JP6778843B2 - 加入秘匿化識別子 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれ、認証サーバ、秘匿化解除（ｄｅ−ｃｏｎｃｅａｌｉｎｇ）サーバ、およびユーザ機器（ＵＥ）によって実施される方法に関する。さらに、ＵＥ、秘匿化解除サーバ、認証サーバ、コンピュータプログラムおよびメモリ回路要素も、開示される。

ユーザ機器の（ＵＥの）長期加入識別子（ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（たとえば、ＩＭＳＩ（国際モバイル加入識別情報））の機密性を維持することが重要である。初期世代３ＧＰＰシステム（たとえば、４Ｇ／ＬＴＥ、３Ｇ／ＵＭＴＳ、２Ｇ／ＧＳＭ）は、１つまたは複数の短期加入識別子を使用する、長期加入識別子の機密性のための部分機構を含んだ。ＧＵＴＩ（グローバル一意一時ＩＤ）およびＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）が、４Ｇ／ＬＴＥシステムにおける短期加入識別子の例である。しかしながら、レガシー部分機構は、エアインターフェースを介して、平文（ｃｌｅａｒ ｔｅｘｔ）において長期加入識別子を露出し得る。たとえば、いわゆる「ＩＭＳＩキャッチャー」は、ただ、たとえば、識別子要求／応答メッセージを使用して、ＵＥに長期識別子を求めることができる。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、現在、プライバシー（ｐｒｉｖａｃｙ）など、セキュリティが通信ネットワークにおいてどのように改善され得るかを論じている。５Ｇに関して、３ＧＰＰ ＴＳ３３．５０１ Ｖ０．２．０は、加入永続識別子（ＳＵＰＩ：Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に言及しており、そこで、ＳＵＰＩは、たとえば仮名または公開鍵暗号化ＳＵＰＩ（ｐｕｂｌｉｃ−ｋｅｙ ｅｎｃｒｙｐｔｅｄ ＳＵＰＩ）の形態で、秘匿化（ｃｏｎｃｅａｌ）され得ることに留意されたい。

本発明の目的は、ＵＥと通信ネットワークとの間の通信におけるセキュリティを容易にすることである。

本発明の第１の態様は、ＳＵＰＩを取得するための、ＵＥのホームネットワークにおいて認証サーバによって実施される方法に関する。本方法は、
加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ：ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅａｌｅｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を受信することであって、ＳＵＣＩは、
ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された、暗号化部分と、
ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、平文部分と
を備える、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することと、
ＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバを決定することと、
秘匿化解除サーバにＳＵＣＩを送出する（ｓｅｎｄ）ことと、
応答としてＳＵＰＩを受信することと
を含む。

ＳＵＣＩの平文部分は、ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備え得る。

秘匿化解除サーバは、複数の秘匿化解除サーバのうちの１つであり得、秘匿化解除サーバを決定することは、ＵＥから受信された情報に基づき得る。そのような場合、情報は、ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子であり得る。公開鍵識別子は、ＳＵＣＩの平文部分中に含まれ得る。

情報は暗号化方式識別子であり得、決定された秘匿化解除サーバは、次いで、暗号化方式による復号をサポートしている。

本方法は、一実施形態では、ＵＥを無線通信ネットワークに登録するための登録プロシージャの一部として、ＵＥからＳＵＣＩを受信することをさらに含み得る。

本方法は、一実施形態では、セキュリティアンカー機能からの認証要求を介して、ＵＥからＳＵＣＩを受信することをさらに含み得る。

認証サーバは、複数の秘匿化解除サーバのうちの１つであり得る。

本方法は、同じメッセージ中で、決定された秘匿化解除サーバに、ＳＵＣＩとＵＥを認証するための認証ベクトルについての要求とを送出することをさらに含み得る。

本方法は、同じ応答中で、決定された秘匿化解除サーバから認証ベクトルとＳＵＰＩとを受信することをさらに含み得る。

ＳＵＰＩは、モバイル加入識別番号（ＭＳＩＮ）とモバイル国コード（ＭＣＣ）とモバイルネットワークコード（ＭＮＣ）とを備え得る。ＭＳＩＮは、そのような実施形態では、ＳＵＣＩの暗号化部分において暗号化され、ＭＣＣおよびＭＮＣは、ＳＵＣＩの平文部分中のホームネットワーク識別子である。ＳＵＰＩは、代替実施形態では、ネットワークアクセス識別子であり得る。

本発明の第２の態様は、認証サーバにＳＵＰＩを与えるための、秘匿化解除サーバによって実施される方法に関する。本方法は、
認証サーバから、ＳＵＣＩを受信することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用され、秘匿化解除サーバによってサポートされる暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを受信することと、
ＳＵＰＩを取得するために、暗号化方式識別子によって示された暗号化方式を使用して、ＳＵＣＩの暗号化部分を復号することと、
認証サーバにＳＵＰＩを送出することと
を含む。

ＳＵＣＩの平文部分は、ＳＵＰＩを復号するために使用される復号鍵を識別するために使用される鍵識別子をも備え得る。鍵識別子は、秘匿化解除サーバを識別するためにも使用され得る。

鍵識別子に対応する鍵が、ＵＥのホームネットワークの公開鍵であり得る。

第２の態様の一実施形態では、ＳＵＣＩを受信することは、同じメッセージ中で、ＳＵＣＩとＵＥを認証するための認証ベクトルについての要求とを受信することを含む。

認証サーバに認証ベクトルとＳＵＰＩとを送出することが、同じメッセージ中で行われ得る。

第３の態様は、ＵＥによって実施される方法に関する。本方法は、
ＳＵＣＩを生成することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを生成することと、
ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバへのＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバにＳＵＣＩを送信することと
を含む。

無線通信ネットワークに登録するための要求中で、ＳＵＣＩが送信され得る。

ＳＵＣＩを生成することは、ＳＵＣＩを生成するためにＵＥの改ざん防止セキュアハードウェア構成要素（ｔａｍｐｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｅｃｕｒｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を使用して、行われ得る。そのような場合、ＳＵＣＩを生成することは、改ざん防止セキュアハードウェア構成要素に記憶された複数の秘密鍵（ｐｒｉｖａｃｙ ｋｅｙ）から選択された秘密鍵に基づいて、ＳＵＣＩを生成することを含み得る。

一実施形態では、ＳＵＣＩの生成は、ＳＵＣＩの生成において使用するために、改ざん防止セキュアハードウェア構成要素に時間を送出することを含む。

ＳＵＣＩを生成することは、一実施形態では、ＳＵＰＩを備える秘密鍵からＳＵＣＩを生成することを含む。

認証サーバにＳＵＣＩを送信することは、一実施形態では、無線通信ネットワークにＵＥを登録するためのプロシージャの一部として、認証およびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）から受信された識別子要求メッセージに応答して、認証サーバにＳＵＣＩを送信することを含む。そのような実施形態では、本方法は、ＡＭＦに登録要求を送信することであって、登録要求が５Ｇグローバル一意一時識別子を備える、登録要求を送信することと、応答として識別子要求メッセージを受信することとをさらに含み得る。

第３の態様による本方法は、ＳＵＣＩを送信した後に、認証サーバで成功裡に認証することと、応答として登録受付メッセージを受信することとをさらに含み得る。

第１、第２および第３の態様の実施形態では、暗号化方式はヌル暗号化方式である。

第１、第２および第３の態様の実施形態では、暗号化方式は、ヌル方式または他の暗号化方式の代替として、楕円曲線統合暗号化方式（ＥＣＩＥＳ：Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ）であり得、ＳＵＣＩの平文部分は、そのような実施形態では、ＥＣＩＥＳにおいて使用するためのＵＥのエフェメラル（ｅｐｈｅｍｅｒａｌ）公開鍵を備え得る。

第４の態様は、ＳＵＰＩを取得するための、ＵＥのホームネットワークのための認証サーバに関する。本認証サーバは、処理回路要素とメモリ回路要素とを備える。メモリ回路要素は、処理回路要素によって実行可能な命令を含んでおり、それにより、本認証サーバは、
加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することと、
ＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバを決定することと、
秘匿化解除サーバにＳＵＣＩを送出することと、
応答としてＳＵＰＩを受信することと
を行うように実行可能である。

第５の態様は、ＳＵＰＩを取得するための、ＵＥのホームネットワークのための認証サーバに関する。本認証サーバは、
ＳＵＣＩを受信することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを受信することと、
ＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバを決定することと、
秘匿化解除サーバにＳＵＣＩを送出することと、
応答としてＳＵＰＩを受信することと
を行うように設定される。

第６の態様は、ＳＵＰＩを取得するための、ＵＥのホームネットワークのための認証サーバに関する。本認証サーバは、
ＳＵＣＩを受信するように設定されたインターフェースモジュールであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、インターフェースモジュールと、
ＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバを決定するように設定された、決定モジュールと
を備え、
インターフェースモジュールは、秘匿化解除サーバにＳＵＣＩを送出することと、応答としてＳＵＰＩを受信することとを行うようにさらに設定される。

本発明は、第１の態様による方法の実施形態のいずれか１つを実施するように設定された、第４〜第６の態様のいずれか１つの認証サーバにも関する。

第７の態様は、認証サーバにＳＵＰＩを与えるための秘匿化解除サーバに関する。本秘匿化解除サーバは、処理回路要素とメモリ回路要素とを備える。メモリ回路要素は、処理回路要素によって実行可能な命令を含んでおり、それにより、本秘匿化解除サーバは、
認証サーバから、ＳＵＣＩを受信することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用され、本秘匿化解除サーバによってサポートされる暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを受信することと、
ＳＵＰＩを取得するために、暗号化方式識別子によって示された暗号化方式を使用して、ＳＵＣＩの暗号化部分を復号することと、
認証サーバにＳＵＰＩを送出することと
を行うように動作可能である。

第８の態様は、認証サーバにＳＵＰＩを与えるための秘匿化解除サーバに関する。本秘匿化解除サーバは、
認証サーバから、ＳＵＣＩを受信することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用され、本秘匿化解除サーバによってサポートされる暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを受信することと、
ＳＵＰＩを取得するために、暗号化方式識別子によって示された暗号化方式を使用して、ＳＵＣＩの少なくとも部分を復号することと、
認証サーバにＳＵＰＩを送出することと
を行うように設定される。

第９の態様は、認証サーバにＳＵＰＩを与えるための秘匿化解除サーバに関する。本秘匿化解除サーバは、
認証サーバから、ＳＵＣＩを受信するように設定された受信モジュールであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用され、本秘匿化解除サーバによってサポートされる暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、受信モジュールと、
ＳＵＰＩを取得するために、暗号化方式識別子によって示された暗号化方式を使用して、ＳＵＣＩの少なくとも部分を復号するように設定された復号モジュールと、
認証サーバにＳＵＰＩを送出するように設定された送出モジュールと
を備える。

本発明は、第２の態様の実施形態のいずれか１つを実施するように設定された、第６、第８および第９の態様のいずれか１つの秘匿化解除サーバにも関する。

第１０の態様は、処理回路要素とメモリ回路要素とを備えるＵＥに関する。メモリ回路要素は、処理回路要素によって実行可能な命令を含んでおり、それにより、本ＵＥは、
ＳＵＣＩを生成することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを生成することと、
ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバへのＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバにＳＵＣＩを送信することと
を行うように動作可能である。

第１１の態様は、
ＳＵＣＩを生成することであって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、ＳＵＣＩを生成することと、
ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバへのＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバにＳＵＣＩを送信することと
を行うように設定されたＵＥに関する。

第１２の態様は、
ＳＵＣＩを生成するように設定された生成モジュールあって、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える、生成モジュールと、
ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバへのＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバにＳＵＣＩを送信するように設定された送信モジュールと
を備えるＵＥに関する。

ＳＵＣＩの平文部分は、第１、第３および第１２の態様の実施形態によれば、ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備え得る。

ＳＵＰＩは、モバイル加入識別番号を備え得る。

ＳＵＰＩは、ネットワークアクセス識別子であり得る。

本発明は、第３の態様の実施形態のいずれか１つを実施するように設定された、第１０、第１１および第１２の態様のいずれか１つのユーザ機器にも関する。

第１３の態様は、サーバデバイスの少なくとも１つの処理回路要素上で実行されたとき、少なくとも１つの処理回路要素に、第１〜第３の態様のいずれか１つによる方法を行わせる命令を備える、コンピュータプログラムに関する。

第１４の態様は、コンピュータプログラムを含んでいるメモリ回路要素に関する。

例示的な無線通信ネットワークを示す図である。 アタッチメントプロシージャの一部としてＵＥがＵＥの長期加入識別子を暗号化する一例を示す図である。 加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）の一例を示す図である。 秘密鍵の一例を示す図である。 ３ＧＰＰ公開鍵プライバシー方式を示す図である。 登録プロシージャの一例を示す図である。 ＵＥの５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣがＳＵＣＩを生成する一例を示す図である。 ５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが秘密鍵を有しない一例を示す図である。 ＭＥがＳＵＣＩを生成する一例を示す図である。 ＭＥが、更新された秘密鍵について通知される一例を示す図である。 ＭＥが、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが置き換えられたことを検出する一例を示す図である。 秘密鍵検証データの一例を示す図である。 ＵＥが有効な秘密鍵を有しない、例示的なＵＥ登録プロセスを示す図である。 ＵＥの秘密鍵が更新される必要がある、例示的なＵＥ登録プロセスを示す図である。 秘密鍵と秘密鍵検証データとが互いにどのように関係するかの一例を示す図である。 たとえば認証サーバのための、ハードウェア実施形態を示す図である。 認証サーバの一実施形態を示す図である。 認証サーバの一実施形態を示す図である。 たとえば秘匿化解除サーバのための、一実施形態を示す図である。 秘匿化解除サーバの一実施形態を示す図である。 ＵＥの一実施形態を示す図である。 ＵＥの一実施形態を示す図である。

図１は、ＵＥ１と、サービングネットワーク２と、ホームネットワーク３とを含む例示的な無線通信ネットワーク３０を示す。ＵＥとホームネットワークは両方とも、サービングネットワークに通信可能に接続され、サービングネットワークを介して互いと信号を交換する。ＵＥは、ホームネットワークによってサポートされる加入を識別する加入識別子を伴って設定され、サービングネットワークを使用してホームネットワークにアクセスする。

ＵＥ１の一般的な例は、モバイル機器（ＭＥ）、モバイル端末、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、タブレットコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、および／またはスマートアプライアンスを含む。ＵＥの特定の実施形態によれば、ＵＥは、ＭＥの一部としての汎用メモリストレージと、５Ｇ−ＵＳＩＭ（ユニバーサル加入者識別モジュール）、たとえば５Ｇ−ＵＳＩＭがその上に設置されたＵＩＣＣ（ユニバーサル集積回路カード）、および／または他のセキュアなストレージデバイスなど、セキュアなストレージを与える改ざん防止セキュアハードウェア構成要素とを備え得る。そのような実施形態によれば、ＵＥにあるとされる能力のいずれも、概して、ＵＥの改ざん防止セキュアハードウェア構成要素を使用して実施され得る。

サービングネットワーク２は、ＵＥ１およびホームネットワーク３と通信信号を交換することが可能な、１つまたは複数の物理デバイスおよび／またはシグナリング媒体を含む。特に、サービングネットワークは、１つまたは複数の、アクセスポイント（たとえば、基地局、ｅノードＢ、フェムトセル、および／または無線アクセスポイント）、アクセスネットワーク、認証サーバ、アクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）、セキュリティアンカー機能（ＳＥＡＦ）、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ）、ならびに／またはそれらの任意の組合せ（図示せず）を与えるハードウェアを含み得る。特に、認証サーバは、１つまたは複数のＡＭＦ、ＳＥＡＦ、ＡＵＳＦ、および／またはそれらの任意の組合せを与え得る。これらのネットワークエンティティの詳細が、以下でさらに詳細に説明される。

ホームネットワーク３は、サービングネットワーク２を介してＵＥ１と通信信号を交換することが可能な、１つまたは複数の物理デバイスおよび／またはシグナリング媒体を含む。特に、ホームネットワークは、１つまたは複数の、秘匿化解除サーバ、（たとえば、上記で説明された）認証サーバ、鍵プロビジョニングサーバ、加入識別子秘匿化解除機能（ＳＩＤＦ：Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ Ｄｅ−ｃｏｎｃｅａｌｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、秘密鍵プロビジョニング機能（ＰＫＰＦ）、統合データ管理（ＵＤＭ）および／またはそれらの任意の組合せ（図示せず）を含み得る。特に、秘匿化解除サーバは、１つまたは複数のＳＩＤＦ、ＰＫＰＦ、および／またはそれらの任意の組合せを与え得る。これらのネットワークエンティティの委細も、以下でさらに詳細に説明される。

サービングおよび／またはホームネットワークの例は、（限定はしないが）１つまたは複数の、ローカルエリアネットワーク、無線ネットワーク、セルラーネットワーク、インターネットプロトコルベースネットワーク、イーサネットネットワーク、光ネットワーク、および／または回線交換ネットワークを含む。そのようなネットワークは、そのような通信信号の交換をサポートするルータ、ゲートウェイ、スイッチ、ハブ、ファイアウォールなど（図示せず）の任意の数のネットワーキングデバイスを備え得る。

図１は、別個のサービングネットワークおよびホームネットワークを示しているが、本開示のいくつかの実施形態では、ホームネットワーク３はサービングネットワーク２であり、すなわち、ＵＥがローミングしていない場合がある。さらに、ホームネットワークまたはサービングネットワークのいずれかにおける特定の機能の例が、上記で指定されたが、それらの特定の機能は、特定の実施形態によれば、ホームネットワークまたはサービングネットワークの他方におけるものであり得る。さらにまた、１つのＵＥ１のみが図１に示されているが、サービングネットワークおよびホームネットワークは、特定の実施形態によれば、複数のＵＥをサポートし得る。

ＵＥの長期加入識別子の機密性を維持するための１つの例示的なやり方は、ホームネットワーク公開鍵を使用して長期加入識別子を保護することである。ホームネットワーク公開鍵は、グローバル公開鍵インフラストラクチャ（ＰＫＩ）または認証局（ＣＡ）が必要とされないように（すなわち、その技法は、ＵＥとホームネットワーク３における機能との間で非対称に使用されるので）、証明なしにＵＥ１内にプロビジョニングされ得る。そのような例では、ＵＥが長期加入識別子を暗号化することが予想され得、その長期加入識別子は、次いで、ホームネットワーク公開鍵を使用してホームネットワークのほうへ送信される。

図２は、アタッチメントプロシージャの一部としてＵＥがＵＥの長期加入識別子を暗号化する、１つのそのような特定の例を示す。図２の例によれば、ＵＥ１は、ＵＥ１のＩＭＳＩを暗号化し、ＵＥ１のＭＣＣ（モバイル国コード）およびＭＮＣ（モバイルネットワークコード）部分を平文のままにし、ＵＥ１の識別子としての暗号化ＩＭＳＩとともにサービングネットワーク２にアタッチ要求を送出する（ステップ１）。サービングネットワークは、平文ＭＣＣ／ＭＮＣを使用してＵＥのホームネットワーク３を識別し、ＵＥの識別子としての暗号化ＩＭＳＩを使用してＵＥのホームネットワークに認証情報を要求する（ステップ２）。ホームネットワークは、暗号化ＩＭＳＩからＩＭＳＩを復号し、対応する認証情報をフェッチする。認証情報要求に応答して、ホームネットワークは、サービングネットワークに、平文ＩＭＳＩとともにＵＥの認証情報を送出する（ステップ３）。サービングネットワークは、ＵＥを認証するためにＵＥとの認証プロシージャを実施する（ステップ４）。認証プロシージャが成功した場合、サービングネットワークは、ＵＥにアタッチ受付メッセージを送出する（ステップ５）。

そのような手法では、ホームネットワーク公開鍵は、ＵＳＩＭにおいて事前プロビジョニングされ得、および／またはＯＴＡ（オーバージエア）プロビジョニングプロシージャを使用してプロビジョニングされ得る。図２に示されている手法は、少なくともいくつかの実施形態において長期加入識別子を保護するが、いくつかのそのような実施形態は、１つまたは複数の欠陥を含み得る。たとえば、図２に示されている手法は、（たとえば、技術的制限、ストレージスペースの不足、または他の制限により）うまく変更され得ないレガシーＵＳＩＭ、ＯＴＡプロビジョニングをサポートしないことがあるいくつかのホームオペレータ、および／または更新可能でないことがあるＵＳＩＭによって、阻止され得る。

本開示の様々な実施形態が、図２に示されている特定の実施形態の少なくともいくつかの態様の代替形態を与え、代替形態は、図３〜図８、すなわち、文献「Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ Ｄ３．６ ５Ｇ−ＰＰＰ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｅｎａｂｌｅｒｓ ｏｐｅｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ （ｖ２．０）」における構成要素間の相互作用に対応する。特定の実施形態は、ＵＥ１が、ホームネットワーク３の公開鍵を用いてＵＥ１の加入識別子を暗号化することが可能であるように、この公開鍵がプロビジョニングされ（たとえば、新たにプロビジョニングされるかまたはリフレッシュされ）、ＵＥ１に記憶されることを可能にする。その上、特定の実施形態では、（５ＧＣ（５Ｇコア）ネットワークなどの）コアネットワークは、ＯＴＡ更新プロシージャを実施することなど、追加のインフラストラクチャおよびアウトオブバンドプロシージャに依拠する必要なしに、３ＧＰＰによって規定された既存のトラフィックプロシージャ（たとえば、登録／認証シグナリング、たとえば、登録プロシージャに関するＵＥとＡＭＦ／ＳＥＡＦノードとの間の非アクセス層メッセージ）を介して、ホームネットワーク公開鍵のプロビジョニングをトリガする。

本明細書の様々な実施形態が、ＵＥ１によって実施されるいくつかの特徴またはアクションについて説明するが、そのような特徴またはアクションは、別段に指定されていない限り、ＵＥの特定の構成要素によって実施されることを推定されるべきでない。たとえば、そのような機能は、特定の実施形態に応じて、ＵＩＣＣ、ＵＳＩＭ、埋込みＵＩＣＣ、集積ＵＩＣＣまたはＵＥの他の回路要素および／あるいはソフトウェア（たとえば、ＭＥ中のベースバンド回路要素）によって実施されることも実施されないこともある。

特定の実施形態は、加入永続識別子（ＳＵＰＩ）を含む。ＳＵＰＩは、５Ｇシステムにおいて各加入者に割り当てられた平文グローバル一意５Ｇ永続識別子である。ＳＵＰＩは、ＩＭＳＩベースまたは非ＩＭＳＩベースであり得る。ＩＭＳＩベースＳＵＰＩを含む実施形態は、たとえば、３ＧＰＰ ＴＳ２３．００３ Ｖ１５．０．０において説明されるようにＩＭＳＩを使用し得る。非ＩＭＳＩベースＳＵＰＩを含む実施形態は、３ＧＰＰ ＴＳ２３．００３ Ｖ１５．０．０において説明されるＮＡＩ ＩＥＴＦ ＲＦＣ４２８２ベースのユーザ識別情報によるネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ）に基づき得る。いくつかの実施形態では、ＳＵＰＩは、ホームネットワークのアドレス（たとえば、ＩＭＳＩベースＳＵＰＩの場合、ＭＣＣおよびＭＮＣ）を含んでいる。そのような実施形態は、たとえば、ＵＥのホームネットワーク３を識別するために有用な情報をサービングネットワーク２に与えることによって、いくつかのローミングシナリオを可能にし得る。ＳＵＰＩがＮＡＩである場合、ＳＵＰＩはＩＭＳＩをも含んでいることがあるが、ＳＵＰＩは非ＩＭＳＩベースでもあり得る。

特定の実施形態は、図３の例に示されるような、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を追加または代替として含む。ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの保護されたバージョンである。ＳＵＣＩは、平文部分と暗号化部分とを含む。

平文部分は、ＵＥ１のホームネットワークを識別するホームネットワーク識別子を含む。たとえば、ＳＵＣＩは、ホームネットワークのＭＣＣおよびＭＮＣを含み得る。平文部分は、公開鍵識別子、暗号化方式識別子、および／あるいは、楕円曲線統合暗号化方式（ＥＣＩＥＳ）または他の暗号化方式において使用するためのＵＥのエフェメラル公開鍵または他のパラメータなど、暗号化方式によるＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために有用な方式関係パラメータをも含み得る。エフェメラル鍵という用語は、当業者に知られており、鍵の使用が単一の電気通信接続（またはセッション）など、短い時間期間に制限され、その期間後にその鍵のすべての追跡が除去される鍵として規定される。以下で説明されるように、公開鍵識別子は、複数のＳＩＤＦを含むホームネットワークにおいて、正しいＳＩＤＦを識別するためにホームネットワーク内で使用され得る識別子である。ＥＣＩＥＳ、公開鍵識別子、およびＳＩＤＦは、以下でより詳細に説明される。当業者は、ＳＵＣＩのコンテキスト内での「平文部分」が、その中の情報が非秘匿化／非暗号化情報であることを意味することを理解する。

暗号化部分がＳＵＣＩ中に含まれるとき、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの保護されたバージョンである。暗号化部分は、ＭＳＩＮ（モバイル加入識別番号）またはユーザ名など、暗号化加入識別子を含む。ユーザ名は、ＮＡＩ、たとえば、ｕｓｅｒｎａｍｅ＠ｍｎｃ＜ＭＮＣ＞．ｍｃｃ＜ＭＣＣ＞．３ｇｐｐｎｅｔｗｏｒｋ．ｏｒｇにおいて、「＠」の前に来る文字の全体または一部であり得る。この例では、「＠」の前のすべての文字が暗号化される。「ｈｏｍｅｒｅａｌｍ！ｕｓｅｒｎａｍｅ＠ｏｔｈｅｒｒｅａｌｍ」という形式を有する、装飾されたＮＡＩの場合、ｈｏｍｅｒｅａｌｍはルーティング情報として使用され得るので、「＠」の左側のテキストのユーザ名部分のみが暗号化される。したがって、対応するＳＵＰＩを知るために、ＳＵＣＩの暗号化部分を復号することが実施され得る。ＥＣＩＥＳは、ＳＵＰＩからＳＵＣＩ、および／またはＳＵＣＩからＳＵＰＩを生成するために使用され得る公開鍵暗号化方式の一例である。以下でさらに説明されるように、ＳＵＣＩの暗号化部分は、たとえば、ホームネットワークの公開鍵をＵＥ１がプロビジョニングされていなかった場合、ヌル暗号化方式を使用し得る。

ＳＩＤＦは、ＳＵＣＩを復号することを担当するホームネットワーク中にある機能である。特に、５Ｇアーキテクチャでは、ＳＩＤＦはＵＤＭ（統合データ管理）中にコロケートされ得る。ＳＩＤＦは、代替的に、ＵＤＭの一部である、またはＵＤＭによって与えられると言われ得る。追加または代替として、ＳＩＤＦは、ＵＤＭとは別個のエンティティであり、および／またはＡＵＳＦ（認証サーバ機能）とコロケートされ得る。

図４は、秘密鍵の一例を示す。秘密鍵のこの特定の例は、ホームネットワークの公開鍵を含む。いくつかの実施形態では、秘密鍵は、１つまたは複数の公開鍵方式関係パラメータ、長期加入識別子、秘密鍵が関係付けられるネットワーク、ドメイン、またはコンテキストを示すサブジェクトフィールド（たとえば、サブジェクトは、ＭＣＣ／ＭＮＣなど、ホームネットワーク識別子であり得る）、公開鍵方式識別子、公開鍵方式関係ドメイン固有値（たとえば、ＥＣＩＥＳ方式の場合、楕円曲線ドメインについての値）、以下でより詳細に説明されるような公開鍵識別子、秘密鍵が有効であるときを指定することを示す有効性時間（たとえば、時間の前に有効でない、および／または時間の後に有効でない）、鍵が使用され得る１つまたは複数のやり方を示す鍵使用法（ｕｓａｇｅ）フィールド（たとえば、加入識別子プライバシー、スライス選択プライバシーなど）、および／あるいは、秘密鍵の一部または全部にわたって計算されたデジタル署名をも含む。

特に、鍵使用法フィールドは、本開示の実施形態に従って、鍵が「加入プライバシー」のために有用であることを示すようにセットされ得る。本開示の範囲を越えるプライバシーの使用が、追加または代替として、秘密鍵のための他の使用を示し得る。たとえば、プライベート鍵は、「加入プライバシー」目的の代わりにまたは「加入プライバシー」目的に加えて、「ネットワークスライス選択支援情報（ＮＳＳＡＩ）プライバシー」目的のために使用され得る。実際、そのような他の目的は、初期プロビジョニング、リフレッシュ、および本明細書で説明される他の特徴のための、ＵＥ１におけるおよび／またはホームネットワークにおける同様の方法、デバイス、およびシステムを含み得る。いくつかの実施形態では、１つの秘密鍵が、複数の使用法を示し得るが、他の実施形態は、それぞれの使用法のためのそれぞれの秘密鍵を含み得、各秘密鍵の鍵使用法フィールドは単一の鍵使用法を示す（たとえば、秘密鍵のうちの１つが「加入プライバシー」を示し得、他の秘密鍵は「ＮＳＳＡＩプライバシー」を示し得る）。鍵使用法フィールドは、とりわけ、整数、１つまたは複数の列挙された値、英数字列、ビット列、画定された列、および／または上述のフォーマットのいずれかのアレイとしてフォーマットされ得る。

３ＧＰＰ公開鍵プライバシー方式（３ＧＰＫ方式）は、ＵＥ１が、ＵＥと、たとえば、モバイルオペレータとの間の相互運用性のためにサポートし得る、標準化された公開鍵方式である。標準化された方式が不在の場合、ＵＥベンダーが、おそらく、プライバシー機構を実装するためにそのようなオペレータと協調する必要があるであろう。特定の実施形態によれば、ＵＥは、相互運用性困難を生じることなしにホームネットワークが方式を自由に選定することが可能であるように、どの方式が許可および／または標準化されたとしてもその方式をサポートするべきである。特に１つのそのような方式は、たとえば、ＥＣＩＥＳである。特定の方式が、標準として採用され、相互運用性のために（「レジスタ」とも呼ばれる）識別子を与えられ得る。各そのような方式について、サポートされる必要がある任意の特定のアルゴリズムも、指定され得る。たとえば、ＥＣＩＥＳの場合、鍵一致（ＫＡ）、鍵導出（ＫＤ）機能（ＫＤＦ）、対称完全性、および対称暗号化が、指定され得る。そのような方式に関係する１つまたは複数のパラメータ、ならびに（１つまたは複数の場合には）それらのパラメータの潜在的な静的値も、指定され得る。たとえば、ＥＣＩＥＳでは、素体（ｐｒｉｍｅ ｆｉｅｌｄ）上の曲線のための楕円曲線ドメインパラメータ（ｐ、ａ、ｂ、Ｇ、ｎ、ｈ）、および／またはバイナリ体（ｂｉｎａｒｙ ｆｉｅｌｄ）上の曲線のための楕円曲線ドメインパラメータ（ｍ、ｆ（ｘ）、ａ、ｂ、Ｇ、ｎ、ｈ）が、指定され得る。

図５は、例示的な３ＧＰＫ方式を示す。標準として採用された各方式は、特定の識別子を割り振られ得る。たとえば、ヌル方式は０を割り振られ得、ＥＣＩＥＳは１を割り振られ得、以下同様である。識別子は、たとえば４ビット識別子であり得る。他の実施形態は、限定はしないが、１つまたは複数の整数、数値列、英数字列、ビット列、および／または他のデータタイプを含む、他のやり方で方式識別子をフォーマットし得る。

本明細書の実施形態によれば、ＵＥは、図６に示されている例示的な登録プロシージャなど、登録プロシージャに従って無線通信ネットワーク３０に登録する。図６に示されている例示的な登録プロシージャによれば、ＵＥは、長期加入識別子を秘匿化するためにホームネットワークの公開鍵を使用する。Ｎおよび後続の数字表示（たとえば、Ｎ１、Ｎ１２、Ｎ１３）によって指定されたインターフェースなど、図６に示されている１つまたは複数の特定のインターフェースは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．５０１によるものであるが、本明細書で説明されるそのようなインターフェース、ならびにインターフェース自体のうちの他のもの（たとえば、Ｎｘｘ）を介して実施されるシグナリングは、どの知られている技術分野でも知られていないか、または説明されていない。

図６の例によれば、ＵＥ１は、登録要求中に一時識別子（たとえば、５Ｇ−ＧＵＴＩ）を含め、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４に登録要求を送出する（ステップ１）。５Ｇ−ＧＵＴＩを認識することことに失敗した、ＡＭＦ／ＳＥＡＦは、ＵＥの識別子を要求するためにＵＥに識別子要求メッセージを送信する（ステップ２）。ＵＥは、ＳＵＣＩを備える識別子応答メッセージで、識別子要求メッセージに応答する（ステップ３）。ＡＭＦ／ＳＥＡＦは、ホームネットワーク３中のＡＵＳＦ５にＵＥの認証を要求し、認証要求中にＳＵＣＩを含める（ステップ４）。ＡＵＳＦは、ＳＵＣＩの少なくとも部分を復号するために複数のＳＩＤＦのうちのどれを使用すべきかを決定するために、ＳＵＣＩ中で符号化された情報を使用する（ステップ５）。特に、ＡＵＳＦは、正しいＳＩＤＦ６を識別するために、ＳＵＣＩ中で搬送された（またはさもなければ認証要求メッセージ中に存在する）公開鍵識別子を使用し得る。いくつかの実施形態では、ＡＵＳＦは、追加または代替として、正しいＳＩＤＦを識別するために方式識別子を使用し得る。言い換えれば、異なるＳＩＤＦが、異なる暗号化方式をハンドリングし得（たとえば、第１のＳＩＤＦがＥＣＩＥＳをハンドリングし得、第２のＳＩＤＦがＲＳＡをハンドリングし得）、ＡＵＳＦは、ＳＵＣＩによってどの方式が識別されるかに基づいて、適切なＳＩＤＦを選定し得る。また代替の実施形態では、正しいＳＩＤＦ６を識別するために使用される情報は、ＳＩＤＦ６を示すパラメータまたはＩＤ、およびどのパラメータ／ＩＤが、改ざん防止セキュアハードウェア構成要素８に記憶またはプロビジョニングされるかであり得る。

本開示の実施形態は、たとえば、多数の加入者を有するネットワークの場合、単一の障害点を有することを回避するために複数のＳＩＤＦを含み得る。したがって、ネットワークの耐障害性、負荷分散、および／または全体的容量を改善するために、分散ＳＩＤＦ展開が有利であり得る。追加または代替として、ホームネットワーク公開鍵の異なるセットをハンドリングするために、異なるＳＩＤＦインスタンスが展開され得る。したがって、ＳＵＣＩ中の公開鍵識別子は、本明細書の１つまたは複数の実施形態によれば、（１つまたは複数の）適切なＳＩＤＦインスタンスを選択するために使用され得る。代替的に、１つのＳＩＤＦのみが展開される特定の実施形態では、公開鍵識別子はＳＵＣＩから省略され得る。

ＡＵＳＦ５は、選択されたＳＩＤＦ６にＳＵＣＩを送出する（ステップ６）。ＳＩＤＦがＵＤＭ７中にコロケートされた場合（たとえば、したがって、図６のステップ６におけるＮｘｘメッセージがＮ１３メッセージである）、ＵＤＭに認証ベクトルまたは認証証明を要求するために、同じメッセージが使用され得る。ＳＩＤＦは、対応するＳＵＰＩを取得するためにＳＵＣＩを復号し、ＡＵＳＦにＳＵＰＩを返す（ステップ７）。ＳＩＤＦがＵＤＭ中にコロケートされた場合、ＡＵＳＦに認証ベクトル／証明を返すために、同じメッセージが使用され得る。

ＡＵＳＦ５とＵＥ１とは、ＵＤＭ７から受信された認証ベクトル／証明を使用して、認証メッセージを交換する（ステップ８）。ＡＵＳＦが、（たとえば、上記で説明されたステップ７において）ＵＤＭから必要とされる認証ベクトル／証明をまだ受信していない場合、ＡＵＳＦは、ＵＥとの認証を始動する前に、ＵＤＭに認証ベクトル／証明を要求し得る（図示せず）。代替的に、ＡＵＳＦは、ＳＥＡＦに認証を任せていることがある。そのような実施形態では、ＡＵＳＦは、このステップにおいて単にＳＥＡＦにＳＵＰＩをフォワーディングし、次のステップにおいて認証を実施するためにＳＥＡＦに依拠し得る。

ＡＵＳＦ５がＵＥ１を成功裡に認証する例を続けると、ＡＵＳＦは、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４にＳＵＰＩを返す（ステップ９）。ＡＭＦ／ＳＥＡＦは、ＵＥの登録を受け付け、ＵＥに登録受付メッセージを送信する（ステップ１０）。

上記で手短に説明されたように、ＵＥ１の特定の特徴が、ＵＥの改ざん防止セキュアハードウェア構成要素８によって実施され得る。図７は、ＵＥの５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａがＳＵＣＩを生成する特定の例を示す。この特定の例は、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣという用語を使用するが、この用語は、ＵＳＩＭまたはＵＩＣＣ技術の何らかのバージョンまたはベンダーに関する限定と見なされるべきでなく、この用語は、モバイルネットワークの何らかの世代、たとえば、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ／５Ｇに関する限定と見なされるべきでもない。

図７の例によれば、ＭＥ９がＳＵＣＩを要求する（ステップ１）。いくつかのそのような実施形態では、このＳＵＣＩ要求は時間を含み得る。他のそのような実施形態では、要求は、単に、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａからの読取り動作であり得る。複数のホームネットワーク公開鍵があるそのような実施形態によれば、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、（たとえば、時間に基づいて）正しい対応する秘密鍵を選定し、選択された秘密鍵を使用してＳＵＣＩを生成する（ステップ２）。代替的に、１つの秘密鍵のみがあるそのような実施形態場合、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、単にその秘密鍵を使用する。５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、次いで、ＭＥにＳＵＣＩを返す（ステップ３）。

図８は、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが、秘密鍵を有しないか、またはこの特徴をサポートしない一例を示す。

図８の例によれば、ＭＥ９は、図７に関して上記で説明されたのと同様の様式で、（いくつかの実施形態では、時間を含み得る）要求を用いてＳＵＣＩを要求する。しかしながら、この例では、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａがこの特徴をサポートするので、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａは、秘密鍵を有せず、またはコマンドを認識しない（ステップ２）。したがって、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、ＭＥにエラーメッセージ（または空のデータ）を返す（ステップ３）。

図８の例の代替として、ＭＥ９は、特定の実施形態によれば、他の手段によって、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａが秘密鍵を有しないことまたは秘密鍵をサポートしないことを知り得る。たとえば、ＭＥは、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣのバージョンおよびまたはベンダー情報を取得し、この情報に基づいて、秘密鍵がサポートされないかまたは存在しないと決定し得る。別の例として、ＭＥは、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣからのいくつかの他の応答メッセージに基づいて、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣにおいて秘密鍵がサポートされないかまたは存在しないと決定し得る。

図９は、ＭＥ９がＳＵＣＩを生成するが、秘密鍵自体が５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａに記憶される一例を示す。

図９の例によれば、ＭＥ９は、秘密鍵を有せず、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａに秘密鍵を要求する（ステップ１）。いくつかの実施形態では、要求は時間を含む。他の実施形態では、要求は、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣメモリからの直接読取り動作である。５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、次いで、（たとえば、要求中で与えられた場合、時間に基づいて）秘密鍵を選定する（ステップ２）。５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、ＭＥに秘密鍵を返す（ステップ３）。この時点において、ＭＥは、（必ずしもすべての実施形態とは限らないが）いくつかの実施形態では、秘密鍵および／またはＳＵＰＩをＭＥの不揮発性メモリに記憶し得る（ステップ４）。ＭＥは、次いで、ＳＵＰＩと秘密鍵とに基づいてＳＵＣＩを生成する（ステップ５）。

図１０は、秘密鍵が５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａにおいて更新されたかどうかを、ＭＥ９が通知される一例を示す。このシナリオでは、ＭＥは、秘密鍵の変更に加入しており、更新が利用可能であるときに通知を得る。このシナリオは、ＭＥが、秘密鍵を記憶すること、または、最新の秘密鍵を取得するために必要に応じて秘密鍵を５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣに求めることを仮定する。

図１０の例によれば、ＭＥ９は、秘密鍵更新に加入することを要求する要求を５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａに送出する（ステップ１）。要求は、いくつかの実施形態では、ＳＵＰＩを含み得る。５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、加入を受け付け、応答してＭＥに肯定応答を送信する（ステップ２）。ホームネットワークが、（１つまたは複数の）秘密鍵を更新するか、または１つまたは複数の新しい秘密鍵を５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣに配信した（ステップ３）とき、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、１つまたは複数の新しい秘密鍵が利用可能であることをＭＥに通知する（ステップ４）。図１０は、（１つまたは複数の）秘密鍵を含む通知メッセージを表すが、他の実施形態によれば、ＭＥは代替的に、通知に基づいて、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣから秘密鍵を読み取り得る。ＭＥは、通知に肯定応答する（ステップ５）。ＭＥは、次いで、（１つまたは複数の）新しい秘密鍵をＭＥの不揮発性メモリに記憶する（ステップ６）。ＭＥは、前に記憶された秘密鍵データ中のＭＣＣ／ＭＮＣ／ＭＳＩＤが同一である場合、既存の秘密鍵データを置き換え得る。

図１１は、ＵＥが電源投入され、ＭＥ９が、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａが置き換えられたこと（たとえば、様々な実施形態によれば、異なる５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣと置き換えられたこと、または、単に除去および再挿入されたこと）を検出する一例を示す。特定の実施形態は、異なる５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣとの置き換えを（たとえば、セキュリティ理由のための）除去および再挿入と同様に扱うが、他の実施形態は、これら２つシナリオのうちのどちらが検出されるかに基づいて、別様に応答し得る。

図１１の例によれば、ＵＥ１は電源投入される（ステップ１）。ＭＥ９は、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａにメッセージを送出し（ステップ２）、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、ＵＥが前に電源投入されたときと一致しない様式で応答する（ステップ３）。たとえば、応答メッセージは、ＭＥが前に見たいずれのものとも異なるＳＵＰＩを含み得る。

ＭＥ９は、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａが置き換えられたと決定する（ステップ４）。たとえば、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは、ＵＥ１が電源投入された前のときとは何らかの点で異なり得、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが異なるものと置き換えられたことを示す。代替的に、ＭＥは、たとえば、同じ５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣまたは異なる５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが除去および再挿入されたかどうかにかかわらず、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが除去および／または挿入されたときにトリガされる光学センサー、スイッチ、重量センサー、圧力センサー、および／または電気回路要素など、機械的、電気的、またはソフトウェア機構によって更新された不揮発性メモリを使用して、５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣが置き換えられたことを検出し得る。

ＭＥ９は、（秘密鍵がある場合）ＭＥ９が前に記憶した秘密鍵を不揮発性メモリから除去する。追加または代替として、ＭＥが、秘密鍵とともに古い５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣのＳＵＰＩをＭＥのメモリに記憶した場合、ＭＥは、新しい５Ｇ−ＵＳＩＭ／ＵＩＣＣ８ａによって返されたＳＵＰＩと、古い秘密鍵とともに記憶されたＳＵＰＩとの比較に基づいて、不揮発性メモリから秘密鍵を除去することを決め得る。

上記で説明された特定の実施形態は、無線通信システム内のデバイスが、特定のデータ構造の生成および使用と、対応する暗号化／復号方式とを含む、加入識別子をセキュアに交換し得るやり方を説明する。特に、上記で説明された実施形態は、無線通信ネットワーク３０にＵＥ１を登録することの一部として、このセキュアな交換が実施されることを可能にする。多くのそのような実施形態は、ＵＥが有効な秘密鍵をプロビジョニングされることを推定する。

ＵＥ１が事実上、有効な秘密鍵を有することを保証するために、本開示のさらなる実施形態が、ＵＥをプロビジョニングするやり方を説明する。プロビジョニングに関係する特定の実施形態は、秘密鍵検証データ（ＭＡＣ−Ｐ）を含み得る。図１２の例に示されているように、ＭＡＣ−Ｐは、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を含む。ＭＡＣは、秘密鍵と（以下でさらに詳細に説明される）プロビジョニング鍵とに基づいて計算される。たとえば、ＭＡＣは、プロビジョニング鍵と組み合わせて、限定はしないが上記で説明されたホームネットワーク公開鍵とその関係するパラメータとを含む、秘密鍵の様々なフィールドにわたって計算され得る。

ＭＡＣ−Ｐは、いくつかの実施形態によれば、プロビジョニング鍵識別子（たとえばＲＡＮＤ）および／または完全性保護アルゴリズム識別子をも含み得る。ＭＡＣ−Ｐが完全性保護アルゴリズム識別子を含まない、いくつかの実施形態によれば、使用される完全性保護アルゴリズムが、ＭＡＣ−Ｐとは別個に識別され得るか、または、たとえば、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−２５６など、あらかじめ規定された鍵導出機能（ＫＤＦ）が使用され得る。ＭＡＣ−Ｐは、追加または代替として、（たとえば、同じプロビジョニング鍵を使用して、２つ以上のＭＡＣ−Ｐが計算される場合）複数のＭＡＣ−ＰからＭＡＣ−Ｐを識別するために使用され得る、カウンタフィールドを含み得る。（たとえば、図４に示されている）秘密鍵と（たとえば、図１２に示されている）ＭＡＣ−Ｐとの間の関係は、図１５に関して以下でさらに説明される。

プロビジョニング鍵は、ＵＥ１と、以下でさらに詳細に説明されるＰＫＰＦ１０（図１３参照）との間で共有される秘密である。プロビジョニング鍵はＵＥ固有であり、すなわち、プロビジョニング鍵は、ホームネットワーク３において、ＵＥおよび／または５Ｇ ＵＳＩＭ、ＵＩＣＣ８ａ、あるいはＳＩＭ／ＵＳＩＭが記憶されることを許可されたＵＥ／ＭＥ中の任意の他のハードウェアに関連する、鍵である。いくつかの実施形態では、プロビジョニング鍵は、ＵＥ１がネットワークで認証するときに作成される、たとえば、５Ｇ ＡＫＡ、ＥＡＰ−ＡＫＡ’、およびＥＡＰ−ＴＬＳ（拡張認証プロトコル−トランスポートレイヤセキュリティ）において作成されるような、５Ｇまたは将来のネットワークにおけるホームネットワークマスタ鍵、たとえば、Ｋ_ＡＵＳＦから導出され得る。いくつかのそのような実施形態では、ＡＵＳＦは、ホームネットワークマスタ鍵を有し得る。さらに、ＵＥが再認証するとき、新しいホームネットワークマスタ鍵が作成され得る。

一例によれば、プロビジョニング鍵は、ＣＫ（サイファ化鍵）、ＩＫ（完全性鍵）から、（たとえば、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−２５６などのＫＤＦ、またはＳＨＡ−２５６など、他のセキュアな一方向性ハッシュ関数、またはＣＫとＩＫとの連結を適用することによって）作成され得る。プロビジョニング鍵は、マスタ鍵またはＣＫ／ＩＫからの直接生成の代替として、ＥＡＰ−ＡＫＡ’方法においてＣＫおよびＩＫから生成されたＣＫ’およびＩＫ’から生成され得る。別の代替では、プロビジョニング鍵は、ＲＦＣ５２１６において指定されているＥＡＰ−ＴＬＳの場合、ＥＭＳＫ（拡張マスタセッション鍵）から生成され得る。多数の鍵を導出するために、同じホームネットワークマスタ鍵が使用され得るので、本開示の実施形態は、プロビジョニング鍵を導出するための入力として、ホームネットワークマスタ鍵と組み合わせて少なくとも１つのさらなる標準パラメータを使用する。たとえば、標準ＫＤＦが使用されるとき、ホームネットワークマスタ鍵を使用して作り出された他の鍵と区別可能である、プロビジョニング鍵を作り出すために、（たとえば、ＴＳ３３．２２０ Ｖ１５．０．０など、ＴＳ３３．２２０において指定されているように）入力としてＦＣ（機能コード）が使用され得る。

別の例によれば、プロビジョニング鍵は、特に、使用された暗号化方式がＥＣＩＥＳなどのハイブリッド公開鍵方式であるとき、ＳＩＤＦ６とＵＥ１との間で共有されるエフェメラル共有鍵と同じであるか、または、エフェメラル共有鍵から導出された鍵であり得る。たとえば、ＥＣＩＥＳは、ＳＩＤＦとＵＥとの間の、エフェメラルである共有鍵を生じる鍵一致のために公開鍵機構（たとえば、ディフィーへルマン）を使用する。セキュリティ目的のための、そのエフェメラル共有鍵は、概して、ＳＩＤＦとＵＥとの間のまた他の導出された共有鍵（たとえば、ＥＣＩＥＳにおける暗号化鍵（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｋｅｙ）およびＭＡＣ鍵）を導出するために、鍵導出機能（たとえば、ＳＨＡ−２５６）を通してさらに処理される。これらの他の導出された共有鍵のうちの１つが、概して、暗号化のために使用され、エフェメラル暗号化鍵と呼ばれる。本開示の実施形態に適用されるように、これらの他の導出された共有鍵のうちの１つが、たとえば、ＳＵＰＩからＳＵＣＩを生成するために使用され得る。さらに、いくつかの実施形態では、導出された共有鍵のうちの別のもの（たとえば、ＥＣＩＥＳにおけるＭＡＣ鍵）、導出された共有鍵のうちの１つからさらに導出された新しい鍵、またはエフェメラル共有鍵から導出されたまた別の鍵が、プロビジョニング鍵として使用され得る。ＳＩＤＦがプロビジョニング鍵を有するか、またはプロビジョニング鍵を取得／導出することが可能であるいくつかの実施形態では、ＳＩＤＦはまた、ＭＡＣまたはＭＡＣ−Ｐを計算し得る。

ＰＫＰＦ１０は、秘密鍵をプロビジョニングすることを担当するホームネットワーク３中にある機能である。特定の実施形態によれば、ＰＫＰＦは、ＡＵＳＦ５とコロケートされ得、および特に、プロビジョニング鍵が、ＵＥとネットワークとの間の一次認証に基づいて作成されるホームネットワークマスタ鍵から導出される少なくともいくつかの実施形態では。他の実施形態では、ＰＫＰＦは、ＵＤＭ７など、他の５ＧＣエンティティとコロケートされ得る。また他の実施形態によれば、ＰＫＰＦは、それ自体の別個のエンティティである。いくつかの実施形態では、ＳＩＤＦ６とＰＫＰＦとは、単一の機能として一緒に実装され、プロビジョニング鍵を転送する必要がない。いくつかの他の実施形態では、ＰＫＰＦは、ＳＩＤＦからプロビジョニング鍵を取得し得る。ＰＫＰＦは、ＳＩＤＦからＭＡＣ／ＭＡＣ−Ｐをも取得し得る。

図１３は、ＵＥ１が有効な秘密鍵を有しない、例示的なＵＥ登録プロセスを示す。たとえば、エンドユーザが、ＵＥに新しいＵＳＩＭ／ＵＩＣＣを挿入し得、この新しいＵＳＩＭ／ＵＩＣＣは秘密鍵を含んでいない。

図１３に示されている例によれば、ＵＥ１は、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４に登録要求を送出し、その要求中にＳＵＣＩを含める（ステップ１）。ＵＥは、このシナリオにおいて初期に秘密鍵を有しないので、ＵＥは、ＳＵＣＩを作成するためにヌル方式またはヌル暗号化方法を使用する。ヌル方式は、ヌル方式が入力と同じ出力を返し、ヌル方式がＵＥにおける暗号化とＳＩＤＦ６による復号の両方に適用されるように、実装される。さらに、ＵＥは、（ホームネットワークが、実施形態により、自由に選定し得る）ヌル方式またはヌル暗号化方法を示すであろう秘密鍵を有しないので、特定の実施形態によれば、実際の秘密鍵がＵＥから失われているという明示的または暗黙的インジケータが、使用され得る。たとえば、上記で説明されたように、ＳＵＣＩは、暗号化部分のためにヌル暗号化方式を使用し得、これは、秘密鍵が失われていることを暗黙的にシグナリングし得る。代替的に、「失われた秘密鍵」インジケータは、たとえば、標準化されたまたはよく知られている公開鍵識別子値、フラグおよび／またはメッセージタイプインジケータ（たとえば、タイプ「プライバシープロビジョニング」または「事前初期登録」の登録要求）であり得る。

登録要求を受信したＡＭＦ／ＳＥＡＦ４は、ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０にＵＥ認証を要求する（ステップ２）。ＡＵＳＦは、ＳＵＣＩ（および、「失われた秘密鍵」インジケータが認証要求中に含まれていた場合、「失われた秘密鍵」インジケータ）をＳＩＤＦ６に送出する（ステップ３）。ＳＩＤＦがＵＤＭ７中にコロケートされた（たとえば、ＮｘｘメッセージがＮ１３メッセージである）実施形態によれば、次いで、ＵＤＭに認証ベクトル／証明を要求するために、同じメッセージが使用され得る。

ＳＩＤＦ６は、ＳＵＣＩが平文のものであり、ＵＥ１が秘密鍵を失っていることがわかる。この例によれば、ＳＩＤＦは、すべてのＳＵＣＩがＥＣＩＥＳを使用して保護されなければならないというローカルポリシーを有する。したがって、ＳＩＤＦは、ＥＣＩＥＳ秘密鍵をＵＥにプロビジョニングするための要求と一緒に、ＳＵＰＩをＡＵＳＦに返す（ステップ４）。いくつかの実施形態では、その応答は、ＵＥにプロビジョニングされるべき複数の秘密鍵を含む。ＳＩＤＦがＵＤＭ７中にコロケートされた実施形態によれば、次いで、ＡＵＳＦ５に認証ベクトル／証明を返すために、同じメッセージが使用され得る。

ＡＵＳＦ５がＵＤＭ７から認証ベクトル／証明をまだ受信していない実施形態によれば、ＡＵＳＦ５は、ＵＥとの認証を始動する前に、ＵＤＭに前記認証ベクトル／証明を要求し得る（図示せず）。代替的に、ＡＵＳＦがＵＤＭから認証ベクトル／証明をすでに受信した実施形態によれば、ＡＵＳＦとＵＥとは、前記認証ベクトル／証明を使用して認証メッセージを交換する（ステップ５）。代替的に、ＡＵＳＦは、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４に認証を任せていることがある。

この例によれば、ＰＫＰＦ１０は、ＡＵＳＦ５とコロケートされる。したがって、成功した認証時に、ＡＵＳＦ／ＰＫＰＦは、ＵＥ１への秘密鍵プロビジョニングメッセージを保護するために使用され得るプロビジョニング鍵を作成し、すなわち、プロビジョニング鍵を転送するためにシグナリングを交換する必要なしに、プロビジョニング鍵を作成する。ＡＵＳＦとＰＫＰＦとがコロケートされない他の実施形態によれば、ＡＵＳＦは、プロビジョニング鍵がＰＫＰＦによって生成されることを要求し得、ＰＫＰＦは、応答してＡＵＳＦにプロビジョニング鍵を転送し得る（図示せず）。

ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０は、（たとえば、図１２に関して上記で説明されたように）ＭＡＣを計算することと、ＭＡＣ−Ｐを構築することとによってプロビジョニング鍵を用いて（ステップ４においてＳＩＤＦ６から受信された）（１つまたは複数の）秘密鍵を保護する（ステップ６）。いくつかの実施形態では、秘密鍵も暗号化され得る。いくつかの実施形態では、ＡＵＳＦ／ＰＫＰＦは、特に、プロビジョニング鍵が、たとえばＥＩＣＥＳ方式の、エフェメラル共有鍵に基づく少なくともいくつかの実施形態では、上記で説明されたように、ＳＩＤＦからＭＡＣおよび／またはＭＡＣ−Ｐを受信し得る。特に、上記で説明されたように、ＳＩＤＦは、ＭＡＣおよび／またはＭＡＣ−Ｐを生成していることがある。

ＡＵＳＦ５は、次いで、ＳＵＰＩと、（１つまたは複数の）秘密鍵と、ＭＡＣ−ＰとをＡＭＦ／ＳＥＡＦ４に返す（ステップ７）。いくつかの実施形態では、ＳＵＰＩ、（１つまたは複数の）秘密鍵、および／またはＭＡＣ−Ｐは、ＵＥ１を無線通信ネットワーク３０に登録するために同じ登録関係メッセージフロー中でＡＭＦ／ＳＥＡＦに送信される。いくつかの実施形態では、ＳＵＰＩ、（１つまたは複数の）秘密鍵、および／またはＭＡＣ−Ｐは、別個のメッセージフロー中でＡＭＦ／ＳＥＡＦに送信される（図示せず）。

ＡＵＳＦ５がＡＭＦ／ＳＥＡＦ４にＵＥ１の認証を任せた実施形態によれば、ＡＭＦ／ＳＥＡＦは、この時点でＵＥを認証し得る（図示せず）。そのような実施形態では、ＡＭＦ／ＳＥＡＦは、前に、たとえば、ステップ４においてＳＩＤＦ６から直接、ＳＵＰＩと（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−Ｐとを受信していることがある。

ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４は、ＵＥ１の登録を受け付け、たとえば、登録受付メッセージ中で、（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−ＰとをＵＥにフォワーディングする（ステップ８）。ＵＥは、次いで、ＭＡＣを検証することを試み、成功した場合、（１つまたは複数の）秘密鍵を記憶する。ＭＡＣを検証するために、ＵＥは、ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０が前に作成したものと同じプロビジョニング鍵を作成する。言い換えれば、ＵＥが、予想されたＭＡＣを生成し、次いで、予想されたＭＡＣを受信されたＭＡＣと比較するとき、ＭＡＣは、予想されたＭＡＣが受信されたＭＡＣと同じであると見なされた場合、検証される。

いくつかの実施形態では、ＵＥ１は、次いで、上記で説明された実施形態のうちの１つに従って、たとえば、ＵＥ１の加入者識別情報を秘匿化するためにプロビジョニングされた秘密鍵を使用して新しい登録プロシージャを開始するために、ネットワークからデタッチする（ステップ９）。たとえば、このようにしてデタッチし、再登録することは、攻撃者がＵＥの一時識別子にＳＵＰＩをリンクするのを妨げ得る。

ＵＥ１は、いくつかの実施形態では、ＵＥに前にプロビジョニングされた秘密鍵の満了または無効化により、秘密鍵をプロビジョニングされる必要があり得る。図１４は、たとえば、何らかのセキュリティまたは動作上の理由のために、ＵＥの秘密鍵が更新される必要がある、例示的なＵＥ登録プロセスを示す。前にプロビジョニングされた秘密鍵が、様々な実施形態により、更新される必要があり得るいくつかの理由は、前にプロビジョニングされた秘密鍵が、その満了日に達していることがある（または、達しつつある）こと、無線通信ネットワーク３０におけるセキュリティが、何らかのやり方で損なわれたこと、および／または、秘密鍵が定期的更新の対象であることであり得る。

図１４の例によれば、ＵＥ１は、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４に登録要求を送出する（ステップ１）。登録要求はＳＵＣＩを含む。この例では、ＵＥが秘密鍵を有するので、ＵＥは、たとえば、上記で説明された実施形態のうちの１つに従って、ＳＵＣＩを作成するために暗号化方式または方法（たとえば、ＥＣＩＥＳ）を使用する。

ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４は、ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０にＵＥ認証を要求する（ステップ２）。ＡＵＳＦは、ＳＩＤＦ６にＳＵＣＩを送出する（ステップ３）。前の例の場合のように、ＳＩＤＦがＵＤＭ７とコロケートされたいくつかの実施形態によれば、次いで、ＵＤＭに認証ベクトル／証明を要求するために、同じメッセージが使用され得る。

ＳＩＤＦ６は、ＳＵＣＩが、更新される必要がある秘密鍵を用いて暗号化されたことがわかる。たとえば、ＳＩＤＦは、秘密鍵が満了したかまたは満了しようとしていること、あるいは、秘密鍵が、前に説明されたように、任意の他の理由のために無効であることを、検出し得る。ＳＩＤＦは、更新されたＥＣＩＥＳ秘密鍵をＵＥにプロビジョニングするための要求と一緒に、ＳＵＰＩをＡＵＳＦ５に返す（ステップ４）。いくつかの実施形態によれば、応答は、いくつかの秘密鍵を含み得る。さらに、前に説明されたように、ＳＩＤＦがＵＤＭ中にコロケートされたいくつかの実施形態によれば、ＡＵＳＦに認証ベクトル／証明を返すために、同じメッセージが使用され得る。

ＡＵＳＦ５とＵＥ１とは、ＵＤＭ７から受信された認証ベクトル／証明を使用して、認証メッセージを交換する（ステップ５）。前の例において説明されたように、ＡＵＳＦは、（たとえば、ＳＩＤＦ６がＵＤＭ中にコロケートされたいくつかの実施形態では）ステップ４においてＵＤＭから必要とされる認証ベクトル／証明をすでに受信していることがあるか、または、ＡＵＳＦは、ＵＥとの認証を始動する前に、ＵＤＭにそのような認証ベクトル／証明を要求し得る。

ＰＫＰＦ１０がＡＵＳＦ５とコロケートされた実施形態によれば、ＡＵＳＦ／ＰＫＰＦは、成功した認証の結果としてＵＥ１への秘密鍵プロビジョニングメッセージを保護するために使用されるプロビジョニング鍵を作成し得る。たとえば、認証プロシージャは、プロビジョニング鍵を導出するために使用され得るホームネットワークマスタ鍵を作り出すことを含み得る。代替的に、ＰＫＰＦとＡＵＳＦとがコロケートされない実施形態では、ＡＵＳＦとＰＫＰＦとは、適切なメッセージングを通してプロビジョニング鍵を交換し得る（図示せず）。

ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０は、たとえば、図１４に示されている例に従って、ＭＡＣを計算することと、ＭＡＣ−Ｐを構築することとによってプロビジョニング鍵を用いて（ステップ４においてＳＩＤＦ６から受信された）（１つまたは複数の）秘密鍵を保護する（ステップ６）。上記で説明されたように、いくつかの実施形態では、ＡＵＳＦ／ＰＫＰＦは、特に、プロビジョニング鍵が、たとえばＥＩＣＥＳ方式の、エフェメラル共有鍵に基づく少なくともいくつかの実施形態では、上記で説明されたように、ＳＩＤＦからＭＡＣおよび／またはＭＡＣ−Ｐを受信し得る。特に、上記で説明されたように、ＳＩＤＦは、ＭＡＣおよび／またはＭＡＣ−Ｐを生成していることがある。

成功した認証の後に、ＡＵＳＦ５は、たとえば、同じ登録関係メッセージフロー中で、ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４にＳＵＰＩと（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−Ｐとを送出する（ステップ７）。他の実施形態は、ＳＵＰＩ、（１つまたは複数）秘密鍵またはＭＡＣ−Ｐのうちの１つまたは複数のために別個のメッセージフローを使用し得る。また、前に説明されたように、ＡＵＳＦは、ＵＥの認証をＳＥＡＦに任せていることがあり、その場合、ＳＵＰＩ、（１つまたは複数の）秘密鍵、およびＭＡＣ−Ｐは、ステップ４においてすでにＳＥＡＦに返されていることがあり、ＡＵＳＦは、前に説明したように認証を実施する。

ＡＭＦ／ＳＥＡＦ４は、ＵＥ１の登録を受け付け、たとえば、登録受付メッセージ中で、（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−ＰとをＵＥにフォワーディングする（ステップ８）。ＵＥは、ＡＵＳＦ５／ＰＫＰＦ１０が作成したものと同じプロビジョニング鍵を一次認証から作成し、メッセージ中のＭＡＣを検証する。検証が成功した場合、ＵＥは（１つまたは複数の）秘密鍵を記憶する。また、古い秘密鍵は除去され得る。

また一例によれば、ＡＵＳＦ５は、ＭＡＣとＭＡＣ−Ｐとを生成し、（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−ＰとをＵＤＭ７を介してＵＥ１に送出し、ＵＤＭ７は（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−ＰとをＡＭＦにフォワーディングし、ＡＭＦは、次いで、（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣ−ＰとをＵＥ１にフォワーディングする。そのような一例では、ＡＵＳＦは、ホームパブリックランドモバイルネットワークＡＵＳＦであり得、ＡＭＦは、その場合、訪問先パブリックランドモバイルネットワーク（ＶＰＬＭＮ）ＡＭＦであり得る。そのような場合、認証は、ＡＵＳＦによってＶＰＬＭＮ ＡＭＦに任されていることがある。

前に説明されたように、ＭＡＣは、（たとえば、図１２に示されているように）ＭＡＣ−Ｐを生成するために、（たとえば、図４に示されているような）秘密鍵とプロビジョニング鍵とに基づいて計算され得る。複数の秘密鍵がＵＥ１にプロビジョニングされているいくつかの実施形態では、同じＭＡＣが、同じメッセージ中で送出された秘密鍵のすべてにわたって計算され得る。

図１５は、秘密鍵とＭＡＣ−Ｐとが、互いにどのように関係するか、およびどのパラメータが、ＭＡＣ計算への入力として使用されるか（または、適宜に、予想されるＭＡＣ（ＸＭＡＣ））の一例を示す。図１５に示されているように、プロビジョニング鍵と秘密鍵とは、両方ともＭＡＣを生成するために使用され、ＭＡＣは、次いで、すべての秘密鍵が処理されるまで、ＭＡＣを更新するなどのために別の秘密鍵と組み合わせて使用され得る。すべての秘密鍵が処理されると、（１つまたは複数の）秘密鍵とＭＡＣとがＵＥに送出され得る。

上記のすべてに鑑みて、上記で説明されたデバイスまたは機能のうちの１つまたは複数は、図１６に示されている例示的なハードウェアを使用して実施され得る。例示的なハードウェアは、処理回路要素１１と通信回路要素１２とを含む。処理回路要素は、たとえば、１つまたは複数のバスを介して、通信回路要素に通信可能に結合される。処理回路要素は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ハードウェア回路、ディスクリート論理回路、ハードウェアレジスタ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはそれらの組合せを備え得る。たとえば、処理回路要素は、メモリ回路要素１３に、たとえば、機械可読コンピュータプログラム１３３として、記憶されたソフトウェア命令を実行することが可能なプログラム可能ハードウェアであり得る。様々な実施形態のメモリ回路要素は、限定はしないが、ソリッドステートメディア（たとえば、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＤＤＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブなど）、リムーバブルストレージデバイス（たとえば、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、ｍｉｎｉＳＤカード、ｍｉｃｒｏＳＤカード、メモリスティック、サムドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、ＲＯＭカートリッジ、ユニバーサルメディアディスク）、固定ドライブ（たとえば、磁気ハードディスクドライブ）などを、全体としてまたは任意の組合せで含む、揮発性または不揮発性にかかわらず、当技術分野で知られているか、または開発され得る任意の非一時的機械可読媒体を備え得る。ＵＥ１を実装するためにハードウェアが使用される特定の実施形態によれば、メモリ回路要素は、５Ｇ−ＵＳＩＭおよび／またはＵＩＣＣ８ａなど、セキュアなストレージを与える改ざん防止セキュアハードウェア構成要素８を備え得る。

通信回路要素１２は、ハードウェアの入力および出力（Ｉ／Ｏ）データ経路を制御するように設定されたコントローラハブであり得る。そのようなＩ／Ｏデータ経路は、無線通信ネットワーク３０を介して信号を交換するためのデータ経路を含み得る。たとえば、通信回路要素は、たとえば、空気、電気、および／または光学媒体を介して、ＵＥ１、サービングネットワーク２、および／またはホームネットワーク３内で、ならびに／あるいはそれらの間で通信信号を送出および受信するように設定されたトランシーバを備え得る。

通信回路要素１２は、単一の物理的構成要素として、あるいは連続してまたは別個に配置された複数の物理的構成要素として実装され得、それらのいずれも、任意の他のものと通信可能に結合され得るか、または処理回路要素１１を介して任意の他のものと通信し得る。たとえば、通信回路要素は、通信信号を送出するように設定された送信機回路要素と、通信信号を受信するように設定された受信機回路要素とを備え得る（図示せず）。

特定の実施形態によれば、図１６に示されているハードウェアは、複数の構成要素を伴って設定され得る。これらの構成要素は、複数の通信可能に結合されたハードウェアユニットおよび／またはソフトウェアモジュールを含み得る。ハードウェアユニットのうちの１つまたは複数は、たとえば、処理回路要素１１の部分であり得る。ソフトウェアユニットのうちの１つまたは複数は、たとえば、メモリ回路要素１３に記憶され、処理回路要素によって実行され得る。たとえば、図１６に示されているようなハードウェアは、ＵＥ１のホームネットワーク３において認証サーバ１４を実装するために使用され（たとえば、ＡＭＦ、ＳＥＡＦ４、ＡＵＳＦ５）、ＵＥの、ＳＵＰＩなど、加入識別子を取得するように、図１７に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図１７の構成要素は、決定ユニットまたはモジュール１５と、インターフェーシングユニットまたはモジュール１６とを含む。決定ユニットまたはモジュールは、ＳＵＣＩの暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバ１９を決定するように設定され、ＵＥから受信された情報に基づいて、加入識別子が暗号化された加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）の少なくとも部分を復号するために複数の秘匿化解除サーバのうちのどれを使用すべきかを決定するように設定される。インターフェーシングユニットまたはモジュールは、決定された秘匿化解除サーバにＳＵＣＩを送出することと、応答として加入識別子、たとえばＳＵＰＩを受信することとを行うように設定される。言い換えれば、インターフェースモジュールはまた、ＵＥによって生成されたＳＵＣＩを受信するように設定され、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分は、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える。

そのような認証サーバ１４は、追加または代替として、ＵＥ１をプロビジョニングするために、図１８に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図１８の構成要素は、取得ユニットまたはモジュール１７と、送信ユニットまたはモジュール１８とを含む。取得ユニットまたはモジュールは、ＵＥ１に固有のプロビジョニング鍵に基づくメッセージ認証コード（ＭＡＣ）と、ＵＥのホームネットワーク３の秘密鍵とを取得するように設定される。送信ユニットまたはモジュールは、ＵＥに秘密鍵とＭＡＣとを送信するように設定される。

そのような認証サーバ１４は、追加または代替として、たとえば、上記で説明された認証サーバハードウェアまたはソフトウェア構成要素のいずれかを使用して、認証サーバに関して本明細書で説明される方法のいずれかを実施するようにさらに設定され得る。
図１６に示されている例に一致する他のハードウェアが、認証サーバ１４にＵＥ１の加入識別子を与えるための秘匿化解除サーバ１９（たとえば、ＳＩＤＦ６）を実装するために使用され得、図１９に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図１９の構成要素は、受信ユニットまたはモジュール２０と、復号ユニットまたはモジュール２１と、送出ユニットまたはモジュール２２とを含む。受信ユニットまたはモジュールは、認証サーバから、ＳＵＣＩを受信するように設定され、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分が、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用され、秘匿化解除サーバによってサポートされる暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える。復号ユニットまたはモジュールは、ＳＵＰＩを取得するために、暗号化方式識別子によって示された暗号化方式を使用して、ＳＵＣＩの少なくとも部分を復号するように設定される。送出ユニットまたはモジュールは、認証サーバにＳＵＰＩを送出するように設定される。

そのような秘匿化解除サーバ１９は、追加または代替として、ＵＥ１をプロビジョニングするために、図２０に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図２０の構成要素は、生成ユニットまたはモジュール２３と、送信ユニットまたはモジュール２４とを含む。生成ユニットまたはモジュールは、認証サーバ１４から、ＵＥが有効な秘密鍵を欠いていることを示すＵＥの加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信したことに応答して、ＵＥのために加入永続識別子（ＳＵＰＩ）と秘密鍵とを生成するように設定される。送信ユニットまたはモジュールは、認証サーバにＳＵＰＩと秘密鍵とを送信するように設定される。したがって、「秘匿化解除サーバ」という用語は、ＳＵＣＩ秘匿化解除サーバと呼ばれることもある。

そのような秘匿化解除サーバ１９は、追加または代替として、たとえば、上記で説明された秘匿化解除サーバハードウェアまたはソフトウェア構成要素のいずれかを使用して、秘匿化解除サーバに関して本明細書で説明される方法のいずれかを実施するようにさらに設定され得る。
図１６に示されている例に一致するまた他のハードウェアが、無線通信ネットワーク３０に加入識別子をセキュアに通知するためにＵＥ１を実装するために使用され得、図２１に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図２１の構成要素は、生成ユニットまたはモジュール２５と、送信ユニットまたはモジュール２６とを含む。生成ユニットまたはモジュールは、ＳＵＣＩを生成するように設定され、ＳＵＣＩは、ＳＵＰＩの少なくとも一部が暗号化された暗号化部分と、平文部分とを備え、平文部分は、ホームネットワーク識別子と、ＳＵＣＩ中のＳＵＰＩを暗号化するためにＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子とを備える。送信ユニットまたはモジュールは、ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバ１９へのＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバ１４にＳＵＣＩを送信するように設定される。

そのようなＵＥ１は、追加または代替として、秘密鍵を取得するために、図２２に示されている例示的な構成要素を伴って設定され得る。図２２の構成要素は、受信ユニットまたはモジュール２７と、検証ユニットまたはモジュール２８とを含む。受信ユニットまたはモジュールは、認証サーバ１４から秘密鍵とメッセージ認証コード（ＭＡＣ）とを受信するように設定される。検証ユニットまたはモジュールは、プロビジョニング鍵を生成することと、認証サーバから受信されたＭＡＣを再生するためにプロビジョニング鍵と秘密鍵とを使用することとによって、秘密鍵の完全性を検証するように設定され、プロビジョニング鍵はＵＥと認証サーバとの間の共有秘密である。

そのようなＵＥ１は、追加または代替として、たとえば、上記で説明されたＵＥハードウェアまたはソフトウェア構成要素のいずれかを使用して、ＵＥに関して本明細書で説明される方法のいずれかを実施するようにさらに設定され得る。

本明細書で説明される様々な方法およびプロセスは、上記で与えられた広い記述からのいくつかの詳細において変化するやり方で実施され得る。たとえば、本明細書で説明される様々なプロセスまたは方法のステップが、シーケンスまたは時間順序のものとして示され、説明され得るが、いかなるそのようなプロセスまたは方法のステップも、別段の指示がなければ、特定のシーケンスまたは順序で実行されることに限定されない。実際、そのようなプロセスまたは方法におけるステップは、概して、様々な異なるシーケンスおよび順序で実行されるが、依然として本開示の範囲内に入り得る。本明細書で説明された実施形態は、あらゆる点で、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。特に、以下に添付される列挙された実施形態の意味および等価範囲内で起こるすべての変更は、本明細書に包含されるものとする。

Claims (17)

1. 加入永続識別子（ＳＵＰＩ）を取得するための、ユーザ機器（ＵＥ）のホームネットワークにおいて認証サーバによって実施される方法であって、前記ＳＵＰＩが、加入者に割り当てられたグローバル一意識別子であり、前記ＳＵＰＩが、前記加入者のホームネットワークを識別するホームネットワーク識別子と、前記ホームネットワーク内の加入を識別する加入識別子とを備え、前記方法は、
   前記認証サーバが、前記ＵＥによって生成された加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することであって、前記ＳＵＣＩが暗号化部分と平文部分とを備え、ａ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク内の前記加入を識別する前記加入識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク識別子を含まず、ｂ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、ｉ）前記ホームネットワーク識別子、ｉｉ）前記ＳＵＣＩ中の前記加入識別子を暗号化するために前記ＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子、およびｉｉｉ）前記ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、前記加入識別子を備えない、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することと、
   前記認証サーバが、前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分を復号するために使用する秘匿化解除サーバを決定することと、
   前記認証サーバが、前記秘匿化解除サーバに前記ＳＵＣＩを送出することと、
   前記認証サーバが前記秘匿化解除サーバに前記ＳＵＣＩを送った後に、前記認証サーバが、応答として前記ＳＵＰＩを受信することと
   を含む、方法。
2. 前記秘匿化解除サーバが、複数の秘匿化解除サーバのうちの１つであり、前記秘匿化解除サーバを前記決定することが、前記ＵＥから受信された情報に基づく、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＵＥを無線通信ネットワークに登録するための登録プロシージャの一部として、前記ＵＥから前記ＳＵＣＩを受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. セキュリティアンカー機能からの認証要求を介して、前記ＵＥから前記ＳＵＣＩを受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 同じメッセージ中で、前記決定された秘匿化解除サーバに、前記ＳＵＣＩと前記ＵＥを認証するための認証ベクトルについての要求とを送出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ホームネットワーク識別子が、モバイル国コードとモバイルネットワークコードとからなり、
   前記加入識別子がモバイル加入識別番号（ＭＳＩＮ）である、
   請求項１に記載の方法。
7. 前記ＳＵＰＩがネットワークアクセス識別子である、請求項１に記載の方法。
8. 前記暗号化方式が楕円曲線統合暗号化方式（ＥＣＩＥＳ）である、請求項１に記載の方法。
9. 認証サーバに加入永続識別子（ＳＵＰＩ）を与えるための、秘匿化解除サーバによって実施される方法であって、前記ＳＵＰＩが、加入者に割り当てられたグローバル一意識別子であり、前記ＳＵＰＩが、前記加入者のホームネットワークを識別するホームネットワーク識別子と、前記ホームネットワーク内の加入を識別する加入識別子とを備え、前記方法は、
   前記秘匿化解除サーバが、前記認証サーバから、前記ＵＥによって生成された加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することであって、前記ＳＵＣＩが暗号化部分と平文部分とを備え、ａ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク内の前記加入を識別する前記加入識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク識別子を含まず、ｂ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、ｉ）前記ホームネットワーク識別子、ｉｉ）前記ＳＵＣＩ中の前記加入識別子を暗号化するために前記ＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子、およびｉｉｉ）前記ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、前記加入識別子を備えない、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を受信することと、
   前記秘匿化解除サーバが、前記ＳＵＰＩを取得するために、前記暗号化方式識別子によって示された前記暗号化方式を使用して、前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分を復号することと、
   前記秘匿化解除サーバが、前記認証サーバに前記ＳＵＰＩを送出することと
   を含む、方法。
10. 加入永続識別子（ＳＵＰＩ）を秘匿化するための、ユーザ機器（ＵＥ）によって実施される方法であって、前記ＳＵＰＩが、加入者に割り当てられたグローバル一意識別子であり、前記ＳＵＰＩが、前記加入者のホームネットワークを識別するホームネットワーク識別子と、前記ホームネットワーク内の加入を識別する加入識別子とを備え、前記方法は、
    前記ＵＥが、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を生成することであって、前記ＳＵＣＩが暗号化部分と平文部分とを備え、ａ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、ホームネットワーク内の前記加入を識別する前記加入識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク識別子を含まず、ｂ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、ｉ）前記ホームネットワーク識別子、ｉｉ）前記ＳＵＣＩ中の前記加入識別子を暗号化するために前記ＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子、およびｉｉｉ）前記ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、前記加入識別子を備えない、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を生成することと、
    前記ＵＥが、前記暗号化部分を復号することが可能な秘匿化解除サーバへの前記ＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバに前記ＳＵＣＩを送信することと
    を含む、方法。
11. 無線通信ネットワーク（３０）に登録するための要求中で、前記ＳＵＣＩが送信される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ＳＵＣＩを生成することが、前記ＳＵＣＩを生成するために前記ＵＥの改ざん防止セキュアハードウェア構成要素を使用することを含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記認証サーバに前記ＳＵＣＩを送信することが、無線通信ネットワークに前記ＵＥを登録するためのプロシージャの一部として、認証およびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）から受信された識別子要求メッセージに応答して、前記認証サーバに前記ＳＵＣＩを送信することを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記暗号化方式が楕円曲線統合暗号化方式である、請求項１０に記載の方法。
15. 加入永続識別子（ＳＵＰＩ）を秘匿化するためのユーザ機器（ＵＥ）であって、前記ＳＵＰＩが、加入者に割り当てられたグローバル一意識別子であり、前記ＳＵＰＩが、前記加入者のホームネットワークを識別するホームネットワーク識別子と、前記ホームネットワーク内の加入を識別する加入識別子とを備え、前記ＵＥは、
    処理回路要素とメモリ回路要素とを備え、前記メモリ回路要素が、前記処理回路要素によって実行可能な命令を含んでおり、前記ＵＥは、
    暗号化部分と平文部分とを備える加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を生成することであって、ａ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、ホームネットワーク内の前記加入を識別する前記加入識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記暗号化部分が、前記ホームネットワーク識別子を含まず、ｂ）前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、ｉ）前記ホームネットワーク識別子、ｉｉ）前記ＳＵＣＩ中の前記加入識別子を暗号化するために前記ＵＥによって使用された暗号化方式を識別する暗号化方式識別子、およびｉｉｉ）前記ホームネットワークの公開鍵のための公開鍵識別子を備えるが、前記ＵＥによって生成された前記ＳＵＣＩの前記平文部分が、前記加入識別子を備えない、加入秘匿化識別子（ＳＵＣＩ）を生成することと、
    前記ＳＵＰＩを復号することが可能な秘匿化解除サーバへの前記ＳＵＣＩのフォワーディングのために、認証サーバに前記ＳＵＣＩを送信することと
    を行うように動作可能である、
    ユーザ機器（ＵＥ）。
16. 前記ＳＵＰＩがモバイル加入識別番号を備える、請求項１５に記載のＵＥ。
17. 前記ＳＵＰＩがネットワークアクセス識別子である、請求項１５に記載のＵＥ。

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