JP4335874B2 - 移動体ネットワークにおけるオンラインでの課金 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信ネットワークにおけるオンラインでの課金に関し、より詳細には、オンラインでの課金に対して会計証明書を使用することに関する。

近い将来、商品やサービスに対する代金を支払うために電子マネーを使用することが、普及すると見込まれる。多くの場合、電子マネーは銀行によって発行される。しかしながら、移動体通信装置を使用して支払いがなされる場合、加入者のホームネットワーク運用者によって電子マネーが発行されるのが便利である。加入者の移動体通信装置を使用してアクセスされるサービスに対して加入者が支払いをする場合に、このことが特に当てはまる。サービスには、例えば、加入者が閲覧するためにインターネットサーバから装置にデータをダウンロードすることがある。加入者に提供される電子マネーの金額は、その加入者の請求書に加算されてもよいし、プリペイドの加入者の場合はプリペイド口座(credit account)から差し引かれてもよい。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、第３世代移動体セルラネットワークに関する標準規格の継続的な開発に従事している。この継続的な作業に関する１つの特徴は、加入者証明書の発行、使用、及び管理を扱うことにある（３ＧＰＰ ＴＳ ａｂ．ｃｄｅ Ｖ０．２．０（２００３−０５）参照）。ホームネットワーク及び訪問先ネットワークの両方おいて、サービスの使用に対する権限を与えて会計を行うために、加入者証明書は発行される。加入者証明書は、例えば、以下に列挙する種類のうちのいずれかである。
・権限認可証明書(authorization certificate)
・認証証明書(authentication certificate)
・会計証明書(accounting certificate)
会計証明書の使用は、特に、課金対象となるサービスをユーザが例えばインターネットを介しての使用を可能にすることを目的としている。会計証明書は、比較的短い時間のみ有効で、１度しか使用できない、「短命の(short-lived)」証明書の場合がある。これらの証明書は、有効性を検証するのに、複雑であったり高価であったりする管理システムを必要としないが、同時に、詐欺の危険性を低く抑えることができる。現在のところ、会計証明書が発行されて使用される時に支払い／課金の流れをどのように制御するかに関する、明確に規定されたメカニズムは（３ＧＰＰ提案又は標準規格の中には）存在しない。
３ＧＰＰ ＴＳ ａｂ．ｃｄｅ Ｖ０．２．０（２００３−０５）

会計証明書の使用を、移動体ネットワークの運用者に使用されている既存のネットワークにおける課金のメカニズムに結び付けるという要求があることが認められてきた。

本発明の第１の特徴によれば、移動体通信ネットワークを介してホームネットワークの加入者がサービス又は製品を購入することを可能とするために会計証明書を使用する方法であって、前記方法は、加入者の移動体端末から証明書発行ノードへ会計証明書の要求を送信する工程と、前記ノードにおいて前記要求が受信されると、前記ノードから前記加入者のホームネットワークにあるオンライン課金システムへ、権限の認可要求を送信する工程と、前記オンライン課金システムにおいて、前記加入者のアカウントデータに基づいて前記要求について判断し、サービスの要求を受理又は拒否するメッセージを前記ノードに返す工程と、サービスの要求を受理するメッセージが前記ノードによって受信された場合には、前記要求された会計証明書を前記加入者端末へ送信する工程と、前記会計証明書を、前記加入者端末から、料金の支払われる製品又はサービスのプロバイダへ送信する工程と、を備えることを特徴とする方法が提供される。

前記権限の認可要求が送信される前記オンライン課金システムは、前記ホームネットワークの加入者に対してなされるすべての課金処理を担当する。権限の認可要求を受信し、その要求を受理すると、前記オンライン課金システムは、前記加入者の口座に対して、前記会計証明書の金額に応じて信用貸し積み立てをする。

好ましくは、前記証明書発行ノードは、前記加入者端末によって使用されるアクセスネットワークの運用者に所有されている。前記アクセスネットワークは、前記加入者のホームネットワークの運用者によって提供されてもよいし、又は、訪問先ネットワークの運用者によって提供されてもよい。

好ましくは、前記証明書発行ノードは、加入者端末と通信するために共通の秘密鍵を使用する公開鍵基盤ポータルを備える。より好ましくは、前記公開鍵基盤ポータルは、ブートストラッピングサーバファンクションと前記加入者端末との間で事前に合意された共通の秘密を取得するために、前記加入者のホームネットワークにある前記ブートストラッピングサーバファンクションと通信する。前記公開鍵基盤ポータルは、好ましくは、前記加入者端末から会計証明書の要求を受信した後に前記共通の秘密を取得する。前記ブートストラッピングサーバファンクションはまた、前記公開鍵基盤ポータルに対して、会計証明書を取得することに関する前記加入者の権利を通知してもよい。

一実施形態において、前記製品又はサービスのプロバイダは、前記加入者が購入するつもりである製品又はサービスに対する送り状を前記加入者端末に送信する。該送り状が受信された後に、前記加入者端末は、前記証明書発行ノードに対して前記会計証明書の要求を送信する。他の実施形態において、前記端末において前記送り状が受信されることに先立って、前記要求が送信され、任意で、前記証明書は前記加入者端末に返される。

好ましくは、製品又はサービスに対して支払いのなされる前記プロバイダは、受信した会計証明書を、清算のために前記証明書発行ノードに対して送信する。この会計証明書は、前記加入者によって署名された送り状と共に送信されてもよい。この情報を受信すると、前記証明書発行ノードは、前記オンライン課金システムに対して、前記発行された会計証明書が用いられたことを通知する。すると、前記オンライン課金システムは、前記加入者の口座データを更新する。

本発明の典型的な実施形態において、前記サービスのプロバイダは、加入者端末から会計証明書を受信するサーバを管理する。前記サーバは例えばインターネットのようなＩＰネットワークに接続されており、該ＩＰネットワークを介して、前記加入者端末及び前記証明書発行ノードと通信する。前記サーバは、前記加入者のホームネットワークによって運用されていてもよいし、ローミングしている加入者の場合、前記訪問先ネットワークによって運用されていてもよい。代わりに、前記サービスプロバイダは、前記ホーム又は訪問先ネットワークの外部に存在してもよいが、前記ホーム又は訪問先ネットワークと請求上の結びつきを持つ。

好ましくは、前記会計証明書は、前記移動体端末及び前記加入者のホームネットワークの間で実行される、認証及び共通の秘密に関する契約処理におけるブートストラッピングによって保護される。より好ましくは、この処理は、認証及びキー合致（ＡＫＡ, Authentication and Key Agreement）処理である。

本発明の第２の特徴によれば、移動体通信システムにおいて使用するためのネットワークアプリケーションファンクションノードであって、前記ノードは、１つ以上のオンライン課金ファンクションに対するインタフェースと、製品又はサービスの１つ以上のプロバイダに対するインタフェースと、前記プロバイダによって入手可能にされている製品又はサービスを購入することを望む加入者に対するインタフェースと、を備え、各々のオンライン課金ファンクションは、該オンライン課金ファンクションが属するホームネットワークにいる加入者に対する課金を処理し、前記ノードは、さらに、会計証明書の要求を加入者から受信する手段と、前記ノードから前記加入者のホームネットワークにあるオンライン課金システムへ、権限の認可要求を送信する手段と、前記オンライン課金ファンクションから、前記要求を受理又は拒否したことを受信する手段と、サービス要求を受理したというメッセージが前記ノードによって受信された場合には、前記加入者端末に対して、前記要求された会計証明書を送信する手段と、を備えることを特徴とするノードが提供される。

３ＧＰＰに対して提案されているような会計証明書を使用することを、既存の３ＧＰＰにおけるオンライン課金のメカニズムに関連付けることにより、必ずしも加入者のホーム運用者に制御されなくても、サービス／製品に対して支払いをするために、発行された証明書を移動体加入者が使用することを可能にする方法を、以下に説明する。すべての関係者にとっての金銭的リスクを最小限にするために、会計証明書の発行及び使用は、リアルタイムの入金制御メカニズムを用いて、ホームネットワーク内におけるユーザの課金口座に直接結び付けられる。

図１は、移動体端末又はＵＥ１を使用する移動体加入者が訪問先のＵＭＴＳネットワーク内にローミングしている状態の移動体通信システムを概略的に示す図である。端末１は、無線接続ネットワーク（ＵＭＴＳ地上無線接続ネットワーク、ＵＴＲＡＮ）２に接続されている。この接続ネットワークを介して、移動体加入者は、音声コール及びデータコールを行うこと、マルチメディアサービスを要求すること、及び、データサービスにアクセスすることが可能である。特に、加入者はインターネット３に接続することが可能であり、例えば、オンライン商人やサービスプロバイダ（ＳＰ）と通信することが可能である。この商人はサーバ４を運用し、加入者は料金を払ってサーバ４から情報をダウンロードすることができる。例えば、１ユーロ支払うことにより、加入者は町や都市の地図をダウンロードすることができる。

オンライン商人は、訪問先ネットワークの運用者との間で請求に関する取り決めを持つが、加入者のホームネットワークの運用者との間では取り決めを持たない。すなわち、オンライン商人は、ホームネットワークではなく訪問先ネットワークによって発行された会計証明書を信用する。要求されたサービスに対して支払いをするために、移動体加入者は、訪問先ネットワークから会計証明書を取得しなければならない。オンライン商人が訪問先ネットワークによって発行された証明書を要求する他の理由は、複雑な相互証明書(cross-certificates)及び相互証明書の管理を避けるためである。証明書を広く入手可能とするために、ＰＫＩポータル（認証局、Certification Authorities）は、相互証明書を相互に発行しなければならない。これにより、ユーザは、自分の証明書を、自分のホームドメインと同様に他のドメインにおいても使用することができる。ここで考慮されているシナリオ（すなわち、ＰＫＩｐとしての移動体運用者）において、運用者間で相互証明書を発行しなければならないことを避けるためには、訪問先ネットワークの運用者の証明書のみを使用する方がより容易である。なぜなら、ローカルのオンライン商人は、これらの証明書を容易に認識することができるからである。

図１は、ここではネットワークアクセスファンクション（ＮＡＦ）ノード５と呼ばれる、会計証明書を発行するノードを示す。ＮＡＦノード５は、訪問先ネットワークの運用者、すなわち移動体ネットワーク運用者（ＭＮＯ）に所有されている。ＮＡＦ５は、公開鍵基盤のポータル（ＰＫＩｐ）６と、会計証明書ブローカーファンクション（ＡＣＢＦ）７を備える。（ＰＫＩは、認証局の「システム」を意味し、任意で、登録局(registration authorities)及び他の支援サービスのシステムを意味する。他の支援サービスは、ユーザのコミュニティーに対して、認証の管理、記録（アーカイブ）の管理、鍵の管理、証明書の配布、及び、トークンの管理機能を実行する。さらなる詳細は、ＩＥＴＦ ＲＦＣ２５１０を参照されたい）。ＰＫＩｐを備えるＮＡＦは現在の３ＧＰＰ提案で導入されたが（３ＧＰＰ ＴＳ ａｂ．ｃｄｅ Ｖ０．２．０（２００３−０５）参照）、ＡＣＢＦは新たな機能である。ＡＣＢＦ７は、ＰＫＩｐ６とユーザのホームネットワーク９にあるオンライン課金システム（ＯＣＳ）８との間で、「ブローカー」として機能する。ＯＣＳ８（３ＧＰＰ ＴＳ ３２．２００ 課金管理；課金原理を参照されたい）は、ホームネットワークにおける所定の加入者に関連するあらゆる課金情報を収集する責任がある。収集する情報は、通話料、データ通信料、及び、製品又はサービスを購入した結果として負わされる課金を含む。ＯＣＳは、例えばプリペイドの加入者のような加入者についての口座データ（信用貸し／借り入れ）を保持する。

３ＧＰＰネットワークアーキテクチャに対して、ＡＣＢＦ７とＯＣＳ８（インタフェースＡ）、ＡＣＢＦ７とＰＫＩｐ６（インタフェースＢ）、及び、ＡＣＢＦ７とオンライン商人４（インタフェースＣ）の間に、新たなインタフェースが導入された。これらのインタフェース及びＡＣＢＦとは別の、すべてのエンティティ及びインタフェースはそれぞれ、３ＧＰＰ（Ｒｅｌ−５）で既に存在するか、Ｒｅｌ−６で導入されようとしている。（３ＧＰＰ ＳＡ３による）加入者証明書のブートストラッピングに対しては（ＰＫＩポータルとしての）ＢＳＦ及びＮＡＦが、（３ＧＰＰ ＳＡ５による）オンライン課金アーキテクチャに対してはＯＣＳが、導入される。

ＰＫＩｐ６は、発行された会計証明書に関するお金を準備する口座の残高調査(credit check)を実行するためにＡＣＢＦ７を使用する。また、ＰＫＩｐ６は、サービスが供給されて取引証明がサービスプロバイダから受信されたときに、準備された金額を引き落とすために、ＡＣＢＦ７を使用する。Ａインタフェース上での通信は、３ＧＰＰ ＴＳ ３２．２００，課金管理；課金原理に定められている、いわゆるＲｏインタフェースを使用することが提案されている。３ＧＰＰ ＴＳ ３２．２００，課金管理；課金原理は、"ダイアメタ・クレジットコントロール（Diameter Credit-control）"アプリケーションに基づいている。

典型的なシナリオにおいて、加入者は、オンライン商人４のインターネットページにアクセスする。加入者は、購入することを望む製品又はサービスを特定する。商人は、加入者の端末１に対して、適切な量についての送り状を送信する。この時点で、又は場合によってはもっと早く、ＡＫＡブートストラッピング処理（３ＧＰＰ ＴＳ ３３．１０２， ３Ｇ セキュリティ；セキュリティアーキテクチャ参照）が、端末１と、加入者のホームネットワークにあるブートストラッピングサーバファンクション（ＢＳＦ）１０との間で実行される。これにより、端末１とＢＳＦ１０との間で共通の秘密が確立される。

ＵＥから要求を受信すると、ＰＫＩｐは最初に、担当となるＯＣＳのアドレスを取得し（これはＢＳＦによってホームネットワークにあるＨＳＳから取得される）、（ＡＫＡ）共通の秘密を取得するために、加入者のホームネットワークにあるＢＳＦ１０にコンタクトする。この時点で、例えばある特定の加入者が高い料金のサービスにアクセスすることを防止するために、会計証明書を要求する加入者に対して会計証明書を発行できないと、ホームネットワークは決定する場合もある。あらゆるそのような決定はＰＫＩｐに通信され、すると、処理は終了して、端末１にはそのような決定が通知される。しかしながら、ホームネットワークによって加入者に対してそのような制限が設けられない場合は、ＡＣＢＦは、ホームネットワークにあるＯＣＳ（インタフェースＡ）にコンタクトする。現在のＯＣＳは、加入者プロファイルによって提供された情報に基づいて定められている。ＯＣＳは、加入者の残高調査を行う。加入者の口座が、口座の中に十分な預金がある場合、サービスプロバイダによって供給された情報に基づいて信用貸し準備がＯＣＳ８において行われる。もし必要であれば、この時点で、例えば加入者の口座に十分な預金が存在しない場合に、ホーム運用者はサービスの使用に制限を設けることができる。これにより、ホーム運用者にとっての金銭的リスクが減少する。

要求を受理したというメッセージが、ＯＣＳ８からＡＣＢＦ７へ伝えられる。すると、会計証明書がＰＫＩポータルによって発行され、ＵＥ１に送信されることが可能となる。その証明書は、ＰＫＩｐによってＢＳＦから取得された共通の秘密を使用して保護されており、端末は、その証明書の信頼性を検証することができる。その証明書はまた、ＰＫＩｐの（秘密−公開鍵ペアの）秘密鍵によって署名されている。加入者が何らかのサービスを消費して関係する送り状に署名すると、この送り状は会計証明書と共に、ＵＥ１によってオンライン商人４に送信される。オンライン商人は、例えばＰＫＩｐの公開鍵を使用してその証明書が本物であることを確認する。ＰＫＩｐ６は、商人（インタフェースＣ）から、会計証明書と共に署名された送り状を受信する。ＰＫＩｐ６は、その情報をＡＣＢＦ７に中継し、ＡＣＢＦ７は、消費情報をＯＣＳ８に報告する。ＡＣＢＦ７はまた、会計証明書及び署名された送り状を含む記録を（取引の証拠として）生成することができる。これらの記録は後に、商人及び加入者のホーム運用者双方に対して、清算を扱うために使用されうる。

図２は、会計証明書の発行及び使用に関連するエンティティ間での信号伝達を示すシーケンスの図である。

オンライン商人とローカルオペレータ（ＰＫＩｐ）との間の支払いトランザクションは、このシーケンスの図には含まれていない。これらの支払いは、サービスプロバイダとオペレータとの間の所定の合意に基づく、「オフライン」トランザクションを介して行われると仮定する。

彼ら（オンライン商人）が加入者から直接お金を収集しなければならない方法に比べて、ここで提案される方法はより魅力的であるとオンライン商人が考えることが期待される。会計証明書の使用は、小さな支払い（１０ユーロまで）に対して特に適切であるが、証明書の使用に関連する高い安全性のために、提案される方法は、大きな支払い（１０ユーロ以上）に対しても会計証明書を使用することが考慮されうる。

証明書の性質（高い安全性、有効性が短命であること、など）のために、クレジットカードを使用することに比べて、証明書は、より安全で詐欺に対してより強固であると見なされる。その結果、特にローミング状態でローカルサービスを使用するときに、知らない相手(parties)に対して個人のクレジットカードの詳細を明らかにすることに比べて、加入者は、短命な会計証明書をより進んで使用することが期待される。

移動体加入者が訪問先のネットワーク内にローミングしている状態の移動体通信システムを概略的に示す図である。 会計証明書を使用する移動体加入者によるサービスの購入に関連する信号伝達を示す図である。

Claims (12)

1. 移動体通信ネットワークを介してホームネットワークの加入者がサービス又は製品を購入することを可能とするために会計証明書を使用する方法であって、前記方法は、
   製品又はサービスのプロバイダから加入者の移動体端末へ前記加入者が購入するつもりである製品又はサービスに対する送り状を送信する工程と、
   前記加入者の移動体端末から証明書発行ノードへ前記送り状に対応する会計証明書の要求を送信する工程と、
   前記証明書発行ノードにおいて前記要求が受信されると、前記証明書発行ノードから前記加入者のホームネットワークにあるオンライン課金システムへ、前記会計証明書のための信用貸しの予約の要求を送信する工程と、
   前記オンライン課金システムにおいて、前記送り状に対応する課金及び前記加入者のアカウントデータに基づいて前記要求について判断をし、サービスの要求を受理又は拒否するメッセージを前記証明書発行ノードに返し、前記要求を受理する場合に前記加入者のアカウントに対して前記信用貸しの予約を行う工程と、
   サービスの要求を受理するメッセージが前記証明書発行ノードによって受信された場合には、前記要求された会計証明書を前記加入者の移動体端末へ送信する工程と、
   前記会計証明書を、前記加入者の移動体端末から、料金の支払われる製品又はサービスのプロバイダへ送信する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記権限の認可要求が送信される前記オンライン課金システムは、前記ホームネットワークの加入者に対してなされるすべての課金処理を担当することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記証明書発行ノードは、前記加入者の移動体端末によって使用されるアクセスネットワークの運用者に所有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記アクセスネットワークは、前記加入者のホームネットワークの運用者又は訪問先ネットワークの運用者によって提供されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記証明書発行ノードは、前記加入者の移動体端末と通信するために共通の秘密鍵を使用する公開鍵基盤ポータルを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記公開鍵基盤ポータルは、ブートストラッピングサーバファンクションと前記加入者の移動体端末との間で事前に合意された共通の秘密を取得するために、前記加入者のホームネットワークにある前記ブートストラッピングサーバファンクションと通信することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記公開鍵基盤ポータルは、好ましくは、前記加入者の移動体端末から会計証明書の要求を受信した後に前記共通の秘密を取得することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記公開鍵基盤ポータルは、前記信用貸しの予約の要求及び原則として会計証明書を発行する権限の認可のうち少なくともいずれかを送信することに先立って、前記担当するオンライン課金システムのアイデンティティを取得するために、前記加入者のホームネットワークと通信することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 料金の支払われる製品又はサービスの前記プロバイダは、受信した会計証明書を、清算のために前記証明書発行ノードに送信することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記オンライン課金システムは、サービスが提供されて署名された送り状が前記サービスプロバイダから受信されたときに、使用され引き落とされるものとして以前に予約された信用貸しを報告することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記会計証明書は、前記移動体端末及び前記加入者のホームネットワークの間で実行される、認証及び共通の秘密に関する契約処理におけるブートストラッピングによって保護されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 移動体通信システムにおいて使用するためのネットワークアプリケーションファンクションノードであって、前記ネットワークアプリケーションファンクションノードは、
    １つ以上のオンライン課金システムに対するインタフェースと、
    製品又はサービスの１つ以上のプロバイダに対するインタフェースと、
    前記プロバイダによって入手可能にされている製品又はサービスを購入することを望む加入者の移動体端末に対するインタフェースと、
    を備え、各々のオンライン課金システムは、該オンライン課金システムが属するホームネットワークに所属する加入者に対する課金を処理し、
    前記ネットワークアプリケーションファンクションノードは、さらに、
    加入者が購入するつもりである製品又はサービスに対する前記プロバイダから前記加入者の移動体端末へ送信された送り状に対応する会計証明書の要求を前記加入者の移動体端末から受信する手段と、
    前記ネットワークアプリケーションファンクションノードから前記加入者のホームネットワークにあるオンライン課金システムへ、前記会計証明書のための信用貸しの予約の要求を送信する手段と、
    前記オンライン課金システムから、前記要求を受理又は拒否したことを受信する手段と、
    サービス要求を受理したというメッセージが前記ネットワークアプリケーションファンクションノードによって受信された場合には、前記加入者の移動体端末に対して、前記要求された会計証明書を送信する手段と、
    を備えることを特徴とするネットワークアプリケーションファンクションノード。

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