化または準備されてよい。同様に、セッションコンポーネント１４０４は、ＳＡＫＫＥペイロードを含む直接通信要求メッセージまたは直接通信応答メッセージを受信するように構成されてよい。

認証コンポーネント１４０６は、少なくとも１つのピアＵＥのユーザの識別情報を認証するように構成される。例えば、認証コンポーネント１４０６は、ピアＵＥから受信されたメッセージに基づいて、ピアＵＥのユーザの識別情報を検証してよい。メッセージは、発見メッセージまたは直接通信要求メッセージまたは直接通信応答メッセージを含んでよい。一実施形態において、メッセージは、ピアＵＥのユーザの識別情報の認証に使用可能な署名を含む。例えば、メッセージは、本明細書に記載のＥＣＣＳＩ署名を含んでよい。一実施形態において、認証コンポーネント１４０６が、ピアＵＥが特定のユーザによって使用されていることを検証するために十分な情報を発見メッセージまたは直接通信要求若しくは直接通信応答内に有するように、メッセージは、ピアＵＥのユーザの識別情報の指標を含んでよい。一実施形態において、認証コンポーネント１４０６は、キー管理サービスから受信される公開認証キーに基づいて識別情報を検証してよい。一実施形態において、公開認証キーは、ＵＥ１４００がアクティブ化されているとき、またはネットワークカバレッジ内にあるとき、モバイルネットワークを介してアクセス可能なキー管理サービスから受信されてよい。一実施形態において、ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、ピアＵＥの識別情報を認証することに応答して、認証コンポーネント１４０６は次に、ＵＥ１４００が、ピアＵＥとの直接通信に参加することを許容してよい。

セキュリティコンポーネント１４０８は、ＵＥ１４００とピアＵＥとの間の通信を暗号化または復号化する。一実施形態において、セキュリティコンポーネント１４０８は、共通のキーマテリアルに基づいて、ピアＵＥとの通信を暗号化または復号化するように構成される。一実施形態において、共通のキーマテリアルは、共有秘密値を含む。一実施形態において、共有秘密値は、ＳＡＫＫＥスキームに基づいてセキュリティコンポーネント１４０８によって通信および承諾されてよい。例えば、セキュリティコンポーネント１４０８は、ＳＡＫＫＥペイロードにエンコーディングされた共有秘密値を受信または送信してよい。一実施形態において、共通のキーマテリアルは、直接通信要求または直接通信応答内のＳＡＫＫＥペイロードの一部として含まれる。一実施形態において、ＳＡＫＫＥペイロードは、要請、応答、またはアナウンスメッセージ等の発見メッセージ内に含まれる。一実施形態において、共通のキーマテリアルに承諾すると、セキュリティコンポーネント１４０８は、共通のキーマテリアルを使用して、ピアＵＥとの通信をエンコーディングまたはデコーディングしてよい。

通信コンポーネント１４１０は、ＵＥ１４００のための通信を実行するように構成される。例えば、通信コンポーネント１４０４は、１または複数の無線、アンテナ等を使用して、メッセージを送信または受信してよい。一実施形態において、通信コンポーネント１４１０は、他のコンポーネント１４０２〜１４０８の代理でメッセージを送信または受信してよい。一実施形態において、通信コンポーネント１４０４は、ピアモバイルデバイス、無線ネットワークのベースステーション、および／または任意の他の無線通信デバイスのうちの１または複数と通信するように構成される。

本明細書で使用されるとき、「回路」という用語は、１または複数のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、プロセッサ（共有、専用、またはグループ）および／またはメモリ（共有、専用、またはグループ）、組み合わせロジック回路、並びに／または記載の機能を提供する他の好適なハードウェアコンポーネントを指してよく、それらの一部であってよく、またはそれらを含んでよい。いくつかの実施形態において、回路は、１または複数のソフトウェアまたはファームウェアモジュール内に実装されてよく、または回路に関連する諸機能は、１または複数のソフトウェアまたはファームウェアモジュールによって実装されてよい。いくつかの実施形態において、回路は、ハードウェアにおいて少なくとも部分的に動作可能なロジックを含んでよい。

本明細書に記載の実施形態は、任意の好適に構成されたハードウェアおよび／またはソフトウェアを使用して、システムへ実装されてよい。図１５は、一実施形態のＵＥデバイス１５００の例示的なコンポーネントを示す。いくつかの実施形態において、ＵＥデバイス１５００は、少なくとも図示の通り共に連結されたアプリケーション回路１５０２、ベースバンド回路１５０４、無線周波数（ＲＦ）回路１５０６、フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）回路１５０８および１または複数のアンテナ１５１０を含んでよい。

アプリケーション回路１５０２は、１または複数のアプリケーションプロセッサを含んでよい。例えば、アプリケーション回路１５０２は、限定はされないが、１または複数のシングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサ等の回路を含んでよい。プロセッサは、汎用プロセッサおよび専用プロセッサ（例えば、グラフィックプロセッサ、アプリケーションプロセッサ等）の任意の組み合わせを含んでよい。プロセッサは、メモリ／ストレージに連結されてよく、および／またはメモリ／ストレージを含んでよく、およびプロセッサは、メモリ／ストレージ内に格納された、様々なアプリケーションおよび／またはオペレーティングシステムがシステム上で実行できるようにするための命令を実行するように構成されてよい。

ベースバンド回路１５０４は、限定はされないが、１または複数のシングルコアまたはマルチコアプロセッサ等の回路を含んでよい。ベースバンド回路１５０４は、ＲＦ回路１５０６の受信信号パスから受信されるベースバンド信号を処理し、ＲＦ回路１５０６の送信信号パスのためのベースバンド信号を生成するための１または複数のベースバンドプロセッサおよび／または制御ロジックを含んでよい。ベースバンド処理回路１５０４は、ベースバンド信号の生成および処理のために、並びにＲＦ回路１５０６の動作を制御するために、アプリケーション回路１５０２とやり取りしてよい。例えば、いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４は、第２世代（２Ｇ）ベースバンドプロセッサ１５０４ａ、第３世代（３Ｇ）ベースバンドプロセッサ１５０４ｂ、第４世代（４Ｇ）ベースバンドプロセッサ１５０４ｃ、および／または他の既存世代または開発中の若しくは将来開発されるべき世代（例えば、第５世代（５Ｇ）、６Ｇ等）の他のベースバンドプロセッサ１５０４ｄを含んでよい。ベースバンド回路１５０４（例えば、ベースバンドプロセッサ１５０４ａ〜ｄのうちの１または複数）は、ＲＦ回路１５０６を介して１または複数の無線ネットワークとの通信を可能にする様々な無線制御機能を処理してよい。無線制御機能としては、限定はされないが、信号変調／復調、エンコーディング／デコーディング、無線周波数偏移等が含まれてよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４の変調／復調回路は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、プリコーディング、および／またはコンステレーションマッピング／マッピング解除機能を含んでよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４のエンコーディング／デコーディング回路は、コンボリューション、テールバイティングコンボリューション、ターボ、ビタビ、および／または低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）エンコーダ／デコーダ機能を含んでよい。変調／復調およびエンコーダ／デコーダ機能の実施形態はこれらの例に限定されず、他の実施形態においては、他の好適な機能を含んでよい。

いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４は、例えば、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（ＥＵＴＲＡＮ）プロトコルの要素といったプロトコルスタックの要素を含んでよく、それらには例えば、物理（ＰＨＹ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）、無線リンク制御（ＲＬＣ）、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）および／または無線リソース制御（ＲＲＣ）要素が含まれる。ベースバンド回路１５０４の中央処理装置（ＣＰＵ）１５０４ｅは、ＰＨＹ、ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰおよび／またはＲＲＣレイヤのシグナリングのためのプロトコルスタックの要素を実行するように構成されてよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４は、１または複数のオーディオデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１５０４ｆを含んでよい。オーディオＤＳＰ １５０４ｆは、圧縮／圧縮解除およびエコーキャンセルのための要素を含んでよく、他の実施形態においては、他の好適な処理要素を含んでよい。ベースバンド回路１５０４の複数のコンポーネントが単一のチップまたは単一のチップセット内で好適に組み合わされてよく、またはいくつかの実施形態において、同一回路基板上に配置されてよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４およびアプリケーション回路１５０２の構成コンポーネントのうちの一部または全部が、例えばシステムオンチップ（ＳＯＣ）等の上に一緒に実装されてよい。

いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４は、１または複数の無線技術と互換性のある通信を提供してよい。例えば、いくつかの実施形態において、ベースバンド回路１５０４は、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（ＥＵＴＲＡＮ）および／または他の無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＷＭＡＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、または無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）との通信をサポートしてよい。ベースバンド回路１５０４が、２つ以上の無線プロトコルの無線通信をサポートするように構成されている実施形態は、マルチモードベースバンド回路と称されてよい。

ＲＦ回路１５０６は、非固体媒体を介して変調された電磁放射を使用する無線ネットワークとの通信を有効にしてよい。様々な実施形態において、ＲＦ回路１５０６は、無線ネットワークとの通信を容易にするためのスイッチ、フィルタ、増幅器等を含んでよい。ＲＦ回路１５０６は、受信信号パスを含んでよく、受信信号パスは、ＦＥＭ回路１５０８から受信されたＲＦ信号をダウンコンバートし、ベースバンド回路１５０４にベースバンド信号を提供するための回路を含んでよい。また、ＲＦ回路１５０６は、送信信号パスも含んでよく、送信信号パスは、ベースバンド回路１５０４によって提供されたベースバンド信号をアップコンバートし、ＲＦ出力信号を送信のためにＦＥＭ回路１５０８に提供するための回路を含んでよい。

いくつかの実施形態において、ＲＦ回路１５０６の受信信号パスは、ミキサ回路１５０６ａ、増幅回路１５０６ｂ、およびフィルタ回路１５０６ｃを含んでよい。ＲＦ回路１５０６の送信信号パスは、フィルタ回路１５０６ｃおよびミキサ回路１５０６ａを含んでよい。また、ＲＦ回路１５０６は、受信信号パスおよび送信信号パスのミキサ回路１５０６ａによる使用のために周波数を合成するシンセサイザ回路１５０６ｄも含んでよい。いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、シンセサイザ回路１５０６ｄによって提供される合成された周波数に基づいて、ＦＥＭ回路１５０８から受信されたＲＦ信号をダウンコンバートするように構成されてよい。増幅回路１５０６ｂは、ダウンコンバートされた信号を増幅するように構成されてよく、フィルタ回路１５０６ｃは、ダウンコンバートされた信号から不要な信号を除去して、出力ベースバンド信号を生成するように構成されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）またはバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であってよい。出力ベースバンド信号は、さらなる処理のためにベースバンド回路１５０４に提供されてよい。いくつかの実施形態において、出力ベースバンド信号は、ゼロ周波数のベースバンド信号であってよいが、これは要件ではない。いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、パッシブミキサを含んでよいが、本実施形態の範囲はこの点において限定はされない。

いくつかの実施形態において、送信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、シンセサイザ回路１５０６ｄによって提供される合成された周波数に基づいて、入力ベースバンド信号をアップコンバートして、ＦＥＭ回路１５０８のためのＲＦ出力信号を生成するように構成されてよい。ベースバンド信号は、ベースバンド回路１５０４によって提供されてよく、フィルタ回路１５０６ｃによってフィルタリングされてよい。フィルタ回路１５０６ｃは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を含んでよいが、本実施形態の範囲はこの点において限定はされない。

いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａおよび送信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、２または２より多いミキサを含んでよく、それぞれ直交ダウンコンバージョンおよび／または直交アップコンバージョン用に構成されてよい。いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａおよび送信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、２または２より多いミキサを含んでよく、イメージ除去（例えば、ハートレーイメージ除去）用に構成されてよい。いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａおよび送信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、それぞれダイレクトダウンコンバージョンおよび／またはダイレクトアップコンバージョン用に構成されてよい。いくつかの実施形態において、受信信号パスのミキサ回路１５０６ａおよび送信信号パスのミキサ回路１５０６ａは、スーパーヘテロダイン操作用に構成されてよい。

いくつかの実施形態において、出力ベースバンド信号および入力ベースバンド信号は、アナログベースバンド信号であってよいが、本実施形態の範囲はこの点において限定はされない。いくつかの代替的な実施形態においては、出力ベースバンド信号および入力ベースバンド信号は、デジタルベースバンド信号であってよい。これらの代替的な実施形態においては、ＲＦ回路１５０６は、アナログ‐デジタルコンバータ（ＡＤＣ）およびデジタル‐アナログコンバータ（ＤＡＣ）回路を含んでよく、ベースバンド回路１５０４は、ＲＦ回路１５０６と通信するためのデジタルベースバンドインタフェースを含んでよい。

いくつかのデュアルモードの実施形態においては、各スペクトルの信号を処理するために、別個の無線ＩＣ回路が設けられてよいが、本実施形態の範囲はこの点において限定はされない。

いくつかの実施形態において、シンセサイザ回路１５０６ｄは、フラクショナル‐ＮシンセサイザまたはフラクショナルＮ／Ｎ＋１シンセサイザであってよいが、他のタイプの周波数シンセサイザが好適であってよいように、本実施形態の範囲はこの点において限定はされない。例えば、シンセサイザ回路１５０６ｄは、デルタ‐シグマシンセサイザ、周波数逓倍器、または周波数分周器を用いる位相ロックループを持つシンセサイザであってよい。

シンセサイザ回路１５０６ｄは、周波数入力および分周器制御入力に基づき、ＲＦ回路１５０６のミキサ回路１５０６ａによる使用のために出力周波数を合成するように構成されてよい。いくつかの実施形態において、シンセサイザ回路１５０６ｄは、フラクショナルＮ／Ｎ＋１シンセサイザであってよい。

いくつかの実施形態において、周波数入力は電圧制御発振器（ＶＣＯ）によって提供されてよいが、それは要件ではない。分周器制御入力は、所望の出力周波数に応じて、ベースバンド回路１５０４またはアプリケーション回路１５０２のいずれかによって提供されてよい。いくつかの実施形態において、分周器制御入力（例えば、Ｎ）は、アプリケーション回路１５０２によって示されるチャネルに基づき、ルックアップテーブルから決定されてよい。

ＲＦ回路１５０６のシンセサイザ回路１５０６ｄは、分周器、遅延ロックループ（ＤＬＬ）、マルチプレクサ、および位相アキュムレータを含んでよい。いくつかの実施形態において、分周器は、デュアルモジュラス分周器（ＤＭＤ）であってよく、位相アキュムレータは、デジタル位相アキュムレータ（ＤＰＡ）であってよい。いくつかの実施形態において、ＤＭＤは、入力信号をＮまたはＮ＋１（例えば、キャリーアウトに基づく）のいずれかで分周して、分数分周比をもたらすように構成されてよい。いくつかの例示的な実施形態においては、ＤＬＬは、カスケードされた調整可能な遅延素子のセット、位相検出器、チャージポンプ、およびＤタイプフリップ‐フロップを含んでよい。これらの実施形態において、遅延素子は、ＶＣＯ期間をＮｄの等しい位相パケットに分割するように構成されてよく、ここでＮｄは遅延ラインの遅延素子の数である。このように、ＤＬＬは、遅延ラインによる合計遅延が１ＶＣＯサイクルであることを保証することに寄与すべく、負のフィードバックを提供する。

いくつかの実施形態において、シンセサイザ回路１５０６ｄは、出力周波数としてキャリア周波数を生成するように構成されてよい一方、他の実施形態においては、出力周波数はキャリア周波数の倍数であってよく（例えば、キャリア周波数の２倍、キャリア周波数の４倍）、出力周波数を直交発生器および分周回路と併用して、キャリア周波数において互いに対して複数の異なる位相を持つ多重信号を生成してよい。いくつかの実施形態において、出力周波数は、ＬＯ周波数（ｆＬＯ）であってよい。いくつかの実施形態において、ＲＦ回路１５０６は、ＩＱ／極座標変換器を含んでよい。

ＦＥＭ回路１５０８は、受信信号パスを含んでよく、受信信号パスは、１または複数のアンテナ１５１０から受信されたＲＦ信号を処理し、受信された信号を増幅し、受信された信号を増幅したものをＲＦ回路１５０６に対しさらなる処理のために提供するように構成された回路を含んでよい。また、ＦＥＭ回路１５０８は、送信信号パスも含んでよく、送信信号パスは、ＲＦ回路１５０６によって提供される送信のための信号を、１または複数のアンテナ１５１０のうちの１または複数による送信のために、増幅するように構成された回路を含んでよい。

いくつかの実施形態において、ＦＥＭ回路１５０８は、送信モード処理および受信モード処理間を切り替えるＴＸ／ＲＸスイッチを含んでよい。ＦＥＭ回路１５０８の受信信号パスは、受信されたＲＦ信号を増幅し、増幅された受信ＲＦ信号を出力（例えば、ＲＦ回路１５０６への）として提供するための低雑音増幅器（ＬＮＡ）を含んでよい。ＦＥＭ回路１５０８の送信信号パスは、入力ＲＦ信号（例えば、ＲＦ回路１５０６によって提供された）を増幅するためのパワーアンプ（ＰＡ）、および後続の送信（例えば、１または複数のアンテナ１５１０のうちの１または複数による）のためにＲＦ信号を生成するための１または複数のフィルタを含んでよい。

いくつかの実施形態において、ＵＥデバイス１５００は、例えば、メモリ／ストレージ、ディスプレイ、カメラ、センサおよび／または入／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース等の追加の要素を含んでよい。
［例］

以下の例は、さらなる実施形態に関する。

例１は、直接通信要求をピアＵＥに送信するように構成されたＵＥであり、上記直接通信要求は、上記ＵＥのユーザの識別情報を認証する第１の署名を含む。上記ＵＥは、上記ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの識別情報を認証する。上記直接通信応答は、上記ピアＵＥのユーザの上記識別情報を認証する第２の署名を含む。上記ピアＵＥからの上記直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの上記識別情報を認証することに応答して、上記ＵＥは上記ピアＵＥとの直接通信に参加する。

例２は、例１のＵＥを含み、上記ＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第１の署名および上記ピアＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第２の署名のうちの１または複数は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例３は、例１または２に係るＵＥを含み、上記直接通信要求および上記直接通信応答のうちの１または複数は、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間のセキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのメッセージを含む。

例４は、例１から３のいずれかに係るＵＥを含み、上記ＵＥはさらに、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間の通信のための共通のキーマテリアルに承諾するように構成され、上記共通のキーマテリアルは、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするために使用される。

例５は、例４のＵＥを含み、上記ＵＥは、上記共通のキーマテリアルを上記ピアＵＥに送信することによって、または、上記共通のキーマテリアルを上記ピアＵＥから受信することによって、上記共通のキーマテリアルに承諾するように構成され、上記共通のキーマテリアルは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）スキームに基づいて生成され、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間で通信される。

例６は、例５のＵＥを含み、上記共通のキーマテリアルは、上記直接通信要求または上記直接通信応答内のＳＡＫＫＥペイロードの一部として含まれる。

例７は、例１から６のいずれかに係るＵＥを含み、上記ＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第１の署名および上記ピアＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第２の署名のうちの１または複数は、メッセージ整合性保護のために、対応するメッセージ内の１または複数の他のパラメータに対し計算される。

例８は、ソースモバイル通信デバイスの識別情報を認証する署名を含むデバイスツーデバイス発見メッセージを受信するように構成された発見コンポーネントと、上記署名に基づいて、上記ソースモバイル通信デバイスの上記識別情報を検証し、共有秘密値を含むメッセージを送信または受信するように構成された認証コンポーネントと、を含む、モバイル通信デバイスである。上記モバイル通信デバイスは、さらに、上記共有秘密値を使用して、上記モバイル通信デバイスと上記ソースモバイル通信デバイスとの間の１または複数の通信を暗号化または復号化するように構成されたセキュリティコンポーネントを含む。

例９は、例８のモバイル通信デバイスを含み、上記デバイスツーデバイス発見メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１または複数を含む。

例１０は、例８または９のモバイル通信デバイスを含み、上記ソースモバイル通信デバイスの上記識別情報を認証する上記署名は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例１１は、例１０のモバイル通信デバイスを含み、上記認証コンポーネントは、キー管理サービスから受信される公開認証キーに基づいて、上記署名を検証するように構成される。

例１２は、例８から１１のいずれかに係るモバイル通信デバイスを含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）ペイロードを含み、上記ＳＡＫＫＥペイロードは、上記ＳＡＫＫＥスキームに基づきエンコーディングされた上記共有秘密値を含む。

例１３は、例１２のモバイル通信デバイスを含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、セキュア物理‐レイヤリンクの確立のための直接通信要求または直接通信応答を含む。

例１４は、例１２のモバイル通信デバイスを含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、発見メッセージを含む。

例１５は、例８から１５のいずれかに係るモバイル通信デバイスを含み、上記デバイスツーデバイス発見メッセージはさらに、上記ソースモバイル通信デバイスに対応するユーザ識別情報を含み、上記認証コンポーネントは、上記署名に基づき、上記ユーザ識別情報を検証するように構成される。

例１６は、１または複数の近接するユーザ機器（ＵＥ）を発見し、ベースバンドプロセッサに対応するユーザの識別情報を認証するペイロードを含むメッセージをフォーマット化し、上記１または複数の近接するＵＥのうちの少なくとも１つに送信し、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つのユーザの識別情報を認証し、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つと直接通信する、ロジックを備える、ベースバンドプロセッサである。

例１７は、例１６のベースバンドプロセッサを含み、上記ペイロードを含む上記メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１つを含む。

例１８は、例１６のベースバンドプロセッサを含み、上記メッセージは、上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥと、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つとの間の直接通信を確立するためのメッセージを含む。

例１９は、例１６から１８のいずれかに係るベースバンドプロセッサを含み、上記ロジックはさらに、上記少なくとも１つの近接するＵＥと上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信のための秘密キーを判断するように構成され、上記ロジックは、上記秘密キーに基づいて、上記少なくとも１つの近接するＵＥと上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするように構成される。

例２０は、例１６から１９のいずれかに係るベースバンドプロセッサを含み、上記ペイロードは、上記ベースバンドプロセッサに対応する上記ユーザの上記識別情報およびＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例２１は、ユーザ機器（ＵＥ）から直接通信要求をピアＵＥに送信する段階を含む方法である。上記直接通信要求は、上記ＵＥのユーザの識別情報を認証する第１の署名を含む。方法はまた、上記ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの識別情報を認証する段階を含む。上記直接通信応答は、上記ピアＵＥのユーザの上記識別情報を認証する第２の署名を含む。上記ピアＵＥからの上記直接通信応答を処理して、上記ピアＵＥの上記識別情報を認証することに応答して、方法はさらに、上記ピアＵＥとの直接通信に参加する段階を含む。

例２２は、例２１の方法を含み、上記ＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第１の署名および上記ピアＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第２の署名のうちの１または複数は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例２３は、例２１または２２に係る方法を含み、上記直接通信要求および上記直接通信応答のうちの１または複数は、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間のセキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのメッセージを含む。

例２４は、例２１から２３のいずれかに係る方法を含み、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間の通信のための共通のキーマテリアルに承諾する段階をさらに備え、上記共通のキーマテリアルは、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするために使用される。

例２５は、例２４の方法を含み、上記共通のキーマテリアルを上記ピアＵＥに送信する段階または上記共通のキーマテリアルを上記ピアＵＥから受信する段階をさらに備え、上記共通のキーマテリアルは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）スキームに基づいて生成され、上記ＵＥと上記ピアＵＥとの間で通信される。

例２６は、例２５の方法を含み、上記共通のキーマテリアルを上記直接通信要求または上記直接通信応答内のＳＡＫＫＥペイロードの一部として含める段階をさらに備える。

例２７は、例２１から２６のいずれかに係る方法を含み、上記ＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第１の署名および上記ピアＵＥの上記ユーザの上記識別情報を認証する上記第２の署名のうちの１または複数を、メッセージ整合性保護のために、１または複数の他のパラメータに対し計算する段階をさらに備える。

例２８は、ソースモバイル通信デバイスの識別情報を認証する署名を含むデバイスツーデバイス発見メッセージを受信する段階と、上記署名に基づいて上記ソースモバイル通信デバイスの上記識別情報を検証する段階と、共有秘密値を含むメッセージを送信または受信する段階と、上記共有秘密値を使用して、上記ソースモバイル通信デバイスへのまたは上記ソースモバイル通信デバイスからの１または複数の通信を暗号化または復号化する段階と、を備える方法である。

例２９は、例２８の方法を含み、上記デバイスツーデバイス発見メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１または複数を含む。

例３０は、例２８または２９の方法を含み、上記ソースモバイル通信デバイスの上記識別情報を認証する上記署名は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例３１は、例３０の方法を含み、キー管理サービスから受信される公開認証キーに基づき、上記署名を検証する段階をさらに備える。

例３２は、例２８から３１のいずれかに係る方法を含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）ペイロードを含み、上記ＳＡＫＫＥペイロードは、上記ＳＡＫＫＥスキームに基づきエンコーディングされた上記共有秘密値を含む。

例３３は、例３２の方法を含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、セキュア物理‐レイヤリンクの確立のための直接通信要求または直接通信応答を含む。

例３４は、例３２の方法を含み、上記共有秘密値を含む上記メッセージは、発見メッセージを含む。

例３５は、例２８から３４のいずれかに係る方法を含み、上記デバイスツーデバイス発見メッセージはさらに、上記ソースモバイル通信デバイスに対応するユーザ識別情報を含み、上記方法はさらに、上記署名に基づき上記ユーザ識別情報を検証する段階を含む。

例３６は、１または複数の近接するユーザ機器（ＵＥ）を発見する段階と、ベースバンドプロセッサに対応するユーザの識別情報を認証するペイロードを含むメッセージをフォーマット化して、上記１または複数の近接するＵＥのうちの少なくとも１つに送信する段階と、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つのユーザの識別情報を認証する段階と、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つと直接通信する段階と、を備える方法である。

例３７は、例３６の方法を含み、上記ペイロードを含む上記メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１つを含む。

例３８は、例３６または３７に係る方法を含み、上記メッセージは、上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥと、上記１または複数の近接するＵＥのうちの上記少なくとも１つとの間の直接通信を確立するためのメッセージを含む。

例３９は、例３６から３８のいずれかに係る方法を含み、上記少なくとも１つの近接するＵＥと、上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信のための秘密キーを判断する段階をさらに備え、上記ロジックは、上記秘密キーに基づいて、上記少なくとも１つの近接するＵＥと、上記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするように構成される。

例４０は、例３６から３９のいずれかに係る方法を含み、上記ペイロードは、上記ベースバンドプロセッサに対応する上記ユーザの上記識別情報およびＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む。

例４１は、例２１から４０のいずれかに記載された方法を実行するための手段を含む装置である。

例４２は、格納されたコンピュータ可読命令を有する少なくとも１つのコンピュータ可読記録媒体を含み、上記命令は実行時、例２１から４０のいずれかに記載された方法を実装する。

様々な技術、またはそれらのうちの特定の態様若しくは部分は、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ‐ＲＯＭ、ハードドライブ、非一時的コンピュータ可読記録媒体、または任意の他の機械可読記録媒体等の有形媒体に具現化されるプログラムコード（すなわち、命令）の形を取ってよく、プログラムコードがコンピュータ等の機械にロードされ、機械によって実行されると、当該機械は当該様々な技術を実施するための装置となる。プログラム可能なコンピュータ上でのプログラムコードの実行の場合、コンピューティングデバイスは、プロセッサ、プロセッサによって読み取り可能な記録媒体（揮発性および不揮発性のメモリおよび／またはストレージ素子を含む）、少なくとも１つの入力デバイス、および少なくとも１つの出力デバイスを含んでよい。揮発性および不揮発性のメモリおよび／またはストレージ素子は、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュドライブ、光ドライブ、磁気ハードドライブ、または電子データを格納するための別の媒体であってよい。また、ｅＮＢ（または他のベースステーション）およびＵＥ（または他のモバイルステーション）は、送受信機コンポーネント、カウンタコンポーネント、処理コンポーネントおよび／またはクロックコンポーネント若しくはタイマコンポーネントを含んでもよい。本明細書に記載の当該様々な技術を実装してよい、または利用してよい１または複数のプログラムは、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）、再利用可能なコントロール等を使用してよい。このようなプログラムは、コンピュータシステムと通信するために、高水準の手続き型プログラミング言語またはオブジェクト指向プログラミング言語で実装されてよい。しかしながら、必要に応じて、プログラムはアセンブリ言語または機械語で実装されてよい。いずれの場合であっても、言語は、コンパイル型または解釈型の言語であってよく、ハードウェア実装と組み合わされてよい。

本明細書に記載の多くの機能ユニットが、１または複数のコンポーネントとして実装されてよく、コンポーネントとは、それらの実装の独立性をより具体的に強調するために使用される用語であることを理解されたい。例えば、コンポーネントは、カスタムの超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路またはゲートアレイ、ロジックチップ等の既成の半導体、トランジスタ、または他の別個のコンポーネントを含むハードウェア回路として実装されてよい。また、コンポーネントはフィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイス等のようなプログラマブルハードウェアデバイスに実装されてもよい。

また、コンポーネントは、様々なタイプのプロセッサによる実行のために、ソフトウェアに実装されてもよい。実行可能なコードの識別されたコンポーネントは、例えば、コンピュータ命令の１または複数の物理ブロックまたは論理ブロックを含んでよく、それらは、例えば、オブジェクト、プロシージャまたは関数として編成されてよい。にも関わらず、識別されたコンポーネントの実行可能ファイルは、物理的に一緒に配置される必要はなく、異なる場所に格納された別個の命令を含んでよく、それらが論理的に一緒に結合されると当該コンポーネントを備え、当該コンポーネントの上記目的を達成する。

実際、実行可能なコードのコンポーネントは、単一の命令、または多数の命令であってよく、さらには、いくつかの異なるコードセグメントにわたり、異なるプログラムにわたり、いくつかのメモリデバイスにわたり、分散されてもよい。同様に、処理データは、本明細書においてコンポーネント内に識別および図示されてよく、任意の好適な形態に具現化されてよく、任意の好適なタイプのデータ構造内に編成されてよい。処理データは単一のデータセットとしてまとめられてよく、または、異なるストレージデバイスにわたることを含め、異なる場所にわたって分散されてよく、処理データは、少なくとも部分的には、システムまたはネットワーク上における単なる電子信号として存在してよい。コンポーネントは、所望の機能を実行するように動作可能なエージェントを含め、パッシブまたはアクティブであってよい。

本明細書にわたる「一例」という言及は、当該例に関し記載された特定の機能、構造または特徴が、本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。故に、本明細書中の様々な箇所における「一例において」という文言は、必ずしもすべてが、同一の実施形態について言及しているわけではない。

本明細書で使用されるとき、複数のアイテム、構造的要素、構成要素、および／または材料が便宜上、共通の一覧に提示されることがある。しかしながら、これらの一覧は、当該一覧の各部材は、別個且つ独自の部材として個別に識別されるもののように解釈されるべきである。故に、このような一覧の個別の部材はいずれも、反対の記載がない限り、共通グループに提示されていることのみに基づいて、同一の一覧の任意の他の部材の事実上の均等物であると解釈されるべきではない。また、本発明の様々な実施形態および実施例が本明細書において、それらの様々なコンポーネントの代替例と共に言及されることがある。このような実施形態、実施例および代替例は、事実上互いの均等物であると解釈されるべきではなく、本発明の別個且つ自律した典型例として解釈されるべきであると理解されたい。

上記内容は、明確にする目的である程度具体的に記載されているが、上記内容の原理から逸脱することなく、特定の変更および修正を加え得ることは自明であろう。本明細書に記載の処理および装置の両方を実装する多くの代替的な方法が存在することに留意されたい。従って、本実施形態は例示であり限定ではないものとして解釈されるべきであり、本発明は本明細書に記載の具体例に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲内およびその均等範囲において、修正が可能である。

本発明の基本原理から逸脱することなく、上記実施形態の詳細に対し、多くの変更を加え得ることは当業者の理解するところであろう。従って、本発明の範囲は、以降の特許請求の範囲によって専ら判断されるべきである。

Claims (25)

1. ユーザ機器（ＵＥ）であって、
   直接通信要求をピアＵＥに送信し、前記直接通信要求は前記ＵＥのユーザの識別情報を認証する第１の署名を含んでおり、
   前記ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、前記ピアＵＥの識別情報を認証し、前記直接通信応答は前記ピアＵＥのユーザの前記識別情報を認証する第２の署名を含んでおり、
   前記ピアＵＥからの前記直接通信応答を処理して、前記ピアＵＥの前記識別情報を認証することに応じて、前記ピアＵＥとの直接通信に参加する、ＵＥ。
2. 前記ＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第１の署名および前記ピアＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第２の署名のうちの１または複数は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む、請求項１に記載のＵＥ。
3. 前記直接通信要求および前記直接通信応答のうちの１または複数は、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間のセキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのメッセージを含む、請求項１に記載のＵＥ。
4. 前記ＵＥはさらに、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間の通信のための共通のキーマテリアルに承諾し、前記共通のキーマテリアルは、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするために使用される、請求項１から３のいずれか一項に記載のＵＥ。
5. 前記ＵＥは、前記共通のキーマテリアルを前記ピアＵＥに送信することによって、または、前記共通のキーマテリアルを前記ピアＵＥから受信することによって、前記共通のキーマテリアルに承諾し、前記共通のキーマテリアルは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）スキームに基づいて生成され、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間で通信される、請求項４に記載のＵＥ。
6. 前記共通のキーマテリアルは、前記直接通信要求または前記直接通信応答内のＳＡＫＫＥペイロードの一部として含まれる、請求項５に記載のＵＥ。
7. 前記ＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第１の署名および前記ピアＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第２の署名のうちの１または複数は、メッセージ整合性保護のために、対応するメッセージ内の１または複数の他のパラメータに対し計算される、請求項１から３のいずれか一項に記載のＵＥ。
8. ソースモバイル通信デバイスの識別情報を認証する署名を含むデバイスツーデバイス発見メッセージを受信するための発見コンポーネントと、
   認証コンポーネントであって、
   前記署名に基づいて、前記ソースモバイル通信デバイスの前記識別情報を検証し、
   共有秘密値を含むメッセージを送信または受信する、認証コンポーネントと、
   前記共有秘密値を使用して、モバイル通信デバイスと、前記ソースモバイル通信デバイスとの間の１または複数の通信を暗号化または復号化するためのセキュリティコンポーネントと、を備える、モバイル通信デバイス。
9. 前記デバイスツーデバイス発見メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１または複数を含む、請求項８に記載のモバイル通信デバイス。
10. 前記ソースモバイル通信デバイスの前記識別情報を認証する前記署名は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む、請求項８または９に記載のモバイル通信デバイス。
11. 前記認証コンポーネントは、キー管理サービスから受信される公開認証キーに基づいて前記署名を検証する、請求項１０に記載のモバイル通信デバイス。
12. 前記共有秘密値を含む前記メッセージは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）ペイロードを含み、前記ＳＡＫＫＥペイロードは、ＳＡＫＫＥスキームに基づきエンコーディングされた前記共有秘密値を含む、請求項８または９に記載のモバイル通信デバイス。
13. 前記共有秘密値を含む前記メッセージは、セキュア物理‐レイヤリンクの確立のための直接通信要求または直接通信応答を含む、請求項１２に記載のモバイル通信デバイス。
14. 前記共有秘密値を含む前記メッセージは、発見メッセージを含む、請求項１２に記載のモバイル通信デバイス。
15. 前記デバイスツーデバイス発見メッセージはさらに、前記ソースモバイル通信デバイスに対応するユーザ識別情報を含み、前記認証コンポーネントは、前記署名に基づき、前記ユーザ識別情報を検証する、請求項８または９に記載のモバイル通信デバイス。
16. １または複数の近接するユーザ機器（ＵＥ）を発見し、
    ベースバンドプロセッサに対応するユーザの識別情報を認証するペイロードを含むメッセージをフォーマット化して、前記１または複数の近接するＵＥのうちの少なくとも１つに送信し、
    前記１または複数の近接するＵＥのうちの前記少なくとも１つのユーザの識別情報を認証し、
    前記１または複数の近接するＵＥのうちの前記少なくとも１つと直接通信する、ロジックを備える、ベースバンドプロセッサ。
17. 前記ペイロードを含む前記メッセージは、発見アナウンスメッセージ、発見要請メッセージおよび発見応答メッセージのうちの１つを含む、請求項１６に記載のベースバンドプロセッサ。
18. 前記メッセージは、前記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥと、前記１または複数の近接するＵＥのうちの前記少なくとも１つとの間の直接通信を確立するためのメッセージを含む、請求項１６に記載のベースバンドプロセッサ。
19. 前記ロジックはさらに、前記少なくとも１つの近接するＵＥと前記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信のための秘密キーを判断し、前記ロジックは、前記秘密キーに基づいて、前記少なくとも１つの近接するＵＥと前記ベースバンドプロセッサに対応するＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングする、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のベースバンドプロセッサ。
20. 前記ペイロードは、前記ベースバンドプロセッサに対応する前記ユーザの前記識別情報およびＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のベースバンドプロセッサ。
21. ユーザ機器（ＵＥ）から直接通信要求をピアＵＥに送信する段階であって、前記直接通信要求は前記ＵＥのユーザの識別情報を認証する第１の署名を含む、送信する段階と、
    前記ピアＵＥからの直接通信応答を処理して、前記ピアＵＥの識別情報を認証する段階であって、前記直接通信応答は前記ピアＵＥのユーザの前記識別情報を認証する第２の署名を含む、認証する段階と、
    前記ピアＵＥからの前記直接通信応答を処理して、前記ピアＵＥの前記識別情報を認証することに応じて、前記ピアＵＥとの直接通信に参加する段階と、を備える、方法。
22. 前記ＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第１の署名および前記ピアＵＥの前記ユーザの前記識別情報を認証する前記第２の署名のうちの１または複数は、ＩＤベース暗号化のための楕円曲線ベースの証明書不要の署名（ＥＣＣＳＩ）の署名スキームに基づく署名を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記直接通信要求および前記直接通信応答のうちの１または複数は、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間のセキュアレイヤ‐２リンクの確立のためのメッセージを含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間の通信のための共通のキーマテリアルに承諾する段階をさらに備え、前記共通のキーマテリアルは、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間の通信をエンコーディングまたはデコーディングするために使用される、請求項２１に記載の方法。
25. 前記共通のキーマテリアルを前記ピアＵＥに送信する段階または前記共通のキーマテリアルを前記ピアＵＥから受信する段階をさらに備え、前記共通のキーマテリアルは、Ｓａｋａｉ‐Ｋａｓａｈａｒａキー暗号化（ＳＡＫＫＥ）スキームに基づいて生成され、前記ＵＥと前記ピアＵＥとの間で通信される、請求項２４に記載の方法。

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