JP4820429B2 - 新しい鍵を生成する方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ハンドオーバにおいて使用される新しい鍵を生成する方法および装置に関し、特に３ＧＰＰによって考案されたＬＴＥ移動体通信システムにおけるハンドオーバに関するものである。
説明を始める前に、最初に、以下の説明で用いられる用語について説明する。
３ＧＰＰ：第３世代移動体通信システム標準化プロジェクト（Third Generation Partnership Project）
ＡＣＫ：肯定応答（acknowledgement）
ａＧＷ：アクセス・ゲートウェイ
ＡＲＱ：自動再送要求（automatic repeat request）
ＡＳ：アクセス層（Access Stratum）
ＮＡＳ：非アクセス層（Non-Access Stratum）
Ｃ−ＲＮＴＩ：セル無線ネットワーク一時（仮）識別子（cell radio network temporary identifier）
Ｅ−ＵＴＲＡＮ：evolved UTRAN
ＥＰＣ：evolved packet core
ＨＯ：ハンドオーバ
ＬＴＥ：ロング・ターム・エボルーション（long term evolution）
ＭＡＣ：媒体アクセス制御
ＭＭＥ：移動管理制御ノード（mobility management entity）
Ｎｏｄｅ−Ｂ：基地局（３ＧＰＰ上の呼称）
ｅＮＢ：evolved Node B
ＱｏＳ：サービス品質（quality of service）
ＲＮＴＩ：無線ネットワーク一時（仮）識別子（radio network temporary identifier）
ＲＲＣ：無線リソース制御（radio resource control）
ＲＲＭ：無線リソース管理（radio resource management）
Ｓ１：ｅＮＢとＭＭＥ／ＳＥＡゲートウェイとの間のインタフェース
ＳＡ：セキュリティ・アソシエイション（Security Association）
ＳＡＥ：system architecture evolution
Ｕ−Ｐｌａｎｅ（ＵＰ）：user plane
ＵＥ：ユーザ端末（user equipment）
ＵＴＲＡ：universal terrestrial radio access
ＵＴＲＡＮ：universal terrestrial radio access network
Ｘ２：ｅＮＢ間のインタフェース
ＡＣＫ：肯定応答（acknowledgement）
ａＧＷ：アクセス・ゲートウェイ
ＡＲＱ：自動再送要求（automatic repeat request）
ＡＳ：アクセス層（Access Stratum）
ＮＡＳ：非アクセス層（Non-Access Stratum）
Ｃ−ＲＮＴＩ：セル無線ネットワーク一時（仮）識別子（cell radio network temporary identifier）
Ｅ−ＵＴＲＡＮ：evolved UTRAN
ＥＰＣ：evolved packet core
ＨＯ：ハンドオーバ
ＬＴＥ：ロング・ターム・エボルーション（long term evolution）
ＭＡＣ：媒体アクセス制御
ＭＭＥ：移動管理制御ノード（mobility management entity）
Ｎｏｄｅ−Ｂ：基地局（３ＧＰＰ上の呼称）
ｅＮＢ：evolved Node B
ＱｏＳ：サービス品質（quality of service）
ＲＮＴＩ：無線ネットワーク一時（仮）識別子（radio network temporary identifier）
ＲＲＣ：無線リソース制御（radio resource control）
ＲＲＭ：無線リソース管理（radio resource management）
Ｓ１：ｅＮＢとＭＭＥ／ＳＥＡゲートウェイとの間のインタフェース
ＳＡ：セキュリティ・アソシエイション（Security Association）
ＳＡＥ：system architecture evolution
Ｕ−Ｐｌａｎｅ（ＵＰ）：user plane
ＵＥ：ユーザ端末（user equipment）
ＵＴＲＡ：universal terrestrial radio access
ＵＴＲＡＮ：universal terrestrial radio access network
Ｘ２：ｅＮＢ間のインタフェース
ＬＴＥセキュリティにおける一般的な方向性としては、アクセス層ＡＳ（ｅＮＢにおけるＲＲＣセキュリティ）と非アクセス層ＮＡＳのシグナリングとの間でセキュリティを分離するほかに、Ｕ−ＰｌａｎｅのセキュリティをｅＮＢ上で終わらせることである。また、無線リンク及びコアネットワークは、暗号技術上、別個の鍵を持たなくてはならないことも要件となる。
結果として、ＬＴＥシステムは、ＵＴＲＡＮにおけるような１層の境界セキュリティ（perimeter security）の代わりに２つの保護層を有することになる。これを図１に概略的に示している。
第１層は、Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワーク（ＲＲＣ（radio resource control）セキュリティおよびＵＰ（U-Plane）プロテクション）であり、第２層は、ＥＰＣ（evolved packet core）ネットワーク（ＮＡＳシグナリング・セキュリティ）である。
ここで、設計目標は、侵害されたＥ−ＵＴＲＡＮセキュリティ層（第１層）のＥＰＣセキュリティ層（第２層）への影響を最小化することである。この原理により、システム全体のセキュリティが改善し、通信事業者が高いリスクなしにより攻撃を受けやすい場所にｅＮＢを配置することが可能になる。それはまた、多元接続技術がＥＰＣと繋がった場合にシステム全体のセキュリティ評価と解析をより容易にする。しかしながら、これら２つのセキュリティ層の間のインタフェース、すなわちＳ１−ＣインタフェースとＳ１−Ｕインタフェースとを設計するときは注意が必要である。
斯かるシナリオのセキュリティ面から見た問題点は、ユーザ端末ＵＥの或る１つのｅＮＢから別のｅＮＢへのハンドオーバＨＯである。
次に、例えば非特許文献１に記述された従来技術によるハンドオーバについて図２を参照しながら説明する。図２は携帯電話機などのユーザ端末ＵＥの或る１つのｅＮＢから別のｅＮＢへのハンドオーバＨＯに関する信号フローを示している。
ｅＮＢとＵＥとの間の通信の保護は、鍵Ｋ＿ｅＮＢによって遂行され、フォワードセキュリティ（将来、鍵が破られても現在の通信の秘匿性が保たれること（forward security））のために新しい鍵Ｋ＿ｅＮＢが導出される必要がある。その目的のために、ハンドオーバを実行することが決まった後に最初にソースｅＮＢによってＫ＿ｅＮＢ＊（これは“一時キー”または“中間キー”と見なすことができる）が導出される。その鍵は、使用中の現在のＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと一緒に、ターゲットｅＮＢに転送される。
次に、ターゲットｅＮＢは、使用されるべきＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと、新しいセルにおいてＵＥを識別するＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）とを選択し、それらをソースｅＮＢに返送する。更に、それら（ＲＲＣ／ＵＰアルゴリズム及びＣ−ＲＮＴＩ）は、ソースｅＮＢからＵＥへ転送される。
次に、ＵＥは、Ｋ＿ｅＮＢからＫ＿ｅＮＢ＊を導出する。そして、このＫ＿ｅＮＢ＊に基づいて（場合によってはＣ−ＲＮＴＩにも基づいて）、ＵＥは、ターゲットｅＮＢとの通信で使用される新しいＫ＿ｅＮＢを導出する。ＵＥは更に、この新しいＫ＿ｅＮＢからＲＲＣ／ＵＰキーを導出する。
同様に、ターゲットｅＮＢも、ＵＥが行ったのと同じやり方でＫ＿ｅＮＢ＊に基づいて（場合によってはＣ−ＲＮＴＩにも基づいて）新しいＫ＿ｅＮＢを導出し、この新しいＫ＿ｅＮＢに基づいてＲＲＣ／ＵＰキーを導出する。
ＵＥは、ターゲットｅＮＢに確認メッセージを送信し、次いで、ターゲットｅＮＢは、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイにハンドオーバＨＯの完了を通知してからソースｅＮＢにリソースをリリースするためのメッセージを送信する。非特許文献１において個々のステップは次の様に記述されている。
１．ＵＥは、測定結果を報告する。
２．ソースｅＮＢは、現在のＫｅＮＢから一方向ハッシュ値を計算してＫｅＮＢ＊を取得し、そのＫｅＮＢ＊を現在のＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムを含むハンドオーバ要求メッセージを用いてターゲットｅＮＢに転送する。
３．ターゲットｅＮＢは、新しいＣ−ＲＮＴＩと、選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと、何らかの他のパラメータ（例えば非特許文献２に記載されたもの）とを含むハンドオーバ応答メッセージをソースｅＮＢに送信する。ターゲットｅＮＢは、Ｃ−ＲＮＴＩとＫｅＮＢ＊から、ＫｅＮＢ＿ｎｅｗ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ＊｜｜Ｃ−ＲＮＴＩ）によって新しいＫｅＮＢを導出し、更にＫｅＮＢ＿ｎｅｗからＫＲＲＣｅｎｃ、ＫＲＲＣｉｎｔ、ＫＵＰｅｎｃを導出する。
４．ソースｅＮＢは、完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ・コマンド・メッセージをＵＥに送信する。ここで、ハンドオーバ・コマンド・メッセージは、Ｃ−ＲＮＴＩと選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムとを含むものである。アルゴリムが変わらない場合は、それらは省略できる。
５．ＵＥは、ＫｅＮＢ＊と新しいＫｅＮＢとＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵＰｅｎｃとを導出し、新しいＲＲＣ鍵によって完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ確認メッセージをターゲットｅＮＢに送信する。
１．ＵＥは、測定結果を報告する。
２．ソースｅＮＢは、現在のＫｅＮＢから一方向ハッシュ値を計算してＫｅＮＢ＊を取得し、そのＫｅＮＢ＊を現在のＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムを含むハンドオーバ要求メッセージを用いてターゲットｅＮＢに転送する。
３．ターゲットｅＮＢは、新しいＣ−ＲＮＴＩと、選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと、何らかの他のパラメータ（例えば非特許文献２に記載されたもの）とを含むハンドオーバ応答メッセージをソースｅＮＢに送信する。ターゲットｅＮＢは、Ｃ−ＲＮＴＩとＫｅＮＢ＊から、ＫｅＮＢ＿ｎｅｗ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ＊｜｜Ｃ−ＲＮＴＩ）によって新しいＫｅＮＢを導出し、更にＫｅＮＢ＿ｎｅｗからＫＲＲＣｅｎｃ、ＫＲＲＣｉｎｔ、ＫＵＰｅｎｃを導出する。
４．ソースｅＮＢは、完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ・コマンド・メッセージをＵＥに送信する。ここで、ハンドオーバ・コマンド・メッセージは、Ｃ−ＲＮＴＩと選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムとを含むものである。アルゴリムが変わらない場合は、それらは省略できる。
５．ＵＥは、ＫｅＮＢ＊と新しいＫｅＮＢとＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵＰｅｎｃとを導出し、新しいＲＲＣ鍵によって完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ確認メッセージをターゲットｅＮＢに送信する。
更なる詳細については非特許文献１を参照されたい。
図２に示された従来技術の例においては、ＭＭＥが１つのみ関与しているので、これはＩｎｔｒａ−ＭＭＥ（ＭＭＥ内）ハンドオーバである。しかしながら、非特許文献１においては、図３に示されるようなＩｎｔｅｒ−ＭＭＥ（ＭＭＥ間）ハンドオーバも想定されている。
Ｉｎｔｒａ−ＭＭＥにおけるハンドオーバと同様にＩｎｔｅｒ−ＭＭＥにおけるハンドオーバにおいても、フレッシュなＫｅＮＢ＊がターゲットｅＮＢに転送される。新しいＫｅＮＢが、ＫｅＮＢ＊およびＣ−ＲＮＴＩから導出され、ＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵＰｅｎｃとが、この新しいＫｅＮＢの助けを借りてリフレッシュされる。本願の提案手続きを図３に示す。
個々のステップは、非特許文献１に次の様に記述されている。
１．ＵＥは、測定結果を報告する。
２．ソースｅＮＢは、現在のＫｅＮＢから一方向ハッシュ値を計算してＫｅＮＢ＊を取得し、それをハンドオーバ要求メッセージを用いてソースＭＭＥに送る。
３．ソースＭＭＥは、ＫｅＮＢ＊およびＮＡＳキーのような他の関連するＭＭＥセキュリティコンテント情報、ＮＡＳプロテクションのＣＯＵＮＴ値、Ｓ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩおよびＫＡＳＭＥをハンドオーバ要求メッセージを用いてターゲットＭＭＥに送る。
４．ターゲットＭＭＥは、ターゲットｅＮＢに送られるハンドオーバ要求メッセージの中に、許容されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと共にＫｅＮＢ＊を含める。
５．ターゲットｅＮＢは、可能な場合には同じＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムを選択する。ターゲットｅＮＢは、新しいＣ−ＲＮＴＩ、選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムおよび何か他のパラメータ（例えば非特許文献２に記述されたもの）を含むハンドオーバ応答メッセージをターゲットＭＭＥに送信する。ターゲットｅＮＢは、Ｃ−ＲＮＴＩとＫｅＮＢ＊とから、ＫｅＮＢ＿ｎｅｗ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ＊｜｜Ｃ−ＲＮＴＩ）によって新しいＫｅＮＢを導出し、更にＫｅＮＢ＿ｎｅｗからＫＲＲＣｅｎｃ、ＫＲＲＣｉｎｔ、ＫＵＰｅｎｃを導出する。
６．ターゲットＭＭＥは、選択されたＭＭＥアルゴリズムと共にハンドオーバ応答メッセージをソースＭＭＥに転送し、ソースＭＭＥは、そのメッセージにＮＡＳ−ＭＡＣを含めてソースｅＮＢに送信する。
７．ソースｅＮＢは、選択されたＮＡＳアルゴリズムおよびＮＡＳ−ＭＡＣと共にＮＡＳレベルメッセージを含むハンドオーバ・コマンド・メッセージをＵＥに送信する。このＮＡＳレベルメッセージは、ソースｅＮＢと共有されている旧ＲＲＣ完全性暗号化鍵（RRC integrity and ciphering key）によって保護される。このメッセージは、ソースｅＮＢアルゴリズムと異なる場合には、（ＲＲＣおよびＵＰの）ターゲットｅＮＢアルゴリムも含むことになる。
８．ＵＥは、ＫｅＮＢ＊と新しいＫｅＮＢとＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵＰｅｎｃとを導出し、新しいＲＲＣ鍵によって完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ確認メッセージをターゲットｅＮＢに送信する。
１．ＵＥは、測定結果を報告する。
２．ソースｅＮＢは、現在のＫｅＮＢから一方向ハッシュ値を計算してＫｅＮＢ＊を取得し、それをハンドオーバ要求メッセージを用いてソースＭＭＥに送る。
３．ソースＭＭＥは、ＫｅＮＢ＊およびＮＡＳキーのような他の関連するＭＭＥセキュリティコンテント情報、ＮＡＳプロテクションのＣＯＵＮＴ値、Ｓ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩおよびＫＡＳＭＥをハンドオーバ要求メッセージを用いてターゲットＭＭＥに送る。
４．ターゲットＭＭＥは、ターゲットｅＮＢに送られるハンドオーバ要求メッセージの中に、許容されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムと共にＫｅＮＢ＊を含める。
５．ターゲットｅＮＢは、可能な場合には同じＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムを選択する。ターゲットｅＮＢは、新しいＣ−ＲＮＴＩ、選択されたＲＲＣ／ＵＰアルゴリズムおよび何か他のパラメータ（例えば非特許文献２に記述されたもの）を含むハンドオーバ応答メッセージをターゲットＭＭＥに送信する。ターゲットｅＮＢは、Ｃ−ＲＮＴＩとＫｅＮＢ＊とから、ＫｅＮＢ＿ｎｅｗ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ＊｜｜Ｃ−ＲＮＴＩ）によって新しいＫｅＮＢを導出し、更にＫｅＮＢ＿ｎｅｗからＫＲＲＣｅｎｃ、ＫＲＲＣｉｎｔ、ＫＵＰｅｎｃを導出する。
６．ターゲットＭＭＥは、選択されたＭＭＥアルゴリズムと共にハンドオーバ応答メッセージをソースＭＭＥに転送し、ソースＭＭＥは、そのメッセージにＮＡＳ−ＭＡＣを含めてソースｅＮＢに送信する。
７．ソースｅＮＢは、選択されたＮＡＳアルゴリズムおよびＮＡＳ−ＭＡＣと共にＮＡＳレベルメッセージを含むハンドオーバ・コマンド・メッセージをＵＥに送信する。このＮＡＳレベルメッセージは、ソースｅＮＢと共有されている旧ＲＲＣ完全性暗号化鍵（RRC integrity and ciphering key）によって保護される。このメッセージは、ソースｅＮＢアルゴリズムと異なる場合には、（ＲＲＣおよびＵＰの）ターゲットｅＮＢアルゴリムも含むことになる。
８．ＵＥは、ＫｅＮＢ＊と新しいＫｅＮＢとＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵＰｅｎｃとを導出し、新しいＲＲＣ鍵によって完全性保護されおよび暗号化されたハンドオーバ確認メッセージをターゲットｅＮＢに送信する。
ここで、ＫＤＦは鍵導出関数である。またＫＲＲＣｅｎｃとＫＲＲＣｉｎｔとＫＵｐｅｎｃとは、ＵＥとｅＮＢとの間の通信を保護するための鍵であり、それらは、ＫｅＮＢ＿ｎｅｗから導出されるものである。
更なる詳細については非特許文献１を参照されたい。
斯かるシナリオにおける問題の１つは、ハンドオーバに対してＫ＿ｅＮＢの導出を保証することである。可能性として考えられるアタッカーモデルは、次のようなものである。
１．アタッカー（攻撃者）の目標は、ＵＰおよびＲＲＣトラフィックを盗聴することである。
２．アタッカーは、ｅＮｏｄｅＢを侵害する（compromise）ことが可能である。
３．アタッカーは、周辺のセルにおけるほとんどの無線トラフィックを盗聴することが可能である。つまり、アタッカーは、侵害したｅＮｏｄｅＢ周辺のセルの多くに無線受信機を組み込んでいるか、または、アタッカーは、無線受信機によって標的にしたＵＥの動向を見ている。
４．アタッカーは、暗号を破ることは不可能である。すなわち、総当たり（brute force）の攻撃による以外は鍵を知らなくては暗号文を解読することはできない。もちろん、アタッカーは、（適法であれ違法であれ、例えばどこかで盗んだり、もしくはｅＮＢといったネットワークノードに侵入するなどして）適切な鍵を入手した場合には暗号文を解読することができる。
５．アタッカーは、能動的でない。つまり、アタッカーは、積極的にハンドオーバを妨げたり、他の侵害したｅＮＢへのハンドオーバを強制したりはしない。
１．アタッカー（攻撃者）の目標は、ＵＰおよびＲＲＣトラフィックを盗聴することである。
２．アタッカーは、ｅＮｏｄｅＢを侵害する（compromise）ことが可能である。
３．アタッカーは、周辺のセルにおけるほとんどの無線トラフィックを盗聴することが可能である。つまり、アタッカーは、侵害したｅＮｏｄｅＢ周辺のセルの多くに無線受信機を組み込んでいるか、または、アタッカーは、無線受信機によって標的にしたＵＥの動向を見ている。
４．アタッカーは、暗号を破ることは不可能である。すなわち、総当たり（brute force）の攻撃による以外は鍵を知らなくては暗号文を解読することはできない。もちろん、アタッカーは、（適法であれ違法であれ、例えばどこかで盗んだり、もしくはｅＮＢといったネットワークノードに侵入するなどして）適切な鍵を入手した場合には暗号文を解読することができる。
５．アタッカーは、能動的でない。つまり、アタッカーは、積極的にハンドオーバを妨げたり、他の侵害したｅＮＢへのハンドオーバを強制したりはしない。
Ｋ＿ｅＮＢの導出に対する攻撃によりｅＮＢが危険にさらされると考えられるので、ｅＮＢにおける全ての鍵は、侵害されたと見なすことができる。フォワードセキュリティが侵害されたｅＮＢの鍵に頼っている場合には、ハンドオーバは安全に実行することはできない。
この問題に対していくつかのソリューションが提案されている（例えば、非特許文献３参照）。この文献では、３つの選択的なソリューションが提案されている。そのうちの第１のソリューションの信号フローを図４に示している。このソリューションでは、図４から分かるようにハンドオーバに使用される新しい鍵の生成にＭＭＥが関与している。詳細については、該文献を参照されたい。
3GPP TR 33.821 v1.0.0
3GPP TR 25.813, section 9.1.5
3GPP TSG SA WG3 Security - SA3#50 S3-080216 SanYa, China, 25 - 29 Feb 2008, Alcatel Lucent
しかしながら、図４から分かることは、提案されたソリューションにおいては、追加のシグナリング、特にＭＭＥからＵＥへの追加のシグナリングメッセージ（図４におけるメッセージ５）が必要となるということである。
それ故、本発明の課題は、言及した不利な点を避けることができる、ＬＴＥにおけるハンドオーバの鍵生成におけるフォワードセキュリティを確保するためのソリューションを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するため、ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する鍵生成方法を提供する。本方法は、
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するステップと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送（forward）するステップであって前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、ステップと、
前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送し、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するステップと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を含む。
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するステップと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送（forward）するステップであって前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、ステップと、
前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送し、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するステップと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を含む。
前記共有秘密鍵に基づく第２の一時鍵の生成は、鍵生成の手続きに更なるＳＡ（セキュリティ・アソシエイション）を含めるものであり、この更なるＳＡによりソース基地局またはその鍵Ｋ＿ｅＮＢが危険にさらされた（信用できなくなった）場合にセキュリティが改善される。
本方法の１つの実施形態として、
前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報を前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ転送するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきであることを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成し、続いて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきでないことを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、続いて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を更に含む。
前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報を前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ転送するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきであることを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成し、続いて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきでないことを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、続いて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を更に含む。
これにより後方互換性（下位互換性）が実現できる。更なる共有秘密鍵の利用を示す情報がない場合は、鍵生成は、第２の一時鍵のないレガシーシステムとして実行することができる。
また、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報は、当該ハンドオーバの間に前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ送信される他の情報と一緒にピギーバック（抱き合わせ：piggyback）のやり方で転送される。
これにより、本メカニズムは追加の信号メッセージを導入していない既存のシステムに対して実装することができる。
本方法の１つの実施形態によれば、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報は、当該ハンドオーバの間に前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ送信される他の情報と一緒にピギーバックのやり方で転送され、また前記他の情報は、無線ネットワークの一時識別子である。
前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報を抱き合わせるために無線ネットワークの一時識別子を利用することにより、この情報を搬送するためにＬＴＥハンドオーバの間において利用可能なメッセージをエレガントに利用することができる。
本方法の１つの実施形態によれば、前記無線ネットワークの一時識別子または選択されたアルゴリズム情報エレメントは、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての抱き合わせ情報のために少なくとも１ビット以上を残す形で生成されるものである。
これにより、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報を送信するためのスペースが確保される。
本方法の１つの実施形態によれば、
前記ソース基地局および前記ターゲット基地局は、ＬＴＥシステムにおけるｅＮＢ（evolved Node B）であり、かつ／または、
前記鍵生成ユニットは、ＭＭＥ（mobility management entity）および／またはＳＡＥゲートウェイであり、かつ／または、
前記共有秘密鍵は、ＬＴＥシステムのＫ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥ、またはそれらの１つ以上に基づいて導出された鍵である。
前記ソース基地局および前記ターゲット基地局は、ＬＴＥシステムにおけるｅＮＢ（evolved Node B）であり、かつ／または、
前記鍵生成ユニットは、ＭＭＥ（mobility management entity）および／またはＳＡＥゲートウェイであり、かつ／または、
前記共有秘密鍵は、ＬＴＥシステムのＫ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥ、またはそれらの１つ以上に基づいて導出された鍵である。
このようにして、本メカニズムはＬＴＥシステムのハンドオーバに対して実装することができる。
本発明は、上記課題を解決するため、ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する装置を提供する。本装置は、
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するためのモジュールと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送するモジュールであって、前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、モジュールと、
前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送し、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するモジュールと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するためのモジュールと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものである。
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するためのモジュールと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送するモジュールであって、前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、モジュールと、
前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送し、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するモジュールと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するためのモジュールと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものである。
このようにして、本発明の上記第１の実施形態の方法を実行する装置が実現される。
本装置の１つの実施形態によれば、上記いずれかの１つの実施形態の方法を実行するためのモジュールを更に備えている。
本発明は、ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する別の装置を提供する。本装置は、
第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と自身が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成する鍵生成ユニットであって、前記第１の一時鍵が、前記ソース基地局によって前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵に基づいて生成されたものであり、前記第１の一時鍵が、生成された後に前記鍵生成ユニットに転送されてきたものである、鍵生成ユニットと、
前記ターゲット基地局が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成することができるように、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局に転送するモジュールと
を備えるものである。
第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に前記移動端末と自身が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成する鍵生成ユニットであって、前記第１の一時鍵が、前記ソース基地局によって前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵に基づいて生成されたものであり、前記第１の一時鍵が、生成された後に前記鍵生成ユニットに転送されてきたものである、鍵生成ユニットと、
前記ターゲット基地局が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成することができるように、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局に転送するモジュールと
を備えるものである。
このようにして、本発明の鍵生成ユニットとしての機能を果たす装置が実現される。
本発明は、ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成するターゲット基地局装置も提供する。本装置は、上記装置によって生成された第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールを備えるものである。
このようにして、本発明によればターゲット基地局としての機能を果たす装置が提供される。
本発明は、ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する移動端末装置も提供する。本装置は、
前記移動端末によって前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するモジュールと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するモジュールと、
前記移動端末によって前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものである。
前記移動端末によって前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するモジュールと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と更に鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するモジュールと、
前記移動端末によって前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものである。
このようにして、本発明によれば移動端末としての機能を果たす装置が実現される。
本発明の１つの実施形態によれば、上記いずれかの方法を実行するための１以上のモジュールを更に備えている。
本発明の１つの実施形態によれば、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）は、前記ソース基地局が安全でないと考えられる場合に、前記鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵に基づいて生成されるものである。
このようにして、ＬＴＥシステムは、一部のｅＮＢが安全でないと考えられる事態に適用することができる。
また、上記課題を解決するための１つの手段として、コンピュータ上で実行されるときにこのコンピュータが上記いずれかの態様の方法を実行することができるコンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラムも提供される。
本発明の実施形態によれば、ＭＭＥといった別のエンティティを用いたＳＡ（セキュリティ・アソシエイション）に依存するフォワードセキュリティを実現するためのソリューションが提供される。以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図５は、本発明の実施の一形態によるハンドオーバの信号フローを示している。
本発明の実施形態は、非特許文献１［3GPP TR 33.821 v1.0.0］に開示された、図３に関連して述べたハンドオーバ・メカニズムに基づいているが、いくつかの点が変更されている。以下の説明では、図３の従来技術によるメカニズムとの違いに焦点を絞ることにする。
ＫｅＮＢ＊がターゲットＭＭＥによって受信された後、ターゲットＭＭＥはターゲットＭＭＥがＵＥと共有する秘密鍵（secret）に基づいてＫ＿ｅＮＢ＊からＫ＿ｅＮＢ＊＋を導出する。斯かる秘密鍵の例としては、例えば、Ｋ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥがある。そして、これには、例えば、Ｋ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥのそれぞれの鍵もしくはそれらの１つ以上の鍵から導出された鍵に適合した鍵導出関数が伴う。ＫＡＳＭＥは、例えば、ＵＥによってそしてＨＳＳ（ホーム加入者サーバ：Home Subscriber Server）においてセットアップ手続きの間に、例えばＡＫＡ（Authentication and Key Agreement）プロトコルを実行することによって導出される鍵である。
ＫＡＳＭＥは、ＡＳＭＥ（アクセスセキュリティ管理エンティティ：Access Security Management Entity）の鍵であり、ＬＴＥシステムにおけるその役割はＭＭＥが担うことができる。また、ＫＡＳＭＥは、Ｋ＿ＮＡＳｅｎｃまたはＫ＿ＮＡＳｉｎｔといった更なる鍵を導出するために使用することができる。ＫＮＡＳｉｎｔは、ＵＥおよびＭＭＥによってＫＡＳＭＥから導出される鍵である。そのＫＮＡＳｉｎｔは、特定の完全性アルゴリムによってＮＡＳトラフィックを保護するためだけに使用されることができる。ＫＮＡＳｅｎｃは、ＵＥおよびＭＭＥによってＫＡＳＭＥから導出される鍵である。そのＫＮＡＳｅｎｃは、特定の暗号化アルゴリムによってＮＡＳトラフィックを保護するためだけに使用されることができる。
いずれにせよ、Ｋ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥは、ＵＥとＭＭＥとの間で共有される共有秘密鍵（shared secrets）の例である。図５に示された動作１ａ）では、それらの１つ（または２つ以上）を使用して更なる一時的または中間的な鍵Ｋ＿ｅＮＢ＊＋が導出される。この動作は、任意の適切な鍵生成関数によって実行することができる。
ターゲットＭＭＥからターゲットｅＮＢへのメッセージ４は、この新しい一時的または中間的な鍵Ｋ＿ｅＮＢ＊＋を含むものである。
ターゲットｅＮＢは、Ｋ＿ｅＮＢ＊とＫ＿ｅＮＢ＊＋との違いが分からず、それらを両方とも区別することができないので、従来技術のメカニズムと比較して何も変わっていないかのように、新しいＫ＿ｅＮＢの導出へと進む。
ここで、実施の一形態によれば、メッセージ４（ハンドオーバ要求）に応答してターゲットｅＮＢによって実行されるＣ−ＲＮＴＩの導出においては、ピギーバック情報（抱き合わせ情報）のためのスペースを残しておく必要があることを指摘しておかなくてはならない。それ故、Ｃ−ＲＮＴＩは、追加情報をピギーバックするために使用することができる空スペース（例えば１ビットだけ）を有することができる。この追加情報のないＲ−ＣＮＴＩは、Ｒ−ＣＮＴＩ−と呼ぶことができ、この追加情報を搬送するＣ−ＲＮＴＩは、Ｃ−ＲＮＴＩ＋と呼ぶことができる。
図５に示すように、続いてメッセージ６ａは、Ｃ−ＲＮＴＩ＋を用いてターゲットＭＭＥからソースＭＭＥに、Ｋ＿ｅＮＢの導出の変更についての情報をピギーバックする。次に、メッセージ６ｂは、Ｃ−ＲＮＴＩ＋をソースＭＭＥからソースｅＮＢへ転送し、続いて、メッセージ７は、Ｃ−ＲＮＴＩ＋をソースｅＮＢからＵＥへ転送する。
ＵＥは、新しいＫ＿ｅＮＢを導出する必要がある。その目的のため、ＵＥは、最初にＣ−ＲＮＴＩ＋に含まれるピギーバック情報に基づいて新しいＫ＿ｅＮＢが（従来技術におけるように）Ｋ＿ｅＮＢ＊だけから導出されるべきか、あるいはＭＭＥとＵＥとの間で共有された共有秘密鍵が鍵の導出において役割を果たすかどうかをチェックする。後者の場合、ＵＥは、最初にＫ＿ｅＮＢ＊から更なる一時的または中間的な鍵Ｋ＿ｅＮＢ＊＋を計算し、次にＫ＿ｅＮＢ＊＋に基づいて新しい鍵Ｋ＿ｅＮＢを導出する。
このようにして、ＭＭＥによる更なるＳＡ（セキュリティ・アソシエイション）が新しいＫ＿ｅＮＢの生成に関与することになる。このことは、１つのｅＮＢから別のｅＮＢへハンドオーバを行う場合において、鍵のリフレッシュ（更新）におけるフォワードセキュリティを改善する。
ＵＥとＭＭＥとの間で共有される言及した共有秘密鍵が新しいＫ＿ｅＮＢの導出において使用されるべきであるという事実は、事前に同意しておくことができる。それは全体として、本システムまたはセットアップの１つの特徴と言える。しかしながら、下位互換性が遂行されるべき場合には、ＵＥは、共有秘密鍵に基づいてまたは代わりに従来技術におけるようにＫ＿ｅＮＢ＊だけに基づいて新しい鍵Ｋ＿ｅＮＢを導出することが可能であることが好ましい。そのために、実施の一形態によれば、Ｃ−ＲＮＴＩで搬送されたピギーバック情報は、ＭＭＥとＵＥとの間の追加のシグナリングを回避する。
これまで説明してきた実施形態に対していくつかの変更例または変形例を思い描くことができる。例えば、図５に関連して説明した実施形態では、ハンドオーバは、ソースＭＭＥからターゲットＭＭＥへの変更を含むｉｎｔｅｒ−ＭＭＥ（ＭＭＥ間）ハンドオーバである。しかしながら、これは必ずしも起こる必要はなく、ＭＭＥは、ハンドオーバの前後で同じであることも許される。当業者であれば、斯かるケースにおいてはソースＭＭＥとターゲットＭＭＥとは違うものでなく、Ｋ＿ｅＮＢ＊＋の生成を担うＭＭＥが１つだけ存在することは容易に理解できよう。さらにこのケースでは、図５におけるメッセージ４と９の差出人であり、メッセージ５と１０の受取人でもある唯一のＭＭＥが存在するので、ソースＭＭＥからターゲットＭＭＥへのメッセージ３は、実際には必要でない。さらに、このケースではメッセージ６ａは使われなくなる。
本発明の更なる実施形態によれば、鍵Ｋ＿ＥＮＢ＊＋を導出するための（ＭＭＥとは別個の）別個のエンティティが設置されることが可能である。このエンティティは、“一時鍵Ｋ＿ＥＮＢ＊＋を生成するためのモジュール”と見なすことができ、実施の一形態によれば、それはセキュリティ層１（Ｓ１）に配置することができる。この結果、ハンドオーバは、図２に示された従来技術によるハンドオーバ・メカニズムと同様、セキュリティ層２（Ｓ２）にアクセスする必要はない。ターゲットｅＮＢは、例えば、別個の一時鍵生成エンティティまたはモジュールからＸ２インタフェースを通じて、鍵Ｋ＿ｅＮＢ＊＋の生成を要求することができる。それでもなお、ハンドオーバ・メカニズムは、新しい鍵Ｋ＿ｅＮＢを生成するために、ＵＥとＭＭＥとの間の共有秘密鍵を利用することによって、セキュリティ層２を含む更なるＳＡ（セキュリティ・アソシエイション）を利用する。
更なる実施形態によれば、更なる一時鍵Ｋ＿ＥＮＢ＊＋を生成するための別個のエンティティは、セキュリティ層２に配置されることが可能である。
実施の一形態によれば、既に述べたハンドオーバ・メカニズムは安全でないと考えられる場所に対して実行されることが要求される。例えば、安全でない場所（安全でないｅＮＢ）からの全てのハンドオーバが上述した本発明の実施形態の１つに基づくハンドオーバを要求する形でシステムが構成されることが可能である。安全でないＸ２インタフェースロケーション（安全でないｅＮＢ）の定義は、通信事業者（オペレータ）の事業展開に特有なものとすることができる。
上記の実施形態によれば、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実施することができることは当業者であれば理解できよう。本発明の実施形態に関連して説明されたモジュールおよび機能は、全体的または部分的に、本発明の実施形態に関連して説明された方法の通りに動作するように適切にプログラムされたマイクロプロセッサまたはコンピュータによって実現することができる。本発明の実施形態を実現する装置は、例えば、本発明の実施形態で説明されたハンドオーバを実行することが可能なように適切にプログラムされたネットワーク内のノードその他の構成要素を構成することができる。
本発明の実施形態によるユーザ端末ＵＥは、例えばＰＤＡ、携帯電話機、スマートフォンその他のどんな種類の移動端末でもよい。
本発明の実施の一形態として、データキャリアに格納された、あるいは他の方法で記録媒体もしくは伝送リンクといった何らかの物理的手段によって具現化されたコンピュータプログラムであって、コンピュータ上で実行されたときにこのコンピュータが上記実施形態に従って動作することを可能にするコンピュータプログラムが提供される。
本発明の実施形態は、例えば、上記ハンドオーバ・メカニズムに従って動作するようにプログラムされた、ネットワーク内のノードまたはネットワーク内の任意の他のエンティティによって実施することができる。
ｅＮＢ 基地局
ＳＡＥ ＧＷ ＳＡＥゲートウェイ
Ｓ１ ｅＮＢとＭＭＥ／ＳＥＡゲートウェイとの間のインタフェース
ＵＥ ユーザ端末
Ｘｕ ＵＥとｅＮＢとの間のインタフェース
Ｘ２ ｅＮＢ間のインタフェース
ＳＡＥ ＧＷ ＳＡＥゲートウェイ
Ｓ１ ｅＮＢとＭＭＥ／ＳＥＡゲートウェイとの間のインタフェース
ＵＥ ユーザ端末
Ｘｕ ＵＥとｅＮＢとの間のインタフェース
Ｘ２ ｅＮＢ間のインタフェース
Claims (14)
- ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する方法であって、
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するステップと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送するステップであって、前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と、前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、ステップと、
前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送し、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と、前記鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するステップと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を含む方法。 - 前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報を前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ転送するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきであることを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成し、続いて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと、
前記情報が前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきでないことを示している場合には、前記移動端末は、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、続いて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するステップと
を更に含む請求項１に記載の方法。 - 前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報は、前記ハンドオーバの間に前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ送信される他の情報と一緒にピギーバック（抱き合わせ）するやり方で転送される、請求項２に記載の方法。
- 前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての情報は、前記ハンドオーバの間に前記鍵生成ユニットから前記移動端末へ送信される他の情報と一緒にピギーバックするやり方で転送され、前記他の情報は、無線ネットワークの一時識別子または選択されたアルゴリズム情報エレメントである、請求項３に記載の方法。
- 前記無線ネットワークの一時識別子または選択されたアルゴリズム情報エレメントは、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての抱き合わせ情報のために少なくとも１ビット以上を残す形で生成されるものである、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ソース基地局および前記ターゲット基地局は、ＬＴＥシステムにおけるｅＮＢであり、かつ／または、
前記鍵生成ユニットは、ＭＭＥおよび／またはＳＡＥゲートウェイであり、かつ／または、
前記共有秘密鍵は、ＬＴＥシステムのＫ＿ＮＡＳｅｎｃ、Ｋ＿ＮＡＳｉｎｔまたはＫ＿ＡＳＭＥ、またはそれらの１つ以上に基づいて導出された鍵である、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。 - ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成するためのシステムであって、前記システムが、鍵生成ユニットを備え、
前記システムが、
前記ソース基地局が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するためのモジュールと、
前記ソース基地局が、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を鍵生成ユニットへ転送するためのモジュールであって、前記鍵生成ユニットが、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と、前記移動端末と前記鍵生成ユニットが一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するものである、モジュールと、
前記鍵生成ユニットが、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局へ転送するためのモジュールと、
前記ターゲット基地局が、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ＥＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと、
前記移動端末が、前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）に基づいて前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成し、前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と前記共有秘密鍵とに基づいて、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するためのモジュールと、
前記移動端末が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものであるシステム。 - 請求項１ないし６のいずれか一項に記載された方法を実行するためのモジュールを更に備えるものである請求項７に記載のシステム。
- ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成することができるように、第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成する装置であって、
第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と、前記移動端末と自身が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成する鍵生成ユニットであって、前記第１の一時鍵が、前記移動端末（ＵＥ）と前記ソース基地局との間の通信を保護するために使用される鍵に基づいて前記ソース基地局によって生成されたものであり、前記第１の一時鍵が、その後に前記鍵生成ユニットに転送されてきたものである、鍵生成ユニットと、
前記ターゲット基地局が前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成することができるように、前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を前記ターゲット基地局に転送するモジュールと
を備えるものである装置。 - 無線ネットワークの一時識別子または選択されたアルゴリズム情報エレメントは、前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）の生成が前記共有秘密鍵に基づくべきかどうかについての抱き合わせ情報のために少なくとも１ビット以上を残す形で生成されるものである、請求項９に記載の装置。
- ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成するターゲット基地局装置であって、
請求項９に記載された装置によって生成された第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するモジュールを備えている装置。 - ある移動端末（ＵＥ）とターゲット基地局との間の通信を保護するために使用される新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を、前記移動端末がソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを実行する際に生成する移動端末装置であって、
前記移動端末によって前記移動端末と前記ソース基地局との間で使用される鍵に基づいて第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）を生成するためのモジュールと、
前記第１の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊）と、鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵とに基づいて第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）を生成するモジュールと、
前記移動端末によって前記第２の一時鍵（Ｋ＿ｅＮＢ＊＋）に基づいて前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）を生成するためのモジュールと
を備えるものである装置。 - 前記新しい鍵（Ｋ＿ｅＮＢ）は、前記ソース基地局が安全でないと考えられる場合に、前記鍵生成ユニットと前記移動端末が一緒に共有する共有秘密鍵に基づいて生成されるものである、請求項７ないし１２のいずれか一項に記載の装置。
- コンピュータ上で実行される際に、コンピュータが請求項１ないし６のいずれか一項に記載された方法を実行することができるコンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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