JP2531354B2 - 認証方式 - Google Patents
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- H04L9/3271—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response
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- H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信システムの
認証方式に関するものである。
認証方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の認証方式は図７に示すように移動
局より親局（本発明の基地局と移動体制御装置を共に含
む装置に対応）が発信要求を受け付けた時点で、親局は
データベース（本発明のデータベースに対応）に対し、
識別番号（本発明の移動局識別番号に対応）を設定パラ
メータとして供給する。データベースは移動機認証情報
を親局に返送するので、親局は移動局に対しコールプロ
ッコ（ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ）信号を返答後、親局で発生
させた乱数を認証乱数として移動局に送出して認証要求
（本発明では認証演算要求に対応）を行い、移動局より
応答のあった認証応答に含まれる認証認証演算結果を得
る。
局より親局（本発明の基地局と移動体制御装置を共に含
む装置に対応）が発信要求を受け付けた時点で、親局は
データベース（本発明のデータベースに対応）に対し、
識別番号（本発明の移動局識別番号に対応）を設定パラ
メータとして供給する。データベースは移動機認証情報
を親局に返送するので、親局は移動局に対しコールプロ
ッコ（ＣＡＬＬ ＰＲＯＣ）信号を返答後、親局で発生
させた乱数を認証乱数として移動局に送出して認証要求
（本発明では認証演算要求に対応）を行い、移動局より
応答のあった認証応答に含まれる認証認証演算結果を得
る。
【０００３】親局はこの処理と別に移動局に送出した認
証乱数を移動機認証情報により親局内で認証演算を行
い、この認証演算結果と移動局より応答のあった認証応
答に含まれる認証演算結果を照合し、この照合結果が一
致した場合に認証確認がなされたと判断する。これは例
えばＰＭＴ信号方式として、電子情報通信学会発行の信
学技報（ＳＳＥ９２−７５）に記載されている。
証乱数を移動機認証情報により親局内で認証演算を行
い、この認証演算結果と移動局より応答のあった認証応
答に含まれる認証演算結果を照合し、この照合結果が一
致した場合に認証確認がなされたと判断する。これは例
えばＰＭＴ信号方式として、電子情報通信学会発行の信
学技報（ＳＳＥ９２−７５）に記載されている。
【０００４】一方、図８および図９に示すように、複数
の認証乱数とそれぞれの認証乱数に対応した複数の認証
演算結果を前もって格納しておき、これを認証が必要な
ときに１組の認証乱数と認証演算結果として取り出し、
移動局に対しその認証乱数を設定パラメータとして認証
演算要求を行い、応答のあった認証演算結果と格納して
あった認証演算結果を照合し、この照合結果が一致した
場合に認証確認がなされたと判断する方式も規定されて
いる。
の認証乱数とそれぞれの認証乱数に対応した複数の認証
演算結果を前もって格納しておき、これを認証が必要な
ときに１組の認証乱数と認証演算結果として取り出し、
移動局に対しその認証乱数を設定パラメータとして認証
演算要求を行い、応答のあった認証演算結果と格納して
あった認証演算結果を照合し、この照合結果が一致した
場合に認証確認がなされたと判断する方式も規定されて
いる。
【０００５】これは文献（Security Related Network F
unction;Recommendation GSM 03.20Version:3.3.2 Dat
e:January 1991）に記載されており、具体的には図８に
おいてＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲが移動局の認証関連情報を
必要とするとき、ＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲはＨＬＲ／ＡＣ
に対しリクエスト（Security Related Infomatoin Requ
es）信号を送出する。
unction;Recommendation GSM 03.20Version:3.3.2 Dat
e:January 1991）に記載されており、具体的には図８に
おいてＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲが移動局の認証関連情報を
必要とするとき、ＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲはＨＬＲ／ＡＣ
に対しリクエスト（Security Related Infomatoin Requ
es）信号を送出する。
【０００６】ＨＬＲ／ＡＣはその信号を受信すると目的
とする移動局のＫｉ（本発明の認証情報に対応）とＨＬ
Ｒ／ＡＣ内で発生した複数の乱数ＲＡＮＤ（１、２、・
・・・ｎ）を入力パラメータとし、認証アルゴリズムＡ
３（本発明の認証アルゴリズムに対応）に使用し、複数
の認証演算結果ＳＲＥＳ（１、２、・・・・ｎ）を算出
する。その後、ＨＬＲ／ＡＣ内で発生した複数の認証乱
数と複数の認証演算結果はレスポンス（Authentication
Vector Response）信号の設定パラメータとしてＢＳ／
ＭＳＣ／ＶＬＲに応答される。
とする移動局のＫｉ（本発明の認証情報に対応）とＨＬ
Ｒ／ＡＣ内で発生した複数の乱数ＲＡＮＤ（１、２、・
・・・ｎ）を入力パラメータとし、認証アルゴリズムＡ
３（本発明の認証アルゴリズムに対応）に使用し、複数
の認証演算結果ＳＲＥＳ（１、２、・・・・ｎ）を算出
する。その後、ＨＬＲ／ＡＣ内で発生した複数の認証乱
数と複数の認証演算結果はレスポンス（Authentication
Vector Response）信号の設定パラメータとしてＢＳ／
ＭＳＣ／ＶＬＲに応答される。
【０００７】ＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲは受信した複数の乱
数と複数の認証演算結果を自己の記憶装置に格納する。
その後、移動局（本発明の移動局に対応）の認証が必要
となったときは図９に示す様な手順で認証動作を行う。
すなわちＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲは対象となる移動局の１
組の認証乱数ＲＡＮＤ（ｊ）および認証演算結果ＳＲＥ
Ｓ（ｊ）を選択し、ＲＡＮＤ（ｊ）を設定パラメータと
して移動局に対し認証要求（Authentication Request・
本発明の認証演算要求）信号を送出する。この時、移動
局は自己の有する認証鍵および認証乱数（ＲＡＮＤ
（ｊ））を入力パラメータとして認証演算を行い、ＢＳ
／ＭＳＣ／ＶＬＲに返す。ＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲは予め
選択したＳＲＥＳ（ｊ）と移動局より応答のあった認証
演算結果を照合し、この照合結果が一致した場合に認証
確認がなされたと判断する。
数と複数の認証演算結果を自己の記憶装置に格納する。
その後、移動局（本発明の移動局に対応）の認証が必要
となったときは図９に示す様な手順で認証動作を行う。
すなわちＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲは対象となる移動局の１
組の認証乱数ＲＡＮＤ（ｊ）および認証演算結果ＳＲＥ
Ｓ（ｊ）を選択し、ＲＡＮＤ（ｊ）を設定パラメータと
して移動局に対し認証要求（Authentication Request・
本発明の認証演算要求）信号を送出する。この時、移動
局は自己の有する認証鍵および認証乱数（ＲＡＮＤ
（ｊ））を入力パラメータとして認証演算を行い、ＢＳ
／ＭＳＣ／ＶＬＲに返す。ＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲは予め
選択したＳＲＥＳ（ｊ）と移動局より応答のあった認証
演算結果を照合し、この照合結果が一致した場合に認証
確認がなされたと判断する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な前者の認証方法では親局からデータベースへの発信情
報読出要求に対する応答として発信情報読出応答信号を
返し、その発信情報読出信号の設定パラメータ内に移動
機認証情報を含んでいるために、親局とデータベースと
の間に張られた通信回線で送受される信号を第三者が傍
受することあるいは、第三者がデータベースに対して情
報読出要求を送出することによって移動局番号（ＩＭＳ
Ｅ）と対応する移動機認証情報を第三者が知ることがで
きる恐れがあった。
な前者の認証方法では親局からデータベースへの発信情
報読出要求に対する応答として発信情報読出応答信号を
返し、その発信情報読出信号の設定パラメータ内に移動
機認証情報を含んでいるために、親局とデータベースと
の間に張られた通信回線で送受される信号を第三者が傍
受することあるいは、第三者がデータベースに対して情
報読出要求を送出することによって移動局番号（ＩＭＳ
Ｅ）と対応する移動機認証情報を第三者が知ることがで
きる恐れがあった。
【０００９】また後者の認証方法ではＢＳ／ＭＳＣ／Ｖ
ＬＲ内にＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲの関与する移動局毎に複
数の認証乱数と対応する複数の認証演算結果を蓄積する
記憶機能を有しなければならないという問題があった。
ＬＲ内にＢＳ／ＭＳＣ／ＶＬＲの関与する移動局毎に複
数の認証乱数と対応する複数の認証演算結果を蓄積する
記憶機能を有しなければならないという問題があった。
【００１０】本発明はこのような従来の課題を解決する
ためになされたもので、個々の移動局に対応した認証乱
数と認証演算結果をあらかじめ格納する手段を必要とせ
ず、かつ加入者認証の際、加入者の認証鍵をデータベー
スから引き出すことなく認証を行うようにしたものであ
る。
ためになされたもので、個々の移動局に対応した認証乱
数と認証演算結果をあらかじめ格納する手段を必要とせ
ず、かつ加入者認証の際、加入者の認証鍵をデータベー
スから引き出すことなく認証を行うようにしたものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明による認証方式は、移動局および基地局
以外の構成要素により発生させた乱数攪拌のための乱数
の種に基づいて認証乱数を発生して移動局に認証要求を
行い、移動局より送られる認証応答に含まれる認証演算
結果と、認証乱数と移動局識別番号を移動体制御装置に
送出する基地局と、基地局より送信された移動局識別番
号と認証乱数をデータベースに送信し得られた認証演算
結果と基地局より送信された認証演算結果を照合する移
動体制御装置と、認証に使用する認証鍵、受信した認証
乱数とその認証鍵とを入力として認証演算を行い、認証
結果を出力するデータベースとを備えている。
るために本発明による認証方式は、移動局および基地局
以外の構成要素により発生させた乱数攪拌のための乱数
の種に基づいて認証乱数を発生して移動局に認証要求を
行い、移動局より送られる認証応答に含まれる認証演算
結果と、認証乱数と移動局識別番号を移動体制御装置に
送出する基地局と、基地局より送信された移動局識別番
号と認証乱数をデータベースに送信し得られた認証演算
結果と基地局より送信された認証演算結果を照合する移
動体制御装置と、認証に使用する認証鍵、受信した認証
乱数とその認証鍵とを入力として認証演算を行い、認証
結果を出力するデータベースとを備えている。
【００１２】
【作用】移動局および基地局以外の構成要素により発生
させた乱数攪拌のための乱数の種に基づいて基地局にお
いて認証乱数を発生し、移動局に対し認証要求を行い、
認証乱数と認証対象識別番号と移動局より送られる認証
応答に含まれる認証演算結果を移動局制御装置に送出
し、移動体制御装置は受信した認証対象識別番号と、乱
数をデータベースに送信し、得られた認証演算結果と基
地局より受信した認証演算結果を照合することによって
認証を行う。
させた乱数攪拌のための乱数の種に基づいて基地局にお
いて認証乱数を発生し、移動局に対し認証要求を行い、
認証乱数と認証対象識別番号と移動局より送られる認証
応答に含まれる認証演算結果を移動局制御装置に送出
し、移動体制御装置は受信した認証対象識別番号と、乱
数をデータベースに送信し、得られた認証演算結果と基
地局より受信した認証演算結果を照合することによって
認証を行う。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例の各構成要素が有す
る情報および機構を示す構成図である。移動局１は通常
送信を行うことを意図するユーザによって所有され自己
の装置内に認証鍵５および基地局２より送られる認証乱
数と認証鍵５を入力パラメータとして認証演算を行う認
証アルゴリズム６を有する。基地局２は自己の装置内に
移動局１に対して認証要求を行う際、送出するに認証乱
数を自律的に発生する乱数発生機構７を有する。移動体
制御装置３は自己の装置内に移動局１より応答のあった
認証演算結果と移動局１に対し送出した認証乱数と同一
の乱数を認証乱数としてデータベース４に認証演算要求
を送出することにより、得られた認証演算結果を照合す
る機能を持つ演算結果照合機構８を有する。
る情報および機構を示す構成図である。移動局１は通常
送信を行うことを意図するユーザによって所有され自己
の装置内に認証鍵５および基地局２より送られる認証乱
数と認証鍵５を入力パラメータとして認証演算を行う認
証アルゴリズム６を有する。基地局２は自己の装置内に
移動局１に対して認証要求を行う際、送出するに認証乱
数を自律的に発生する乱数発生機構７を有する。移動体
制御装置３は自己の装置内に移動局１より応答のあった
認証演算結果と移動局１に対し送出した認証乱数と同一
の乱数を認証乱数としてデータベース４に認証演算要求
を送出することにより、得られた認証演算結果を照合す
る機能を持つ演算結果照合機構８を有する。
【００１４】データベース４は自己の装置内に移動局毎
に異なり得る複数の移動局の認証鍵プール９と、移動体
制御装置３より送られる認証乱数および同時に移動体制
御装置３より送られる移動体識別番号により認証鍵プー
ル９より得られる特定の移動局の認証鍵を入力パラメー
タとして認証演算を行う認証アルゴリズム１０を有す
る。図２は各構成要素間で転送される情報を図示したも
のである。基地局１２は移動局１１の認証が必要と判断
した時点で自己の装置内にある乱数発生機構１７より自
律的に乱数を発生する。その後、基地局１２は発生した
乱数を認証乱数として、この認証乱数を設定パラメータ
とした移動局への認証演算要求信号２１を移動局１１に
送出する。
に異なり得る複数の移動局の認証鍵プール９と、移動体
制御装置３より送られる認証乱数および同時に移動体制
御装置３より送られる移動体識別番号により認証鍵プー
ル９より得られる特定の移動局の認証鍵を入力パラメー
タとして認証演算を行う認証アルゴリズム１０を有す
る。図２は各構成要素間で転送される情報を図示したも
のである。基地局１２は移動局１１の認証が必要と判断
した時点で自己の装置内にある乱数発生機構１７より自
律的に乱数を発生する。その後、基地局１２は発生した
乱数を認証乱数として、この認証乱数を設定パラメータ
とした移動局への認証演算要求信号２１を移動局１１に
送出する。
【００１５】移動局１１は基地局１２より受信した移動
局への認証演算要求信号２１内に含まれる認証乱数と自
己の装置内に記憶している認証鍵１５を入力パラメータ
として、自己の装置内にある認証アルゴリズム１６を使
用して、認証演算を行う。その後、移動局１１は認証ア
ルゴリズム１６によって得られた認証演算結果を設定パ
ラメータとし、移動局からの認証応答信号２２を基地局
１２に送出する。基地局１２は移動局からの認証応答信
号２２を受信すると、自己の装置内で発生した乱数と移
動局からの認証応答信号２２に含まれる認証演算結果
と、移動局１１を示す移動局識別番号を設定パラメータ
とした基地局から移動体制御装置への認証確認信号２３
を移動局制御装置１３へ送出する。
局への認証演算要求信号２１内に含まれる認証乱数と自
己の装置内に記憶している認証鍵１５を入力パラメータ
として、自己の装置内にある認証アルゴリズム１６を使
用して、認証演算を行う。その後、移動局１１は認証ア
ルゴリズム１６によって得られた認証演算結果を設定パ
ラメータとし、移動局からの認証応答信号２２を基地局
１２に送出する。基地局１２は移動局からの認証応答信
号２２を受信すると、自己の装置内で発生した乱数と移
動局からの認証応答信号２２に含まれる認証演算結果
と、移動局１１を示す移動局識別番号を設定パラメータ
とした基地局から移動体制御装置への認証確認信号２３
を移動局制御装置１３へ送出する。
【００１６】移動体制御装置１３は基地局から移動体制
御装置への認証確認番号２３を受信すると、その信号内
に含まれる移動局識別番号と乱数を設定パラメータとし
た移動体制御装置からデータベースへの認証演算要求信
号２４をデータベース１４に送出する。データベース１
４は移動体制御装置からデータベースへの認証演算要求
信号２４を受信すると、その信号内に含まれる移動局識
別番号を入力パラメータとし、認証鍵プール１９をアク
セスし、移動局識別番号に関連する認証鍵を得、その認
証鍵と移動体制御装置１３からデータベース１４への認
証演算要求信号２４に含まれる乱数を入力パラメータと
し、自己の装置内にある認証アルゴリズム２０を使用し
て認証演算を行う。
御装置への認証確認番号２３を受信すると、その信号内
に含まれる移動局識別番号と乱数を設定パラメータとし
た移動体制御装置からデータベースへの認証演算要求信
号２４をデータベース１４に送出する。データベース１
４は移動体制御装置からデータベースへの認証演算要求
信号２４を受信すると、その信号内に含まれる移動局識
別番号を入力パラメータとし、認証鍵プール１９をアク
セスし、移動局識別番号に関連する認証鍵を得、その認
証鍵と移動体制御装置１３からデータベース１４への認
証演算要求信号２４に含まれる乱数を入力パラメータと
し、自己の装置内にある認証アルゴリズム２０を使用し
て認証演算を行う。
【００１７】その後、データベース１４は認証アルゴリ
ズム２０によって得られた認証演算結果を設定パラメー
タとし、データベース１４から移動体制御装置１３へ認
証演算結果応答信号２５を送出する。移動体制御装置１
３はデータベース１４から認証演算結果応答信号２５を
受信すると、その信号内に含まれる認証演算結果を基地
局１２から以前受信した移動局１１に関する認証演算結
果要求信号２３に含まれる認証演算結果を自己の装置内
に含まれる演算結果照合機構１８によって照合し、この
照合結果が一致した場合に移動局が正当であると判断す
る。
ズム２０によって得られた認証演算結果を設定パラメー
タとし、データベース１４から移動体制御装置１３へ認
証演算結果応答信号２５を送出する。移動体制御装置１
３はデータベース１４から認証演算結果応答信号２５を
受信すると、その信号内に含まれる認証演算結果を基地
局１２から以前受信した移動局１１に関する認証演算結
果要求信号２３に含まれる認証演算結果を自己の装置内
に含まれる演算結果照合機構１８によって照合し、この
照合結果が一致した場合に移動局が正当であると判断す
る。
【００１８】図３は移動局、基地局、移動体制御装置、
およびデータベース間の信号転送タイミングと、個々の
信号に含まれる主要パラメータを図示したシーケンス図
である。移動局の認証が必要となったとき、基地局は乱
数発生３０を行い、ここで発生した乱数を限定パラメー
タとし、移動局に認証要求信号３１を送出すると、移動
局はパラメータに含まれる乱数を使用して、認証演算実
行３２を行う。その後、移動局が認証演算実行３２によ
って得られた認証演算結果を設定パラメータとし、基地
局に認証応答３３を送出すると、基地局は認証応答信号
のパラメータに含まれる認証演算結果、基地局で発生し
た乱数および移動局識別番号を設定パラメータとし、認
証確認信号３４を移動体制御装置に送出する。
およびデータベース間の信号転送タイミングと、個々の
信号に含まれる主要パラメータを図示したシーケンス図
である。移動局の認証が必要となったとき、基地局は乱
数発生３０を行い、ここで発生した乱数を限定パラメー
タとし、移動局に認証要求信号３１を送出すると、移動
局はパラメータに含まれる乱数を使用して、認証演算実
行３２を行う。その後、移動局が認証演算実行３２によ
って得られた認証演算結果を設定パラメータとし、基地
局に認証応答３３を送出すると、基地局は認証応答信号
のパラメータに含まれる認証演算結果、基地局で発生し
た乱数および移動局識別番号を設定パラメータとし、認
証確認信号３４を移動体制御装置に送出する。
【００１９】移動体制御装置は基地局から認証確認要求
を受信すると、データベースに対してそのパラメータに
含まれる乱数と、移動局識別番号を設定パラメータと
し、認証演算結果要求３５を送出する。データベースは
移動体制御装置から認証演算要求３５を受信すると、そ
のパラメータに含まれる移動局識別番号より特定の移動
局に対応する認証鍵を求め、その認証鍵と認証演算要求
のパラメータに含まれる乱数を用いて認証演算実行３６
を行い、得られた認証演算結果を認証演算結果応答３７
の設定パラメータとし、移動体制御装置に送出する。移
動体制御装置は認証演算結果応答３７を受信すると、そ
のパラメータに含まれる認証演算結果と、認証確認要求
３４に含まれる認証演算結果を照合し、照合結果が一致
した場合に移動局が正当であると判断する。
を受信すると、データベースに対してそのパラメータに
含まれる乱数と、移動局識別番号を設定パラメータと
し、認証演算結果要求３５を送出する。データベースは
移動体制御装置から認証演算要求３５を受信すると、そ
のパラメータに含まれる移動局識別番号より特定の移動
局に対応する認証鍵を求め、その認証鍵と認証演算要求
のパラメータに含まれる乱数を用いて認証演算実行３６
を行い、得られた認証演算結果を認証演算結果応答３７
の設定パラメータとし、移動体制御装置に送出する。移
動体制御装置は認証演算結果応答３７を受信すると、そ
のパラメータに含まれる認証演算結果と、認証確認要求
３４に含まれる認証演算結果を照合し、照合結果が一致
した場合に移動局が正当であると判断する。
【００２０】図１、図２、図３によって説明した認証方
法を用いることにより、従来の認証方法では移動体制御
装置とデータベース間に張られた通信回線で送受される
信号を第三者が傍受することあるいは、第三者がデータ
ベースに対して情報読み取り要求を送出することによっ
て第三者が移動局識別番号に対応する認証番号を知られ
る恐れがあったが、この恐れを減少させることができる
という効果がある。即ち、移動体制御装置とデータベー
スとの間に張られた通信回線で送受される信号を傍受し
ても知ることができる情報はある移動局に対して認証要
求を行った場合の一時的な認証乱数と対応する認証演算
結果の組み合わせのみであり、この組み合わせから実際
の移動局に対応する認証鍵を推測することは移動局と基
地局の間の通信回線を傍受する場合と同等の困難性を有
する。
法を用いることにより、従来の認証方法では移動体制御
装置とデータベース間に張られた通信回線で送受される
信号を第三者が傍受することあるいは、第三者がデータ
ベースに対して情報読み取り要求を送出することによっ
て第三者が移動局識別番号に対応する認証番号を知られ
る恐れがあったが、この恐れを減少させることができる
という効果がある。即ち、移動体制御装置とデータベー
スとの間に張られた通信回線で送受される信号を傍受し
ても知ることができる情報はある移動局に対して認証要
求を行った場合の一時的な認証乱数と対応する認証演算
結果の組み合わせのみであり、この組み合わせから実際
の移動局に対応する認証鍵を推測することは移動局と基
地局の間の通信回線を傍受する場合と同等の困難性を有
する。
【００２１】また、データベース自身が公衆回線から情
報読み取り要求に対応する応答機能を持たず、データベ
ースに直接接続されている入力装置あるいは専用線によ
って接続されている特定の入力装置以外に情報読み取り
要求を受け付けなくする構成にすることにより、第三者
が移動局識別番号に対応する認証鍵を知る可能性を減少
させることができる。また、この認証方式は移動体通信
システムが複数の事業者によって構築された場合、移動
局識別番号に対応する認証鍵が事業者間で転送されなく
なる。一方、従来の認証方法では移動局の認証乱数と対
応する認証演算結果を認証鍵を保持するデータベース以
外の装置に蓄積する必要があり、付加的な記憶装置を必
要としたが、この記憶装置を必要としない効果もある。
報読み取り要求に対応する応答機能を持たず、データベ
ースに直接接続されている入力装置あるいは専用線によ
って接続されている特定の入力装置以外に情報読み取り
要求を受け付けなくする構成にすることにより、第三者
が移動局識別番号に対応する認証鍵を知る可能性を減少
させることができる。また、この認証方式は移動体通信
システムが複数の事業者によって構築された場合、移動
局識別番号に対応する認証鍵が事業者間で転送されなく
なる。一方、従来の認証方法では移動局の認証乱数と対
応する認証演算結果を認証鍵を保持するデータベース以
外の装置に蓄積する必要があり、付加的な記憶装置を必
要としたが、この記憶装置を必要としない効果もある。
【００２２】図４および図５は請求項２に関連する基地
局で発生する乱数の攪拌方法を示すシーケンス図であ
る。図４において、移動体制御装置は乱数手発生４０を
行い、乱数種を設定パラメータとした乱数初期化要求４
１を基地局に送出する。基地局は乱数初期化要求４１を
受信すると、パラメータに含まれる乱数種発生を基地局
内に含まれる乱数発生機構に入力し、乱数初期化４２を
行い、基地局で発生する乱数の初期化を行う。また、図
５においてデータベースは乱数種発生５０を行い、乱数
種設定パラメータとした乱数初期化要求５１を移動体制
御装置に送出し、移動体制御装置は乱数初期化要求５１
を受信すると、パラメータに含まれる乱数種を基地局に
含まれる乱数種発生機構に入力し、乱数初期化５３を行
い、基地局で発生する乱数の初期化を行う。
局で発生する乱数の攪拌方法を示すシーケンス図であ
る。図４において、移動体制御装置は乱数手発生４０を
行い、乱数種を設定パラメータとした乱数初期化要求４
１を基地局に送出する。基地局は乱数初期化要求４１を
受信すると、パラメータに含まれる乱数種発生を基地局
内に含まれる乱数発生機構に入力し、乱数初期化４２を
行い、基地局で発生する乱数の初期化を行う。また、図
５においてデータベースは乱数種発生５０を行い、乱数
種設定パラメータとした乱数初期化要求５１を移動体制
御装置に送出し、移動体制御装置は乱数初期化要求５１
を受信すると、パラメータに含まれる乱数種を基地局に
含まれる乱数種発生機構に入力し、乱数初期化５３を行
い、基地局で発生する乱数の初期化を行う。
【００２３】図４、図５によって説明した認証方法を用
いることにより、基地局で発生する乱数の値が繰り返さ
れる現象等が発生し、この現象を回避する必要性が生じ
たとき、基地局以外の構成要素の作用によって、乱数の
値を変更可能となる効果がある。図６は請求項３に関連
し、移動局に２つの認証対象がある場合に各構成要素間
で転送される情報の一例を示すものである。基地局６３
は２つの認証対象、即ち認証対象６２を有する移動局の
認証が必要であると判断した時点で自己の装置内にある
認証対象６１のための乱数発生機構７１および認証対象
６２のための乱数発生機構７２により自律的に乱数Ａ、
乱数Ｂを発生する。
いることにより、基地局で発生する乱数の値が繰り返さ
れる現象等が発生し、この現象を回避する必要性が生じ
たとき、基地局以外の構成要素の作用によって、乱数の
値を変更可能となる効果がある。図６は請求項３に関連
し、移動局に２つの認証対象がある場合に各構成要素間
で転送される情報の一例を示すものである。基地局６３
は２つの認証対象、即ち認証対象６２を有する移動局の
認証が必要であると判断した時点で自己の装置内にある
認証対象６１のための乱数発生機構７１および認証対象
６２のための乱数発生機構７２により自律的に乱数Ａ、
乱数Ｂを発生する。
【００２４】その後、基地局６３は発生した乱数Ａ、乱
数Ｂをそれぞれ認証対象６１、認証対象６２への認証演
算要求７５の認定パラメータとし、移動局へ認証演算要
求７５を送出する。移動局は受信した認証演算要求７５
の設定パラメータに含まれる乱数Ａ，Ｂをそれぞれ認証
対象６１、６２に分配し、認証対象６１は認証鍵６７
と、認証アルゴリズム６８と、乱数Ａ、認証対象６２は
認証鍵６９と、認証アルゴリズム７０と、乱数Ｂを使用
してそれぞれ独立に認証演算結果Ａ、認証演算結果Ｂを
算出して、その結果を認証演算応答結果７８として送出
する。基地局６３は認証演算結果応答７８を受信する
と、認証確認要求７９の設定パラメータとして、認証演
算結果Ａ，乱数Ａ、認証対象６１、識別番号、認証演算
結果Ｂ、乱数Ｂ、識別番号を改訂し、認証確認要求７９
を移動体制御装置６４へ送出する。
数Ｂをそれぞれ認証対象６１、認証対象６２への認証演
算要求７５の認定パラメータとし、移動局へ認証演算要
求７５を送出する。移動局は受信した認証演算要求７５
の設定パラメータに含まれる乱数Ａ，Ｂをそれぞれ認証
対象６１、６２に分配し、認証対象６１は認証鍵６７
と、認証アルゴリズム６８と、乱数Ａ、認証対象６２は
認証鍵６９と、認証アルゴリズム７０と、乱数Ｂを使用
してそれぞれ独立に認証演算結果Ａ、認証演算結果Ｂを
算出して、その結果を認証演算応答結果７８として送出
する。基地局６３は認証演算結果応答７８を受信する
と、認証確認要求７９の設定パラメータとして、認証演
算結果Ａ，乱数Ａ、認証対象６１、識別番号、認証演算
結果Ｂ、乱数Ｂ、識別番号を改訂し、認証確認要求７９
を移動体制御装置６４へ送出する。
【００２５】移動体制御装置６４は認証確認要求７９を
受信すると認証確認要求７９の設定パラメータに含まれ
る認証対象６１の識別番号と、乱数Ａを認証演算要求８
０の改訂パラメータ、認証対象６２、識別番号と乱数Ｂ
を認証演算要求８２の設定パラメータとし、認証対象６
１、データベース６５と認証対象６２、データベース６
６に対しそれぞれ認証演算要求８０、認証演算要求８２
を送出する。認証対象６１、データベース６５、認証対
象６２、データベース６６は認証演算要求８０、認証演
算要求８２をそれぞれ受信すると、それぞれの設定パラ
メータに含まれる情報を用いて独立に認証演算を行い、
認証演算結果を認証演算結果応答８１、認証演算結果応
答８３の設定パラメータとし、移動体制御装置６４に認
証演算結果応答８３を送出する。
受信すると認証確認要求７９の設定パラメータに含まれ
る認証対象６１の識別番号と、乱数Ａを認証演算要求８
０の改訂パラメータ、認証対象６２、識別番号と乱数Ｂ
を認証演算要求８２の設定パラメータとし、認証対象６
１、データベース６５と認証対象６２、データベース６
６に対しそれぞれ認証演算要求８０、認証演算要求８２
を送出する。認証対象６１、データベース６５、認証対
象６２、データベース６６は認証演算要求８０、認証演
算要求８２をそれぞれ受信すると、それぞれの設定パラ
メータに含まれる情報を用いて独立に認証演算を行い、
認証演算結果を認証演算結果応答８１、認証演算結果応
答８３の設定パラメータとし、移動体制御装置６４に認
証演算結果応答８３を送出する。
【００２６】移動体制御装置６４は認証対象６１、デー
タベース６５から認証演算結果応答８１を受信すると、
その設定パラメータに含まれる認証演算結果と、基地局
６３から受信した認証確認要求７９に含まれる認証演算
結果Ａを照合し、認証対象６１の認証を行う。同様に、
認証対象６２、データベース６６から認証演算結果応答
８３を受信すると、その設定パラメータに含まれる認証
演算結果と基地局６３から受信した認証確認要求７９に
含まれる認証演算結果Ｂを照合し、認証対象６２Ｂの認
証を行う。図６によって説明した認証方法を用いること
により、移動局が複数の認証対象を有し、それぞれの認
証が必要な場合、たとえば移動局の端末装置の認証と移
動局を使用するユーザの認証が必要な場合においても、
同様の手順で認証が行える効果があり、図１、図２、図
３の認証方法と同等の効果得られる。
タベース６５から認証演算結果応答８１を受信すると、
その設定パラメータに含まれる認証演算結果と、基地局
６３から受信した認証確認要求７９に含まれる認証演算
結果Ａを照合し、認証対象６１の認証を行う。同様に、
認証対象６２、データベース６６から認証演算結果応答
８３を受信すると、その設定パラメータに含まれる認証
演算結果と基地局６３から受信した認証確認要求７９に
含まれる認証演算結果Ｂを照合し、認証対象６２Ｂの認
証を行う。図６によって説明した認証方法を用いること
により、移動局が複数の認証対象を有し、それぞれの認
証が必要な場合、たとえば移動局の端末装置の認証と移
動局を使用するユーザの認証が必要な場合においても、
同様の手順で認証が行える効果があり、図１、図２、図
３の認証方法と同等の効果得られる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基地局に
おいて認証乱数を発生し、移動局に対し認証要求を行
い、認証乱数と認証対象識別番号と移動局より送られる
認証応答に含まれる認証演算結果を移動局制御装置に送
出し、移動体制御装置は受信した認証対象識別番号と、
乱数をデータベースに送信し、得られた認証演算結果と
基地局より受信した認証演算結果を照合することによっ
て認証を行うようにしたので、データベースに含まれる
認証対象の認証情報あるいは認証鍵が移動体制御装置と
データベースの間に張られた通信路内に現れず、その通
信路内で送受される信号を傍受することによって認証対
象の認証情報あるいは認証鍵を取得することを困難にす
るという効果を有し、認証対象に関連する複数の認証乱
数と対応する複数の認証演算結果を複数の認証対象にわ
たり記憶する機構を必要としないという効果を有する。
おいて認証乱数を発生し、移動局に対し認証要求を行
い、認証乱数と認証対象識別番号と移動局より送られる
認証応答に含まれる認証演算結果を移動局制御装置に送
出し、移動体制御装置は受信した認証対象識別番号と、
乱数をデータベースに送信し、得られた認証演算結果と
基地局より受信した認証演算結果を照合することによっ
て認証を行うようにしたので、データベースに含まれる
認証対象の認証情報あるいは認証鍵が移動体制御装置と
データベースの間に張られた通信路内に現れず、その通
信路内で送受される信号を傍受することによって認証対
象の認証情報あるいは認証鍵を取得することを困難にす
るという効果を有し、認証対象に関連する複数の認証乱
数と対応する複数の認証演算結果を複数の認証対象にわ
たり記憶する機構を必要としないという効果を有する。
【図１】各構成要素が有する情報及び機構を示す図であ
る。
る。
【図２】各構成要素間で転送される情報を示す図であ
る。
る。
【図３】各構成要素間の信号シーケンスを示す図であ
る。
る。
【図４】移動体制御装置が起動する基地局発生乱数の初
期シーケンスを示す図である。
期シーケンスを示す図である。
【図５】データベースが起動する基地局発生乱数の初期
化シーケンスを示す図である。
化シーケンスを示す図である。
【図６】認証対象が２つある場合に各構成要素間で転送
される情報を示す図である。
される情報を示す図である。
【図７】従来用いられている発信時の認証手順を示す図
である。
である。
【図８】従来用いられている認証乱数および認証演算結
果の格納方式を示す図である。
果の格納方式を示す図である。
【図９】従来の認証手順を示す図である。
１、１１ 移動局 ２、１２ 基地局 ３、１３ 移動局制御装置 ４、１４ データベース ５、１５ 移動局内認証鍵 ６、１６ 移動局内認証アルゴリズム ７、１７ 乱数発生機構 ８、１８ 演算結果照合機構 １０、２０ データベース内認証アルゴリズム ２１ 移動局への認証演算要求信号 ２２ 移動局からの認証応答信号 ２３ 基地局から移動体制御装置への認証確認要求信号 ２４ 移動体制御装置からデータベースへの認証演算要
求信号 ２５ データベースから移動体制御装置への認証結果応
答信号 ７５、７６、８０、８２ 認証演算要求 ７７、７８、８１、８３ 認証演算結果応答
求信号 ２５ データベースから移動体制御装置への認証結果応
答信号 ７５、７６、８０、８２ 認証演算要求 ７７、７８、８１、８３ 認証演算結果応答
Claims (3)
- 【請求項１】 認証に使用される認証鍵、基地局より送
信される認証乱数と認証鍵を入力情報として認証演算を
行う認証アルゴリズムを有する移動局と、移動局および基地局以外の構成要素により発生させた乱
数攪拌のための乱数の種に基づいて 認証乱数を発生する
機構、認証乱数とその認証乱数を移動局に送信し得られ
た認証演算結果と移動局識別番号を移動体制御装置に送
出する手段を有する基地局と、 基地局より送信された移動局識別番号と認証乱数をデー
タベースに送信し得られた認証演算結果と基地局より送
信された認証演算結果を照合する機構を有する移動体制
御装置とを設け、 認証に使用する認証鍵、受信した認証乱数とその認証鍵
を入力情報として認証演算を行う認証アルゴリズムと認
証演算結果を応答する機構を持つデータベースを構成要
素とし基地局において認証が必要であると認識した時点
で基地局で発生させた乱数を認証乱数として移動局に認
証演算要求を行い、移動局より応答のあった認証演算結
果を基地局において受信し、その認証乱数とその認証演
算結果と移動局の識別番号を信号の設定パラメータとし
て移動体制御装置を基地局が起動し、 移動体制御装置において基地局より受信した信号の設定
パラメータ内の認証検算結果を受信し、基地局より受信
した信号の設定パラメータ内の認証演算結果とデータベ
ースより応答のあった認証演算結果を照合し、この照合
結果が一致した場合に認証確認がなされたと判断するこ
とを特徴とする認証方式。 - 【請求項２】 請求項１において、基地局は、移動体制
御装置またはデータベースにて発生させた乱数の種に基
づいて認証乱数を発生することを特徴とする認証方式。 - 【請求項３】 請求項１において、移動局には１つ以上
の認証対象があることを特徴とする認証方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182185A JP2531354B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 認証方式 |
| GB9412730A GB2279541B (en) | 1993-06-29 | 1994-06-24 | Authentication method |
| US08/266,579 US5642401A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-28 | System and method of authenticating a service request in a mobile communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182185A JP2531354B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 認証方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787564A JPH0787564A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2531354B2 true JP2531354B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=16113830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5182185A Expired - Fee Related JP2531354B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 認証方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5642401A (ja) |
| JP (1) | JP2531354B2 (ja) |
| GB (1) | GB2279541B (ja) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6587949B1 (en) | 1998-06-26 | 2003-07-01 | Fotonation Holdings, Llc | Secure storage device for transfer of data via removable storage |
| US6750902B1 (en) | 1996-02-13 | 2004-06-15 | Fotonation Holdings Llc | Camera network communication device |
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