JP3047727B2 - 移動通信認証方法 - Google Patents
移動通信認証方法Info
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- JP3047727B2 JP3047727B2 JP6071252A JP7125294A JP3047727B2 JP 3047727 B2 JP3047727 B2 JP 3047727B2 JP 6071252 A JP6071252 A JP 6071252A JP 7125294 A JP7125294 A JP 7125294A JP 3047727 B2 JP3047727 B2 JP 3047727B2
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- mobile
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動通信認証方法に関
し、特に複数の方式が異なって存在する自動車電話等の
移動通信網において、移動機が他移動網にアクセス（ロ
ーミング）して通信を行おうとする場合、その移動機が
自分の本来属する移動網の正当な移動機であることを移
動先の移動網が確認するための、移動通信認証方法に関
する。
し、特に複数の方式が異なって存在する自動車電話等の
移動通信網において、移動機が他移動網にアクセス（ロ
ーミング）して通信を行おうとする場合、その移動機が
自分の本来属する移動網の正当な移動機であることを移
動先の移動網が確認するための、移動通信認証方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信網を介する通信では固定系の通
信形態とは異なり、無線を介して相手移動機と接続され
るため、接続される移動機が確かに所望の移動機である
かどうかが移動通信網からは明確に判明できない。
信形態とは異なり、無線を介して相手移動機と接続され
るため、接続される移動機が確かに所望の移動機である
かどうかが移動通信網からは明確に判明できない。
【０００３】そのため何らかの手法を用いて、移動通信
網は接続移動機の正当性を確認する必要がある。この正
当性確認は認証と呼ばれている。認証に当たっては、無
線が傍受されやすい性質を持っている。そのために、仮
に盗聴を受けたとしても、移動通信網は、後に盗聴者が
不正な移動機を用い、正当な移動機のふりをして移動通
信網にアクセスされない工夫が必要になる。
網は接続移動機の正当性を確認する必要がある。この正
当性確認は認証と呼ばれている。認証に当たっては、無
線が傍受されやすい性質を持っている。そのために、仮
に盗聴を受けたとしても、移動通信網は、後に盗聴者が
不正な移動機を用い、正当な移動機のふりをして移動通
信網にアクセスされない工夫が必要になる。
【０００４】このため現在のディジタル移動通信網では
秘密鍵暗号方式に基づくチャレンジーレスポンス認証方
式（以下ＣＲ認証方式と呼ぶ）が幅広く用いられてい
る。
秘密鍵暗号方式に基づくチャレンジーレスポンス認証方
式（以下ＣＲ認証方式と呼ぶ）が幅広く用いられてい
る。
【０００５】以下、図３を用いてＣＲ認証方式を説明す
る。なお、ＣＲ認証方式では移動網と移動機は共通の秘
密鍵暗号関数ｆを所持する。ｆは２つの変数を持ち、一
つは秘密鍵Ki、一つは乱数 RNDである。秘密鍵Kiはパラ
メータとなるので、この関数出力をfKi(RND)と記し、そ
の結果の値をSRESと呼ぶ。
る。なお、ＣＲ認証方式では移動網と移動機は共通の秘
密鍵暗号関数ｆを所持する。ｆは２つの変数を持ち、一
つは秘密鍵Ki、一つは乱数 RNDである。秘密鍵Kiはパラ
メータとなるので、この関数出力をfKi(RND)と記し、そ
の結果の値をSRESと呼ぶ。
【０００６】移動網は自網に所属する全ての正当な移動
機の秘密鍵{Ki}を有する（Ｓ３０１）。秘密鍵は移動機
すべてに異なった値が割り当てられる。正当な移動機は
それぞれ自らの秘密鍵Kiを有する（Ｓ３０２）。当該秘
密鍵Kiは外部からの読み出しの攻撃に対し物理的に安全
に保持されている。ＣＲ認証に際して、図示していない
が移動機はまず自らの移動機番号を移動網に伝える。移
動網はデータベース検索によって、対象移動機の秘密鍵
Kiを得る。移動網は乱数（チャレンジ）RND を発生し
（Ｓ３０３）、移動機に送出する。移動機は受け取った
乱数RND と自分の秘密鍵より関数f を用いて暗号演算を
行い（Ｓ３０４）、その演算結果（レスポンス）をSRES
として移動網に送り返す。移動網もKi, ｆを有するの
で、同じ演算を行う。その結果が移動機より送り返され
てきたSRESと一致すれば、認証成功、さもなくば失敗と
なる（Ｓ３０５）。
機の秘密鍵{Ki}を有する（Ｓ３０１）。秘密鍵は移動機
すべてに異なった値が割り当てられる。正当な移動機は
それぞれ自らの秘密鍵Kiを有する（Ｓ３０２）。当該秘
密鍵Kiは外部からの読み出しの攻撃に対し物理的に安全
に保持されている。ＣＲ認証に際して、図示していない
が移動機はまず自らの移動機番号を移動網に伝える。移
動網はデータベース検索によって、対象移動機の秘密鍵
Kiを得る。移動網は乱数（チャレンジ）RND を発生し
（Ｓ３０３）、移動機に送出する。移動機は受け取った
乱数RND と自分の秘密鍵より関数f を用いて暗号演算を
行い（Ｓ３０４）、その演算結果（レスポンス）をSRES
として移動網に送り返す。移動網もKi, ｆを有するの
で、同じ演算を行う。その結果が移動機より送り返され
てきたSRESと一致すれば、認証成功、さもなくば失敗と
なる（Ｓ３０５）。
【０００７】このように、ＣＲ認証方式は、移動機が正
当な秘密鍵Kiを有していることを、無線区間上で直接移
動網に提示することなく、RND とSRESの受け渡しのみで
移動網に示すことができるため、盗聴によってもKiを知
られることのない有効な方式である。
当な秘密鍵Kiを有していることを、無線区間上で直接移
動網に提示することなく、RND とSRESの受け渡しのみで
移動網に示すことができるため、盗聴によってもKiを知
られることのない有効な方式である。
【０００８】さらに、RND は移動網によって任意に選
べ、その値に応じて移動機が返す正しいSRESの値は異な
るため、複数回不正な移動機が傍受を行っても、自らが
正当な移動機になりすますことはできない。従って、Ｃ
Ｒ認証方式は移動通信システムのセキュリティを確保す
る観点から非常に優れた方式の一つであるといえる。以
下の説明ではすべてＣＲ認証方式を用いると仮定する。
べ、その値に応じて移動機が返す正しいSRESの値は異な
るため、複数回不正な移動機が傍受を行っても、自らが
正当な移動機になりすますことはできない。従って、Ｃ
Ｒ認証方式は移動通信システムのセキュリティを確保す
る観点から非常に優れた方式の一つであるといえる。以
下の説明ではすべてＣＲ認証方式を用いると仮定する。
【０００９】次に、ローミングについて説明を行う。こ
こで、ローミングとは移動機が自網以外の網にアクセス
して通信を行う機能をいう。このとき移動機が本来属し
ている網をホーム網、現在アクセスしている網をローミ
ング先網と呼ぶ。ローミング時にはローミング先網は通
信に先立ち、アクセスしてきた移動機がホーム網に正当
に登録された移動機であるかどうかを認証する必要があ
る。
こで、ローミングとは移動機が自網以外の網にアクセス
して通信を行う機能をいう。このとき移動機が本来属し
ている網をホーム網、現在アクセスしている網をローミ
ング先網と呼ぶ。ローミング時にはローミング先網は通
信に先立ち、アクセスしてきた移動機がホーム網に正当
に登録された移動機であるかどうかを認証する必要があ
る。
【００１０】しかしながら、ローミング先網は、ローミ
ングしてきた移動機の秘密鍵を持たず、また必ずしもホ
ーム網と同一の暗号関数f を採用しているわけではない
ので、自網で認証を行う時とは以下に示す場合に応じて
各々異なった手順をとる必要がある。
ングしてきた移動機の秘密鍵を持たず、また必ずしもホ
ーム網と同一の暗号関数f を採用しているわけではない
ので、自網で認証を行う時とは以下に示す場合に応じて
各々異なった手順をとる必要がある。
【００１１】(1) ローミング先網がホーム網と同一の暗
号関数f を有している場合 この場合には、次の二通りの方法がある。 (a) ホーム網が、対象となる移動機の秘密鍵Kiをローミ
ング先網に渡す。 (b) ホーム網が、対象となる移動機の秘密鍵Kiを用いて
認証に必要なチャレンジーレスポンスの組（以下ＣＲ組
と呼ぶ）{RND, SRES} を生成し、ローミング先網に渡
す。
号関数f を有している場合 この場合には、次の二通りの方法がある。 (a) ホーム網が、対象となる移動機の秘密鍵Kiをローミ
ング先網に渡す。 (b) ホーム網が、対象となる移動機の秘密鍵Kiを用いて
認証に必要なチャレンジーレスポンスの組（以下ＣＲ組
と呼ぶ）{RND, SRES} を生成し、ローミング先網に渡
す。
【００１２】この動作を図４に示す。同図(a) はホーム
網が秘密鍵をローミング先網に渡す場合である。移動機
とホーム網は暗号関数ｆと秘密鍵Kiを所持し（Ｓ４０
１，Ｓ４０３）、ローミング先網は暗号関数ｆを所持し
ている（Ｓ４０２）。移動機がローミング先網にアクセ
スするとローミング先網はホーム網に移動機番号を提示
し、ホーム網では提示された当該移動機番号に基づいて
データベース検索を行い該当する移動機の所持する秘密
鍵Kiがローミング先網へ送り返される（Ｓ４０５）。こ
のように(a) の場合は簡便であるが、ホーム網のセキュ
リティの要である秘密鍵Kiをローミング網に渡すため、
システムの安全性に問題がある。
網が秘密鍵をローミング先網に渡す場合である。移動機
とホーム網は暗号関数ｆと秘密鍵Kiを所持し（Ｓ４０
１，Ｓ４０３）、ローミング先網は暗号関数ｆを所持し
ている（Ｓ４０２）。移動機がローミング先網にアクセ
スするとローミング先網はホーム網に移動機番号を提示
し、ホーム網では提示された当該移動機番号に基づいて
データベース検索を行い該当する移動機の所持する秘密
鍵Kiがローミング先網へ送り返される（Ｓ４０５）。こ
のように(a) の場合は簡便であるが、ホーム網のセキュ
リティの要である秘密鍵Kiをローミング網に渡すため、
システムの安全性に問題がある。
【００１３】同図(b) はホーム網が対象となる移動機の
秘密鍵Kiを用いて認証に必要なＣＲ組{RND, SRES} を生
成してローミング先網に渡す場合である。この場合にお
いて、移動機とホーム網のみが暗号関数f と秘密鍵Kiを
所持している（Ｓ４１１，Ｓ４１２）。移動機がローミ
ング先網にアクセスするとローミング先網はホーム網に
移動機番号を提示し、ホーム網では提示された当該移動
機番号に基づいてデータベース検索を行う（Ｓ４１
３）。そして、ホーム網では乱数{RND1,・・・,RNDN}を発
生し（Ｓ４１４）、当該乱数と自網で所持していた秘密
鍵Kiより暗号関数fを用いて暗号演算を行い、その演算
結果{SRES1,・・・,SRESn} と乱数{RND1,・・・,RNDN} をロー
ミング先網へ送り返す（Ｓ４１５，Ｓ４１６）。このよ
うに(b) の場合は認証に必要な回数だけのＣＲ組をホー
ム網からローミング先網に転送せねばならないため転送
情報量が増大する問題は存在するが、Kiが網間上の信号
で直接露呈しないため、セキュリティ上安全な方式であ
る。通常は初めてローミングを行う際に、ローミング先
網はホーム網に複数のＣＲ組を要求して取得し、その後
は認証ごとにホーム網に問い合わせることなく、取得セ
ットからＣＲ組を順次使用する。ＣＲ組を全部使いきっ
た時点でローミング先網は、再度ホーム網に新たにＣＲ
組を要求して取得する。
秘密鍵Kiを用いて認証に必要なＣＲ組{RND, SRES} を生
成してローミング先網に渡す場合である。この場合にお
いて、移動機とホーム網のみが暗号関数f と秘密鍵Kiを
所持している（Ｓ４１１，Ｓ４１２）。移動機がローミ
ング先網にアクセスするとローミング先網はホーム網に
移動機番号を提示し、ホーム網では提示された当該移動
機番号に基づいてデータベース検索を行う（Ｓ４１
３）。そして、ホーム網では乱数{RND1,・・・,RNDN}を発
生し（Ｓ４１４）、当該乱数と自網で所持していた秘密
鍵Kiより暗号関数fを用いて暗号演算を行い、その演算
結果{SRES1,・・・,SRESn} と乱数{RND1,・・・,RNDN} をロー
ミング先網へ送り返す（Ｓ４１５，Ｓ４１６）。このよ
うに(b) の場合は認証に必要な回数だけのＣＲ組をホー
ム網からローミング先網に転送せねばならないため転送
情報量が増大する問題は存在するが、Kiが網間上の信号
で直接露呈しないため、セキュリティ上安全な方式であ
る。通常は初めてローミングを行う際に、ローミング先
網はホーム網に複数のＣＲ組を要求して取得し、その後
は認証ごとにホーム網に問い合わせることなく、取得セ
ットからＣＲ組を順次使用する。ＣＲ組を全部使いきっ
た時点でローミング先網は、再度ホーム網に新たにＣＲ
組を要求して取得する。
【００１４】(2) ローミング網がホーム網と同一の暗号
関数f を有していない場合 この場合には、上記(a) は適用できず上記(b) を適用せ
ざるを得ない。但し、両網の認証方式において乱数と演
算結果のビット長は一致している必要がある。ヨーロッ
パにおける標準のディジタル移動通信方式GSM (Global
System for Mo-bile communication) では本方式が採用
されている。
関数f を有していない場合 この場合には、上記(a) は適用できず上記(b) を適用せ
ざるを得ない。但し、両網の認証方式において乱数と演
算結果のビット長は一致している必要がある。ヨーロッ
パにおける標準のディジタル移動通信方式GSM (Global
System for Mo-bile communication) では本方式が採用
されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式における上
記のように(b) のＣＲの組を渡す方式は、各網の暗号関
数ｆの一致を必要としない優れた方式である。しかしな
がら、このような従来の方式は、ホーム網からローミン
グ先網に送出すべき情報量が増大する問題を有してい
る。またローミング先網では、独自に決定した乱数を用
いて認証を行うことができない。
記のように(b) のＣＲの組を渡す方式は、各網の暗号関
数ｆの一致を必要としない優れた方式である。しかしな
がら、このような従来の方式は、ホーム網からローミン
グ先網に送出すべき情報量が増大する問題を有してい
る。またローミング先網では、独自に決定した乱数を用
いて認証を行うことができない。
【００１６】本発明はこれらの問題点を解決するための
もので、ローミング先網で作成した乱数より移動機自ら
の演算結果を得ることにより網間の情報転送量を削減で
きる移動通信認証方法を提供することを目的とする。
もので、ローミング先網で作成した乱数より移動機自ら
の演算結果を得ることにより網間の情報転送量を削減で
きる移動通信認証方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の移動通
信網が存在する移動通信システムにおいて、同一の秘密
鍵が移動機及びこの移動機の本来属する移動通信網であ
るホーム網のデータベース内に記憶されていると共に同
一の暗号関数が移動機及びホーム網で使用されており、
移動通信網側から乱数を移動機に送出し移動機ではその
乱数と移動機の正当な秘密鍵とを暗号関数の入力として
演算を行い、その結果を移動通信網に返すことで移動機
が正当な秘密鍵を有していることを証明することにより
移動機の正当性を確認するようにした移動通信認証方法
に関するものである。特に本発明では、移動機とホーム
網以外の移動通信網であるローミング先網との間で通信
を行う場合に、ホーム網より第１の乱数と第１の乱数に
基づく演算結果との複数の組をローミング先網に送り、
ローミング先網ではホーム網より得られた複数の第１の
乱数の他にローミング先網で独自に発生した複数の第２
の乱数を加えて移動機に送り、第１の乱数を用いて一括
予備認証を行い、ローミング先網は一括予備認証によっ
て得られた第２の乱数と第２の乱数に基づく演算結果と
の複数の組を用いて移動機との間で本認証を行ってい
る。
信網が存在する移動通信システムにおいて、同一の秘密
鍵が移動機及びこの移動機の本来属する移動通信網であ
るホーム網のデータベース内に記憶されていると共に同
一の暗号関数が移動機及びホーム網で使用されており、
移動通信網側から乱数を移動機に送出し移動機ではその
乱数と移動機の正当な秘密鍵とを暗号関数の入力として
演算を行い、その結果を移動通信網に返すことで移動機
が正当な秘密鍵を有していることを証明することにより
移動機の正当性を確認するようにした移動通信認証方法
に関するものである。特に本発明では、移動機とホーム
網以外の移動通信網であるローミング先網との間で通信
を行う場合に、ホーム網より第１の乱数と第１の乱数に
基づく演算結果との複数の組をローミング先網に送り、
ローミング先網ではホーム網より得られた複数の第１の
乱数の他にローミング先網で独自に発生した複数の第２
の乱数を加えて移動機に送り、第１の乱数を用いて一括
予備認証を行い、ローミング先網は一括予備認証によっ
て得られた第２の乱数と第２の乱数に基づく演算結果と
の複数の組を用いて移動機との間で本認証を行ってい
る。
【００１８】ローミングを行う際に、はじめに安全な通
信路を用いて一括予備認証を行い、本認証においてホー
ム網より得られた第１の乱数及び演算結果のＣＲ組を用
いた認証の他に、ローミング先網で発生した独自の第２
の乱数を混在させて認証を行うことで、移動機側には全
て通常の認証と同等のプロトコルを実施しているが如く
に見せながら、ローミング先網は、自ら発生する乱数に
対する正当な複数の演算結果を網からではなく移動機側
から得て、その後のローミング先網における移動機の認
証に有効に用いようとするものである。したがって、本
発明によれば、前述の問題点を解決でき、ローミング先
網で作成した乱数より移動機自らの演算結果を得ること
により網間の情報転送量を削減することができる。
信路を用いて一括予備認証を行い、本認証においてホー
ム網より得られた第１の乱数及び演算結果のＣＲ組を用
いた認証の他に、ローミング先網で発生した独自の第２
の乱数を混在させて認証を行うことで、移動機側には全
て通常の認証と同等のプロトコルを実施しているが如く
に見せながら、ローミング先網は、自ら発生する乱数に
対する正当な複数の演算結果を網からではなく移動機側
から得て、その後のローミング先網における移動機の認
証に有効に用いようとするものである。したがって、本
発明によれば、前述の問題点を解決でき、ローミング先
網で作成した乱数より移動機自らの演算結果を得ること
により網間の情報転送量を削減することができる。
【００１９】第１の乱数の数が第２の乱数の数より小さ
いことが好ましく、また、ローミング先網では第１の乱
数に第２の乱数を加えた後、順序をランダムに並べ換え
て移動機に送ることが好ましい。
いことが好ましく、また、ローミング先網では第１の乱
数に第２の乱数を加えた後、順序をランダムに並べ換え
て移動機に送ることが好ましい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。同図で移動機とローミング先網間の通信路
は、例えば別途有線系の通信路や、通常の通話用無線通
信路に暗号化を施したような、外部からの盗聴に対して
安全と考えられる通信路を仮定する。移動機とホーム網
は移動機の正当性を確認するための暗号関数ｆおよび移
動機の秘密鍵Kiを所持する。暗号関数ｆは乱数64ビッ
ト、演算結果32ビット長とする。（Ｓ１０１，Ｓ１０
２）
明する。図１は本発明の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。同図で移動機とローミング先網間の通信路
は、例えば別途有線系の通信路や、通常の通話用無線通
信路に暗号化を施したような、外部からの盗聴に対して
安全と考えられる通信路を仮定する。移動機とホーム網
は移動機の正当性を確認するための暗号関数ｆおよび移
動機の秘密鍵Kiを所持する。暗号関数ｆは乱数64ビッ
ト、演算結果32ビット長とする。（Ｓ１０１，Ｓ１０
２）
【００２１】はじめに、移動機がローミング先網へ予備
認証の要求を行うと、ローミング先網は移動機番号を示
し、かつホーム網にＣＲ組の要求を行う。ホーム網はデ
ータベース検索を行い、当該移動機の秘密鍵Kiを検索す
る（Ｓ１０３）。次いでホーム網は、ｎ個の乱数{RND
a1,・・・,RNDan} を発生し（Ｓ１０４）、これに対し、秘
密鍵Kiをパラメータとして暗号演算fKi(RNDaj)を行い、
同じくｎ個の演算結果{SRESa1,・・・,SRESan} を生成し、
ローミング先網に送出する（Ｓ１０５）。ホーム網より
ＣＲ組を受領したローミング先網は、別途ｍ個の乱数{R
NDb1,・・・,RNDbm}を発生する（Ｓ１０６）。これを前述
の{RNDa1,・・・,RNDan} と結合し、送出順序をランダム化
した後、チャレンジとして移動機にシリアルまたはパラ
レルに送出する（図１ではパラレルに送出）。
認証の要求を行うと、ローミング先網は移動機番号を示
し、かつホーム網にＣＲ組の要求を行う。ホーム網はデ
ータベース検索を行い、当該移動機の秘密鍵Kiを検索す
る（Ｓ１０３）。次いでホーム網は、ｎ個の乱数{RND
a1,・・・,RNDan} を発生し（Ｓ１０４）、これに対し、秘
密鍵Kiをパラメータとして暗号演算fKi(RNDaj)を行い、
同じくｎ個の演算結果{SRESa1,・・・,SRESan} を生成し、
ローミング先網に送出する（Ｓ１０５）。ホーム網より
ＣＲ組を受領したローミング先網は、別途ｍ個の乱数{R
NDb1,・・・,RNDbm}を発生する（Ｓ１０６）。これを前述
の{RNDa1,・・・,RNDan} と結合し、送出順序をランダム化
した後、チャレンジとして移動機にシリアルまたはパラ
レルに送出する（図１ではパラレルに送出）。
【００２２】移動機はローミング先網より送られたｍ＋
ｎ個の乱数に対して自己の有する暗号関数ならびに秘密
鍵Kiを用いて、演算結果{SRES}を求め（Ｓ１０７）ロー
ミング先網に返送する。ローミング先網は、先の送信順
序に応じて受信演算結果を並べ替えることにより、{SRE
Sa1,・・・,SRESan},{SRESb1,・・・,SRESbm} を得る。このう
ちホーム網から予め演算結果を得ている{SRESa1,・・・,SR
ESan} の照合を行い（Ｓ１０８）、照合が全てOKであれ
ばこのＣＲ組を生成した移動機は正当であるとみなし、
{RNDb1,・・・,RNDbm},{SRESb1,・・・,SRESbm} をKiの正当な
認証用ＣＲ組として後のローミング用認証に用いる（Ｓ
１０９）。照合が一つでも失敗すれば、認証失敗とみな
し、{SRESb1,・・・,SRESbm} を棄却する。
ｎ個の乱数に対して自己の有する暗号関数ならびに秘密
鍵Kiを用いて、演算結果{SRES}を求め（Ｓ１０７）ロー
ミング先網に返送する。ローミング先網は、先の送信順
序に応じて受信演算結果を並べ替えることにより、{SRE
Sa1,・・・,SRESan},{SRESb1,・・・,SRESbm} を得る。このう
ちホーム網から予め演算結果を得ている{SRESa1,・・・,SR
ESan} の照合を行い（Ｓ１０８）、照合が全てOKであれ
ばこのＣＲ組を生成した移動機は正当であるとみなし、
{RNDb1,・・・,RNDbm},{SRESb1,・・・,SRESbm} をKiの正当な
認証用ＣＲ組として後のローミング用認証に用いる（Ｓ
１０９）。照合が一つでも失敗すれば、認証失敗とみな
し、{SRESb1,・・・,SRESbm} を棄却する。
【００２３】移動機側では、ローミング先網から送出さ
れる乱数について、どれがRNDaj(j=1,・・・,n)でどれがRN
Dbj(j=1,・・・,m)であるか判別不能であるため、仮に正当
な移動機が、わざとRNDaj にのみ正しい演算結果を渡
し、RNDbj に間違った演算結果を渡そうと試みても、認
証完了が極めて困難である。また不正な移動機ならば、
RNDaj に対して正しい結果を返せない。従って正当な移
動機から認証完了時に得られるＣＲ組は、高い確率で正
当である。
れる乱数について、どれがRNDaj(j=1,・・・,n)でどれがRN
Dbj(j=1,・・・,m)であるか判別不能であるため、仮に正当
な移動機が、わざとRNDaj にのみ正しい演算結果を渡
し、RNDbj に間違った演算結果を渡そうと試みても、認
証完了が極めて困難である。また不正な移動機ならば、
RNDaj に対して正しい結果を返せない。従って正当な移
動機から認証完了時に得られるＣＲ組は、高い確率で正
当である。
【００２４】このようにしてローミング先網は、一括予
備認証過程を行い、同過程が完了後、従来通りのＣＲ認
証を行う。この様子を図２に示す。
備認証過程を行い、同過程が完了後、従来通りのＣＲ認
証を行う。この様子を図２に示す。
【００２５】図２に示すように、実際の移動機を通じて
ローミング網を介した通信を要求する本認証過程では、
すでにローミング先網に予備認証の結果が蓄えられてい
る（Ｓ２０１）ので、移動機からローミング要求に対し
て、ローミング先網は64ビットの任意の乱数RNDbj を移
動機に送出する。移動機は自らが有する暗号関数ｆなら
びに秘密鍵Kiを用いて演算を行い（Ｓ２０２）、その結
果の32ビットをSRESbjとしてローミング先網に返す。ロ
ーミング先網でSRESbjの照合を行い、OKならば認証完
了、さもなくば認証失敗となる（Ｓ２０３）。
ローミング網を介した通信を要求する本認証過程では、
すでにローミング先網に予備認証の結果が蓄えられてい
る（Ｓ２０１）ので、移動機からローミング要求に対し
て、ローミング先網は64ビットの任意の乱数RNDbj を移
動機に送出する。移動機は自らが有する暗号関数ｆなら
びに秘密鍵Kiを用いて演算を行い（Ｓ２０２）、その結
果の32ビットをSRESbjとしてローミング先網に返す。ロ
ーミング先網でSRESbjの照合を行い、OKならば認証完
了、さもなくば認証失敗となる（Ｓ２０３）。
【００２６】但し移動機にとっては、一括予備認証過程
で投げかけられた乱数が、再度本認証においても使用さ
れるため、一括予備認証過程で盗聴が行われるならば、
盗聴者は本認証の際に簡単になりすましを行うことがで
きる。従って一括認証過程における通信路は、あくまで
盗聴の心配がない安全なものでなければならない。
で投げかけられた乱数が、再度本認証においても使用さ
れるため、一括予備認証過程で盗聴が行われるならば、
盗聴者は本認証の際に簡単になりすましを行うことがで
きる。従って一括認証過程における通信路は、あくまで
盗聴の心配がない安全なものでなければならない。
【００２７】なお、本実施例では簡単のため、移動機は
一なる存在としたが、移動通信では暗号関数や秘密鍵な
どは、ICカード中に納められている場合も多く存在す
る。この場合には、一括予備認証にはICカードのみをた
とえばローミング先網の有する専用有線端末に挿入する
などの無線区間を用いない方法で行うことにより、移動
機−ローミング先網間通信路の安全性を確保することも
考えられる。
一なる存在としたが、移動通信では暗号関数や秘密鍵な
どは、ICカード中に納められている場合も多く存在す
る。この場合には、一括予備認証にはICカードのみをた
とえばローミング先網の有する専用有線端末に挿入する
などの無線区間を用いない方法で行うことにより、移動
機−ローミング先網間通信路の安全性を確保することも
考えられる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明しように、本発明によれば、ホ
ーム網から大量のＣＲ組を得なくとも、ローミング先網
で作成した乱数より、移動機自らの演算結果を得ること
で所望の数のＣＲ組を得ることができ、網間の情報転送
量削減につながる。また何らかの事情によりローミング
先網が自ら発生した乱数を用いて移動機の認証を行いた
い状況で、ローミングプロトコル上乱数がホーム網から
のみ発生せねばならないときに有効である。
ーム網から大量のＣＲ組を得なくとも、ローミング先網
で作成した乱数より、移動機自らの演算結果を得ること
で所望の数のＣＲ組を得ることができ、網間の情報転送
量削減につながる。また何らかの事情によりローミング
先網が自ら発生した乱数を用いて移動機の認証を行いた
い状況で、ローミングプロトコル上乱数がホーム網から
のみ発生せねばならないときに有効である。
【図１】本発明の一実施例の動作における一括予備認証
過程の動作を示すフローチャートである。
過程の動作を示すフローチャートである。
【図２】本実施例の動作における本認証過程の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】従来のＣＲ認証方式の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図４】ローミング認証の原理の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 明 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 酒井 清一郎 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 水野 俊夫 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際 電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−69882（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−352525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/04 - 7/38 H04L 9/08
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の移動通信網が存在する移動通信シ
ステムにおいて、同一の秘密鍵が移動機及び該移動機の
本来属する移動通信網であるホーム網のデータベース内
に記憶されていると共に同一の暗号関数が該移動機及び
該ホーム網で使用されており、移動通信網側から乱数を
該移動機に送出し該移動機ではその乱数と該移動機の正
当な秘密鍵とを暗号関数の入力として演算を行い、その
結果を該移動通信網に返すことで該移動機が正当な秘密
鍵を有していることを証明することにより該移動機の正
当性を確認するようにした移動通信認証方法であり、 移動機と前記ホーム網以外の移動通信網であるローミン
グ先網との間で通信を行う場合に、 該ホーム網より第１の乱数と該第１の乱数に基づく演算
結果との複数の組を該ローミング先網に送り、該ローミ
ング先網では該ホーム網より得られた複数の第１の乱数
の他に該ローミング先網で独自に発生した複数の第２の
乱数を加えて前記移動機に送り、該第１の乱数を用いて
一括予備認証を行い、 前記ローミング先網は前記一括予備認証によって得られ
た第２の乱数と該第２の乱数に基づく演算結果との複数
の組を用いて前記移動機との間で本認証を行うことを特
徴とする移動通信認証方法。 - 【請求項２】 前記第１の乱数の数が前記第２の乱数の
数より小さいことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ローミング先網では前記第１の乱数
に前記第２の乱数を加えた後、順序をランダムに並べ換
えて前記移動機に送ることを特徴とする請求項１又は２
に記載の方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071252A JP3047727B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 移動通信認証方法 |
| DE69534012T DE69534012T2 (de) | 1994-03-17 | 1995-03-11 | Authentifizierungsverfahren für mobile Kommunikation |
| EP95103605A EP0673178B1 (en) | 1994-03-17 | 1995-03-11 | Authentication method for mobile communications |
| US08/404,290 US5596641A (en) | 1994-03-17 | 1995-03-14 | Authentication method for mobile communications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071252A JP3047727B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 移動通信認証方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07264668A JPH07264668A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3047727B2 true JP3047727B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=13455337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6071252A Expired - Fee Related JP3047727B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 移動通信認証方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047727B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1089488B1 (en) * | 1999-04-13 | 2006-10-04 | Sony Corporation | Information processing system, information processing method, and information processing device |
| CA2644772A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | British Telecommunications Public Limited Company | Methods, apparatuses and software for authentication of devices temporarily provided with a sim to store a challenge-response |
| JP4491007B2 (ja) * | 2007-10-11 | 2010-06-30 | 日本電信電話株式会社 | ローミングシステム、ローミング方法、および、端末識別方法 |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP6071252A patent/JP3047727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07264668A (ja) | 1995-10-13 |
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