JPH11275215A - 移動電話機およびネットワークロック制御方法 - Google Patents

移動電話機およびネットワークロック制御方法

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JPH11275215A
JPH11275215A JP10345774A JP34577498A JPH11275215A JP H11275215 A JPH11275215 A JP H11275215A JP 10345774 A JP10345774 A JP 10345774A JP 34577498 A JP34577498 A JP 34577498A JP H11275215 A JPH11275215 A JP H11275215A
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JP
Japan
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value
network
mobile telephone
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external module
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JP10345774A
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David E Cooper
エドワード クーパー デビッド
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータによる合法的ロック解除を容易に
行なえるようにするとともに合法的でないロック解除を
防ぐ。 【解決手段】 移動電話機１の使用を特定のネットワー
クにのみ限定するネットワークロックは、移動電話機１
の販売時点で行う。ロック過程で加入者識別モジュール
（ＳＩＭ）４から暗証番号であるロック解除コードが移
動電話機１に組み入れられる。ロック解除の際には、移
動電話機１からＳＩＭ４にランダム番号が送信され、Ｓ
ＩＭ４ではそのランダム番号とロック解除コードを用い
てある値を算出して移動電話機１に送信する。移動電話
機１ではその値と内部で同様に算出した値が一致した場
合にのみロック解除を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線ネットワーク
によって動作する移動電話機に関し、特に各移動電話機
の使用を特定のオペレータ（事業者）の無線ネットワー
クにのみ制限するためのネットワークロック制御方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明が関係する移動電話機は、中央処
理装置（ＣＰＵ）の制御下に動作するようプログラムさ
れたデジタルラジオ送受信機である。
【０００３】無線ネットワークでは、ネットワークオペ
レータ毎に様々な料金体系が設定されている。そのた
め、移動電話機本体の通常の売価は定価から大幅に割り
引かれるが、通話料金は比較的高くなるという料金設定
もしばしば行われている。従って、ユーザは、通話料金
が比較的高い特定のネットワークでのみ使用することが
できる移動電話機を、非常に低コストあるいは無料で入
手するという場合もある。そのような場合に、その移動
電話機を、移動電話機本体の売価は定価のままだが、通
話料金は低く設定されているネットワークで使用するこ
とができたとしたら、両方のネットワークオペレータが
収益を得られなくなってしまう。従って、移動電話機の
使用を特定のネットワークに制限することが、ネットワ
ークオペレータにとって重要となってくる。
【０００４】欧州で用いられているＧＳＭ（Ｇｒｏｕｐ
Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ）ネットワークでは、
移動電話機の使用を特定のネットワークのみに制限する
ことは「ネットワークロック」と呼ばれていて、このネ
ットワークロックの定義を本明細書では使用する。ＧＳ
Ｍの場合のネットワークロックは、適切なネットワーク
に属するＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉ
ｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ：加入者識別モジュール）が挿入さ
れた場合にのみ移動電話機が動作するようにすることで
実行される。ＳＩＭは、移動電話機に取り付けられ、ユ
ーザの申し込みについてのデータが入っているスマート
カードである（European Telecommunications Standard
s Institute発行のTS GSM 11.11 "Digital Cellular Te
lecommunications System; Specification of Subscrib
er Identity Module-Mobile Equipment Interface参
照）。
【０００５】このような無線ネットワークシステムで
は、サービス契約終了後に、ネットワークオペレータま
たはオペレータの代理店が移動電話機に対して一旦行な
ったネットワークロックのロック解除を簡単に行うこと
ができるようにすることが求められている。そして、そ
のロック解除をメーカ側が加わらずに行うことができる
ことが好ましい。同時に、認定を受けていない者がネッ
トワークロックを解除するのは非常に困難でなければな
らない。
【０００６】しかし、従来の無線ネットワークシステム
では、移動電話機のネットワークロックは移動電話装置
番号に従ってインデックス付けされた暗証番号の管理に
基づいて行われていることから、簡単な方法によりロッ
ク解除することができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の移動電話機
およびネットワークロック制御方法では、ネットワーク
ロックのロック解除を容易に行なえることができないと
いう問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、ネットワークからの移動
電話機の合法的ロック解除を容易に行なえるようにする
とともに合法的でないロック解除を防ぐことができる移
動電話機および移動電話機におけるネットワークロック
制御方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の移動電話機は、移動電話機の使用を特定の
ネットワークのみに限定するネットワークロックの設定
および設定解除を制御するネットワークロック制御方法
であって、ネットワークロックが設定される際には、外
部モジュールから前記移動電話機に対して暗証番号を記
憶させ、ネットワークロックの設定解除が行われる際に
は、前記外部モジュールから前記移動電話機に対してラ
ンダム番号の生成を指示し、前記移動電話機はランダム
番号を生成し該ランダム番号を前記外部モジュールに送
信するとともに記憶されている暗証番号と前記ランダム
番号とを用いて第１の値を生成し、前記外部モジュール
は、前記移動電話機から送信されたランダム番号と前記
暗証番号とを用いて第２の値を生成するとともに該第２
の値を前記移動電話機に送信し、前記移動電話機は、前
記第１の値と前記外部モジュールから送信されてきた前
記第２の値が一致した場合にのみネットワークロックの
設定解除を行う。
【００１０】また、本発明の移動電話機は、外部モジュ
ールから書込まれる暗証番号と、現在のネットワークロ
ック状態を示すネットワークロックイネーブルフラグを
記憶するための不揮発性メモリと、ネットワークロック
の設定が行われる際には、前記外部モジュールから送信
された暗証番号を前記不揮発性メモリに記憶させ、ネッ
トワークロックの設定解除が行われる際には、前記外部
モジュールから送信されてきたランダム番号の生成指示
に従いランダム番号を生成し該ランダム番号を前記外部
モジュールに送信するとともに前記不揮発性メモリに記
憶されている暗証番号と前記ランダム番号とを用いて第
１の値を生成し、前記第１の値を生成する際に用いられ
たランダム番号と前記暗証番号とを用いて前記外部モジ
ュールにより生成された後に前記外部モジュールから送
信されてきた第２の値と前記第１の値とを比較し、前記
第１の値と前記第２の値が一致するとネットワークロッ
クの設定解除を行うＣＰＵとを有する。
【００１１】本発明は、ＧＳＭ０２．２２（European T
elecommunications Standards Institute発行のDigital
Cellular telecommunications system; personalizati
on of GSM Mobile Equipment）に記載されている装置と
比較して２つの重要な利点を持つ。
【００１２】第１に本発明においては、暗証番号の管理
を各加入者識別モジュールに基づいて行い、各移動電話
機に基づいては行わない。従って、オペレータがその事
業の重要な部分として加入者識別モジュールリストを保
守する必要があることから（加入者識別モジュールには
加入者データが入っているため）、暗証番号の管理をメ
ーカではなくオペレータが行うという便利さがある。オ
ペレータは、移動電話機製造番号リストを持っていると
は限らない。
【００１３】第２に、ネットワークのロックおよびロッ
ク解除は、標準インタフェース（加入者識別モジュール
（ＳＩＭ）移動機器インタフェース）によって行い、メ
ーカ独自の手動入力や技術は必要ない。
【００１４】移動電話機が加入者識別モジュールと一致
した時点で（通常それは、移動電話機を顧客が購入した
時点である）、その移動電話機はネットワークにロック
することができる。そこで、製造工程後のロック解除状
態で、移動電話機がオペレータまたはその代理店に配送
されることが考えられる。ロック解除状態の移動電話機
はいかなるネットワークでも使用することができる。
【００１５】ネットワークロックは、移動電話機に暗証
番号を記憶されることにより実施される。この暗証番号
が一旦移動電話機に記憶されると、この移動電話機は、
同じ暗証番号を記憶している加入者識別モジュールによ
ってのみ機能する。この暗証番号は、移動電話機と加入
者識別モジュールとを組み合わせた際に、移動電話機に
与えられる。
【００１６】この暗証番号は、各加入者識別モジュール
−移動電話機の組み合わせに固有のものとすることがで
きるか、あるいは複数の加入者識別モジュールで共有す
ることができる。暗証番号はオペレータが管理して（い
かなる場合でも、オペレータが加入者識別モジュール記
録を維持しなければならない）、メーカ関与の必要がな
いようにすることができる。実際、暗証番号を加入者識
別モジュールに予めプログラミングしてから、それをオ
ペレータの代理店に送ることができる。別の方法とし
て、例えば移動電話機と加入者識別モジュールとを組み
合わせた後に呼び出しを行う場合、暗証番号をオペレー
タの無線ネットワークを介して電波インタフェースによ
り加入者識別モジュールに送信することができる。
【００１７】さらに必要に応じて、ＳＩＭインタフェー
スを用いてネットワークロックを解除する。これは、移
動電話機とペアになった加入者識別モジュール、あるい
は暗証番号を知っているＳＩＭインタフェースに接続す
る他の装置によって行うことができる。ネットワークロ
ックの認定を受けていない者による解除は、オペレータ
が適切と考えるいかなる保護手段によっても防止するこ
とができるが、それには通常、暗証番号を知っている必
要があると考えられる。
【００１８】したがって、本発明では、オペレータによ
る合法的ロック解除はＳＩＭを用いることにより容易に
行なえるとともに、悪意の第三者による合法的でないロ
ック解除を防ぐことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の移動
電話機について図１を参照しながら説明する。
【００２０】本実施形態の移動電話機１は、不揮発性メ
モリ２、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３を有している。
そして、移動電話機１は、ＳＩＭインタフェースを介し
て加入者識別モジュール（ＳＩＭ）４に接続されてい
る。
【００２１】そして、不揮発性メモリ２には、ロック解
除コード、ネットワークコード、ネットワークロックイ
ネーブルフラグが記憶されている。
【００２２】ネットワークロックイネーブルフラグは、
移動電話機１がネットワークロックされているかどうか
を示すバイナリのフラグである。
【００２３】ロック解除コードは、広い範囲（例えば３
２ビット）から値を取ることができる暗証番号である。
【００２４】ネットワークコードは、移動電話機１が動
作することができるネットワークコードのリストであ
る。
【００２５】これらの不揮発性メモリ２に記憶されてい
る要素は、メーカが他の保護要素を保護するのに使用す
る通常の手段によって、認定を受けていない不正操作に
対して保護されている。
【００２６】加入者識別モジュール４と移動電話機１の
いずれも、関数ｆ（）を演算することができ、その関数
は以下の性質を有するものでなければならない。
【００２７】性質１：保護アルゴリズム関数ｆ（）は、
２つのパラメータを用い、そのうちの一方のパラメータ
はロック解除コードが用いられ、他方のパラメータには
ランダム番号が用いられ、下記に示す式となる。
【００２８】 ｆ（）＝ｆ（ランダム番号、ロック解除コード） ここで、式中におけるランダム番号は、広範囲の可能性
（例えば３２ビット）からランダムに選択することがで
きる。
【００２９】性質２：関数ｆ（ランダム番号、ｘ）は逆
演算することができない。すなわち、ｘはｆ（ランダム
番号、ｘ）とランダム番号がわかっても、それから算出
することはできない。
【００３０】性質３：関数ｆ（）が取り得る値の組み合
わせは非常に広いために、推定が成功する可能性は非常
に低い（例：３２ビット）。
【００３１】そのような関数の例は公知であり、上記の
要件は「ランダム呼びかけ認証」手順を特定するもので
ある。このような関数としては、例えば、ＧＳＭ Ａ３
アルゴリズムが広く用いられる（European Telecommuni
cations Standards Institute発行のTS GSM 03.20 "Sec
urity Related Network Functions"参照）。
【００３２】移動電話機１は常に、ネットワークにロッ
クされた状態またはロック解除された状態のどちらかの
状態にある。移動電話機１がネットワークにロックされ
ていない時は、ロック操作は加入者識別モジュール４に
よって行うことができる。しかしながら、移動電話機１
をネットワークロックしたら、そのロック解除にはロッ
ク解除コードの値を知っていることが必要となる。
【００３３】ネットワークロックは、ＳＩＭインタフェ
ースを用い、代表的には移動電話機とペアである加入者
識別モジュール４によって行う。加入者識別モジュール
４は移動電話機１に対して、内部ネットワークロックイ
ネーブルフラグを設定するよう指示し、移動電話機１に
暗証番号であるロック解除コードを提供する。
【００３４】ロック解除コードの値は、加入者識別モジ
ュール４のプログラミングを担当する者のみが把握する
ことができるようになっていることが必要があり、加入
者識別モジュール４内でのその値は、通常の加入者識別
モジュール保護手段によって、検出や変更から保護され
る。
【００３５】加入者識別モジュール４は移動電話機１に
対して単一（または複数の）の許容ネットワークコード
（ＴＳ ＧＳＭ０３．０３によれば、ＧＳＭではＭＣＣ
＋ＭＮＣになると考えられる）を送信する。
【００３６】ネットワークロックイネーブルフラグが真
の移動電話機１の状態に対応した値に設定されると、移
動電話機１は、それに接続された加入者識別モジュール
４が正しいネットワークコードを有する場合にのみ動作
する。ＧＳＭでは、ネットワークコードが加入者識別番
号に組み入れてあり、呼を発生させるためには必ずそれ
が移動電話機１に提供されなければならない。
【００３７】ネットワークロックの解除は加入者識別モ
ジュール４によって行われ、加入者識別モジュール４に
はオペレータがそれを行うよう指示することができる
（適切な保護手順によって保護されている）。ネットワ
ークロックの解除は特別な操作によって行われること
で、加入者識別モジュール４が正当と確認された後に、
悪意ある者がＳＩＭインタフェースでの通信を改ざんし
てもネットワークロックを解除することができないよう
になっている。
【００３８】次に、ネットワークロック解除の操作を図
２のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】加入者識別モジュール４が移動電話機１に
対して、ランダムに選択された値であるランダム番号を
生成するよう指示する（ステップ１０１）。
【００４０】移動電話機１はランダム番号を生成する。
このランダム番号はロック解除を行う度に毎回異なった
値となっている。移動電話機１では、このランダム番号
をロック解除コードとともに用いて、次の値を生成する
（ステップ１０２）。
【００４１】ｆinternal＝ｆ（ランダム番号、ロック解
除コード）ランダム番号は移動電話機１からＳＩＭイン
タフェースを介して加入者識別モジュール４に送信され
る（ステップ１０３）。
【００４２】次に加入者識別モジュール４では下記に示
すｆsimを生成し、その値を移動電話機１に送り返す
（ステップ１０４）。
【００４３】 ｆsim＝ｆ（ランダム番号、ロック解除コード） 移動電話機１では、加入者識別モジュール４から送り返
されてきたｆsim値が内部で生成したｆinternalと一致
するかどうかが判定され（ステップ１０５）、一致した
場合にのみネットワークロックを解除する（ステップ１
０６）。ランダム番号は広範囲の可能性から選択される
ことから、ロック解除コードを知らずに加入者識別モジ
ュール４が正しい値を生成するということは極めて可能
性が低い。
【００４４】ｆ（）は逆演算することができないことは
留意すべき点である。すなわち、ランダム番号とｆsim
がわかっていても、ロック解除コードの値を導くことは
できない（精巧な解読法を駆使した多数回反復する手段
を除いて）。ランダム番号は毎回変わり、非常に広範囲
の値を取り得ることから、ＳＩＭインタフェースでの過
去のやりとりを観察しても、ロック解除コード値を知る
ためには役立たない可能性が高い。
【００４５】よって、第三者は、ＳＩＭインタフェース
を介して、移動電話機１と加入者識別モジュール４の間
でやり取りされるデータを解析してもロック解除コード
を得ることはできないため、悪意のある第三者によって
勝手にロック解除が行われることを防ぐことができる。
【００４６】また、加入者識別モジュール４を有するオ
ペレータは、容易な方法によりロック解除を行うことが
できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、オペレ
ータによる合法的ロック解除は容易に行なえるとともに
第三者による合法的でないロック解除を防ぐことができ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の移動電話機１および加入
者識別モジュール４を説明するためのシステム図であ
る。
【図２】ロック解除時における移動電話機１と加入者識
別モジュール４の動作を説明するためのフローチャート
である。
【符号の説明】
１ 移動電話機 ２ 不揮発性メモリ ３ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ４ 加入者識別モジュール（ＳＩＭ）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動電話機の使用を特定のネットワーク
    のみに限定するネットワークロックの設定および設定解
    除を制御するネットワークロック制御方法であって、 ネットワークロックが設定される際には、外部モジュー
    ルから前記移動電話機に対して暗証番号を記憶させ、 ネットワークロックの設定解除が行われる際には、前記
    外部モジュールから前記移動電話機に対してランダム番
    号の生成を指示し、 前記移動電話機はランダム番号を生成し該ランダム番号
    を前記外部モジュールに送信するとともに記憶されてい
    る暗証番号と前記ランダム番号とを用いて第１の値を生
    成し、 前記外部モジュールは、前記移動電話機から送信された
    ランダム番号と前記暗証番号とを用いて第２の値を生成
    するとともに該第２の値を前記移動電話機に送信し、 前記移動電話機は、前記第１の値と前記外部モジュール
    から送信されてきた前記第２の値が一致した場合にのみ
    ネットワークロックの設定解除を行うネットワークロッ
    ク制御方法。
  2. 【請求項２】 前記暗証番号が電波インターフェースに
    よって前記外部モジュールに送信される請求項１記載の
    ネットワークロック制御方法。
  3. 【請求項３】 前記外部モジュールが、加入者識別モジ
    ュール（ＳＩＭ）である請求項１または２記載のネット
    ワークロック制御方法。
  4. 【請求項４】 前記暗証番号と前記ランダム番号から前
    記第１の値と前記第２の値を算出する関数が、ランダム
    呼び出し認証アルゴリズムに基づいたものである請求項
    １から３のいずれか１項記載のネットワークロック制御
    方法。
  5. 【請求項５】 前記ランダム呼び出し認証アルゴリズム
    が、ＧＳＭ Ａ３（European Telecommunications Stand
    ards Institute発行のTS GSM03.20, 'Security Related
    Network Functions'）に従って構築される請求項４記
    載のネットワークロック制御方法。
  6. 【請求項６】 外部モジュールから書込まれる暗証番号
    と、現在のネットワークロック状態を示すネットワーク
    ロックイネーブルフラグを記憶するための不揮発性メモ
    リと、 ネットワークロックの設定が行われる際には、前記外部
    モジュールから送信された暗証番号を前記不揮発性メモ
    リに記憶させ、ネットワークロックの設定解除が行われ
    る際には、前記外部モジュールから送信されてきたラン
    ダム番号の生成指示に従いランダム番号を生成し該ラン
    ダム番号を前記外部モジュールに送信するとともに前記
    不揮発性メモリに記憶されている暗証番号と前記ランダ
    ム番号とを用いて第１の値を生成し、前記第１の値を生
    成する際に用いられたランダム番号と前記暗証番号とを
    用いて前記外部モジュールにより生成された後に前記外
    部モジュールから送信されてきた第２の値と前記第１の
    値とを比較し、前記第１の値と前記第２の値が一致する
    とネットワークロックの設定解除を行うＣＰＵとを有す
    る移動電話機。
  7. 【請求項７】 前記暗証番号が電波インターフェースに
    よって前記外部モジュールに送信される請求項６記載の
    移動電話機。
  8. 【請求項８】 前記外部モジュールが、加入者識別モジ
    ュール（ＳＩＭ）である請求項６または７記載の移動電
    話機。
  9. 【請求項９】 前記暗証番号と前記ランダム番号から前
    記第１の値と前記第２の値を算出する関数が、ランダム
    呼び出し認証アルゴリズムに基づいたものである請求項
    ６から８のいずれか１項記載の移動電話機。
  10. 【請求項１０】 前記ランダム呼び出し認証アルゴリズ
    ムが、ＧＳＭ Ａ３（European Telecommunications Sta
    ndards Institute発行のTS GSM03.20, 'Security Relat
    ed Network Functions'）に従って構築される請求項９
    記載の移動電話機。
JP10345774A 1998-03-18 1998-12-04 移動電話機およびネットワークロック制御方法 Pending JPH11275215A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9805643A GB2335568B (en) 1998-03-18 1998-03-18 Network operator controlled locking and unlocking mechanism for mobile phones
GB9805643/5 1998-03-18

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Publication Number Publication Date
JPH11275215A true JPH11275215A (ja) 1999-10-08

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ID=10828695

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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US (1) US6321079B1 (ja)
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AU (1) AU743542B2 (ja)
GB (1) GB2335568B (ja)

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