JP4477304B2 - 通信システムにおけるローカル認証のための装置と方法 - Google Patents

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Description

本発明は通信システムに関し、そしてより詳しくは、通信システム加入者のローカル認証(local authentication)に関する。
無線通信の分野は、例えば、コードレス電話機、ページング、無線ローカルループ、個人ディジタル補助(assistants)（ＰＤＡ）、インターネット電話、及び衛星通信システムを含む多くのアプリケーションを有する。特に重要なアプリケーションは移動体加入者用のセルラ電話システムである。この中で使用されるように、術語“セルラ”システムはセルラ及び個人通信サービス（ＰＣＳ）の両周波数を含む。種々の大気中送信インターフェイスは、例えば、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、及び符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を含むそのようなセルラ電話システムのために開発された。それに関して、種々の国内及び国際標準は、例えば、進歩した移動電話サービス（ＡＭＰＳ）、移動体用グローバルシステム（ＧＳＭ）、及び暫定標準９５（ＩＳ−９５）を含んで確立された。特に、ＩＳ−９５とその派生物、ＩＳ−９５Ａ、ＩＳ−９５Ｂ、ＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８（この中ではしばしば集合的にＩＳ−９５と呼ばれる）、及びデータ用に提案された高速データシステム(high-data-rate system) 等は、電気通信工業協会（ＴＩＡ）及び他の周知の標準団体により公布されている。
ＩＳ−９５標準の使用に従って構成されたセルラ電話システムは、高度に効率的なそして強いセルラ通信サービスを提供するためにＣＤＭＡ信号処理技術を使用する。実質的にＩＳ−９５標準の使用に従って構成された典型的なセルラ電話システムは米国特許番号第５，１０３，４５９号及び第４，９０１，３０７号に記述され、それらは本発明の譲受人に譲渡され、引用されてこの中に組み込まれる。ＣＤＭＡ技術を使用している典型的なシステムは、ＴＩＡにより発行された、ｃｄｍａ２０００ＩＴＵ−Ｒ無線送信技術（ＲＴＴ）候補者寄託（この中でｃｄｍａ２０００と呼ばれる）である。ｃｄｍａ２０００のための標準はＩＳ−２０００の草稿版内に与えられて、ＴＩＡにより認可された。ｃｄｍａ２０００案は多くの意味で(in many ways)ＩＳ−９５システムと一致する。もう１つのＣＤＭＡ標準は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト“３ＧＰＰ”、文書番号第３Ｇ ＴＳ２５．２１１号、第３Ｇ ＴＳ２５．２１２号、第３Ｇ ＴＳ２５．２１３号、及び第３Ｇ ＴＳ２５．２１４号内に具体化されたように、Ｗ−ＣＤＭＡ標準である。
世界の大部分において電気通信サービスの偏在する急増と一般大衆の増加する移動性とがあるとすれば、彼等が加入者のホームシステムの領域外に旅行している間も加入者に通信サービスを提供することが望ましい。この要求を満足させる１方法は、ＧＳＭシステム内の加入者識別モジュール（ＳＩＭ）のような、識別トークン(token)の使用であり、ここで加入者はＧＳＭ電話機に挿入可能なＳＩＭカードを割り当てられる。ＳＩＭカードは、ＳＩＭカードを移動体電話機に挿入している当事者のビリング(billing)情報を識別するのに使用される情報を運ぶ。次世代ＳＩＭカードはＵＳＩＭ（ＵＴＭＳ ＳＩＭ）カードと名前を換えられた(renamed) 。ＣＤＭＡシステムでは、識別トークンは着脱可能型ユーザ・インターフェイス・モジュール（Ｒ−ＵＩＭ）と呼ばれて、同じ目的を達成する。そのような識別トークンの使用は、加入者が彼等の個人的移動体電話機無しに旅行することを可能とし、それは訪問先の(visited) 環境内では使用されない周波数上で動作できるように、また新しい口座を開設する際にコストを発生すること無くローカルに使用可能な移動体電話を使用するように構成されることができる。
便利ではあるが、加入者の口座情報にアクセスするためのそのような識別トークンの使用は不安定(insecure)の可能性がある。一般に、そのような識別トークンは、メッセージ暗号化のために使用される暗号キーまたは加入者を識別するための認証キーのような秘密情報を移動体電話機に送信するようにプログラムされる。口座情報の盗難を予想している(contemplating) 人は、識別トークンが抹消された(removed) 後にも秘密情報を保有する(retain)ように、または移動体電話機の正当な使用の間は他の蓄積ユニットに秘密情報を送信するように移動体電話機をプログラミングすることにより彼等の目的を達成することができる。この手法で手を加えられた(tampered)移動体電話機は以降“ローグ・シェル(rogue shell) ”と呼ばれるであろう。よって、通信サービスにアクセスするために上述の秘密情報の使用をなお容易とする(facilitating)一方で、識別トークン上に蓄積された秘密情報の安全性を保護することに最近の要求がある。
［概要］
彼等のホームシステム外での加入者ローミングに安全な認証を提供するための新規な方法と装置とが与えられる。１つの観点では、加入者識別トークンは移動体ユニットに認証支持を提供するように構成され、ここで移動体ユニットは秘密キーを介して変換用の加入者識別トークンに情報を伝達する。
１つの観点では、無線通信システムにおいて加入者を認証するための装置が与えられ、ここで装置は無線通信システム内で動作している移動局に通信的に連結されることが可能である。この装置はメモリと、メモリ内に蓄積された１セットの命令を実施するように構成されたプロセッサとを具備し、この命令のセットは移動局から秘密を保持されるキーに基づいた一次署名(signature) と、移動局から受信される二次署名とを選択的に発生するためのものである。
もう１つの観点では、加入者識別装置を使用して加入者の認証を提供するための方法が与えられる。この方法は下記の工程を具備する：複数のキーを発生する；加入者識別装置に通信的に連結された通信装置に複数のキーからの少なくとも１つのキーを送信して、この複数のキーからの少なくとも１つのキーで秘密を保持する；通信装置に送信された少なくとも１つのキーと送信メッセージとの両者を使用して通信装置で署名を発生する、ここで発生すること(generating)は少なくとも１つのキーと送信メッセージとから形成された連結値をハッシュする(hashing)ことにより実施される；加入者識別装置に署名を送信する；加入者識別装置で署名を受信する；受信された署名から一次署名を発生する、ここで発生することは少なくとも１つの秘密キーから形成された連結値と通信装置から受信された署名とをハッシュすることにより実施される；及び通信システムに一次署名を伝達する。
もう１つの観点では、加入者識別モジュールが与えられる。この加入者識別モジュールはキー発生素子と、キー発生素子から秘密キーを及び移動体ユニットから情報を受信するように構成され、そして移動体ユニットに送出されるであろう署名を発生するようにさらに構成された署名発生器とを具備し、ここで署名は秘密キーを移動体ユニットからの情報と連結することにより、そして連結された秘密キー及び情報をハッシュすることにより発生される。
図１に図示されるように、無線通信ネットワーク１０は一般に複数の移動局（加入者ユニットまたはユーザ装置とも呼ばれる）１２ａ−１２ｄ、複数の基地局（基地局トランシーバ（ＢＴＳｓ）またはノードＢとも呼ばれる）１４ａ−１４ｃ、基地局コントローラ（ＢＳＣ）（無線ネットワーク・コントローラまたはパケット制御機能とも呼ばれる）１６、移動交換局（ＭＳＣ）またはスイッチ１８、パケットデータ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）またはインターネットワーキング機能（ＩＷＦ）２０、公衆電話交換ネットワーク（ＰＳＴＮ）２２（典型的な例では電話会社）、及びインターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワーク２４（典型的な例ではインターネット）を含む。簡易化のために、４つの移動局１２ａ−１２ｄ、３つの基地局１４ａ−１４ｃ、１つのＢＳＣ１６、１つのＭＳＣ１８、及び１つのＰＤＳＮ２０が示される。いずれの数(any number)の移動局１２、基地局１４、ＢＳＣ１６、ＭＳＣ１８、及びＰＤＳＮ２０もあり得ることは、この分野の技術者により理解されるであろう。
１実施形態では無線通信ネットワーク１０はパケットデータ・サービス・ネットワークである。移動局１２ａ−１２ｄは、携帯型電話機、走行(running) ＩＰベース，ウエブブラウザー・アプリケーションのラップトップ・コンピュータに接続されるセルラ電話機、対応ハンズフリー・カーキット(associated hands-free car kits)付きのセルラ電話機、走行ＩＰベース，ウエブブラウザー・アプリケーションの個人データ補助（ＰＤＡ）、携帯型コンピュータに組み込まれた無線通信モジュール、または無線ローカル・ループやメータ読取りシステムで見つけられる可能性のある固定位置通信モジュールのような、多数の異なるタイプの無線通信装置のいずれであってもよい。最も一般的な実施形態では、移動局はいずれのタイプの通信ユニットであってもよい。
移動局１２ａ−１２ｄは、例えば、ＥＩＡ／ＴＩＡ／ＩＳ−７０７標準のような、１つまたはそれ以上の無線パケットデータ・プロトコルを実行するように構成されてもよい。特定の実施形態では、移動局１２ａ−１２ｄはＩＰネットワーク２４に行先を定められたＩＰパケットを発生して、このＩＰパケットをポイントツーポイント・プロトコル（ＰＰＰ）を使用しているフレームにカプセル化する。
１実施形態においてＩＰネットワーク２４はＰＤＳＮ２０に連結され、ＰＤＮＳ２０はＭＳＣ１８に連結され、ＭＳＣ１８はＢＳＣ１６とＰＳＴＮ２２とに連結され、そしてＢＳＣ１６は、例えば、Ｅ１、Ｔ１、非同期転送モード（ＡＴＭ）、ＩＰ、フレームリレー、ＨＤＳＬ、ＡＤＳＬ、またはｘＤＳＬを含むいくつかの既知のプロトコルのいずれかに従って音声及び／またはデータパケットの送信のために構成された有線(wirelines) を介して基地局１４ａ−１４ｃに連結される。代わりの１実施形態では、ＢＳＣ１６はＰＤＳＮ２０に直接連結され、そしてＭＳＣ１８はＰＤＳＮ２０には連結されない。この発明のもう１つの実施形態では、第３世代パートナーシップ・プロジェクト２“３ＧＰＰ２”、“ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システム用の物理層標準”、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００−２−Ａ、（草案、３０版）（１９９９年１１月１９日）として公布されるように、これは引用されてこの中に完全に組み込まれており、移動局１２ａ−１２ｄは、３ＧＰＰ２文書番号第Ｃ．Ｐ０００２−Ａ、ＴＩＡ ＰＮ−４６９４号内に定義されたＲＦインターフェイスを介して基地局１４ａ−１４ｃと通信する。
無線通信ネットワーク１０の典型的な動作中、基地局１４ａ−１４ｃは電話呼、ウエブブラウジング(Web browsing)、または他のデータ通信において予約された種々の移動局１２ａ−１２ｄから複数セットの逆方向リンク信号を受信して復調する。所定の基地局１４ａ−１４ｃにより受信された各逆方向リンク信号はその基地局１４ａ−１４ｃ内で処理される。各基地局１４ａ−１４ｃは複数セットの順方向リンク信号を変調して移動局１２ａ−１２ｄに送信することにより複数の移動局１２ａ−１２ｄと通信することができる。例えば、図１に示されるように、基地局１４ａは第１及び第２の移動局１２ａ，１２ｂと同時に通信し、そして基地局１４ｃは第３及び第４の移動局１２ｃ，１２ｄと同時に通信する。結果としてのパケットはＢＳＣ１６に順方向送信され、それは呼資源の割当てと、基地局１４ａ−１４ｃの１局から基地局１４ａ−１４ｃの他の局への特定の移動局１２ａ−１２ｄのための呼のソフトハンドオフのオーケストレーション(orchestration)を含む移動性の管理機能性(management functionality)とを提供する。例えば、移動局１２ｃは２局の基地局１４ｂ，１４ｃと同時に通信している。結局、移動局１２ｃが１局の基地局１４ｃから十分遠くに離れて移動する時は、その呼は他の基地局１４ｂにハンドオフされるであろう。
もしも伝送が従前の(conventional)電話呼であれば、ＢＳＣ１６はＭＳＣ１８に受信されたデータを送り、ＭＳＣ１８はＰＳＴＮ２２とのインターフェイスに対して追加のルーチングサービスを提供する。もしも伝送がＩＰネットワーク２４を行先と定めるデータ呼のようなパケットベースの伝送であれば、ＭＳＣ１８はＰＤＳＮ２０にデータパケットを送るであろうし、ＰＤＳＮ２０はＩＰネットワーク２４にそのパケットを送出するであろう。代わりに、ＢＳＣ１６はＰＤＳＮ２０にそのパケットを直接送るであろうし、ＰＤＳＮ２０はＩＰネットワーク２４にそのパケットを送出する。
図２は無線通信システム内で移動体電話機を使用している加入者を認証するための方法を図示する。彼等のホームシステム（ＨＳ）２００の領域外を旅行している加入者は訪問先(visited) システム（ＶＳ）２１０内で移動体ユニット２２０を使用する。加入者は加入者識別トークンを挿入することにより移動体ユニット２２０を使用する。そのような加入者識別トークンは、加入者が訪問先システムで新しい口座を開設する必要無しに口座サービスにアクセスすることを可能とする、暗号及び認証情報を発生するように構成される。要求（図示された記号）は移動体ユニット２２０からサービスのためのＶＳ２１０に送られる。ＶＳ２１０は加入者（図示せず）へのサービスを決定するようにＨＳ２００と連絡をとる。
ＨＳ２００はランダムナンバー２４０と加入者識別トークン上に保持された秘密情報の知識(knowledge) に基づいた予測応答(expected response) （ＸＲＥＳ）２７０とを発生する。ランダムナンバー２４０はチャレンジ(challenge)として使用されるべきであり、ここで目標とされた(targeted)受取人は予測応答２７０にマッチする確認応答を発生するためにランダムナンバー２４０と秘密の知識とを使用する。ランダムナンバー２４０及びＸＲＥＳ２７０はＨＳ２００からＶＳ２１０に送信される。他の情報も送信されるが、ここでは関係がない（図示せず）。ＨＳ２００とＶＳ２１０との間の通信は図１に記述された方法で容易にされる。ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にランダムナンバー２４０を送信して、移動体ユニット２２０からの確認メッセージ２６０の送信を待つ。確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とはＶＳ２１０で比較素子２８０で比較される。もしも確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とがマッチすれば、ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にサービスを提供し続ける。
移動体ユニット２２０は加入者により移動体ユニット２２０内に挿入された加入者識別トークン２３０にランダムナンバー２４０を送る。安全キー３００は加入者識別トークン２３０上に蓄積される。安全キー３００及びランダムナンバー２４０の両者は、確認メッセージ２６０、暗号法の暗号(cryptographic Cipher)キー（ＣＫ）２９０、及び統合性(Integrity) キー（ＩＫ）３１０を発生するためにキー発生器２５０により使用される。ＣＫ２９０とＩＫ３１０とは移動体ユニット２２０に伝達される。
移動体ユニット２２０では、通信がそのメッセージの予定された(intended)受取人のみにより解読され得るように、ＣＫ２９０は移動体ユニット２２０とＶＳ２１０との間の通信を暗号化するために使用されることができる。通信を暗号化すべく暗号キーを使用するための技術は、本発明の譲受人に譲渡され、引用されてこの中に組み込まれた、出願中の米国特許出願番号第０９／１４３，４４１号、１９９８年８月２８日提出、タイトル「暗号化ストリーム暗号を発生するための方法と装置“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔｒｅａｍ Ｃｉｐｈｅｒｓ”」に記述されている。他の暗号化技術はこの中に記述された実施形態の範囲に影響を及ぼすこと無しに使用されることができる。
ＩＫ３１０はメッセージ認証符号（ＭＡＣ）を発生するために使用されることができ、ここでＭＡＣは送信メッセージフレームが特定の当事者から発せられたことを確かめるために、そしてそのメッセージが送信中に変更されなかったことを確かめるために、送信メッセージに付加される。ＭＡＣを発生するための技術は、本発明の譲受人に譲渡され、引用されてこの中に組み込まれた、出願中の米国特許出願番号第０９／３７１，１４７号、１９９９年８月９日提出、タイトル「メッセージ認証符号を発生するための方法と装置 “Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ａ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ”」に記述されている。認証符号を発生するための他の技術はこの中に記述された実施形態の範囲に影響を及ぼすこと無しに使用されることができる。よって、この中に使用されたような術語“署名”は、通信システムにおいて実施され得るいずれかの認証スキームの出力を表す。
代わりに、ＩＫ３１０は送信メッセージと別々にまたは一緒に送信される特定の情報に基づいた認証署名３４０を発生するために使用されることができる。認証署名を発生するため技術は、本発明の譲受人に譲渡され、引用されてこの中に組み込まれた、米国特許番号第５，９４３，６１５号、タイトル「無線通信システムにおいて認証セキュリティを提供するための方法と装置“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎ ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ”」に記述されている。認証署名３４０はＩＫ３１０を移動体ユニット２２０からのメッセージ３５０と組み合わせるハッシュ素子(hashing element) ３３０の出力である。認証署名３４０とメッセージ３５０とは放送により(over the air)ＶＳ２１０に送信される。
図２に見られるように、暗号化キー２９０と統合性キー(integrity key)３１０とは加入者識別トークン２３０から移動体ユニット２２０に送信され、それは放送によりパブリック・ディセミネーション(public dissemination)のためのデータフレームを発生し続ける。この技術は立ち聞きする人(eavesdropper)が放送によりそのようなキーの価値を決定するのを防ぐことができる一方で、この技術はローグ・シェルによる攻撃からの保護を提供しない。ローグ・シェル(rogue shell)は、ＣＫ２９０とＩＫ３１０とを受け入れるように、そしてその後そのようなキーの存在をローカルメモリから一掃する(purging) よりはむしろそのキーを蓄積するようにプログラムされることができる。キーを盗むもう１つの方法は、移動体ユニット２２０が他の位置への受信キーを送信するようにプログラムすることである。ＣＫ２９０とＩＫ３１０とはその後、加入者に権限のない通信を不正に広告する(bill)ために使用されることができる。ホームシステム２００で発生されたランダムナンバーは、同様の発生されたキーが拡大期間の間中使用される場合のように、不安定な方法で(in a manner that is insecure)使用されるシステムにおいて、このローグ・シェル攻撃は特に有効である。
ローグ・シェル攻撃に備えて保護する１実施形態は、加入者識別トークンの挿入無しには移動体ユニットにより再生され得ない電子署名を発生するために、プロセッサと加入者識別トークン内のメモリとを使用する。
図３は無線通信システムにおいて加入者のローカル認証を実行するための１実施形態を図示する。この実施形態では、加入者識別トークン２３０は移動体ユニット２２０に渡されないキーに基づいた認証応答を発生するようにプログラムされる。よって、もしも加入者により使用された移動体ユニットがローグ・シェルであれば、そのローグ・シェルは適正な認証応答を再現することはできない。
図２に記述された方法と同様に、移動体ユニット２２０は加入者識別トークン２３０から受信されるＩＫ３１０とＶＳ２１０に送られるべきメッセージとに基づいた署名信号を発生する。しかしながら、１実施形態では、署名信号はＶＳには渡されない。署名信号は加入者識別トークン２３０に渡されて、一次署名信号を発生するために付加キーと一緒に使用される。一次署名信号は移動体ユニット２２０に送出され、それは認証のためのＶＳ２１０に一次署名信号を順番に送信する。
ＨＳ２００はランダムナンバー２４０と加入者識別トークン上に保持された安全キーの知識に基づいた予測応答（ＸＲＥＳ）２７０とを発生する。ランダムナンバー２４０とＸＲＥＳ２７０とはＶＳ２１０に送信される。ＨＳ２００とＶＳ２１０との間の通信は図１に記述された方法で容易にされる。ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にランダムナンバー２４０を送信して、移動体ユニット２２０から確認メッセージ２６０の送信を待つ。確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とはＶＳ２１０での比較素子２８０で比較される。もしも確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とがマッチすれば、ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にサービスを提供し続ける。
移動体ユニット２２０は加入者により移動体ユニット２２０と電子的に連結された加入者識別トークン２３０にランダムナンバー２４０を伝達する。安全キー３００は加入者識別トークン２３０上に蓄積される。安全キー３００とランダムナンバー２４０との両者は確認メッセージ２６０、暗号キー（ＣＫ）２９０、統合性キー（ＩＫ）３１０、及びＵＩＭ認証キー（ＵＡＫ）３２０を発生するためにキー発生器２５０により使用される。ＣＫ２９０とＩＫ３１０とは移動体ユニット２２０に伝達される。
移動体ユニット２２０で、ＣＫ２９０は送信データフレーム（図３に図示せず）を暗号化するために使用される。ＩＫ３１０は署名信号３４０を発生するために使用される。署名信号３４０はＩＫ３１０と移動体ユニット２２０からのメッセージ３５０上に、ハッシュ機能のような、暗号化演算(encryption operation)または片方向演算(one-way operation) を行使する署名発生器３３０の出力である。署名信号３４０は加入者識別トークン２３０に送信される。加入者識別トークン２３０で、署名信号３４０とＵＡＫ３２０とは一次署名信号３７０を発生するために署名発生器３６０により処理される。一次署名信号３７０は移動体ユニット２２０に、そしてＶＳ２１０に送信され、そこでは検証素子３８０は加入者のアイデンティティを認証する。検証素子３８０は署名信号３４０と一次署名信号３７０とを再生することにより検証を達成することができる。代わりに、検証素子３８０は移動体ユニット２２０から署名信号３４０を受信することができ、一次署名信号３７０のみを再生する。
署名信号３４０及びＶＳ２１０での一次署名信号３７０の再生は、いろいろな技術により達成され得る。１実施形態では、検証素子３８０はホームシステム２００からのＵＡＫ３９０及び統合性キーを受信できる。検証素子３８０はまた移動体ユニット２２０からメッセージ３５０を受信すると、署名信号が発生されて、その後一次署名要素を発生するために使用されることができる。
加入者識別トークン２３０内の署名発生器３６０はメモリとプロセッサとを備えることができ、ここでプロセッサはいろいろな技術を使用して入力を処理するように構成されることが可能である。これらの技術は暗号化技術、ハッシュ機能、または非可逆動作の形式を取ることができる。１例として、加入者識別トークンにより実施され得る１技術は、１９９４年５月、連邦情報処理標準（ＦＩＰＳ）ＰＵＢ１８６、“ディジタル署名標準（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ）”において公布された、安全ハッシュアルゴリズム（ＳＨＡ）である。加入者識別トークンにより実行され得るもう１つの技術は、１９７７年１月、ＦＩＰＳ ＰＵＢ４６において公布された、データ暗号化標準 （ＤＥＳ）である。この中で使用されたように、術語“暗号化”の使用は必ずしも動作が可逆的で無ければならないことを意味しない。ここに記述された実施形態では、動作は非可逆的であってもよい。
キー発生器２５０もまたメモリとプロセッサとを備えることができる。実際に、１実施形態では、単一のプロセッサが署名発生器３６０とキー発生器２５０との機能を達成するように構成されることができる。検証は検証素子３８０で同じ入力から同じ結果を計算して、計算された値と送信された値とを比較することにより実行されることができる。
上記実施形態のより詳細な記述では、信号発生器３３０はこの中にＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１として引用された技術を実施するように構成されることができる。上述の実施形態では、ハッシュ機能は署名信号３４０を発生するために信号発生器３３０内で使用され得ることが注目された。ハッシュベースのＭＡＣｓ（ＨＭＡＣｓ）の説明は、論文“メッセージ認証のためのキーイングハッシュ機能（Ｋｅｙｉｎｇ Ｈａｓｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）”、ベラレ等、暗号作成術(Cryptology)における進歩−暗号(Crypto)９６議事録、コンピュータ・サイエンス１１０９巻、スプリンガ−ヴァーラグ、１９９６年における講義ノート、内に見つけることができる。ＨＭＡＣは、２ステップ処理において、ＳＨＡ−１のような、暗号化ハッシュ機能を使用するＭＡＣスキームである。ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１スキームでは、ランダム及び秘密キーはＳＨＡ−１機能を初期化し、それはその後メッセージの１ダイジェストを生成する(produce) ために使用される。このキーはその後第１のダイジェストの１ダイジェストを生成するようにＳＨＡ−１を再び初期化するために使用される。この第２のダイジェストは各メッセージに付加されるであろうＭＡＣを提供する。この中に記述された実施形態では、加入者識別トークン２３０により発生される統合性キー（ＩＫ）は、ＳＨＡ−１を初期化しているランダム及び秘密キーとして使用されることができる。図４は、加入者識別トークンからの統合性キーにより初期化される移動局内のＨＭＡＣの実施の形態と、ＵＩＭ認証キーにより初期化される加入者識別トークン内のＨＭＡＣの実施の形態とを図示する図である。
図４において、ＨＳ２００はランダムナンバー２４０と加入者識別トークン２３０上に保持された秘密情報の知識に基づいた予測応答（ＸＲＥＳ）２７０とを発生する。ランダムナンバー２４０とＸＲＥＳ２７０とはＶＳ２１０に送信される。ＨＳ２００とＶＳ２１０との間の通信は図１に記述された方法で容易にされる。ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にランダムナンバー２４０を送信して、移動体ユニット２２０からの確認メッセージ２６０の送信を待つ。確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とはＶＳ２１０での比較素子２８０で比較される。もしも確認メッセージ２６０とＸＲＥＳ２７０とがマッチすれば、ＶＳ２１０は移動体ユニット２２０にサービスを提供し続ける。
移動体ユニット２２０は、加入者により移動体ユニット２２０と電子的に連結された加入者識別トークン２３０にランダムナンバー２４０を伝達する。安全キー３００は加入者識別トークン２３０上に蓄積される。安全キー３００とランダムナンバー２４０との両者は、確認メッセージ２６０、暗号化キー（ＣＫ）２９０、統合性キー（ＩＫ）３１０、及びＵＩＭ認証キー（ＵＡＫ）３２０を発生するためにキー発生器２５０により使用される。ＣＫ２９０とＩＫ３１０とは移動体ユニット２２０に伝達される。
移動体ユニット２２０では、ＣＫ２９０は送信データフレーム（図４には図示せず）を暗号化するために使用される。ＩＫ３１０は署名発生器３３０から署名信号３４０を発生するために使用される。署名発生器３３０はＳＨＡ−１の使用によってメッセージ２６０の変換を生成するように構成される。ＳＨＡ−１ハッシュ機能はＩＫ３１０により初期化される。
メッセージ２６０を変換するＳＨＡ−１ハッシュ機能の結果である署名信号３４０は、加入者識別トークン２３０に送信される。加入者識別トークン２３０で、署名信号３４０とＵＡＫ３２０とは、署名発生器３６０により処理され、ＵＩＭメッセージ認証符号（ＵＭＡＣ）３７０である署名信号３４０の変換を生成する(generate)。署名発生器３６０もまたＳＨＡ−１ハッシュ機能を実施するように構成される。しかしながら、この機能はその後ＩＫ３１０よりはむしろＵＡＫ３２０を使用して初期化される。
ＵＭＡＣ３７０は移動体ユニット２２０とＶＳ２１０とに送信され、そこで検証素子３８０は加入者のアイデンティティを認証する。検証素子３８０は署名信号３４０とＵＭＡＣ３７０とを再生することにより検証を達成する。代わりに、検証素子３８０は移動体ユニット２２０から署名信号３４０を受信して、ＵＭＡＣ３７０のみを再生することができる。
図５は実施形態の一般化された説明を図示するフローチャートである。ステップ５００で、移動体ユニットは認証を要求するメッセージを発生する。ステップ５０１で、移動体ユニットは加入者識別トークンから長さＬの統合性キー（ＩＫ）を受信する。ステップ５０２で、移動体ユニットは統合性キーＩＫを長さｂ、ここでｂは移動体ユニット内部の署名発生器のハッシュ機能のブロックサイズである、にパッドする(pads)。１実施形態では、キーは長さｂにゼロパッドされる(zero-padded) ことができる。他の実施形態では、キーは長さｂのパッディング定数とＸＯＲされる。もしもＩＫが既に長さｂを有するならば、そのときはこのステップは省略されることができる。ステップ５０４で、パッドされたＩＫは認証を必要とするメッセージと連結される。パッドされたＩＫとメッセージとの連結はその後、ＳＨＡのようなハッシュ機能を実施するように構成された署名発生器によりステップ５０５で細分される。１実施形態では、ＸＯＲ動作の出力はメモリ素子内に保存され、そしてもしも加入者識別トークンからのＩＫがその通信セッションの間中同一の物のままならば、さらなる使用に対して(for further use) 取り消される(recalled)ことができる。
もしもＵＩＭ認証キー（ＵＡＫ）が使用されるようであれば、その後プログラムフローはステップ５１０に進む。もしもＵＡＫが使用されないようであれば、その後プログラムフローはステップ５２０に進む。
ステップ５１０で、ステップ５０５からの細分されたメッセージは加入者識別トークンに送信される。ステップ５１１で、ＵＡＫが既に長さｂでなければ、加入者識別トークンはＵＡＫを長さｂにパッドする。パッドされたＩＫは、次のメッセージが通信セッションの間に認証を必要とする時に、再使用のためのメモリに蓄積されることができる。ステップ５１２で、パッドされたＩＫと細分されたメッセージとは連結されて、署名発生器に入力される。署名発生器は、ステップ５１３でＳＨＡ−１のような、ハッシュ機能を実施するように構成される。ステップ５１４で、署名発生器の出力は加入者識別トークンから移動体ユニットに送信される。
ステップ５２０で、同じ統合性キーは既に細分されたメッセージを再細分する(rehash)ために使用される。ステップ５０５からの細分されたメッセージは移動体ユニット内部の第２の署名発生器に送られる。あるいは代わりに、細分されたメッセージはステップ５０５の署名発生器に再挿入されてもよい。もしも１個の統合性キーが２つのハッシュ処理において使用されるようであれば、その時この統合性キーはハッシュ発生器の各々が異なる値で初期化されるように変更されねばならない。例えば、各ハッシュステップについて、統合性キーは両方とも長さがｂの、定数値ｃ1 または定数値ｃ2 のいずれかにビット−ワイズ(bit-wise)を付加されることができる。この方法を使用して、１つの統合性キーのみが加入者識別トークンにより発生されることが必要である。
より安全な実施形態は第２のハッシュステップが加入者識別トークンでＵＡＫを使用して実行される実施の形態であることは注目されねばならない。
図５に記述された処理は下記の式により数学的に記述されることができる：
ＨＭＡＣ（ｘ）＝Ｆtoken （ＵＡＫ，Ｆmobile（ＩＫ，ｘ））
ここでＦY ( ) は位置Ｙで実行されたハッシュ関数を表し、ｘは原メッセージを表し、ＵＡＫ及びＩＫはキーであり、そしてコンマは連結を表す。
ＣＤＭＡシステムまたはＧＳＭシステムにおいて使用され、またＲ−ＵＩＭまたはＵＳＩＭとしても知られる加入者識別トークンは、それぞれ、上述された方法における一次署名信号またはＵＭＡＣを発生するように構成されることができ、すなわち、移動体ユニットにより発生された全メッセージは暗号化されて、認証される。しかしながら、そのようなトークン内の中央処理ユニットは限定され得るので、代替の実施形態を実施することが望ましいかも知れず、ここで重要性の重みは、重要なメッセージのみが安全に暗号化されて認証されるようにメッセージフレームに割り当てられる。例えば、ビリング情報を含むメッセージフレームは、ボイス・ペイロードを含むメッセージフレームよりも、増加された安全性について、より多くの必要性を有する。よって、移動体ユニットはビリング情報メッセージフレームに重要性のより大きい重みを割り当て、またボイス・メッセージフレームに重要性のより小さい重みを割り当てることができる。加入者識別トークンがこれらの重み付けされたメッセージから発生された署名信号を受信すると、ＣＰＵは各署名信号に付加された重要性の種々の重みを査定する(assess)ことができ、そして重く重み付けされた署名信号に対してのみ一次署名信号を決定することができる。代わりに、移動体ユニットは加入者識別トークンに“重要な”署名信号のみを伝達するようにプログラムされることができる。選択的一次署名信号発生のこの方法は、加入者識別トークンの処理負荷を軽減することにより加入者識別トークンの効率を増加させる。
上述された実施形態は、加入者識別トークンと移動体ユニットとの間のより安全な処置(transaction) を要求することにより、加入者の口座の権限のない使用を防ぐ。移動体ユニットは秘密のＵＡＫの知識無しには一次署名信号を発生できないので、ローグ・シェルとして活動するようにプログラムされる移動体ユニットは、違法な目的のために加入者情報を乱用する(misappropriate)ことはできない。
上述された実施形態はまた、メッセージよりはむしろ、署名信号上で動作することにより加入者識別トークンの処理能力を最大にする。典型的に、署名信号はメッセージよりもより短いビット長を有するであろう。よって、送信メッセージフレームよりはむしろ署名信号上で動作するために、加入者識別における署名発生器として、より少ない時間が必要となる。上記されたように、加入者識別トークンの処理能力は通常、移動体ユニットの処理能力よりもずっと小さい。よって、この実施形態の実施は、スピードを犠牲にすること無しにメッセージの安全な認証を提供するであろう。
しかしながら、プロセッサ構造における改良がほとんど指数関数的なペースで発生することは注目されねばならない。そのような改良はより速い処理時間と、より小さいプロセッサ・サイズとから成る。よって、ローカル認証を提供するもう１つの実施形態が実施されることができ、そこでは一次署名信号は短い署名信号を介して間接よりはむしろ、１メッセージから直接発生されることができる。移動体ユニットは、移動体ユニット内部の署名発生素子にメッセージを渡すよりはむしろ、一次署名信号をすぐに発生する能力を有するもの、加入者識別トークンにメッセージを直接渡すように構成されることができる。もう１つの実施形態では、前記メッセージのために必要とされる安全度に従って、限られた数のメッセージのみが加入者識別ユニットに直接渡される必要がある。
種々の実施形態が無線通信システムの文脈内に記述されたが、一方で、種々の実施形態が、通信ネットワーク内に接続されたよく知られていない端末を使用しているいずれの当事者にも安全なローカル認証を提供するために、さらに使用され得ることは注目されねばならない。
このように、通信システムにおいて加入者のローカル認証を実行するための新規な及び改良された方法及び装置が記述された。この分野の技術者は、この中に開示された実施形態に関して記述された種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズム・ステップは電子ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれの組合わせとして実施されてもよいことを理解するであろう。種々の実例となる構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップは、一般にそれらの機能性の表現で記述された。機能性がハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアとして実施されるかどうかはシステム全体に課された特定のアプリケーションと設計の制約とによる。これらの環境下でのハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアの互換性、及び各特定のアプリケーションについて記述された機能性を実施することがいかにベストであるかを、熟練技工は認める。
種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、及びこの中に開示された実施形態に関して記述されたアルゴリズム・ステップは、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能な論理装置、ディスクリート・ゲートかトランジスタ論理、ディスクリート・ハードウェア構成要素で実施または実行されることができる。１セットのファームウェア命令を実行するプロセッサ、いずれか従前のプログラム可能なソフトウェア・モジュールとプロセッサ、またはそれのいずれかの組合わせは、この中に記述された機能を実行するように設計されることが可能である。プロセッサは好都合にマイクロプロセッサであってもよいが、しかし代替案では、プロセッサはいずれか従前のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。ソフトウェア・モジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能形ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいはこの分野において既知のいずれか他の形式の蓄積媒体に属することができる。例示的なプロセッサは蓄積媒体から情報を読取り、そしてそれに情報を書き込むように蓄積媒体に連結される。代替案では、蓄積媒体はＡＳＩＣ内に存ってもよい。ＡＳＩＣは電話機または他のユーザ端末内に存ってもよい。代替案では、プロセッサと蓄積媒体とは電話機または他のユーザ端末内に存ってもよい。プロセッサはＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合わせとして、またはＤＳＰコアなどとともに２台のマイクロプロセッサとして実施されてもよい。技術者は上記説明の全体を通して参照されることができるデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、記号、及びチップが、電圧、電流、電磁波、磁界または粒子、光学界または粒子、あるいはそれのいずれかの組合わせにより表されることをさらに認めるであろう。
本発明の種々の実施形態はこのように示され、そして記述された。しかしながら、この分野における正規の技術の１つにとって、この発明の精神または範囲を逸脱すること無しにここに開示された実施形態に多くの変更がなされてもよいことは明白であろう。
典型的なデータ通信システムを示す図。 本発明の無線通信システム内の構成要素間の通信交換を示す図。 本発明の加入者識別トークンが移動体ユニットに暗号支持(encryption support)を提供する１実施形態を示す図。 本発明のハッシュ機能が認証署名を発生するために使用される１実施形態を示す図。 本発明の認証署名を発生するためにメッセージをハッシュするための１方法を示すフローチャート。
符号の説明
１２ａ−１２ｄ…ＭＳ、１４ａ−１４ｃ…ＢＴＳ、１６…ＢＳＣ、１８…ＭＳＣ、２０…ＰＤＳＮ、２２…ＰＳＴＮ、２４…ＩＰネットワーク、２００…ホームシステム、２１０…訪問先システム、２２０…移動体ユニット、２３０…加入者識別トークン、２４０…ランダムナンバー、２５０…キー発生器、２６０…ＲＥＳ、２７０…ＸＲＥＳ、２８０…比較素子、２９０…ＣＫ、３００…安全キー、３１０…ＩＫ、３２０…ＵＡＫ、３３０…ハッシュ機能、３４０…署名、３５０…メッセージ、３６０…署名発生器、３７０…一次署名、３８０…検証素子、３９０…ＵＡＫ及びＩＫ

Claims (23)

  1. 下記を具備する、通信システムにおいて加入者のローカル認証を提供するための加入者識別モジュール：
    メモリ、及び；
    該メモリ内に蓄積された１セットの命令を実施するように構成されたプロセッサ、該命令のセットは下記を実行するためのものである：
    受信されたチャレンジに応じて複数のキーを発生する：
    該複数のキーからの第１のキーに基づいて初期値を発生する；
    該初期値を受信された信号と連結し、入力値を形成する、該受信された信号は該加入者識別モジュールに通信的に連結された通信ユニットから送信される、及び該受信された信号は該複数のキーからの第２のキーを使用して該通信ユニットにより発生され、該第２のキーは該加入者識別モジュールから該通信ユニットに通信されている；
    認証信号を形成するために該入力値をハッシュする；及び
    該通信ユニットを介して該通信システムに該認証信号を送信する。
  2. 該入力値をハッシュすることは該安全ハッシュアルゴリズム（ＳＨＡ−１）に従って実行される、請求項１記載の加入者識別モジュール。
  3. 該初期値を発生することは該第１のキーをパッドすることを具備する、請求項１記載の加入者識別モジュール。
  4. 該初期値を発生することは定数値に、パッドされた第１のキービット−ワイズを付加することをさらに具備する、請求項３記載の加入者識別モジュール。
  5. 該受信された信号は下記を行うことにより該通信ユニットで発生される、請求項１記載の加入者識別モジュール：
    該加入者識別モジュールから該第２のキーを受信する；
    該第２のキーに基づいたローカル初期値を発生する；
    ローカル入力値を形成するために該ローカル初期値とメッセージとを連結する；
    該受信された信号を形成するために該ローカル入力値をハッシュする；及び
    該加入者識別モジュールに該受信された信号を送信する。
  6. 該ローカル初期値を発生することは該第２のキーをパッドすることを具備する、請求項５記載の加入者識別モジュール。
  7. 該ローカル初期値を発生することは第２の定数値に、パッドされた第２のキービット−ワイズを付加することをさらに具備する、請求項６記載の加入者識別モジュール。
  8. 通信ユニットと対話するように構成された加入者識別モジュールを具備する、通信システムにおいて加入者の安全なローカル認証を提供するための装置、ここで該加入者識別モジュールは下記を具備する：
    受信された値と秘密の値とから複数のキーを発生するためのキー発生器、ここで該複数のキーからの少なくとも１つの通信キーは該通信ユニットに伝送される及び該複数のキーからの少なくとも１つの秘密キーは該通信ユニットに伝送されない；及び
    該少なくとも１つの秘密キーの１形式を認可メッセージと共にハッシュすることから認可信号を発生するための署名発生器、ここで認可メッセージは該少なくとも１つの通信キーの１形式を使用して該通信ユニットにより発生される。
  9. 該加入者識別モジュールは該通信ユニットに挿入されるように構成される、請求項８記載の装置。
  10. 該少なくとも１つの通信キーは統合性キーを具備する、請求項８記載の装置。
  11. ハッシュすることはＳＨＡ−１に従って実行される、請求項８記載の装置。
  12. 加入者識別装置を使用して加入者の認証を提供するための方法、該加入者識別装置は下記の工程を実施する：
    複数のキーを発生する；
    該加入者識別装置に通信的に連結された通信装置に該複数のキーから、少なくとも１つのキーを送信する及び該複数のキーからの少なくとも１つのキーで秘密を保持する；
    該通信装置に送信された該少なくとも１つのキー及び送信メッセージの両者を使用して該通信装置で署名を発生する、ここで発生することは該少なくとも１つのキーと該送信メッセージとから形成された連結値をハッシュすることにより実施される；
    該加入者識別装置に該署名を送信する；
    該加入者識別装置で該署名を受信する；
    該受信された署名から一次署名を発生する、ここで該発生することは該少なくとも１つの秘密キーから形成された連結値と該通信装置から受信された該署名とをハッシュすることにより実施される；及び
    通信システムに該一次署名を伝達する。
  13. ハッシュすることはＳＨＡ−１に従って実施される、請求項１２記載の方法。
  14. 下記を具備する、無線通信システムにおいて加入者を認証するための装置、ここで該装置は該無線通信システム内で動作する移動局に通信的に連結されることができる：
    メモリ；及び
    該メモリ内に蓄積された１セットの命令を実施するように構成されたプロセッサ、該命令のセットは該移動局から秘密を保持されたキーに基づいた一次署名と該移動局から受信される二次署名とを選択的に発生するためのものである。
  15. 下記を具備する、加入者のローカル認証を提供するための加入者識別装置上で動作可能な方法：
    受信されたチャレンジに応じて複数のキーを発生する：
    該複数のキーからの第１のキーに基づいて初期値を発生する；
    該初期値を受信された信号と連結し、入力値を形成する、ここにおいて、該受信された信号は該加入者識別モジュールに通信的に連結された通信ユニットから送信される、及び該受信された信号は該複数のキーからの第２のキーを使用して該通信ユニットにより発生され、該第２のキーは該加入者識別モジュールから該通信ユニットに通信されている；
    認証信号を形成するために該入力値をハッシュする；及び
    該通信ユニットを介して該通信システムに該認証信号を送信する。
  16. 下記を具備する、通信システムにおいて加入者のローカル認証を提供するための加入者識別モジュール：
    受信されたチャレンジに応じて複数のキーを発生するための手段：
    該複数のキーからの第１のキーに基づいて初期値を発生するための手段；
    該初期値を受信された信号と連結し、入力値を形成するための手段、ここにおいて、該受信された信号は該加入者識別モジュールに通信的に連結された通信ユニットから送信される、及び該受信された信号は該複数のキーからの第２のキーを使用して該通信ユニットにより発生され、該第２のキーは該加入者識別モジュールから該通信ユニットに通信されている；
    認証信号を形成するために該入力値をハッシュするための手段；及び
    該通信ユニットを介して該通信システムに該認証信号を送信するための手段。
  17. プロセッサにより実行されると、下記を該プロセッサに行わせるところの、加入者識別装置を用いて加入者を認証するための１つまたはそれより多くの命令を有する機械可読蓄積媒体：
    受信されたチャレンジに応じた複数のキーの発生：
    該複数のキーからの第１のキーに基づく初期値の発生；
    受信された信号と該初期値とを連結し、入力値の形成、ここにおいて、該受信された信号は該加入者識別モジュールに通信的に連結された通信ユニットから送信される、及び該受信された信号は該複数のキーからの第２のキーを使用して該通信ユニットにより発生され、該第２のキーは該加入者識別モジュールから該通信ユニットに通信されている；
    認証信号を形成するための、該入力値のハッシュ；及び
    該通信ユニットを介して該通信システムへの該認証信号を送信。
  18. 下記を具備する、通信システムにおいて加入者の安全なローカル認証を提供するための加入者識別モジュール上で動作可能な方法：
    受信された値と秘密の値とから複数のキーを発生する；
    該加入者識別モジュールと対話するように構成された通信ユニットに、該複数のキーからの少なくとも１つの通信キーを伝送する；
    該複数のキーからの少なくとも１つの秘密キーを通信ユニットに与えずにおく；及び
    認可信号を発生するために１形式の該少なくとも１つの秘密キーを認可メッセージと共にハッシュする、ここにおいて、認可メッセージは１形式の該少なくとも１つの通信キーを使用して該通信ユニットにより発生される。
  19. 下記を具備する、通信システムにおいて加入者の安全なローカル認証を提供するための加入者識別モジュール：
    受信された値と秘密の値とから複数のキーを発生するための手段；
    該加入者識別モジュールと対話するように構成された通信ユニットに、該複数のキーからの少なくとも１つの通信キーを伝送するための手段；
    該複数のキーからの少なくとも１つの秘密キーを通信ユニットに与えずにおくための手段；及び
    認可信号を発生するために１形式の該少なくとも１つの秘密キーを認可メッセージと共にハッシュするための手段、ここにおいて、認可メッセージは１形式の該少なくとも１つの通信キーを使用して該通信ユニットにより発生される。
  20. プロセッサにより実行されると、下記を該プロセッサに行わせるところの、通信システムにおいて加入者の安全なローカル認証を提供するための加入者識別装置上で動作可能な、１つまたはそれより多くの命令を有する機械可読媒体：
    受信された値と秘密の値とからの複数のキーの発生；
    該加入者識別モジュールと対話するように構成された通信ユニットへの、該複数のキーからの少なくとも１つの通信キーの伝送；
    該複数のキーからの少なくとも１つの秘密キーを通信ユニットに与えずにおくこと；及び
    認可信号を発生するために１形式の該少なくとも１つの秘密キーを認可メッセージと共にハッシュすること、ここにおいて、認可メッセージは１形式の該少なくとも１つの通信キーを使用して該通信ユニットにより発生される。
  21. 下記を具備する、無線通信システムにおいて加入者を認証するための装置上で動作可能な方法：
    無線通信システム内で動作している移動局から二次署名を受信する、ここにおいて、該装置は該移動局に通信的に連結される；
    該移動局から秘密を保持されるキーに基づいた一次署名と、該二次署名とを発生する、
    ここにおいて、該一次署名は該加入者を認証するために該移動局に伝達される。
  22. 下記を具備する、無線通信システムにおいて加入者を認証するための装置：
    無線通信システム内で動作している移動局から二次署名を受信するための手段、ここにおいて、該装置は該移動局に通信的に連結される；
    該移動局から秘密を保持されるキーに基づいた一次署名と、該二次署名とを発生するための手段、ここにおいて、該一次署名は該加入者を認証するために該移動局に伝達される。
  23. プロセッサにより実行されると、下記を該プロセッサに行わせるところの、無線通信システムにおいて加入者を認証するための装置上で動作可能な、１つまたはそれより多くの命令を有する機械可読蓄積媒体：
    無線通信システム内で動作している移動局からの二次署名の受信、ここにおいて、該装置は該移動局に通信的に連結される；
    該移動局から秘密を保持されるキーに基づいた一次署名と、該二次署名との発生、ここにおいて、該一次署名は該加入者を認証するために該移動局に伝達される。
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