JP4677463B2 - 移動通信端末機での再同期化方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、さらに詳細には、移動通信端末機での再同期化方法に関する。

一般に、移動通信端末機の認証を要する移動通信システムの場合、移動通信端末機が移動通信網からページングメッセージ（（Ｐａｇｉｎｇ Ｍｅｓｓａｇｅ）を受信すると、これに対する応答として認証処理結果を送信する。このように、移動通信端末機には、認証処理のために、認証モジュール（例えば、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）、ＵＳＩＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）、ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）等）が備えられる。

移動通信システムでの認証手順は、移動通信網に含まれたホーム位置レジスタ（ＨＬＲ、Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）及び／又は訪問者位置レジスタ（ＶＬＲ、Ｖｉｓｉｔｏｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）に格納された加入者情報と移動通信端末機に格納された所定の情報とが一致しているかを判断する手順である。このとき、認証手順には必ず認証キーが用いられるが、ホーム位置レジスタ、訪問者位置レジスタ及び／又は移動通信端末機が同じ認証キーを使用して認証する対称キー方法が主に用いられる。また、認証手順は、加入者の毎発信号又は着信号ごとに行うこともでき、選択的に行うこともできる。以下、添付した図１及び図２を参照して、従来の移動通信システムでの端末機の認証方法について簡単に説明する。

図１は、移動通信システムの概略的な構成図であり、図２は、従来の移動通信システムでの端末機の認証方法に対するフローチャートである。

図１に示すように、移動通信システム１００は、ユーザ端末機１１０、訪問者位置レジスタ１２０及びホーム位置レジスタ１３０を備えることができ、ユーザ端末機１１０、訪問者位置レジスタ１２０及びホーム位置レジスタ１３０は、移動通信網を介して互いに無線で接続されていることができる。ここで、ユーザ端末機１１０は、移動通信が可能な端末機であると、無制限に適用されることができる。

図２には、従来の移動通信システムでの端末機の認証方法に対するフローチャートが示されている。まず、ユーザ端末機１１０が位置登録信号を訪問者位置レジスタ１２０に送信すると（ステップ２１０）、訪問者位置レジスタ１２０は、当該ユーザ端末機１１０に相応する認証ベクトル（ＡＶ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）が備えられた格納空間に格納されているかを判断する（ステップ２２０）。ここで、ユーザ端末機１１０は、位置登録信号を訪問者位置レジスタ１２０に直に送信せず、中継器及び／又は交換機などを経て訪問者位置レジスタ１２０に送信することができる。

ステップ２３０において、訪問者位置レジスタ１２０は、当該ユーザ端末機１１０に相応する認証ベクトルが備えられた格納空間から検索されないと、ホーム位置レジスタ１３０に認証ベクトルを要請する。

ステップ２４０において、ホーム位置レジスタ１３０は、当該ユーザ端末機１１０に相応する認証ベクトルを生成して、訪問者位置レジスタ１２０に送信できる。

ステップ２５０において、訪問者位置レジスタ１３０は、当該ユーザ端末機１１０に相応する認証ベクトルが、備えられた格納空間に格納されているか、又はホーム位置レジスタ１３０から送信されると、当該ユーザ端末機１１０に端末機認証を要請する。このとき、訪問者位置レジスタ１３０は、ランダム識別変数値（ＲＡＮＤ、Ｒａｎｄｏｍ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）、認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれたアルゴリズム特定情報及び／又は一連番号（ＳＱＮ）などをユーザ端末機１１０に送信する。ステップ２６０において、ユーザ端末機１１０は、訪問者位置レジスタ１２０から受信した各種情報を用いて認証演算を行い、認証演算の結果を訪問者位置レジスタ１２０に送信する（ステップ２７０）。以後、訪問者位置レジスタ１２０は、当該ユーザ端末機１１０から受信された認証結果を検証して、検証結果を当該ユーザ端末機１１０に送信する（ステップ２８０及びステップ２９０）。

上述の方法によって従来の移動通信システム１００は、ユーザ端末機１１０を認証する。ここで、ユーザ端末機１１０は、認証演算の過程で認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれた一連番号（ＳＱＮ）を用いて、再同期（Ｒｅ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）するか否かを判断する。すなわち、ユーザ端末機１１０は、ユーザ端末機１１０内に備えられた格納空間に格納されている一連番号（以下、端末機の一連番号と略称する）と認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれた一連番号（以下、通信網の一連番号と略称する）とを比較して、通信網の一連番号が端末機の一連番号より大きくないと（すなわち、通信網の一連番号が端末機の一連番号以下であると）、訪問者位置レジスタ１２０に再同期要請を行う。再同期化の動作は、通信網の一連番号と端末機の一連番号とを同期化するためのものであって、ユーザ端末機１１０が訪問者位置レジスタ１２０に再同期化要請を送信すると、ホーム位置レジスタ１３０で新しい認証ベクトルを生成することによって行われる。

ところが、上述の従来の移動通信システム１００での端末機の認証方法は、再送信攻撃（Ｒｅｐｌａｙ ａｔｔａｃｋ）を防止することができない。再使用攻撃が発生されると、ホーム位置レジスタは、一連番号の生成及び／又は有効性確認、認証ベクトルの生成などの動作を行わなければならないので、性能が低下するおそれがある。また、再使用攻撃が発生すると、不必要な認証ベクトルが攻撃者端末機に送信されるので、ネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）資源が浪費されるという問題点もある。そのため、再使用攻撃に効果的に対処できる端末機の認証方法が求められる。
特表２００４−５１８３０９

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、再使用攻撃を防御することができる移動通信端末機での再同期化方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、再使用攻撃による移動通信システムの性能低下及びネットワーク資源の浪費を防止することができる移動通信端末機での再同期化方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の一側面によると、ホーム位置レジスタと移動通信網とを介して接続した移動通信端末機での再同期化方法であって、移動通信網から受信された端末機認証要請命令に相応して、通信網の一連番号を抽出するステップと、前記通信網の一連番号と備えられた格納空間に予め格納された端末機の一連番号とを比較するステップと、前記通信網の一連番号が前記端末機の一連番号以下であると、第ｎ端末機同期失敗情報（ｎ：自然数）を生成するステップと、生成された前記第ｎ端末機同期失敗情報を前記ホーム位置レジスタに送信するステップとを含み、前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が、備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１通信網同期失敗情報（ｎ：自然数）以下であると、再同期手順を終了することを特徴とする移動通信端末機での再同期化方法が提供される。

ここで、第ｎ端末機同期失敗情報を生成するステップは、備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１端末機同期失敗情報を読み出すステップと、前記第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を加算して、前記第ｎ端末機同期失敗情報を生成するステップとを含むことができる。

また、前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が前記第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、第ｎ通信網同期失敗情報を生成して備えられた格納空間に格納し、前記第ｎ通信網同期失敗情報は、前記第ｎ端末機同期失敗情報と同じ値でありうる。

本発明の他の側面によると、ホーム位置レジスタと移動通信網とを介して無線で接続されて、再同期化の動作を行う移動通信端末機を含む移動通信システムであって、前記移動通信端末機は、格納部と、移動通信網から受信された端末機認証要請命令に相応して、通信網の一連番号を抽出し、前記通信網の一連番号と前記格納部に予め格納された端末機の一連番号とを比較して、前記通信網の一連番号が前記端末機の一連番号以下であると、第ｎ端末機同期失敗情報（ｎ：自然数）を生成する認証部と、生成された前記第ｎ端末機同期失敗情報をホーム位置レジスタに送信する端末機制御部とを含み、前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１通信網同期失敗情報（ｎ：自然数）以下であると、再同期手順を終了することを特徴とする移動通信システムが提供される。

ここで、前記認証部は、備えられた前記格納部に予め格納された第ｎ−１端末機同期失敗情報を読み出し、前記第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を加算して、前記第ｎ端末機同期失敗情報を生成することができる。

また、前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が前記第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、第ｎ通信網同期失敗情報を生成して備えられた格納空間に格納し、前記第ｎ通信網同期失敗情報は、前記第ｎ端末機同期失敗情報と同じ値でありうる。

本発明のさらに他の側面によると、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の移動通信端末機での再同期化方法が行われるために、前記移動通信端末機により実行されうる命令語のプログラムが有形的に具現化されており、前記移動通信端末機によって読み取られるプログラムが記録された記録媒体が提供される。

本発明によると、再使用攻撃を防御することができる移動通信端末機での再同期化方法を提供することができる。

また、本発明によれば、再使用攻撃による移動通信システムの性能低下及びネットワーク資源浪費を防止することができる移動通信端末機での再同期化方法を提供することができる。

本発明は、多様な変換を加えることができ、様々な実施の形態を有することができるので、特定の実施の形態を例示し、詳細に詳細する。しかしながら、これは、本発明を特定の実施の形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。また、本発明を説明するにおいて、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略すべきである。

第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用されうるが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するための目的のみで使用される。

本出願において使用した用語は、単に特定の実施の形態を説明するために使用されたものであって、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に別のものを意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらを組み合わせたものが存在するということを指定するために使用されるもので、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はそれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。以下、本発明の実施の形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施の形態による移動通信システムの概略的な構成図である。

図３に示すように、本発明の一実施の形態による移動通信システム３００は、ユーザ端末機３１０、訪問者位置レジスタ（ＶＬＲ、Ｖｉｓｉｔｏｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）３７０、及びホーム位置レジスタ（ＨＬＲ、Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）３８０を備えることができる。ここで、ユーザ端末機３１０、訪問者位置レジスタ３７０及び／又はホーム位置レジスタ３８０は、互いに移動通信網を介して無線で接続されていることができる。以下、本発明による移動通信システム３００の各構成要素の動作について詳細に説明する。

ユーザ端末機３１０は、移動通信網を介して無線で接続した相手の端末機（図示せず）と音声通話及び／又は映像通話を行う。ここで、ユーザ端末機３１０は、移動通信網を介して移動通信を行うことができる端末機であると制限なしに適用されることができ、例えば、移動通信端末機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などでありうる。また、図３に示すように、ユーザ端末機３１０は、通信部３２０、認証部３３０、端末機制御部３４０、格納部３５０、表示部３６０を備える。また、たとえ示されていないとしても、ユーザ端末機３１０は、電源部、カメラ部などの構成要素をさらに備えることができることは明らかである。以下、ユーザ端末機３１０の各構成要素の動作について説明する。

通信部３２０は、端末機制御部３４０から入力される各種信号を予め設定された方法で変調して、移動通信網に送信する。また、通信部３２０は、移動通信網から受信される各種信号を復調して端末機制御部３４０に出力する。特に、通信部３２０は、端末機制御部３４０から入力された位置登録信号を予め設定された方法で変調して、訪問者位置レジスタ３７０に送信できる。また、通信部３２０は、訪問者位置レジスタ３７０から端末機認証要請命令が受信されると、これを予め設定された方法で復調して端末機制御部３４０に出力できる。また、通信部３２０は、端末機制御部３４０から入力される端末機同期失敗情報を予め設定された方法で変調して、訪問者位置レジスタ３７０に送信できる。

認証部３３０は、端末機制御部３４０から認証演算命令が入力されると、予め設定された方法で認証演算を行うことができる。例えば、認証部３３０は、端末機制御部３４０から認証演算命令が入力されると、予め設定された方法によって認証キー（ＡＫ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ）を生成することができる。認証部３３０が認証キーを生成する方法は、当業者にとって自明な事項であるため、ここでは、これについての詳細な説明は省略されうる。

また、認証部３３０は、生成された認証キー及び訪問者位置レジスタ３７０から送信されたデータなどを用いて、一連番号を抽出することができる。例えば、認証部３３０は、認証キー、訪問者位置レジスタ３７０から送信されたランダム識別変数値（ＲＡＮＤ、Ｒａｎｄｏｍ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）及び／又は認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれたアルゴリズム特定情報などを用いて、訪問者位置レジスタ３７０に含まれた認証フィールド（ＡＵＴＮ）から一連番号（ＳＱＮ）（以下、ユーザ端末機３１０に格納されている一連番号と区別するために、「通信網の一連番号」と略称する）を抽出することができる。ここで、ランダム識別変数値は、ホーム位置レジスタ３８０から生成される変数値であって、認証部３３０では、これを認証演算に使用することができる。

以後、認証部３３０は、抽出された通信網の一連番号と格納部３５０（又は、認証部３３０に備えられた格納ユニット）に格納された一連番号（以下、通信網の一連番号と区別するために、「端末機の一連番号」と略称する）とを比較することができる。比較結果、通信網の一連番号が端末機の一連番号より大きいと、認証部３３０は、従来の認証手順と同じ手順が行われうる。すなわち、認証部３３０は、認証結果を端末機制御部３４０に出力することができ、端末機制御部３４０は、入力された認証結果を、通信部３２０を介して訪問者位置レジスタ３７０に送信することができる。

これに対し、通信網の一連番号が端末機の一連番号以下であると、認証部３３０は、再同期手順を行うために、同期失敗媒介変数（ＡＵＴＳ）を生成して端末機制御部３４０に出力できる。このとき、認証部３３０は、端末機同期失敗情報を生成して同期失敗媒介変数に含めることができる。ここで、端末機同期失敗情報は一種の一連番号であって、ホーム位置レジスタ３８０に格納されている通信網同期失敗情報と同期化された一連番号でありうる。例えば、認証部３３０が第ｎ端末機同期失敗情報を生成しなければならない場合を仮定する。このとき、認証部３３０は、第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を足して、第ｎ端末機同期失敗情報を生成することができる（但し、ｎは自然数である、以下、同一である）。すなわち、認証部３３０は、現在格納部３５０（又は認証部３３０に備えられた格納空間など）に格納されている端末機同期失敗情報に「１」を加えた新しい端末機同期失敗情報を生成して、格納部３５０などに格納しうることは明らかである。このとき、第０端末機同期失敗情報（すなわち、ｎが１である場合に）は、初期値でありうることは明らかである。

生成された端末機同期失敗情報は、ホーム位置レジスタ３８０で用いられて再使用攻撃を行うか否かを判断する方法に用いられるが、これについては後述する。また、認証部３３０は、上述のとおりに認証演算を行うための構成要素として、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）、ＵＳＩＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）又はＵＩＭ（Ｕｓｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）のうちのいずれか一つ以上を備えることができる。

端末機制御部３４０は、ユーザ端末機３１０の全般的な動作を制御する。特に、端末機制御部３４０は、予め設定された時間間隔に位置登録信号を通信部３２０に出力して、位置登録信号が予め設定された時間間隔に移動通信網（特に、訪問者位置レジスタ３７０）に送信されるように制御できる。また、端末機制御部３４０は、端末機認証要請命令が通信部３２０から入力されると、認証演算命令を認証部３３０に送信することができる。このとき、端末機認証要請命令は、訪問者位置レジスタ３７０から送信されたメッセージであって、ランダム識別変数値（ＲＡＮＤ、Ｒａｎｄｏｍ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）、認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれたアルゴリズム特定情報及び／又は一連番号（ＳＱＮ）などが含まれていることができる。また、認証演算命令は、認証部３３０で認証演算が行われるように制御するための命令であって、端末機認証要請命令に含まれたランダム識別変数値（ＲＡＮＤ）、認証フィールド（ＡＵＴＮ）に含まれたアルゴリズム特定情報及び／又は一連番号（ＳＱＮ）などが含まれていることができる。

また、端末機制御部３４０は、認証部３３０から認証結果が入力されると、該認証結果を、通信部３２０を介して移動通信網（特に、訪問者位置レジスタ３７０）に送信することができる。特に、端末機制御部３４０は、認証部３３０から端末機同期失敗一連番号の含まれた同期失敗媒介変数が入力されると、該同期失敗媒介変数を、通信部３２０を介して移動通信網（特に、訪問者位置レジスタ３７０）に送信することができる。

格納部３５０は、ユーザ端末機３１０の駆動のための運営体制及び各種ソフトウェアの格納される格納空間でありうる。特に、格納部３５０には、端末機同期失敗一連番号、端末機の一連番号などが格納されていることができる。もちろん、端末機同期失敗一連番号又は端末機の一連番号などの認証手順時に必要な各種情報は、認証部３３０に備えられた別途の格納空間に格納されていることが可能であることも明らかである。ここで、格納部３５０は、半導体メモリであって、ＮＯＲ型又はＮＡＮＤ型半導体メモリでありうる。

表示部３６０は、端末機制御部３４０の制御によって活性化されて入力される各種映像信号をディスプレイする。ここで、表示部３６０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）などを備えることができる。

訪問者位置レジスタ３７０は、ユーザ端末機３１０が地域的な制限なしで移動通信を行うことができるように、サービス圏（又は通話圏）を転換している移動通信端末機の現在位置に対する情報を格納するレジスタである。特に、訪問者位置レジスタ３７０は、ユーザ端末機３１０から位置登録信号が受信されると、当該ユーザ端末機３１０の認証ベクトルが、備えられた格納空間に格納されているか否かを判断して、認証ベクトルが格納されていないと、当該ユーザ端末機３１０の認証ベクトルをホーム位置レジスタ３８０に要請することができ、認証ベクトルが、備えられた格納空間に格納されているか、又はホーム位置レジスタ３８０から受信されると、ユーザ端末機３１０に端末機認証要請命令を送信することができる。

また、訪問者位置レジスタ３７０は、ユーザ端末機３１０から端末機同期失敗情報の含まれた同期失敗媒介変数（ＡＵＴＳ）が受信されると、再同期のために、これをホーム位置レジスタ３８０に送信することができる。

ホーム位置レジスタ３８０は、ユーザ端末機３１０に対した加入情報、位置情報が格納されることができ、ユーザ端末機３１０の認証手順などを行うことができる加入者データベースである。また、ホーム位置レジスタ３８０は、ユーザ端末機３１０の加入情報を更新するために、訪問者位置レジスタ３７０と共に、トランザクションを行う。特に、ホーム位置レジスタ３８０は、訪問者位置レジスタ３７０から端末機同期失敗情報の含まれた同期失敗媒介変数（ＡＵＴＳ）が受信されると、端末機同期失敗情報を抽出することができる。以後、ホーム位置レジスタ３８０は、抽出された端末機同期失敗情報と予め格納された通信網同期失敗情報とを比較することができる。ここで、通信網同期失敗情報は、当該ユーザ端末機３１０の移動通信網加入初期に端末機同期失敗情報と同期化されて、備えられた格納空間に格納された一連番号でありうる。

以後、ホーム位置レジスタ３８０は、端末機同期失敗情報が通信網同期失敗情報を超過すると、従来の再同期手順と同一又は類似の手順を行うことができる。このとき、ホーム位置レジスタ３８０は、通信網同期失敗情報を端末機同期失敗情報と同期化して、備えられた格納空間に格納することができる。例えば、ホーム位置レジスタ３８０は、受信された第ｎ端末機同期失敗情報と予め格納された第ｎ−１通信網同期失敗情報とを比較することができ、第ｎ端末機同期失敗情報が第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、従来の再同期手順と同一又は類似の手順を行うことができる。このとき、ホーム位置レジスタ３８０は、第ｎ通信網同期失敗情報を生成するものの、第ｎ端末機同期失敗情報と同期化して生成し、これを、備えられた格納空間に格納することができる。

例えば、第ｎ端末機同期失敗情報が「６」に相応する情報であり、第ｎ−１通信網同期失敗情報が「５」に相応する情報であると、ホーム位置レジスタ３８０は、第ｎ通信網同期失敗情報を「６」に相応する情報に変換して、備えられた格納空間に格納することができる。

これに対し、ホーム位置レジスタ３８０は、端末機同期失敗情報が通信網同期失敗情報以下であると、当該同期失敗媒介変数が再使用攻撃（Ｒｅｐｌａｙ ａｔｔａｃｋ）に相応すると判断して、再同期手順を終了することができる。

すなわち、ホーム位置レジスタ３８０に備えられた通信網同期失敗情報は、当該ユーザ端末機３１０の移動通信網加入初期に当該ユーザ端末機３１０に格納された端末機同期失敗情報と互いに同期化された一連番号でありうる。したがって、正常の場合、ユーザ端末機３１０は、第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を加算した第ｎ端末機同期失敗情報を生成して訪問者位置レジスタ３７０に送信するはずであるので、ホーム位置レジスタ３８０に受信された端末機同期失敗情報（すなわち、第ｎ端末機同期失敗情報）は、ホーム位置レジスタ３８０に格納された通信網同期失敗情報（すなわち、第ｎ−１通信網同期失敗情報）より「１」が大きな情報であろう。したがって、端末機同期失敗情報が通信網同期失敗情報以下である場合には、再使用攻撃に相応する場合であるか、又は他のエラーに相応する場合であろう。したがって、上述の動作によってホーム位置レジスタ３８０は、再使用攻撃のようなエラーを判断できることは明らかである。

図４は、本発明の一実施の形態による移動通信システムでの端末機の認証方法に対するフローチャートである。

以下、図４を参照して、本発明の一実施の形態による移動通信システムでの端末機の認証方法について詳細に説明する。以下で説明する各ステップは、ユーザ端末機３１０、訪問者位置レジスタ３７０及び／又はホーム位置レジスタ３８０に含まれた各構成要素で行われるステップでありうるが、理解と説明の便宜のために、ユーザ端末機３１０、訪問者位置レジスタ３７０及び／又はホーム位置レジスタ３８０でそれぞれ行われるものと通称して説明する。また、以下で説明する各ステップは、図２を参照して説明した従来の移動通信システムでの端末機の認証方法に関する各ステップのうち、ステップ２１０〜ステップ２５０が予め行われた以後に行われるステップでありうる。したがって、下記のステップ４１０の前に行われうるステップ２１０〜ステップ２５０については、その説明を省略する。

ステップ４１０において、ユーザ端末機３１０は、訪問者位置レジスタ３７０から端末機認証要請が発生すると（すなわち、端末機認証要請命令が受信されると）、予め設定された方法によって認証キー（ＡＫ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ）を生成することができる。

ステップ４２０において、ユーザ端末機３１０は、生成された認証キー及び訪問者位置レジスタ３７０から送信されたデータなどを用いて、通信網の一連番号を抽出することができる。

ステップ４３０において、ユーザ端末機３１０は、抽出された通信網の一連番号と備えられた格納空間に格納された端末機の一連番号とを比較することができる。比較結果、通信網の一連番号が端末機の一連番号より大きいと、ユーザ端末機３１０は、従来の認証手順と同じ手順を行うことができる（ステップ４３５）。すなわち、通信網の一連番号が端末機の一連番号より大きいと、図２を参照して、上述のステップ２７０〜ステップ２９０が行われうる。

これに対し、通信網の一連番号が端末機の一連番号以下であると、ユーザ端末機３１０は、再同期手順を行うために、同期失敗媒介変数（ＡＵＴＳ）を生成して訪問者位置レジスタ３７０に送信することができる（ステップ４４０）。このとき、ユーザ端末機３１０は、端末機同期失敗情報を生成して同期失敗媒介変数に含めて送信することができる。ここで、生成された端末機同期失敗情報（すなわち、第ｎ端末機同期失敗情報）は、備えられた格納空間に格納されていた端末機同期失敗情報（すなわち、第ｎ−１端末機同期失敗情報）に「１」が加算されて生成された情報でありうることは、上述のとおりである。

ステップ４５０において、訪問者位置レジスタ３７０は、受信された同期失敗媒介変数をホーム位置レジスタ３８０に送信できる。このとき、第ｎ端末機同期失敗情報も、同期失敗媒介変数とともにホーム位置レジスタ３８０に送信されうることは明らかである。

ステップ４６０において、ホーム位置レジスタ３８０は、抽出された第ｎ端末機同期失敗情報と予め格納された通信網同期失敗情報（すなわち、第ｎ−１通信網同期失敗情報）とを比較することができる。ここで、通信網同期失敗情報は、当該ユーザ端末機３１０の移動通信網加入初期に端末機同期失敗情報と同期化されて備えられた格納空間に格納された一連番号でありうることは、上述のとおりである。

比較結果、第ｎ端末機同期失敗情報が第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、ホーム位置レジスタ３８０は、従来の再同期手順と同一又は類似の手順を行うことができる（ステップ４６５）。このとき、ホーム位置レジスタ３８０は、第ｎ通信網同期失敗情報を第ｎ端末機同期失敗情報と同期化して、備えられた格納空間に格納することができる。

これに対し、第ｎ端末機同期失敗情報が第ｎ−１通信網同期失敗情報以下であると、ホーム位置レジスタ３８０は、当該同期失敗媒介変数が再使用攻撃に相応すると判断して、再同期手順を終了することができる（ステップ４７０）。

上述の方法によって、ホーム位置レジスタ３８０は、再使用攻撃のようなエラーを判断しうることは明らかである。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

移動通信システムの概略的な構成図である。 従来の移動通信システムでの端末機の認証方法に対するフローチャートである。 本発明の一実施の形態による移動通信システムの概略的な構成図である。 本発明の一実施の形態による移動通信システムでの端末機の認証方法に対するフローチャートである。

符号の説明

３００ 移動通信システム
３１０ 移動通信端末機
３２０ 通信部
３３０ 認証部
３４０ 端末機制御部
３５０ 格納部
３６０ 表示部
３７０ 訪問者位置レジスタ
３８０ ホーム位置レジスタ

Claims (5)

1. ホーム位置レジスタと移動通信網とを介して接続した移動通信端末機での再同期化方法であって、
   移動通信網から受信された端末機認証要請命令に相応して、通信網の一連番号を抽出するステップと、
   前記通信網の一連番号と備えられた格納空間に予め格納された端末機の一連番号とを比較するステップと、
   前記通信網の一連番号が前記端末機の一連番号以下であると、第ｎ端末機同期失敗情報（ｎ：自然数）を生成するステップと、
   生成された前記第ｎ端末機同期失敗情報を前記ホーム位置レジスタに送信するステップと
   を含み、
   前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が、備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１通信網同期失敗情報（ｎ：自然数）以下であると、再同期手順を終了し、
   第ｎ端末機同期失敗情報を生成するステップは、
   備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１端末機同期失敗情報を読み出すステップと、
   前記第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を加算して、前記第ｎ端末機同期失敗情報を生成するステップと、を含むことを特徴とする移動通信端末機での再同期化方法。
2. 前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が前記第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、第ｎ通信網同期失敗情報を生成して備えられた格納空間に格納し、
   前記第ｎ通信網同期失敗情報は、前記第ｎ端末機同期失敗情報と同じ値であることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機での再同期化方法。
3. ホーム位置レジスタと移動通信網とを介して無線で接続されて、再同期化の動作を行う移動通信端末機を含む移動通信システムであって、
   前記移動通信端末機は、
   格納部と、
   移動通信網から受信された端末機認証要請命令に相応して、通信網の一連番号を抽出し、前記通信網の一連番号と前記格納部に予め格納された端末機の一連番号とを比較して、前記通信網の一連番号が前記端末機の一連番号以下であると、第ｎ端末機同期失敗情報（ｎ：自然数）を生成する認証部と、
   生成された前記第ｎ端末機同期失敗情報をホーム位置レジスタに送信する端末機制御部と
   を含み、
   前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が備えられた格納空間に予め格納された第ｎ−１通信網同期失敗情報（ｎ：自然数）以下であると、再同期手順を終了し、
   前記認証部は、備えられた前記格納部に予め格納された第ｎ−１端末機同期失敗情報を読み出し、前記第ｎ−１端末機同期失敗情報に「１」を加算して、前記第ｎ端末機同期失敗情報を生成することを特徴とする移動通信システム。
4. 前記ホーム位置レジスタは、前記第ｎ端末機同期失敗情報が前記第ｎ−１通信網同期失敗情報を超過すると、第ｎ通信網同期失敗情報を生成して備えられた格納空間に格納し、
   前記第ｎ通信網同期失敗情報は、前記第ｎ端末機同期失敗情報と同じ値であることを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
5. 請求項１又は２に記載の移動通信端末機での再同期化方法が行われるために、前記移動通信端末機により実行されうる命令語のプログラムが有形的に具現化されており、前記移動通信端末機によって読み取られるプログラムが記録された記録媒体。

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