JP4230683B2

JP4230683B2 - Security judgment method and security judgment device

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Publication number: JP4230683B2
Application number: JP2001258246A
Authority: JP
Inventors: 陽二大迫; 隆俊岡川; 武井原
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003070068A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信端末および移動通信網内の装置に対して配布した認証鍵を用いて認証を行うに際し、移動通信端末および移動通信網内の装置における処理負荷を軽減する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動通信端末とパケットによる通信を実現する方式のひとつとして、ＭｏｂｉｌｅＩＰ技術（ＲＦＣ２００２、ＩＰＭｏｂｉｌｉｔｙＳｕｐｐｏｒｔ，１９９６）が知られている。このＭｏｂｉｌｅＩＰ技術における認証では、移動通信端末からの位置登録時に、移動通信端末の正当性が確認された後に、移動通信端末と、アクセスルータに相当するフォーリンエージェント（ＦＡ：ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ、外部エージェントともいう。）と、その移動通信端末が契約している網に属するホームエージェント（ＨＡ：ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ）に対して、認証管理サーバに相当するＡＡＡサーバ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇに関するサーバ）から認証鍵を配布し、その移動通信端末と、フォーリンエージェントと、ホームエージェント相互の全区間において認証処理を実行している。なお、ＡＡＡサーバから認証鍵を配布する技術は、IETFのｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｏｂｉｌｅｒｐ−ａａａ−ｋｅｙ−０８．ｔｘｔに開示されている。
【０００３】
図９は、従来のＭｏｂｉｌｅＩＰを適用した基本ネットワーク構成を示す図である。ＨＡは、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介してＣＮ（ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＮｏｄｅ）と接続が可能である。また、図９においては、ＨＡはＦＡ１およびＦＡ２と通信が可能に接続されており、ＭＮは、この時点でＦＡ１と通信しているものとする。ＡＡＡは、MNの正当性を確認後ＨＡ、ＦＡ１、およびＭＮ間の認証に必要な認証鍵又は認証鍵を生成するための資源の配布を実施する。ＭＮが移動先で送信するパケットは、HAによりインターセプトされ移動先の中継機であるＦＡ１のＩＰアドレスでカプセル化され、移動元の中継機であるFＡに届けられ、カプセル化をといた後にMN宛に転送される。これにより、ＭＮは移動元のＩＰアドレスのままで移動元のＬＡＮに接続されているかのように通信を行うことが可能となる。
【０００４】
図１０は、従来の認証鍵の配布方式を示す図である。図１０において、ＭＮ（ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ：移動ノード）はユーザであり、ユーザ識別子であるＮＡＩ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｃｃｅｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とMN〜AAA間で予め保存されている共有秘密鍵をもとに生成したMN−AAA認証拡張を位置登録要求メッセージ内に格納し、ＦＡ宛に送信する。ＦＡは、送信されてきた位置登録要求メッセージを、ＡＡＡとの通信プロトコルであるＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ内にマッピングし、自らが所属するドメイン内のＡＡＡに情報を送信する。ＡＡＡでは、ＮＡＩによってユーザのホームのＡＡＡを識別し、プロキシーとなってホームのＡＡＡに送信する。ＡＡＡでは、事前にＭＮと共有していた認証鍵を元にユーザ認証を実施し、ＡＡＡ内で管理している各認証鍵又は認証鍵を生成する資源をそれぞれ払い出し、ＨＡ宛のメッセージ内にそれらの鍵を格納して転送する。各認証鍵には、網へのアクセスのためのＭＮ−ＦＡ認証鍵、ノード間認証であるＦＡ−ＨＡ認証鍵、ＭＮとＨＡとの間の認証であるＭＮ−ＨＡ認証鍵がある。
【０００５】
図１１は、従来のＭｏｂｉｌｅＩＰにおける各種認証の種類と目的を示す図である。網へのアクセスのためのＭＮ−ＦＡ認証は、不正ＦＡによる盗聴防止、ローミングに契約していないユーザからの網アクセス防止を目的とする。ノード間認証であるＦＡ−ＨＡ認証は、オープンなネットワーク環境下における不正移動エージェント（ＦＡまたはＨＡ）のなりすまし防止を目的とする。ユーザ認証であるMN−HA認証は、ＨＡとして不正ＭＮへのパケット転送防止、不正ＨＡへの登録防止を目的とする。なお、ＭＮ−ＡＡＡ認証は、課金、サービス情報、ユーザ認証等の加入者情報を管理するＡＡＡにおける不正ＭＮからのアクセス防止を目的とする。しかし、ＲＦＣ２００２における規定では、対象外とされている。
【０００６】
図１０において、ＨＡでは、位置登録処理を実施すると共に、ＡＡＡから払い出されたＭＮ−ＨＡ認証鍵とノード間認証鍵であるＦＡ−ＨＡ認証鍵を取得する。また、ＨＡからＡＡＡを経由してＦＡ、ＭＮへ位置登録の応答メッセージが返信され、そのメッセージを受信する時点で、ＦＡ、ＭＮは、ＡＡＡから払い出された認証鍵を取得する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のＭｏｂｉｌｅＩＰにおける認証鍵の配布技術では、図１０に示すように、無条件に移動通信端末、フォーリンエージェント、および、その移動通信端末が契約している網に属するホームエージェント相互の全区間において認証処理を実行する。しかし、例えば、移動通信端末が通信可能であるフォーリンエージェントがその移動通信端末と同一の通信事業者で管理されている場合には、両者の正当性を確認するための認証処理は本来不必要と考えられる。このため、従来の技術では、本来不必要な認証処理をせざるをしてしまう場合があった。その結果、移動通信端末および網内装置の処理負荷が増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、移動通信端末および網内装置に対して配布した認証鍵を用いて認証を行うに際し、移動通信端末および網内装置の処理負荷を軽減することができるセキュリティ判定方法およびセキュリティ判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明は、移動通信端末とパケット通信を行う移動通信網におけるセキュリティ判定方法であって、前記パケットを受信した認証管理サーバが接続するノードに関する網構成情報を前記認証管理サーバの管理テーブルから抽出するステップと、前記抽出された情報に基いて、前記移動通信端末とノードとの間の区間、及び、当該ノードと他のノードとの間の区間において認証が必要となるセキュリティであるかどうかを判定するステップと、認証が必要となるセキュリティであると判定された場合、前記認証管理サーバが、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を、該当するノードに払い出すステップとを含むことを特徴とする。
上記セキュリティ判定方法において、更に前記パケットに設定されているユーザ識別子を抽出するステップを含み、前記接続形態認定ステップでは、前記抽出されたユーザ識別子に関する情報を加味して、認証を必要とする区間が予め定められた接続形態を認定するようにしてもよい。
また、上記セキュリティ判定方法において、更に、前記移動通信端末と外部エージェントとの通信可否を示すローミング契約情報を抽出するステップを含み、前記接続形態認定ステップでは、前記抽出されたローミング契約情報を加味して、認証を必要とする区間が予め定められた接続形態を認定するようにしてもうよい。
また、上記セキュリティ判定方法において、更に、前記移動通信端末が所属する網を識別すると共に、前記移動通信端末が自網に所属している場合に前記認証管理サーバで管理しているかどうかを識別するユーザ管理情報を抽出するステップを含み、前記接続形態認定ステップでは、前記抽出されたユーザ管理情報を加味して、認証を必要とする区間が予め定められた接続形態を認定するようにしてもよい。
また、上記セキュリティ判定方法において、前記接続形態を認定するステップで、前記認証管理サーバへアクセスするためのメッセージ（例えばＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ）の送出元を検出し、検出された送信元が自網の認証管理サーバ（例えばＡＡＡ）であるか他網の認証管理サーバであるかに応じて接続形態を認定するステップと、前記認証管理サーバへアクセスするためのメッセージの送出元が自網の外部エージェントである場合に、自網のアクセス網をサポートしているかどうかによって接続形態を認定するステップとを含むこともできる。
【００１０】
また、上記セキュリティ判定方法において、前記認証管理サーバへアクセスするためのメッセージの送出元が自網の認証管理サーバである場合に、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものかセキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものかを判断するステップと、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかによって接続形態を認定するステップと、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかによって接続形態を認定するステップとを含むようにしてもよい。
また、上記セキュリティ判定方法において、前記ローミング契約情報抽出ステップが、前記移動通信端末とアクセスルータとの通信可否を示すローミング契約情報を抽出するようにしてもよい。
【００１１】
また、上記セキュリティ判定方法において、前記接続形態を認定するステップが、前記認証サーバへのアクセスするためのメッセージの送出元を検出し、検出された送信元が自網の認証管理サーバであるか他網の認証管理サーバであるかに応じて接続形態を認定するステップと、前記メッセージの送出元が自網のアクセスルータである場合に、自網のアクセス網をサポートしているかどうかによって接続形態を認定するステップとを含むようにしてもよい。
【００１４】
また、移動通信端末とパケット通信を行う移動通信網に設けられるセキュリティ判定装置であって、前記パケットを受信した認証管理サーバが接続するノードに関する網構成情報を前記認証管理サーバの管理テーブルから抽出する網構成情報導出手段と、前記抽出された情報に基いて、前記移動通信端末とノードとの間の区間、及び、当該ノードと他のノードとの間の区間において認証が必要となるセキュリティであるかどうかを判定する接続形態認定手段とを備え、認証が必要となるセキュリティであると判定された場合、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を、該当するノードに払い出すことを特徴とする。
また、上記セキュリティ判定装置において、更に、前記パケットに設定されているユーザ識別子を抽出するユーザ識別子抽出手段を含み、前記接続形態認定手段が、前記ユーザ識別子抽出手段で抽出された前記ユーザ識別子更に加味して、接続形態を認定するように構成してもよい。
また、上記セキュリティ判定装置において、更に、前記移動通信端末と外部エージェントとの通信可否を示すローミング契約情報を抽出するローミング契約情報抽出手段を含み、前記接続形態認定手段が、前記ローミング契約情報抽出手段で抽出された前記ローミング契約情報を更に加味して、接続形態を認定するように構成してもよい。
また、上記セキュリティ判定装置おいて、更に、前記移動通信端末が所属する網を識別すると共に、前記移動通信端末が自網に所属している場合に前記認証管理サーバで管理しているかどうかを識別するユーザ管理情報を抽出するユーザ管理情報抽出手段を含み、前記接続形態認定手段が、前記抽出されたユーザ管理情報を更に加味して、接続形態を認定するように構成してもよい。
また、前記接続形態認定手段は、認証管理サーバへアクセスするためのメッセージ（例えば、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ）の送出元を検出する送信元検出手段と、前記検出された送信元が自網の認証管理サーバ（例えば、ＡＡＡ）であるか他網の認証管理サーバであるかに応じて接続形態を定める第１テーブルと、前記認証管理サーバへアクセスするためのメッセージの送出元が自網の外部エージェントである場合に、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定める第２テーブルとを備えることもできる。
【００１５】
また、前記認証管理サーバへアクセスするためのメッセージの送出元が自網の認証管理サーバである場合に、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものか、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものかを判断する接続判断手段と、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定める第３テーブルと、認証管理サーバ間の接続がセキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定める第４テーブルとを備えることもできる。
【００１６】
これにより、ネットワーク側で接続形態を判断することができるため、接続形態に応じて認証が必要となる各ノードに、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を配布することが可能となる。このため、接続形態によっては不必要な認証鍵を配布することがなくなり、各ノード内の認証処理の削減および網内で配布した認証鍵管理コストの低減を図ることができる。同時に、接続形態をユーザが判断し、接続形態毎に異なる位置登録要求を送出する機能、例えば、判定する手順や機能の実装が不要となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態において、ＭＮ、ＨＡ、ＦＡ、およびＡＡＡは、それぞれ、次の条件を満たすものとする。
【００１８】
ＭＮは、ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ、すなわち移動ノードであり、次の条件を満たす。
▲１▼ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコルを実装していること。ここでは、ＲＦＣ２００２で示されているＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４とする。
▲２▼ ＭＮ−ＮＡＩ拡張（ＲＦＣ２７９４）をサポートしていること。ＮＡＩとは、ＮｅｔｗｏｒｋＡｃｃｅｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、すなわち、ユーザ識別子のことである。
▲３▼ ＭＮ−ＡＡＡ認証（ＲＦＣ３０１２）をサポートしていること。
▲４▼ ＡＡＡとの間で共有秘密鍵を保持していること。
▲５▼ ＭＮが認証鍵を作る資源を受け取ったとき、それを用いて認証鍵を生成することができること。
【００１９】
ＨＡは、ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ、すなわちホームエージェントであり、次の条件を満たす。
▲１▼ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコルを実装していること。
▲２▼ ＡＡＡとの通信プロトコルであるＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコルをサポートしていること。
【００２０】
ＦＡは、ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ、すなわち外部エージェントであり、次の条件を満たす。
▲１▼ ＭｏｂｉｌｅＩＰプロトコルを実装していること。
▲２▼ ＡＡＡとの通信プロトコルであるＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコルをサポートしていること。
【００２１】
ＡＡＡは、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ、すなわち、認証、承認、課金であり、次の条件を満たす。
▲１▼ ＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコルをサポートしていること。
▲２▼ＭＮ−ＡＡＡ認証（ＲＦＣ３０１２）をサポートしていること。
▲３▼自分がＡＭＲ（ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ）を受け取る可能性のある相手ノードに関して、以下の情報を含む網構成情報を記憶しておくこと。
１）自ノードと接続する可能性のあるノードのIPアドレス及びNAI
２）自ノードと接続するノードの種別（自網又は他網のAAA、自網のFA）
３）自ノードとそれが接続しているノードとの接続情報
（セキュリティが確保されていない接続、例えばインターネット経由又は、セキュリティが確保されている接続、例えば専用線、VPN）
４）接続ノードが自ノードの場合、接続しているアクセス網の種別（自アクセス網又は他アクセス網）
▲４▼ 受け取ったＡＭＲメッセージ（ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ）に含まれるＭＮのＮＡＩ値とAMR値の送信元ＩＰアドレス（又はNAI値）、AAA内に保持する網構成情報から、接続形態を判断可能であること。
▲５▼ MNとの間で共有秘密鍵を保持していること。
【００２２】
（実施の形態１）
実施の形態１では、図１０に示されるＡＡＡサーバにおける処理を図１に示すような処理アルゴリズムで行う。これにより、ユーザ／ノード識別情報（ＮＡＩなど）や、ネットワークの接続情報などを用いて、接続形態をネットワーク側で判断し、接続形態に応じて必要と考えられる認証鍵（あるいは認証鍵を生成する資源）を該当するノードに払い出す方法を提案する。以下、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４を用いた場合の処理手順を示す。なお、ここでは、気付アドレスは、外部気付アドレスを使用するものとする。
【００２３】
ＭＮは、ユーザ識別情報（例えば、ＭＮ−ＮＡＩ）と、自分の管理ドメインにあるＡＡＡとの間で予め保持している共有認証鍵情報を用いて、認証を行うための情報（例えば、ＭＮ−ＡＡＡ認証拡張）を付与した位置登録要求メッセージをＦＡに送出する（ステップＳ１）。
【００２４】
ＦＡでは、受け取った位置登録要求メッセージを元に、ＭＮのユーザ識別情報と認証を行うための情報、そして位置登録要求メッセージの内容を含むＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージを作成し、ＦＡのドメインを管理するＡＡＡに対して送出する。ＡＡＡは、ＭＮが送出した位置登録情報を含むＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ（例えば、ＡＭＲメッセージ）を受信する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ６、ステップＳ８に分岐した場合は、他網のＡＡＡまたは自網のＡＡＡからＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージが転送される。
【００２５】
ＡＡＡは、ＡＭＲメッセージに含まれるＭＮのユーザ識別情報を参照し、自分に割り当てられているＮＡＩ値と照合することによって、自網ユーザであるか他網ユーザであるかを識別する（ステップＳ３）。具体的には、ＮＡＩ値から自網ユーザであるか他網ユーザであるかを判断するテーブルをＡＡＡで保持しておき、それと照合することによってＭＮが自網ユーザであるか他網ユーザであるかを識別する。
【００２６】
ステップＳ３において、登録要求を送出したＭＮが自網ユーザでない場合は、ＡＡＡで保持しているドメイン名に基づくローミング契約情報を参照し、ＭＮの所属する他網とローミング契約を行っているかどうかの判定を行う（ステップＳ４）。ここでは、ＭＮ−ＮＡＩとＡＡＡで管理しているローミング契約情報を使用する。ステップＳ４において、ＭＮの属する他網とローミング契約を行っていない場合は、ローミング非契約のＭＮからの位置登録要求であるため、位置登録を拒否するエラーメッセージをＦＡ経由でＭＮに返す（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４において、ＭＮの属する他網とローミング契約を行っている場合は、ローミング先のＡＡＡへＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ（ＡＭＲ）を転送し（ステップＳ６）、ステップＳ２へ移行する。
【００２７】
一方、ステップＳ３において、登録要求を送出したＭＮが自網ユーザである場合は、ＮＡＩ値に含まれるドメイン名とＡＡＡで管理するドメイン名管理情報（例えば、サブドメイン名によって自網ユーザであり、かつユーザが管理されているＡＡＡまでを識別できる情報）により、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ（ＡＭＲ）を受信したＡＡＡの管理配下のユーザであるかどうかを判定する（ステップＳ７）。
【００２８】
以下に説明するステップS7以降の手順が、本発明の特徴であり、特に詳細に説明する。
【００２９】
ステップＳ７において、自網のユーザであるが、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージを受信したＡＡＡ配下のユーザでない場合は、そのユーザの所属するドメインを管理しているＡＡＡへＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージを転送する（ステップＳ８）。一方、ステップＳ７において、自網のユーザであり、かつＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージを受信したＡＡＡ配下のユーザである場合、受信したＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送信元のIPアドレスから、ＡＡＡ内で管理する網接続情報（例えば、Ｃｏｎｆｉｇファイル等）を参照することにより、メッセージ送出元ノードの判定を行う（ステップＳ９）。
【００３０】
ステップＳ９において、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元ノードが他網のＡＡＡである場合は、「接続形態Ａ」であると判定する（ステップＳ１０）。また、ステップＳ９において、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元ノードが自網のＡＡＡである場合は、「接続形態Ｂ」であると判定する（ステップＳ１１）。また、ステップＳ９において、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元ノードが自網のＦＡである場合は、ＡＡＡ内で管理する網接続情報（例えば、Ｃｏｎｆｉｇファイル等）を参照することによって、自網のアクセス網と接続しているＦＡであるか、他網のアクセス網に接続しているＦＡであるかを判定する（ステップＳ１２）。
【００３１】
ステップＳ１２において、自網のアクセス網をサポートしていない場合は、「接続形態Ｃ」であると判定し、自網のアクセス網をサポートしている場合は、「接続形態Ｄ」であると判定する。
【００３２】
なお、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６の場合は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４の場合と異なりＦＡが存在しないが、ユーザの移動検知を補助するＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ（ＡＲ）にＡＡＡと連携する機能を持たせることにより、図４において、ＦＡをＡＲと置き換えることが可能である。本発明は、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４のみならず、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ６にも適用可能である。
【００３３】
次に、上記のように識別された接続形態Ａ〜Ｄの具体例について説明する。ここでは、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４を例にとって説明する。ＭｏｂｉｌｅＩＰでは、認証区間として、ＭＮ〜ＦＡ間、ＦＡ〜ＨＡ間、ＭＮ〜ＨＡ間の３種類の区間において、なりすまし防止や改竄防止のための認証方法がＲＦＣ２００２で規定されている。しかし、それぞれの使用方法や目的については詳細に言及されていないため、明確ではない。ＭＮ〜ＨＡ間については、ユーザ認識のために必要となる認証であると考えられるが、ＭＮ〜ＦＡ間、ＦＡ〜ＨＡ間については、それぞれ網へのアクセス認証やノード間の認証に用いられると考えられる。
【００３４】
そこで、この網アクセス認証とノード間認証について、ＭＮ〜ＦＡ及びFA〜HA間のセキュリティ保証性により、従って、この２種類の認証方法の必要性から、ＭｏｂｉｌｅＩＰを用いた接続パターンは、それぞれ、図２に示す接続形態Ａ〜Ｄの４種類に分類できることが分かる。接続形態Ａ〜Ｄの４パターンそれぞれの接続形態例としては、図２に示すような接続形態例（サービス例）が考えられる。各接続形態の構成例を図３に示す。なお、これらの接続例はあくまでも例示であり、本発明は、これに限定されるわけではない。
【００３５】
図２および図３において、接続形態Ａは異種キャリア間のローミング形態、すなわち、ＭｏｂｉｌｅＩＰを用いた移動制御を網内で適用している移動キャリア間のローミングサービス等が該当する。この接続形態Ａでは、ＭＮ〜ＦＡ間、ＦＡ〜ＨＡ間は管理するキャリアが両端ノードで異なるためセキュリティが保証されておらず、両方の区間での認証が必要であると考えられる。
【００３６】
また、接続形態ＢはＭｏｂｉｌｅＩＰによる移動管理機能を有する私設LAN間に、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット網を介した網において、MNが任意の私設LAN配下にローミングする形態などが該当する。この接続形態Ｂでは、MNは、私設LANと契約もしくは私設LANに管理されているためMN−FA間の認証は不要であるが、ＦＡ〜ＨＡ区間はインターネット内でのデータの改ざん等の可能性があるため認証が必要であると考えれる。
【００３７】
また、接続形態ＣはＭｏｂｉｌｅＩＰによる移動管理機能を有するキャリアに複数の私設ＬＡＮが収容されている網においてMNが任意の私設LAN配下にローミングする形態などが該当する。例えば、移動キャリア内の移動制御を用い、私設ＬＡＮ間の移動をサービスとして提供する形態や、移動キャリア自身がホットＳｐｏｔ的にＬＡＮや異種アクセス網を収容し、その間の移動サービスを提供する形態も考えられる。この接続形態Ｃでは、HAとFAは閉域網内にあるためキャリアが保証されているためFA〜HA区間の認証は不要であるが、ＭＮ〜ＦＡ区間は管理するキャリアが異なるため認証が必要であると考えられる。
【００３８】
また、接続形態Ｄは同一キャリア内の移動制御の形態が該当する。すなわち、同一キャリア内におけるハンドオーバ等の移動制御へのＭｏｂｉｌｅＩＰの適用が考えられる。この接続形態Ｄでは、ＭＮ〜ＦＡ間、ＦＡ〜ＨＡ間いずれも認証は不要であると考えられる。
【００３９】
ただし、上記の接続形態Ａ〜Ｄでは、ＭＮ〜ＨＡ間、およびＭＮ〜認証管理サーバ間の認証は、いずれの接続形態でも必要であることとする。
【００４０】
また、実施の形態１において、移動通信端末が、実施の形態１における「接続形態Ｂ」の形態で通信を行う場合、図１に示すアルゴリズムによって、まず、該当する移動通信端末の所属する網に属するが、その移動通信端末を管理していない認証管理サーバに対し、その移動通信端末が送出する位置登録メッセージを、ＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコルにマッピングしたメッセージが送出される。そして、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ７、ステップＳ８の処理を経て、その移動通信端末を管理する認証管理サーバにそのメッセージが転送される。そのメッセージを受信した、その移動通信端末を管理する認証管理サーバは、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１１の処理を経て、接続形態Ｂであることが判別される。このため、この接続形態に必要なＭＮ−ＨＡ認証鍵およびＦＡ−ＨＡ認証鍵を、該当するノードである、ＭＮ、ＦＡ、ＨＡに対してＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージとＭｏｂｉｌｅＩＰメッセージを使用して配布する。このような手順により、接続形態に応じた認証を行うことが可能となる。
【００４１】
なお、接続形態Ａ、Ｃ、Ｄの場合も上記の接続形態Ｂの場合と同様に、必要な認証区間に応じた認証を行うことが可能となる。
【００４２】
（実施の形態２）
実施の形態２では、まず、次のような前提条件が設定されている。
▲１▼ ＭＮ〜ＨＡ、およびＭＮ〜ＡＡＡ間の認証は必須とする。
▲２▼ ＭＮ〜ＡＡＡ間では、共有認証鍵を予め保持している。
▲３▼ ＭＮ〜ＦＡ、ＦＡ〜ＨＡ間の接続形態により、ユーザの接続形態を４つのパターンに分類する。この４つのパターンを図４に示す。
【００４３】
図４において、接続形態Ａは、例えば、他キャリアのＭＮのローミングが該当する。接続形態Ｂは、例えば、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット網を介した私設ＬＡＮ間のローミングが該当する。接続形態Ｃは、例えば、キャリア移動管理による複数の私設ＬＡＮを収容する形態が該当する。接続形態Ｄは、例えば、同一キャリア内の移動制御の形態が該当する。これらの各接続形態の構成例を、図５に示す。
【００４４】
また、網構成情報に対する前提条件が次のように設定されている。
▲１▼ 自網ＡＡＡ〜他網ＡＡＡ間は、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット経由を前提とする。
▲２▼ 自網ＡＡＡ〜自網ＦＡ間はセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等による接続を前提とする。
▲３▼ 自網ＡＡＡ〜自網ＡＡＡ間は、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット経由またはセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）接続のどちらも許容する。
【００４５】
次に、接続種別判定に必要な情報について説明する。
（１）ＭＮが保持する情報としては、ＮＡＩ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｃｃｅｓｓＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）であり、ユーザ名と、そのユーザが所属するドメインが識別可能なものである。例えば、xxxxxxx@yyy.zzz.ne.jpの形である。
（２）ＡＡＡが保持する情報としては、以下のものがある。
▲１▼ まず、ＮＡＩであり、自分の管理するドメインが識別可能なものである。例えば、aaa@yyy.zzz.ne.jpの形である。
▲２▼ 次に、ローミング情報であり、登録要求を送出したＭＮがローミング可能なユーザであるかどうかをＭＮ−ＮＡＩのドメイン名を参照することにより判断する。
▲３▼ さらに、網構成情報であり、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージを送出したノードのＩＰアドレスと、ＡＡＡが接続する可能性のあるノード（自網のＦＡ、自網／他網のＡＡＡ）との対応表、およびそれらのノードとの間の接続状況（セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット経由／セキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）接続）を含めた情報である。ここでは、接続元ＩＰアドレスとＮＡＩとの対応表も保持していてもよい。また、自網ノードである場合、管理するアクセス網が自網／他網であるかの情報を含む。
【００４６】
次に、ＡＡＡの管理テーブルについて説明する。図６に示すように、ＡＡＡの管理テーブルは、ＩＰアドレス（ＮＡＩ値）、接続ノード又は、接続状況、および管理アクセス網とから構成される。ローミング情報としては、例えば、ローミング契約を行っているキャリアのドメイン名（＠以下）を保持する。これにより、ＡＡＡで保持していないドメイン名を持つＭＮの要求を拒否することができる。
【００４７】
次に、実施の形態２に係る処理手順について図７を参照して説明する。まず、ステップＴ１〜Ｔ７は、該当するＭＮを管理しているＡＡＡを特定する手順である。具体的には、ＡＡＡが受信したＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージに含まれるＭＮのＮＡＩ値とＡＡＡのＮＡＩ値とを比較することにより、該当するユーザが管理されているＡＡＡを特定する。その後、ステップＴ８において、受信したＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送信元ＩＰアドレスを元にして、ＡＡＡで予め保持している網構成情報から、メッセージの送信元を特定する。その際、他網のＡＡＡからであれば、ステップＴ９に移行し、「接続形態Ａ」であると判断する。
【００４８】
一方、ステップＴ８において、自網のＡＡＡからであれば、ＡＡＡ間の接続はセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等であるのか、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット経由であるのかを判断する（ステップＴ１０）。ステップＴ１０における判断の結果、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネット経由である場合は、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージ中のＭｏｂｉｌｅＩＰメッセージに含まれる気付アドレスと、ＡＡＡで予め保持している網構成情報よりＭＮが接続しているＦＡが、自アクセス網／他アクセス網のどちらを管理しているかを判定する（ステップＴ１１）。この判定の結果、他アクセス網を管理している場合は、ステップＴ１２に移行し、「接続形態Ａ」であると判断する。一方、自アクセス網を管理している場合は、ステップＴ１３に移行し、「接続形態Ｂ」であると判断する。
【００４９】
ステップＴ８において、ＤＩＡＭＥＴＥＲの送信元ノードが自網ＦＡである場合およびステップＴ１０においてＡＡＡ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）接続である場合は、ステップＴ１４に移行し、ＭＮが接続しているＦＡのアクセス網のサポート状況について判定を行う。この判定の結果、他アクセス網を管理している場合は、ステップＴ１５に移行し、「接続形態Ｃ」であると判断する。一方、自アクセス網を管理している場合は、ステップＴ１６に移行し、「接続形態Ｄ」であると判断する。
【００５０】
以上のように接続形態を特定した後、ＭＮを管理するＡＡＡはその接続形態に応じて必要となる認証鍵（又は認証鍵の資源）を該当するノードのみに配布する。
【００５１】
なお、本実施の形態において、認証区間判定装置としてのＡＡＡの概略構成について説明する。図８に示すように、ＡＡＡ８０において、ユーザ識別子抽出手段８１は、移動通信端末が送信したパケットに設定されているユーザ識別子を抽出する。ローミング契約情報抽出手段８２は、移動通信端末と外部エージェントとの通信可否を示すローミング契約情報を抽出する。網構成情報抽出手段８３は、パケットを受信した認証管理サーバが接続する可能性のあるノードのアドレスまたはノード識別子を示す網構成情報を抽出する。
【００５２】
ユーザ管理情報抽出手段８４は、移動通信端末が所属する網を識別すると共に、移動通信端末が自網に所属している場合に前記認証管理サーバで管理しているかどうかを識別するユーザ管理情報を抽出する。
そして、本発明の特徴のひとつである接続形態認定手段８５は、抽出された各情報に基いて、認証を必要とする区間が予め定められた接続形態を認定する。さらに、送信元検出手段８６は、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元を検出する。
【００５３】
第１〜第４テーブル８７は、検出された送信元が自網のＡＡＡであるか他網のＡＡＡであるかに応じて接続形態を定め、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元が自網の外部エージェントである場合に、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定め、ＡＡＡ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定め、ＡＡＡ間の接続がセキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものである場合は、自網のアクセス網をサポートしているかどうかに応じて接続形態を定める。接続判断手段８８は、ＤＩＡＭＥＴＥＲメッセージの送出元が自網のＡＡＡである場合に、ＡＡＡ間の接続がセキュリティの確保された接続、例えば専用線、VPN（仮想プライベートネットワーク）等によるものか、セキュリティの確保されていない接続、例えばインターネットを介するものかを判断する。以上の構成要素は、制御バス８９に接続されており、図示しないＣＰＵによる制御を受ける。
【００５４】
以上のように、本実施の形態によれば、ネットワーク側で接続形態を判断することができるため、接続形態に応じて認証が必要となる各ノードに、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を配布することが可能となる。このため、接続形態によっては不必要な認証鍵を配布することがなくなり、各ノード内の認証処理の削減および網内で配布した認証鍵管理コストの低減を図ることができる。同時に、接続形態をユーザが判断し、接続形態毎に異なる位置登録要求を送出する機能、例えば、判定する手順や機能の実装が不要となる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、移動通信端末とパケット通信を行う移動通信網におけるセキュリティ判定方法であって、前記パケットを受信した認証管理サーバが接続するノードのアドレスまたはノード識別子を示す網構成情報を前記認証管理サーバの管理テーブルから抽出するステップと、前記抽出された情報に基いて、前記移動通信端末とノードとの間の区間、及び、当該ノードと他のノードとの間の区間において認証が必要となるセキュリティであるかどうかを判定するステップと、認証が必要となるセキュリティであると判定された場合、前記認証管理サーバが、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を、該当するノードに払い出すステップとを含む。
【００５６】
これにより、ネットワーク側で接続形態を判断することができるため、接続形態に応じて認証が必要となる各ノードのみに、必要な認証鍵または認証鍵を生成するための資源を配布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１において、接続形態をネットワーク側で識別するためのフローチャートである。
【図２】実施の形態１における接続形態Ａ〜Ｄの具体的説明を示す図である。
【図３】実施の形態１における接続形態Ａ〜Ｄの構成例を示す図である。
【図４】実施の形態２における接続形態Ａ〜Ｄの具体的説明を示す図である。
【図５】実施の形態２における接続形態Ａ〜Ｄの構成例を示す図である。
【図６】ＡＡＡの管理テーブルの例を示す図である。
【図７】実施の形態２において、接続形態をネットワーク側で識別するためのフローチャートである。
【図８】ＡＡＡの概略構成を示す図である。
【図９】従来提案されているＭｏｂｉｌｅＩＰを適用した場合の基本的なネットワーク構成を示す図である。
【図１０】従来提案されているＭｏｂｉｌｅＩＰの位置登録とＡＡＡの連携による認証鍵の配布方法の処理シーケンスを示す図である。
【図１１】従来のＭｏｂｉｌｅＩＰにおける各種認証の種類と目的を示す図である。
【符号の説明】
ＭＮ…ＭｏｂｉｌｅＮｏｄｅ、ＨＡ…ＨｏｍｅＡｇｅｎｔ、ＦＡ…ＦｏｅｒｉｇｎＡｇｅｎｔ、ＡＡＡ…Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ，Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ、ＣＮ…ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔＮｏｄｅ、ＡＲ…ＡｃｃｅｓｓＲｏｕｔｅｒ、８０…ＡＡＡ、８１…ユーザ識別子抽出手段、８２…ローミング契約情報抽出手段、８３…網構成情報抽出手段、８４…ユーザ管理情報抽出手段、８５…接続形態認定手段、８６…送信元抽出手段、８７…第１〜第４テーブル、８８…接続判断手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for reducing a processing load on a mobile communication terminal and a device in a mobile communication network when performing authentication using an authentication key distributed to the mobile communication terminal and the device in the mobile communication network.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, Mobile IP technology (RFC 2002, IP Mobility Support, 1996) is known as one of methods for realizing packet communication with mobile communication terminals. In this Mobile IP technology, both the mobile communication terminal and the foreign agent (FA: Foreign Agent, external agent) corresponding to the access router are checked after the mobile communication terminal is validated at the time of location registration from the mobile communication terminal. And an authentication key from an AAA server (authentication, authorization, accounting server) corresponding to the authentication management server to a home agent (HA: Home Agent) belonging to the network to which the mobile communication terminal is contracted. The authentication process is executed in all sections of the mobile communication terminal, the foreign agent, and the home agent. The technology for distributing the authentication key from the AAA server is the IETF draft-ietf-mobilep-aaa-key-08. It is disclosed in txt.
[0003]
FIG. 9 is a diagram showing a basic network configuration to which a conventional Mobile IP is applied. The HA can be connected to an unsecured connection, for example, a CN (Correspondent Node) via the Internet. In FIG. 9, it is assumed that the HA is communicably connected to FA1 and FA2, and the MN is communicating with FA1 at this time. The AAA distributes resources for generating an authentication key or an authentication key necessary for authentication between the HA, FA1, and the MN after confirming the validity of the MN. Packets sent by the MN at the destination are intercepted by the HA and encapsulated with the IP address of the FA1 that is the destination repeater, delivered to the FA that is the source repeater, encapsulated, and addressed to the MN Forwarded to As a result, the MN can communicate as if it were connected to the source LAN with the IP address of the source.
[0004]
FIG. 10 is a diagram showing a conventional authentication key distribution method. In FIG. 10, a mobile node (MN) is a user, and a MN-AAA generated based on a user identifier NAI (Network Access Identifier) and a shared secret key stored in advance between MN and AAA. The authentication extension is stored in the location registration request message and transmitted to the FA. The FA maps the transmitted location registration request message into a DIAMETER message, which is a communication protocol with AAA, and transmits information to the AAA in the domain to which the FA belongs. In the AAA, the AAA of the user's home is identified by the NAI, and transmitted to the AAA of the home as a proxy. In AAA, user authentication is performed based on the authentication key shared with the MN in advance, and each authentication key managed in AAA or a resource for generating the authentication key is issued, and those are generated in a message addressed to the HA. Store and transfer your key. Each authentication key includes an MN-FA authentication key for accessing the network, an FA-HA authentication key that is authentication between nodes, and an MN-HA authentication key that is authentication between the MN and HA.
[0005]
FIG. 11 is a diagram showing the types and purposes of various authentications in conventional Mobile IP. The purpose of the MN-FA authentication for accessing the network is to prevent eavesdropping by unauthorized FA and to prevent network access from users who are not contracted for roaming. FA-HA authentication, which is inter-node authentication, aims to prevent impersonation of an unauthorized mobile agent (FA or HA) in an open network environment. The purpose of MN-HA authentication, which is user authentication, is to prevent packet transfer to an unauthorized MN as an HA and to prevent registration to an unauthorized HA. The MN-AAA authentication is intended to prevent access from an unauthorized MN in AAA that manages subscriber information such as billing, service information, and user authentication. However, it is excluded from the scope of regulation in RFC2002.
[0006]
In FIG. 10, the HA performs location registration processing and acquires an MN-HA authentication key issued from AAA and an FA-HA authentication key that is an inter-node authentication key. In addition, a location registration response message is returned from the HA to the FA and MN via the AAA, and when the message is received, the FA and MN acquire the authentication key issued from the AAA.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the authentication key distribution technique in the conventional Mobile IP, as shown in FIG. 10, a mobile communication terminal, a foreign agent, and a home agent belonging to a network with which the mobile communication terminal is contracted unconditionally. The authentication process is executed in all the mutual sections. However, for example, when a foreign agent capable of communicating with a mobile communication terminal is managed by the same carrier as that mobile communication terminal, authentication processing for confirming the validity of both is originally unnecessary. Conceivable. For this reason, in the conventional technique, there is a case where originally unnecessary authentication processing is required. As a result, there has been a problem that the processing load of the mobile communication terminal and the in-network device increases.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when performing authentication using the authentication key distributed to the mobile communication terminal and the in-network device, the processing load on the mobile communication terminal and the in-network device is reduced. Can be reduced Security judgment Method And security judgment device The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the present invention relates to a mobile communication network that performs packet communication with a mobile communication terminal. Security A determination method for connecting to the authentication management server that has received the packet node Network configuration information Extracted from the management table of the authentication management server And the step of Extraction Based on the information In a section between the mobile communication terminal and a node, and a section between the node and another node Authentication But Necessary Whether the security is Steps to do When it is determined that the security requires authentication, the authentication management server issues a necessary authentication key or a resource for generating the authentication key to the corresponding node; It is characterized by including.
the above Security The determination method further includes a step of extracting a user identifier set in the packet, and in the connection form recognition step, a section requiring authentication is determined in advance by taking into account information regarding the extracted user identifier. You may make it authorize the connected form.
Also, above Security The determination method further includes a step of extracting roaming contract information indicating whether or not communication between the mobile communication terminal and the external agent is possible, and in the connection form certification step, authentication is performed in consideration of the extracted roaming contract information. The required section may be recognized as a predetermined connection form.
Also, above Security In the determination method, user management information for identifying a network to which the mobile communication terminal belongs and for identifying whether the mobile communication terminal is managed by the authentication management server when the mobile communication terminal belongs to the own network An extraction step, and in the connection form authorization step, the connection form in which a section requiring authentication is predetermined may be authorized in consideration of the extracted user management information.
Also, above Security In the determination method, in the step of authorizing the connection form, a transmission source of a message (for example, a DIAMETER message) for accessing the authentication management server is detected, and the detected transmission source is an authentication management server (for example, AAA) of the own network. ) Or an authentication management server of another network, and when the transmission source of the message for accessing the authentication management server is an external agent of the own network, Certifying the connection form depending on whether or not the access network is supported.
[0010]
Also, above Security In the determination method, when the transmission source of the message for accessing the authentication management server is the authentication management server of the own network, the connection between the authentication management servers is a secure connection such as a dedicated line, VPN (virtual A connection between the authentication management server and the connection between the authentication management servers, for example, a dedicated line, VPN (virtual private network) ) And the like, the step of certifying the connection form depending on whether or not the access network of the own network is supported, and the connection between the authentication management servers is an unsecured connection, for example, via the Internet. If there is, it supports its own access network It may include a step of qualifying the connection mode by how.
Also, above Security In the determination method, the roaming contract information extraction step may extract roaming contract information indicating whether communication is possible between the mobile communication terminal and the access router.
[0011]
Also, above Security In the determination method, the step of authorizing the connection form detects a transmission source of a message for accessing the authentication server, and whether the detected transmission source is an authentication management server of the own network or an authentication management of another network A step of certifying a connection form according to whether it is a server; a step of certifying a connection form depending on whether or not the access network of the local network is supported when the source of the message is an access router of the local network; May be included.
[0014]
Also provided in a mobile communication network for packet communication with mobile communication terminals Security An authentication management server that has received the packet connects to the determination device node Network configuration information Extracted from the management table of the authentication management server Network configuration information deriving means, and Extraction Based on the information In a section between the mobile communication terminal and a node, and a section between the node and another node Authentication But Necessary Whether the security is Connection type recognition means When it is determined that the security requires authentication, the necessary authentication key or resources for generating the authentication key are paid out to the corresponding node. .
Also, above Security The determination apparatus further includes a user identifier extraction unit that extracts a user identifier set in the packet, and the connection form determination unit further adds the user identifier extracted by the user identifier extraction unit to the connection. You may comprise so that a form may be recognized.
Also, above Security The determination apparatus further includes roaming contract information extraction means for extracting roaming contract information indicating whether or not communication between the mobile communication terminal and the external agent is possible, and the connection form recognition means is extracted by the roaming contract information extraction means. The connection form may be authorized by further considering the roaming contract information.
Also, above Security In the determination apparatus, user management information for identifying a network to which the mobile communication terminal belongs and for identifying whether the mobile communication terminal is managed by the authentication management server when the mobile communication terminal belongs to the own network User connection information extraction means for extracting the connection form, and the connection form recognition means may be configured to further recognize the extracted user management information and recognize the connection form.
In addition, the connection form recognition means includes a transmission source detection means for detecting a transmission source of a message (for example, a DIAMETER message) for accessing the authentication management server, and an authentication management server ( For example, when the first table that determines the connection form according to whether it is AAA) or the authentication management server of another network, and the source of the message for accessing the authentication management server is an external agent of the local network And a second table for determining a connection form according to whether the access network of the own network is supported.
[0015]
Further, when the transmission source of the message for accessing the authentication management server is the authentication management server of the own network, the connection between the authentication management servers is a secure connection such as a dedicated line, VPN (virtual private network) ) Or non-secure connection, for example, connection through the Internet, and the connection between the authentication management server and the secure connection, for example, a dedicated line, VPN (virtual private Network), etc., the connection between the authentication management server and the third table that defines the connection form according to whether or not the access network of the own network is supported, and the connection between the authentication management servers, for example, the Internet If it is via a It may be provided with a fourth table defining a topology depending on.
[0016]
As a result, it is possible to determine the connection form on the network side, so that it is possible to distribute the necessary authentication key or resources for generating the authentication key to each node that requires authentication according to the connection form. Become. For this reason, unnecessary authentication keys are not distributed depending on the connection form, and the authentication processing in each node can be reduced and the management cost of authentication keys distributed in the network can be reduced. At the same time, it is not necessary to mount a function for determining a connection form by the user and sending a location registration request different for each connection form, for example, a determination procedure or function.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, MN, HA, FA, and AAA each satisfy the following conditions.
[0018]
The MN is a Mobile Node, that is, a mobile node, and satisfies the following condition.
(1) The Mobile IP protocol is implemented. Here, Mobile IPv4 shown in RFC2002 is assumed.
(2) The MN-NAI extension (RFC2794) is supported. NAI is a Network Access Identifier, that is, a user identifier.
(3) Support MN-AAA authentication (RFC3012).
(4) A shared secret key is held with AAA.
(5) When the MN receives a resource for generating an authentication key, the authentication key can be generated using the resource.
[0019]
The HA is a Home Agent, that is, a home agent, and satisfies the following conditions.
(1) The Mobile IP protocol is implemented.
(2) The DIAMETER protocol, which is a communication protocol with AAA, is supported.
[0020]
The FA is a Foreign Agent, that is, a foreign agent, and satisfies the following conditions.
(1) The Mobile IP protocol is implemented.
(2) The DIAMETER protocol, which is a communication protocol with AAA, is supported.
[0021]
AAA is Authentication, Authorization, Accounting, that is, authentication, authorization, and accounting, and satisfies the following conditions.
(1) The DIAMETER protocol must be supported.
(2) MN-AAA authentication (RFC3012) must be supported.
(3) The network configuration information including the following information is stored regarding the partner node that may receive the AMR (DIAMETER message).
1) IP address and NAI of a node that may be connected to its own node
2) Type of node connected to own node (AAA of own network or other network, FA of own network)
3) Connection information between the local node and the node to which it is connected
(Unsecured connection, eg via the Internet, or secure connection (eg leased line, VPN)
4) If the connected node is the local node, the type of the connected access network (local access network or other access network)
(4) The connection form can be determined from the NAI value of the MN and the source IP address (or NAI value) of the AMR value included in the received AMR message (DIAMETER message) and the network configuration information held in the AAA. .
(5) A shared secret key is held with the MN.
[0022]
(Embodiment 1)
In the first embodiment, the processing in the AAA server shown in FIG. 10 is performed using a processing algorithm as shown in FIG. As a result, using the user / node identification information (such as NAI) or the connection information of the network, the connection form is determined on the network side, and an authentication key (or authentication key) that is considered necessary is generated according to the connection form. We propose a method of paying out resources to the corresponding nodes. Hereinafter, a processing procedure when Mobile IPv4 is used will be described. Here, it is assumed that an external care-of address is used as the care-of address.
[0023]
The MN uses the shared authentication key information held in advance between the user identification information (for example, MN-NAI) and AAA in its management domain (for example, MN- A location registration request message with AAA authentication extended) is sent to the FA (step S1).
[0024]
In the FA, based on the received location registration request message, a DIAMETER message including the user identification information of the MN, information for authentication, and the content of the location registration request message is created, and to the AAA that manages the FA domain And send it out. The AAA receives a DIAMETER message (for example, an AMR message) including location registration information sent by the MN (step S2). If the process branches to step S6 or step S8, a DIAMETER message is transferred from the AAA of the other network or the AAA of the own network.
[0025]
The AAA refers to the user identification information of the MN included in the AMR message and compares it with the NAI value assigned to itself, thereby identifying whether it is a local network user or another network user (step S3). . Specifically, a table for determining whether the user is the local network user or the other network user from the NAI value is held in AAA, and the MN is the local network user or the other network user by collating with the table. To identify.
[0026]
In step S3, if the MN that sent the registration request is not a user of the local network, refer to the roaming contract information based on the domain name held in AAA and check whether the roaming contract is made with another network to which the MN belongs. A determination is made (step S4). Here, roaming contract information managed by MN-NAI and AAA is used. In step S4, if a roaming contract has not been made with another network to which the MN belongs, this is a location registration request from a non-roaming MN, so an error message rejecting location registration is returned to the MN via the FA (step S5). ). On the other hand, if a roaming contract is made with another network to which the MN belongs in step S4, a DIAMETER message (AMR) is transferred to the roaming AAA (step S6), and the process proceeds to step S2.
[0027]
On the other hand, if the MN that sent the registration request is a local network user in step S3, the domain name included in the NAI value and domain name management information managed by AAA (for example, the local network user is identified by the subdomain name, Whether the user is a user under the management of the AAA who received the DIAMETER message (AMR) is determined based on the information that can identify the AAA up to which the user is managed (step S7).
[0028]
The procedure after step S7 described below is a feature of the present invention and will be described in detail.
[0029]
In step S7, if the user is a user of the local network but is not a user under the AAA who received the DIAMETER message, the DIAMETER message is transferred to the AAA managing the domain to which the user belongs (step S8). On the other hand, in step S7, if the user is a user of the local network and is a user under the AAA who has received the DIAMETER message, the network connection information managed in the AAA (for example, from the IP address of the source of the received DIAMETER message) The message transmission source node is determined by referring to the Config file or the like (step S9).
[0030]
In step S9, if the source node of the DIAMETER message is AAA of another network, it is determined that the connection type is A (step S10). In step S9, if the source node of the DIAMETER message is AAA of the own network, it is determined that the connection type is B (step S11). Further, in step S9, when the source node of the DIAMETER message is the FA of the own network, it is connected to the access network of the own network by referring to network connection information (for example, a Config file) managed in the AAA. It is determined whether the FA is connected to the access network of another network (step S12).
[0031]
In step S12, when the access network of the own network is not supported, it is determined as “connection form C”, and when the access network of the own network is supported, it is determined as “connection form D”. To do.
[0032]
In the case of Mobile IPv6, FA does not exist unlike Mobile IPv4. However, by providing a function that cooperates with AAA in Access Router (AR) that assists user movement detection, in FIG. It can be replaced with AR. The present invention is applicable not only to Mobile IPv4 but also to Mobile IPv6.
[0033]
Next, specific examples of the connection forms A to D identified as described above will be described. Here, Mobile IPv4 will be described as an example. In Mobile IP, RFC 2002 defines authentication methods for preventing spoofing and falsification in three types of sections between MN and FA, between FA and HA, and between MN and HA as authentication sections. However, it is not clear because each usage and purpose is not described in detail. It is considered that authentication between MN and HA is necessary for user recognition. However, between MN and FA and between FA and HA, they are used for network access authentication and authentication between nodes, respectively. Conceivable.
[0034]
Therefore, with regard to this network access authentication and inter-node authentication, due to the security assurance between MN-FA and FA-HA, the connection patterns using Mobile IP are respectively based on the necessity of these two types of authentication methods. It turns out that it can classify | categorize into four types of connection form AD shown in FIG. As a connection form example of each of the four patterns of connection forms A to D, a connection form example (service example) as shown in FIG. 2 can be considered. A configuration example of each connection form is shown in FIG. Note that these connection examples are merely examples, and the present invention is not limited thereto.
[0035]
2 and 3, connection mode A corresponds to a roaming mode between different carriers, that is, a roaming service between mobile carriers to which mobility control using Mobile IP is applied in the network. In this connection mode A, since the managed carriers differ between the MN and FA and between FA and HA, the security is not guaranteed, and it is considered that authentication in both sections is necessary.
[0036]
In addition, connection type B applies to non-secured connections between private LANs that have a mobility management function based on Mobile IP, such as a form in which MN roams under any private LAN in a network via the Internet network. To do. In this connection mode B, the MN is managed by a private LAN and a contract or private LAN, so authentication between the MN and FA is not required, but the FA-HA section may be tampered with data on the Internet. Therefore, authentication is considered necessary.
[0037]
Further, the connection form C corresponds to a form in which the MN roams under an arbitrary private LAN in a network in which a plurality of private LANs are accommodated in a carrier having a mobility management function by Mobile IP. For example, there is a form in which movement between private LANs is provided as a service using movement control in a mobile carrier, or a form in which the mobile carrier itself accommodates a LAN or a heterogeneous access network in a hot spot and provides a movement service between them. Conceivable. In this connection mode C, since the carrier is guaranteed because the HA and FA are in the closed network, authentication of the FA to HA section is unnecessary, but authentication is necessary because the managed carrier is different in the MN to FA section. It is believed that there is.
[0038]
The connection form D corresponds to a movement control form in the same carrier. In other words, Mobile IP can be applied to mobility control such as handover within the same carrier. In this connection form D, it is considered that authentication is not required between MN and FA and between FA and HA.
[0039]
However, in the connection modes A to D described above, authentication between the MN and the HA and between the MN and the authentication management server is required in any connection mode.
[0040]
Further, in the first embodiment, when a mobile communication terminal performs communication in the form of “connection form B” in the first embodiment, first, the algorithm shown in FIG. 1 is used to connect to the network to which the corresponding mobile communication terminal belongs. A message in which the location registration message sent by the mobile communication terminal is mapped to the DIAMETER protocol is sent to the authentication management server that belongs to the mobile communication terminal but does not manage the mobile communication terminal. Then, the message is transferred to the authentication management server that manages the mobile communication terminal through the processing of step S2, step S3, step S7, and step S8. The authentication management server that manages the mobile communication terminal that has received the message is determined to be the connection mode B through the processes of step S2, step S3, step S7, step S9, and step S11. Therefore, the MN-HA authentication key and the FA-HA authentication key necessary for this connection form are distributed to the corresponding nodes MN, FA, and HA using the DIAMETER message and the Mobile IP message. By such a procedure, authentication according to the connection form can be performed.
[0041]
In the case of connection forms A, C, and D, as in the case of connection form B described above, it is possible to perform authentication according to the required authentication section.
[0042]
(Embodiment 2)
In the second embodiment, first, the following preconditions are set.
(1) Authentication between MN-HA and MN-AAA is essential.
(2) A shared authentication key is held in advance between MN and AAA.
(3) The user's connection form is classified into four patterns according to the connection form between MN-FA and FA-HA. These four patterns are shown in FIG.
[0043]
In FIG. 4, the connection form A corresponds to roaming of the MN of another carrier, for example. The connection form B corresponds to, for example, a connection in which security is not ensured, for example, roaming between private LANs via the Internet network. The connection form C corresponds to, for example, a form that accommodates a plurality of private LANs by carrier mobility management. For example, the connection form D corresponds to the form of movement control in the same carrier. A configuration example of each of these connection forms is shown in FIG.
[0044]
In addition, the preconditions for the network configuration information are set as follows.
(1) It is assumed that a connection between the own network AAA and another network AAA is not secured, for example, via the Internet.
(2) It is assumed that the connection between the own network AAA and the own network FA is a secure connection such as a dedicated line, VPN (virtual private network) or the like.
(3) Between the own network AAA and the own network AAA, both unsecured connections such as via the Internet or secured connections such as a dedicated line and a VPN (virtual private network) are allowed.
[0045]
Next, information necessary for connection type determination will be described.
(1) The information held by the MN is NAI (Network Access Identifier), which can identify the user name and the domain to which the user belongs. For example, the format is xxxxxxx@yyy.zzz.ne.jp.
(2) Information held by AAA includes the following.
{Circle around (1)} First, it is the NAI, and the domain managed by itself can be identified. For example, the form is aaa@yyy.zzz.ne.jp.
(2) Next, it is roaming information, and it is determined by referring to the domain name of the MN-NAI whether or not the MN that sent the registration request is a roamable user.
(3) Further, it is network configuration information, a correspondence table between the IP address of the node that sent the DIAMETER message and the node to which the AAA may connect (FA of own network, AAA of own network / other network), And information on the connection status between these nodes (connection not secured, for example, connection via the Internet / secured, for example, dedicated line, VPN (virtual private network) connection). Here, a correspondence table between the connection source IP address and the NAI may also be held. In addition, in the case of the own network node, the information includes whether the managed access network is the own network / other network.
[0046]
Next, the AAA management table will be described. As shown in FIG. 6, the AAA management table includes an IP address (NAI value), a connection node or connection status, and a management access network. As the roaming information, for example, the domain name (@ or less) of a carrier that has a roaming contract is held. As a result, it is possible to reject a request from a MN having a domain name not held by AAA.
[0047]
Next, a processing procedure according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, steps T1 to T7 are procedures for specifying an AAA managing the corresponding MN. More specifically, by comparing the NAI value of the MN included in the DIAMETER message received by the AAA and the NAI value of the AAA, the AAA in which the corresponding user is managed is specified. Thereafter, in step T8, based on the transmission source IP address of the received DIAMETER message, the transmission source of the message is specified from the network configuration information held in advance by AAA. At this time, if it is from AAA of another network, the process proceeds to step T9 and is determined to be “connection mode A”.
[0048]
On the other hand, in step T8, if it is from the AAA of its own network, whether the connection between AAA is a secured connection, for example, a dedicated line, a VPN (virtual private network) or the like, a connection that is not secured, For example, it is determined whether it is via the Internet (step T10). As a result of the determination in step T10, if the connection is not secured, for example, via the Internet, the MN is determined from the care-of address included in the Mobile IP message in the DIAMETER message and the network configuration information previously stored in the AAA. It is determined whether the connected FA manages its own access network or other access network (step T11). If the result of this determination is that other access networks are being managed, the process moves to step T12 and is determined to be “connection mode A”. On the other hand, if the self-access network is managed, the process proceeds to step T13 and is determined to be “connection type B”.
[0049]
If the transmission source node of DIAMETER is the own network FA in step T8 and if the connection between AAA is a secured connection, for example, a dedicated line or VPN (virtual private network) connection in step T10, step T14 To determine the support status of the access network of the FA to which the MN is connected. If the result of this determination is that other access networks are being managed, the process proceeds to step T15, where it is determined that the connection type is C. On the other hand, if the self-access network is managed, the process proceeds to step T16 and is determined to be “connection form D”.
[0050]
After specifying the connection form as described above, the AAA managing the MN distributes the authentication key (or authentication key resource) required according to the connection form only to the corresponding node.
[0051]
In the present embodiment, a schematic configuration of AAA as an authentication zone determination device will be described. As shown in FIG. 8, in AAA 80, user identifier extraction means 81 extracts a user identifier set in a packet transmitted by the mobile communication terminal. The roaming contract information extraction unit 82 extracts roaming contract information indicating whether communication between the mobile communication terminal and the external agent is possible. The network configuration information extraction unit 83 extracts network configuration information indicating the address or node identifier of a node to which the authentication management server that has received the packet may connect.
[0052]
The user management information extracting unit 84 identifies user management information for identifying whether the mobile communication terminal belongs to the network, and whether the authentication management server manages the mobile communication terminal when the mobile communication terminal belongs to the own network. Extract.
And the connection form recognition means 85 which is one of the characteristics of this invention recognizes the connection form by which the area which requires authentication was predetermined based on each extracted information. Further, the transmission source detection means 86 detects the transmission source of the DIAMETER message.
[0053]
The first to fourth tables 87 determine the connection form depending on whether the detected transmission source is the AAA of the own network or the AAA of the other network, and the transmission source of the DIAMETER message is the foreign agent of the own network In this case, the connection form is determined according to whether or not the access network of the local network is supported, and the connection between AAA is a secure connection such as a dedicated line, VPN (virtual private network), etc. Determines the connection type depending on whether or not the access network of the local network is supported, and if the connection between AAA is an unsecured connection, for example, via the Internet, the access network of the local network is selected. The connection form is determined depending on whether or not it is supported. The connection determination means 88 is a security checker for determining whether the connection between AAAs is a secure connection, for example, a dedicated line, a VPN (virtual private network), or the like, when the transmission source of the DIAMETER message is the AAA of its own network. It is determined whether the connection is not secured, for example, via the Internet. The above components are connected to the control bus 89 and are controlled by a CPU (not shown).
[0054]
As described above, according to the present embodiment, since the connection form can be determined on the network side, a necessary authentication key or authentication key is generated for each node that requires authentication according to the connection form. Resources can be distributed. For this reason, unnecessary authentication keys are not distributed depending on the connection form, and the authentication processing in each node can be reduced and the management cost of authentication keys distributed in the network can be reduced. At the same time, it is not necessary to mount a function for determining a connection form by the user and sending a location registration request different for each connection form, for example, a determination procedure or function.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a mobile communication network that performs packet communication with a mobile communication terminal. Security A determination method for connecting to the authentication management server that has received the packet node Network configuration information indicating the address or node identifier of From the management table of the authentication management server Based on the extracting step and the extracted information, In a section between the mobile communication terminal and a node, and a section between the node and another node Authentication But Necessary Whether the security is Steps to do When it is determined that the security requires authentication, the authentication management server issues a necessary authentication key or a resource for generating the authentication key to the corresponding node; including.
[0056]
This makes it possible to determine the connection form on the network side, so that it is possible to distribute the necessary authentication key or resources for generating the authentication key only to each node that requires authentication according to the connection form. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart for identifying a connection form on the network side in the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a specific description of connection modes A to D in the first embodiment.
3 is a diagram illustrating a configuration example of connection modes A to D in the first embodiment. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a specific description of connection modes A to D in the second embodiment.
5 is a diagram illustrating a configuration example of connection modes A to D in Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 illustrates an example of an AAA management table.
7 is a flowchart for identifying a connection form on the network side in Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of AAA.
FIG. 9 is a diagram showing a basic network configuration when Mobile IP, which has been conventionally proposed, is applied.
FIG. 10 is a diagram showing a processing sequence of an authentication key distribution method based on cooperation between Mobile IP location registration and AAA proposed in the past.
FIG. 11 is a diagram showing various authentication types and purposes in the conventional Mobile IP.
[Explanation of symbols]
MN ... Mobile Node, HA ... Home Agent, FA ... Foreign Agent, AAA ... Authentication, Authorization, Accounting, CN ... Correspondent Node, AR ... Access Router, 80 ... AAA, 81 ... User identifier extraction means, 82 ... Means 83... Network configuration information extraction means 84... User management information extraction means 85... Connection type identification means 86 86 Source extraction means 87 87 First to fourth tables 88.

Claims

A security judgment method in a mobile communication network that performs packet communication with a mobile communication terminal,
A step of authentication management server receives the packet, extracts the IP address of the node that authentication management server itself is connected, the type of node, the security status of nodes connected from the management table of the authentication management server,
Said authentication management server, based on the extracted information, the interval between the mobile communication terminal and the node, and, whether the security be authenticated needs in a section between the node and another node the method comprising the steps of: determining,
When it is determined that the security requires authentication, the authentication management server includes a step of paying out a necessary authentication key or a resource for generating an authentication key to a corresponding node. Security judgment method characterized by

The authentication management server further includes a step of extracting a user identifier set in the packet, and in the connection form recognition step, a section that requires authentication is added in consideration of information on the extracted user identifier. The security determination method according to claim 1, wherein security is certified.

The authentication management server further includes a step of extracting roaming contract information indicating whether or not communication between the mobile communication terminal and an external agent is possible, and in the connection form certification step, taking into account the extracted roaming contract information, 3. The security determination method according to claim 1, wherein whether or not the security of the section requiring authentication is certified.

The authentication management server further identifies a network to which the mobile communication terminal belongs, and user management for identifying whether the authentication management server manages if the mobile communication terminal belongs to the own network Including a step of extracting information, wherein in the connection form authorization step, the extracted user management information is taken into account to authorize whether the security of the section requiring authentication is secured. Item 4. The security judgment method according to item 1, 2 or 3.

The step of authorizing the connection form detects a transmission source of a message for accessing the authentication management server, and whether the detected transmission source is an authentication management server of the own network or an authentication management server of another network Certifying whether security is ensured according to the security level, and certifying the presence or absence of security depending on whether the access source of the local network is supported when the source of the message is an external agent of the local network 5. The security determination method according to claim 1, further comprising a step.

Determining whether the connection between the authentication management servers is a secure connection or a non-secure connection when the source of the message is an authentication management server of the own network; If the connection between the authentication management servers is a secure connection, the step of certifying whether the security is ensured depending on whether the access network of the local network is supported, and between the authentication management servers If the connection is through an unsecured connection, the method includes a step of certifying whether or not security is ensured depending on whether or not the access network of the local network is supported. The security determination method according to claim 5.

4. The security determination method according to claim 3, wherein the roaming contract information extraction step extracts roaming contract information indicating whether communication is possible between the mobile communication terminal and the access router.

The step of authorizing the connection mode detects a transmission source of a message for accessing the authentication server, and whether the detected transmission source is an authentication management server of its own network or an authentication management server of another network And a step of certifying whether security is ensured depending on whether or not the access network of the local network is supported when the source of the message is an access router of the local network. The security determination method according to claim 7, further comprising:

A security determination device provided in a mobile communication network that performs packet communication with a mobile communication terminal,
A network configuration information deriving means for extracting the IP address of the node that authentication management server that has received the packet is connected, the type of node, the security status of nodes connected from the management table of the authentication management server,
Based on the extracted information, the mobile section between the communication terminal and the node, and, topology certified to determine whether the security authentication is required in the section between the node and another node And a security determination device that pays out a necessary authentication key or a resource for generating an authentication key to a corresponding node when it is determined that the security requires authentication .

Further, it includes a user identifier extracting means for extracting a user identifier set in the packet, and the connection form identifying means further takes into account the user identifier extracted by the user identifier extracting means, thereby ensuring security. The security judgment device according to claim 9, wherein whether or not it is certified.

Furthermore, the roaming contract information extracting means for extracting roaming contract information indicating whether or not communication between the mobile communication terminal and the external agent is possible, the roaming contract information extracted by the roaming contract information extracting means is the roaming contract information extracting means. further in consideration of the security judging device whether claims 9 or 10, wherein the certifying whether security is ensured.

Further, user management for identifying a network to which the mobile communication terminal belongs and extracting user management information for identifying whether the mobile communication terminal is managed by the authentication management server when the mobile communication terminal belongs to its own network includes information extracting means, wherein the connection mode certification means, and further consideration of user management information the extracted, claim 9, characterized in that to certify whether security is ensured, 10 or 11 according Security judgment device.

The connection form recognition means includes a transmission source detection means for detecting a transmission source of a message for accessing the authentication server, and whether the detected transmission source is an authentication management server of its own network or an authentication management server of another network in a first table defining a topology depending on whether, when sender of the message is a foreign agent of its own network, and security depending on whether it supports access network of the own network is ensured security determining apparatus according to claim 9 or 11, wherein further comprising a second table defining whether there.

When the source of the message is an authentication management server of the own network, the connection between the authentication management servers is a connection with secured security, for example, a connection with secured security or a connection with unsecured security, for example, If the connection between the connection determination means that determines whether the connection is via the Internet and the connection between the authentication management server are reliable connections, the connection form is determined according to whether the access network of the local network is supported. If the connection between the third table and the authentication management server is via a connection that is not reliable, it is determined whether security is ensured depending on whether the access network of the local network is supported. The security determination apparatus according to claim 12 , comprising four tables.