JPH088899A - 通信端末およびユーザー・モジュールの協同認証方法 - Google Patents

通信端末およびユーザー・モジュールの協同認証方法

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JPH088899A
JPH088899A JP7072070A JP7207095A JPH088899A JP H088899 A JPH088899 A JP H088899A JP 7072070 A JP7072070 A JP 7072070A JP 7207095 A JP7207095 A JP 7207095A JP H088899 A JPH088899 A JP H088899A
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ローラ・ヌボー
Mireille Campana
ミレイユ・シャンパナ
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CENTRE NAT ETD TELECOMM
France Telecom SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザー・モジュールおよび端末の協同認証
のための適応性のある手順を提供する。 【構成】 端末(PA)とユーザー・モジュール(SIM) は、
一方では端末により他方ではネットワークにより計算さ
れる認証キーに基づいて協同して認証される。最初にユ
ーザー・モジュールが、秘密のユーザー・キー(Ku)、端
末確認パラメーター(IMTI)、第１の乱数に基づきセッシ
ョン・キーを計算する。端末による認証キーの計算は、
ユーザー・モジュールが計算する該セッション・キー、
秘密の端末確認キー(D) 、第２の乱数を必要とする。ネ
ットワークは同様の方法で、端末が伝送する確認パラメ
ーター(IMUI,IMTI)に基づき秘密のキー(Ku,D) を検索し
てセッション・キーと認証キーを計算する。その後端末
(PA)は関連のユーザー・モジュール(SIM)と無関係にネ
ットワークによって認証される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ユーザー・モジュー
ルと共に作動する端末による通信ネットワークへのアク
セスを制御するための方法に関するものである。また、
この発明は、端末の認証を必要とする通信システムをア
プリケーションへ提供する。
【０００２】
【従来の技術】ユーザー・モジュールおよび端末の認証
を相互に可能とする手順は、例えばEP-A-0 552392 によ
り知られている。このような手順により、ユーザーは自
己のモジュールを提供する端末の認証を確実なものとす
ることができる。一方、このような手順が、端末あるい
はモジュールの認証を考慮したネットワークを勧めてい
るわけではない。
【０００３】通信ネットワークは、通信の適切な経路指
定を保証し、また、勘定書を発行するために、ユーザー
の身元を確認して検証することが必要である。たとえば
ヨーロッパセルラー（cellular）無線電話 (GSM)の場合
のように、大抵の場合、各端末はただ一人のユーザーと
結合し、端末の認証とユーザーの認証は一緒になる。
【０００４】現在、個人の移動性といった概念が唱えら
れており、数人のユーザーが端末を共有できるようにな
ることが望まれている。このことは、ユーザーの管理と
端末の管理との分離を意味している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現行のGSM ネットワー
クに適用されている現在の設計によれば、認証は専らユ
ーザー・モジュールに関係して行われる。端末には如何
なる機密保護データも含まれない。ユーザー・モジュー
ルの回収は、端末に関連する認証データが存在しなくな
ることを意味する。その場合、端末は休止状態となっ
て、もはや端末と接続することはできない。特に位置更
新手続きの間においては、端末が移動する場合に認証さ
れるのはユーザー・モジュール(SIM)である（1990年第1
四半期に発行された「l'Echo des Recherches」 No.139
の13ページから20ページまでのP.Jolie 他による論文
「マイクロプロセッサー・カードの使用：ヨーロッパデ
ジタル無線電話の加入者確認モジュール」を参照）。さ
らに、もし数人のユーザーが受信のために端末を共有で
きると考えられるならば、数人のユーザーが位置更新中
に同じ端末にログオン（log on）ことができるようにな
る。また、端末が、位置更新中にユーザー・モジュール
を物理的に所有しないということが起こり得る。この場
合、端末がユーザーと結合することなく無線資源を使用
することは不可能であることから、認証は不可能となり
位置更新もできない。
【０００６】以上から、この発明の主要目的は、ユーザ
ー・モジュールおよび端末の協同認証のための柔軟な手
順を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、ユー
ザー・モジュールの記憶装置に密かに保有されたユーザ
ー確認キーおよびネットワークが提供する第１の乱数を
含むデータに基づいて、一方ではユーザー・モジュール
によって、また他方ではネットワークによってセッショ
ン・キーが計算され、ネットワークは、端末が発するユ
ーザー確認パラメーターに基づいてユーザー確認キーの
検索を行うような方法であって、ユーザー・モジュール
と共に作動する端末による通信ネットワークへのアクセ
スを制御するための方法を提案し、該方法は、ユーザー
・モジュールが計算するセッション・キー、端末の記憶
装置に密かに秘密に保有された端末確認キーおよびネッ
トワークが提供する第２の乱数を含むデータに基づいて
端末が認証キーを計算し、また、同様の方法で、ネット
ワークが計算するセッション・キー、端末が発する端末
確認パラメーターに基づいてネットワークが検索する端
末確認キーおよび第２の乱数を含むデータに基づいてネ
ットワークが認証キーを計算し、端末およびネットワー
クが計算するそれぞれの認証キーが一致する場合に、端
末がネットワークへのアクセスを認定されることを特徴
としている。
【０００８】
【作用】セッション・キーはユーザー・モジュールを制
御し、これに対して、認証キーはユーザー・モジュール
（セッション・キーによる）および端末を協同制御す
る。このようなアクセス制御モードは高い柔軟性を持
つ。特に、端末およびユーザーを異なる構成要素によっ
て管理することが可能となる。従って、アクセス・シス
テムおよび１つ以上のユーザー管理ユニットがネットワ
ークに含まれる場合、セッション・キーの計算はユーザ
ー管理ユニットのレベルで（サービス提供者の制御下
で）行われ、これに対して、認証キーの計算はアクセス
・システムのレベルで（ネットワーク・オペレーターの
制御下で）行われる。
【０００９】ユーザー確認パラメーターおよびユーザー
・モジュールが計算するセッション・キーを端末が記憶
し、ネットワークが計算するセッション・キーのみなら
ず端末から受け取るユーザー確認パラメーターおよび端
末確認パラメーターをネットワークが記憶することが望
ましい。このようにすることで、もはやセッション・キ
ーをその都度再計算する必要はなくなり、その後の認証
手順が実行される際は、ユーザー・モジュールと端末と
の物理的結合はもはや必要ではない。このような利点が
あることは、通常、認証手続きが移動無線局の位置更新
の度に行われるセルラー無線電話ネットワークにおい
て、特に重要な意味を持つ。
【００１０】発明に基づく方法によれば、数人のユーザ
ーを同一の端末に「サインオン（sign-on）」 すること
が考えられる。端末によるネットワークへのアクセス
は、前のユーザーを排除することなく、端末へ連続して
提供される各ユーザー・モジュールに対して認定され
る。従って、端末に連続して提供される各モジュールに
関連したユーザー確認パラメーター、およびこれらのモ
ジュールの中の１モジュールのために計算される少なく
とも１つのセッション・キーを端末が記憶するための準
備が行われ、また、これらモジュールの各々に関連する
ユーザー確認パラメーター、端末確認パラメーター、お
よびこれらのモジュールの中の１つのモジュールに関連
してネットワークが計算する少なくとも１つのセッショ
ン・キーをネットワークが記憶するための準備が行われ
る。
【００１１】
【実施例】次に、添付の図面に関連する理想的ではある
がこれに制限されるものではない実施例について、発明
のその他の特徴および利点を説明する。
【００１２】以下では、本発明をセルラー無線電話ネッ
トワークへ応用した場合について説明する。熟練技術者
であれば、この方法を他のタイプの通信ネットワークへ
容易に一般化可能なことが理解できるであろう。図１
は、ヨーロッパ無線電話ネットワークGSM の周知の構造
を示している。このネットワークの一般的な説明とし
て、1988年第1四半期に発行された「l'Echo des Recher
ches」 No.131の5ページから16ページまでのB.Ghilleba
ert 他による論文「移動体との通信のためのヨーロッパ
・デジタル・セルラー・システム」を引用することがで
きる。
【００１３】セルラー無線ネットワークには、アクセス
・システムSAA および１つ以上のユーザー管理ユニット
HLR が含まれる。移動しているユーザーが有線ネットワ
ークの加入者と通信できるように、アクセス・システム
SAAは有線電話ネットワークSTN に接続されている。ア
クセス・システムSAAには、カバー区域に散在している
多くの基地局BSが含まれ、これらは移動無線局との無線
インターフェースを提供している。各基地局BSは、移動
サービス交換センタMSC に接続された基地局制御装置BS
Cによって管理される。
【００１４】ユーザー管理のために、管理ユニット（あ
るいはホーム・ロケーション・レジスタHLR ）には、多
くの移動無線局加入者によってなされる通信の管理のた
めに必要とされる情報を記憶するデータベース10が含ま
れる。データベース10は、通信管理に役立つ計算とデー
タ交換を実行する処理回路11と結合している。さらに、
アクセス・システムSAAには、その各々が１つ以上の交
換センタMSCと結合しているビジター・ロケーション・
レジスタVLRが含まれている。VLRには、この交換センタ
MSCに縦続するセル内のすべての移動無線局加入者に対
するHLRの記録の写しを含むデータベース12、および関
連の処理回路13が含まれている。
【００１５】セルラー無線ネットワークと通信できる移
動無線局には、ユーザー・モジュールSIMと結合した端
末PAが含まれている。モジュールSIMは、メモリカード
の形式か、あるいはユーザー確認パラメーターIMUIおよ
び該ユーザーの秘密のユーザー確認キーKuを含む様々な
ユーザー特定データを記憶したプラグイン構成要素の形
式、のいずれかの形式を取る。確認キーKuは、モジュー
ルSIM の記憶装置15の保護領域に記憶されている。ま
た、確認キーKuは、確認パラメーターIMUIに関連して、
ユーザーが属するHLR のデータベース10にも記憶されて
いる。機密保護の理由から、キーKuが通信に関係する２
つの機能構成要素間を伝送されることはありえない。従
って、パラメーターIMUIおよび秘密のキーKuの管理は、
HLR について責任を負いなおかつユーザー・モジュール
SIM を配送するネットワークのオペレーターが行う。モ
ジュールSIM の記憶装置15は、演算を実行し端末PAとデ
ータ交換を行う処理回路16と結合している。
【００１６】本発明に基づく方法を実行するために、端
末PAには、端末確認パラメーターIMTIおよび秘密の端末
確認キーD を含む端末特定データが記憶された記憶装置
17も含まれる。認証手順に関係する所定の計算を実行
し、一方ではモジュールSIM とデータ交換を行い、他方
ではアクセス・システムSAA とデータ交換を行う処理回
路18には記憶装置17が結合している。各端末の記憶装置
17の保護領域にキーD ＝f(IMTI) を書き込むネットワー
クのオペレーターのみが知っている秘密の関数によっ
て、対応する確認パラメーターIMTIに関連づけられた秘
密のキーD が準備される。それゆえ、ネットワーク(VL
R) は、確認パラメーターIMTIに基づいて端末に関連し
たキーD を検索することができるようになっている。こ
のような秘密の関数f が要求された場合、ネットワーク
は、利用できるすべての端末の名ばかりのデータベース
を使用する必要もないし、また各端末の起点のネットワ
ークを決定する必要もない。
【００１７】移動無線局およびセルラー無線ネットワー
クの構成要素間の通信モードは従来のものであり、ここ
ではこれ以上詳しく述べることはしない。この点に関
し、既に引用したB.GHILLEBAERT 他による論文をここで
も参照することができる。以下では、図２および図３を
参照して、本発明に関連するアクセス制御方法のみを説
明する。
【００１８】このアクセス制御方法は、異なる２つの暗
号関数AGおよびATを使用している。第１の関数AGは、セ
ッション・キーKsを計算するために、モジュールSIM お
よび管理ユニットHLR のレベルで使用される。従って、
関数AGのアルゴリズムは、モジュールSIM（の中の記憶
装置15の保護領域）およびHLRの双方に記憶されてい
る。関数AGは、必ずしも、HLR を管理するすべてのサー
ビス提供者にとって同じである必要はない。以下の具体
例においては、関数AGは次の３つの引数をとる。 (i) 関連ユーザーの秘密の確認キーKu、(ii) 関連端
末の確認パラメーターIMTI、(iii) ネットワークが提供
する乱数R1。もし、セッション・キーKsにより大きな多
様性を持たせたいならば、関数AGに他の引数（例えば、
関連ユーザーの確認パラメーターIMUI）を含めることは
もちろん可能である。
【００１９】第２の暗号関数ATは、一方では端末PAのレ
ベルにおいて、他方ではアクセス・システムSAA のレベ
ルにおいて、または特別な場合として、関連するビジタ
ー・ロケーション・レジスタVLR のレベルにおいて、認
証キーSRESを計算するために使用される。従って、関数
ATのアルゴリズムは、端末（の中の記憶装置17の保護領
域に）およびVLRの双方に記憶される。以下の具体例で
は、関数ATは次の3つの引数をとる。 (i) 第１の関数AGによって計算されるセッション・キ
ーKs、(ii) 関連端末の秘密の確認キーD、(iii) ネッ
トワークが提供する第２の乱数R2。もし、認証キーSRES
により大きな多様性を持たせたいならば、関数ATに他の
引数（例えば、関連端末の確認パラメーターIMTI）を含
めることはもちろん可能である。
【００２０】端末PAにおいてユーザーをサインオンし認
定する手順を図２に示す。ユーザーが自己のモジュール
SIMを端末に提供する時（または、モジュールSIMに物理
的に結合している端末の電源を投入する時）、モジュー
ルSIM は、自身の記憶装置15に記憶されたユーザー確認
パラメーターIMUIを端末PAに伝送する。端末はその後、
該端末がモジュールSIM から丁度受け取ったパラメータ
ーIMUI、および自身の記憶装置17に記憶された確認パラ
メーターIMTIを含むサインオン要求を発行する。アクセ
ス・システムSAAは、サインオン要求を適切なVLRへ送達
する。その後、VLR は２つの乱数R1とR2を生成し、アク
セス・システムを通じてこれらを端末PAに伝送する。ま
た、VLRは、適切なHLRへサインオン要求を通知し、第１
の乱数R1と共に確認パラメーターIMUIとIMTIを該HLRに
伝送する。
【００２１】その後、端末PAは、確認パラメーターIMTI
および第１の乱数R1をモジュールSIM に伝達する。モジ
ュールSIMは、セッション・キーKs = AG(Ku,IMTI,R1)を
計算し、それを端末PAに伝送する。端末は、該端末がモ
ジュールSIM から受け取ったばかりのセッション・キー
Ks、秘密の確認キーD および第２の乱数R2に基づいて、
認証キーSRES、ここでSRES = AT(Ks,D,R2)、を計算す
る。この認証キーSRESは、端末がアクセス・システムを
通してVLRへ送信する。
【００２２】HLRは、VLRから受け取ったユーザー確認パ
ラメーターIMUIに基づいて、このパラメーターIMUIに結
合している秘密のキーKuをHLR のデータベース10から検
索する。その後、HLR は、秘密のキーKs = AG(Ku,IMTI,
R1)を計算し、これをVLRに伝送する。VLR は、端末PAか
ら受け取った端末確認パラメーターIMTIに基づいて、関
連する秘密のキー D = f(IMTI)を検索する。その後、VL
Rは、HLRから受け取ったセッション・キーKs、VLRが検
索した端末確認キーD、および第２の乱数R2に基づい
て、認証キーSRES、ここでSRES = AT(Ks,D,R2)、を計算
する。次に、端末に対してネットワークへのアクセスが
認定されるべきかどうかを決定するために、VLR が自ら
計算した認証キーSRESを、該VLR が端末PAから受け取っ
た認証キーSRESと比較する。２つの認証キーが一致する
場合には、端末PAが認定され、その後、該端末はユーザ
ー確認パラメーターIMUIおよび該端末がモジュールSIM
から受け取ったセッション・キーKsを記憶する。一方、
VLRは、HLRから受け取ったセッション・キーKsばかりで
なく確認パラメーターIMUIとIMTIをも記憶し、その後、
VLR は、VLRがHLRに伝達するローミング（roaming）番
号MSRNをIMUI/IMTIセッションへ割り当てる。その後、H
LR は、パラメーターIMUIによって確認されるユーザー
に関連したデータ、すなわち、端末確認パラメーターIM
TI、HLR が計算するセッション・キーKs、およびVLR が
割り当てるローミング番号MSRNを記憶することができ
る。
【００２３】ゆえに、認証はユーザー・モジュール（セ
ッション・キーKsを通じて）と端末の双方に関係する。
【００２４】図２で説明されるサインオンおよび認証手
順が一旦終了してしまえば、ユーザーは端末PAにサイン
オンしたまま、自己のモジュールSIM を回収することが
できる。このようなユーザーに対して外部から呼出しが
企てられた場合、HLR に対して問い合わせがなされ、こ
のユーザーIMUIに関連するローミング番号MSRNに基づい
て関連するVLRを検索する。その後、VLRは、ユーザーが
サインオンしている端末PAが通信できる基地局BSを決定
することができる。新しいセッション・キーKsを計算す
ることなく、すなわち、ユーザーが自己のモジュールSI
M を再度書き込まなくとも、通信が確立する。移動して
いるユーザーから呼出しが発せられた場合、後者のため
に自己のモジュールSIM を再度書き込み、図２で説明さ
れるサインオンおよび認定手順を繰り返すための準備を
しておくことが望ましい。
【００２５】ユーザーIMUIのサインオンおよび認定、な
らびに、該ユーザーのモジュールSIM の回収の後では、
別のユーザーIMUI’を同じ端末にサインオンすることが
可能である。使用される手順は、実際上、図２で説明し
た手順と同じものである。新しいセッション・キーKs’
および新しい認証キーSRES’が計算され、認証キーSRE
S’に基づいて認証が行われる。認定が有効となった場
合、端末PAは２つのユーザー確認パラメーターIMUIとIM
UI’およびセッション・キーKs’を記憶し、VLRは２つ
のユーザー確認パラメーターIMUIとIMUI’、端末確認パ
ラメーターIMTIおよびセッション・キーKs’を記憶す
る。従って、新しいセッション・キーKs’は、端末PAに
サインオンされる互いに異なるユーザーIMUIとIMUI’と
の間で共有される。また、記憶装置に２つのセッション
・キーKsとKs’とを保存し、それぞれのユーザーIMUIと
IMUI’が自らのセッション・キーを保有することも可能
である。同様の方法により、以下の手順は、同じ端末に
対するあらゆるユーザー数のサインオンに適用できる。
【００２６】ネットワークの命令によるかあるいは端末
位置更新中に適用される次の認証手順を、図３で説明す
る。端末PAが位置領域を変更しなければならないと決定
した場合、該端末は、サインオンされたユーザーIMUIの
確認パラメーターおよび端末の確認パラメーターIMTIを
含む認定要求を、関連するVLRへ伝送する。その後、VLR
は自己のデータベース12を探索して、パラメーターIMUI
とIMTIに関連したセッション・キーKsを記憶したかどう
かを調べる。
【００２７】もし、VLR がIMUIとIMTIに関連するセッシ
ョン・キーを発見できなければ、関連するVLRの変更し
位置更新を行う状況にあることになる。VLRは、ユーザ
ー確認パラメーターIMUIに基づいて、ユーザーの通信を
管理するHLR を決定することができる。VLRは、パラメ
ーターIMUIとIMTIを該HLRへ伝送する。その後、関連す
るHLRが、ユーザーIMUIおよび端末IMTIに関連するセッ
ション・キーKsを該HLRのデータベース10から検索し
て、このセッション・キーKsをVLR に伝送する。その
後、VLR は、アクセス・システムを通して端末PAに伝送
する乱数R2を生成する。端末PAは、以前に記憶したセッ
ション・キーKs、自身の秘密の確認キーD、およびVLRか
ら受け取ったばかりの乱数R2に基づいて、認証キーSRE
S、ここでSRES = AT(Ks,D,R2)、を計算する。この認証
キーSRESは端末PAがVLRへ伝送する。一方、VLRは、受け
取ったパラメーターIMTIに基づいて、秘密の端末確認キ
ーDを検索する。その後、VLRは、HLRから受け取ったセ
ッション・キーKs、検索したばかりのキーD 、および乱
数R2に基づいて、認証キーSRES、ここでSRES = AT(Ks,
D,R2)を計算する。VLR は、計算したばかりの認証キーS
RESを端末PAから受け取った認証キーSRESと比較し、こ
れらが一致する場合に、VLR は端末PAに対して通信の認
定を行う。認定が有効である場合、VLRは、確認パラメ
ーターIMUIとIMTI、および該VLRがHLRから受け取ったセ
ッション・キーKsを記憶し、その後、VLRはユーザーに
対してローミング番号MSRNを割り当てる。このローミン
グ番号は、確認パラメーターIMUIとIMTI、およびセッシ
ョン・キーKsに関連してローミング番号を記憶するHLR
に伝送される。最後に、HLRは、ユーザーが以前にサイ
ンオンされた古いVLRに、ユーザーIMUIおよび端末IMTI
に関連する記録を削除可能である旨通知する。
【００２８】VLR が確認パラメーターIMUIとIMTIに関連
するセッション・キーKsを最初に発見した場合には、VL
R を変更することなしに位置更新を行う状況にある。そ
の際、使用する認証手順は、破線で囲んで表したステッ
プを除いて、図３により説明した認証手順と同じであ
る。この場合、VLRとHLRとの間のデータ交換は不要であ
る。
【００２９】図３により説明した、あとの認証手順は、
複数のユーザーIMUI、IMUI’・・・・・が同時に同じ端
末PAにサインオンされる時には、同様のやり方を適用す
ることができる。
【００３０】１人以上のユーザーをサインオンした後
に、端末は、関連モジュールSIM(モジュールSIM は図３
には示されていない）とは無関係に、独立に認証されう
る。このような利点を持つことは、位置更新中に端末を
認証する必要のある無線通信ネットワークにおいて特に
重要な意味を持つ。
【００３１】上述した実例により説明した方法は、それ
ぞれのタイプのネットワークに特有の制約を考慮に入れ
た設計が可能であることがわかる。例えば、基地局と移
動無線局との間の無線インターフェース（このインタフ
ェースは誰でもアクセスできる）によってあからさまに
は伝送されない秘密のキーKuとD と同程度の秘密性がな
い、ユーザーおよび端末の確認パラメーターIMUIおよび
IMTIを提供するようにしても良い。特に、確認パラメー
ターは、移動無線局の位置領域に依存してコード化形式
で伝送することができる。このようなコード化モードの
周知の例として、ユーザーの仮の移動無線局加入者識別
(TMSI)を確定するために、GSM に適用される場合が挙げ
られる（GSM勧告No.02.09,02.17,03.20および03.21を参
照）。
【００３２】さらに、セッション・キーを計算するため
に必要な乱数R1を、VLRではなくHLRによって生成される
ように準備しても良い。特に、VLR が、パラメーターIM
UIとIMTIと共にHLRにサインオン要求を伝送する場合
（図２）に、HLRがいくつかの乱数R11、・・・、R1nを
生成し、対応するセッション・キーKs1、・・・、Ksnを
計算するようにできる。その後、HLRは、VLR に対して
数個の(R1i,Ksi)対を伝送し、VLR は認証キーSRESを計
算するためにこれらの中の１つを選択する。その後、サ
インオンと認定の手順が繰り返される場合には、（ネッ
トワークの命令で、あるいは移動無線局から呼出しが発
せられた場合に）VLRは、再度HLRに問い合わせることな
く別の(R1i,Ksi) 対を使用することができる。このよう
な方式を現在のGSM システムにおける同等の方法に適用
すれば、VLRとHLRとの間のやりとりの数を削減するのに
都合が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実行のための、セルラー無線電話ネット
ワークおよび関連の移動無線局の概略配置図である。
【図２】本発明に基づく方法に従って行われる認証手順
の各段階を説明する図である。
【図３】本発明に基づく方法に従って行われる、あとの
認証手順の各段階を説明する図である。
【符号の説明】
D 端末確認キー HLR ユーザー管理ユニット IMTI 端末確認パラメーター IMUI ユーザー確認パラメーター Ks セッション・キー Ku ユーザー確認キー PA 端末 R1 第１の乱数 R2 第２の乱数 SAA アクセス・システム SIM ユーザー・モジュール SRES 認証キー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 7/38

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ユーザー・モジュール(SIM)と共に作動
    する端末による通信ネットワークへのアクセス制御方法
    において、 ユーザー・モジュールの記憶装置の中に密かに保有され
    たユーザー確認キー(Ku)とネットワークが提供する第１
    の乱数(R1)とを含むデータに基づいて、一方ではユーザ
    ー・モジュールによって、また他方ではネットワークに
    よって、セッション・キー(Ks)が計算され、ネットワー
    クは、端末が発行するユーザー確認パラメーター(IMUI)
    に基づいて、ユーザー確認キー(Ku)を検索する、通信端
    末およびユーザー・モジュールの協同認証方法であっ
    て、 ユーザー・モジュールが計算するセッション・キー(K
    s)、端末の記憶装置の中に密かに保有された端末確認キ
    ー(D) およびネットワークが提供する第２の乱数(R2)を
    含むデータに基づいて、端末が認証キー(SRES)を計算
    し、ネットワークが計算するセッション・キー(Ks)、端
    末が発行する端末確認パラメーター(IMTI)に基づいてネ
    ットワークが検索する端末確認キー(D) および第２の乱
    数(R2)を含むデータに基づいて、ネットワークが同様の
    方法で認証キー(SRES)を計算し、 端末およびネットワークが計算するそれぞれの認証キー
    (SRES)が一致する場合に、端末によるネットワークへの
    アクセスが認定されることを特徴とする通信端末および
    ユーザー・モジュールの協同認証方法。
  2. 【請求項２】 ネットワークにはアクセス・システム(S
    AA)および少なくとも１つのユーザー管理ユニット(HLR)
    が含まれ、ネットワークによるセッション・キー(Ks)の
    計算はユーザー管理ユニットのレベルで行われ、これに
    対して、ネットワークによる認証キー(SRES)の計算はア
    クセス・システムのレベルで行われる ことを特徴とす
    る請求項１記載の通信端末およびユーザー・モジュール
    の協同認証方法。
  3. 【請求項３】 セッション・キー(Ks)の計算の基礎とな
    るデータには、さらに端末確認パラメーター(IMTI)が含
    まれることを特徴とする請求項１または２記載の通信端
    末およびユーザー・モジュールの協同認証方法。
  4. 【請求項４】 ユーザー・モジュールが計算するユーザ
    ー確認パラメーター(IMUI)およびセッション・キー(Ks)
    を端末が記憶し、 ネットワークが計算するセッション・キー(Ks)ばかりで
    なく、端末から受け取るユーザー確認パラメーター(IMU
    I)および端末確認パラメーター(IMTI)をネットワークが
    記憶することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
    の項に記載の通信端末およびユーザー・モジュールの協
    同認証方法。
  5. 【請求項５】 いくつかのユーザー・モジュール(SIM)
    が端末(PA)に連続して提供された時に、また、端末によ
    るネットワークへのアクセスがこれらのユーザー・モジ
    ュールのそれぞれに対して認定された時に、 これらのモジュールのそれぞれに関連するユーザー確認
    パラメーター(IMUI,IMUI’) と、これらのモジュールの
    １つが計算する少なくとも１つのセッション・キー(K
    s’)を端末が記憶し、 これらのモジュールのそれぞれに関連するユーザー確認
    パラメーター(IMUI,IMUI’) 、端末確認パラメーター(I
    MTI)、および前記これらのモジュールの１つに関連して
    ネットワークが計算する少なくとも１つのセッション・
    キー(Ks’)をネットワークが記憶することを特徴とする
    請求項１ないし４のいずれかの項に記載の通信端末およ
    びユーザー・モジュールの協同認証方法。
  6. 【請求項６】 端末(PA)が、該端末の確認パラメーター
    (IMTI)および該端末が記憶する１個以上のユーザー確認
    パラメーター(IMUI)をネットワークに送信するステップ
    と、 ネットワークが乱数(R2)を端末に送信するステップと、 端末が、該端末が記憶装置に保有するセッション・キー
    (Ks)、該端末の確認キー(D) および該端末がネットワー
    クから受け取ったばかりの乱数(R2)を含むデータに基づ
    いて認証キー(SRES)を計算し、該端末は、この認証キー
    (SRES)をネットワークに送信するステップと、 ネットワークが、端末から受け取った確認パラメーター
    (IMTI,IMUI) に関連して該ネットワークが記憶装置に保
    有するセッション・キー(Ks)、端末確認パラメーター(I
    MTI)に基づいて検索された端末確認キー(D) 、および乱
    数(R2)を含むデータに基づき、同様の方法で認証キーを
    (SRES)を計算するステップと、 ネットワークは、該ネットワークが端末から受け取った
    認証キーを、該ネットワークが計算した認証キーと比較
    し、それらが一致する場合には、ネットワークへのアク
    セスを端末に認定するステップとからなる後続の認証手
    順を有することを特徴とする請求項４または５記載の通
    信端末およびユーザー・モジュールの協同認証方法。
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