WO2008037670B1 - Verfahren zum bereitstellen eines symmetrischen schlüssels zum sichern eines schlüssel-management-protokolls - Google Patents

Verfahren zum bereitstellen eines symmetrischen schlüssels zum sichern eines schlüssel-management-protokolls

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Abstract

Das Verfahren zum Bereistellen eines symmetrischen Schlüssels zum Sichern eines Schlüssel-Management-Protokolls, mittels welchem kryptographisches Material für ein Protokoll zum verschlüsselten Übertragen von Mediendaten zwischen einer Teilnehmereinrichtung und einer Provider-Einrichtung generiert wird, weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines ersten symmetrischen Schlüssels der Teilnehmereinrichtung und der Provider-Einrichtung, welcher in einem auf symmetrischen Schlüsseln basierenden Sicherungsmechanismus eines Netzprotokolls einer Kontrollschicht zum Aufbau einer Kommunikationssitzung zwischen der Teilnehmereinrichtung und der Provider-Einrichtung eingesetzt wird; Bereitstellen eines ersten zeitveränderlichen Parameters durch die Provider-Einrichtung; Übertragen des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters von der Provider-Einrichtung an die Teilnehmereinrichtung; Berechnen eines zweiten symmetrischen Schlüssels für das Sichern des Schlüssel-Management-Protokolls mittels einer vorbestimmten Funktion in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels und des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters durch die Provider-Einrichtung; und Berechnen des zweiten symmetrischen Schlüssels mittels der vorbestimmten Funktion in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels und des übertragenen ersten zeitveränderlichen Parameters durch die Teilnehmereinrichtung.

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 29. April 2008 (29.04.2008)Patentansprüche
1. Verfahren zum Bereitstellen eines symmetrischen Schlüssels (NK) zum Sichern eines Schlüssel-Management- Protokolls, mittels welchem kryptographisches Material für ein Protokoll zum verschlüsselten Übertragen von Mediendaten (MD) zwischen einer Teilnehmereinrichtung (UEl) und einer Provider-Einrichtung (PEl) generiert wird, mit den Schritten:
- Bereitstellen eines ersten symmetrischen Schlüssels (DK) der Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Provider-Einrichtung
(PEl) , welcher in einem auf symmetrischen Schlüsseln basierenden Sicherungsmechanismus eines Netzprotokolls einer Kontrollschicht zum Aufbau einer Kommunikationssitzung zwischen der Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Provider- Einrichtung (PEl) eingesetzt wird;
- Bereitstellen eines ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Provider-Einrichtung (PEl) ;
- Übertragen des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) von der Provider-Einrichtung (PEl) an die Teilnehmereinrichtung (UEl) ;
- Berechnen eines zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) für das Sichern des Schlüssel-Management-Protokolls mittels einer vorbestimmten Funktion (F) in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) und des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Provider-Einrichtung (PEl) ; und
- Berechnen des zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) mittels der vorbestimmten Funktion (F) in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) und des übertragenen ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) ;
- wobei ein dritter zeitveränderlicher Parameter (Nonce- Count) jeweils durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) und die Provider-Einrichtung (PEl) von dem ersten zeitveränderlichen Parameter (Nonce) abgeleitet wird, in dessen Abhängigkeit der zweite symmetrische Schlüssel (NK) jeweils durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) und die Provider-Einrichtung (PEl) berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Protokoll zum verschlüsselten Übertragen der Mediendaten (MD) als Secure-Real-Time-Transport-Protocol
(SRTP) und/oder das Schlüssel-Management-Protokoll als Multimedia-Internet-
Keying (MIKEY) und/oder der Sicherungsmechanismus als Authentifizierungs- und/oder Integritätsprotokoll, insbesondere als HTTP-Digest-Protokoll, und/oder das Netzprotokoll zum Aufbau der KommunikationsVerbindung als
Session-Initiation-Protocol (SIP) ausgebildet sind/ist und/oder das kryptographische Material einen Hauptschüssel zur
Ableitung von Sitzungsschlüsseln und kryptographischen
Kontext aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schlüssel-Management-Protokoll in der Kontrollschicht und/oder in einer Medienschicht eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter folgende Schritte aufweist:
Generieren eines zweiten zeitveränderlichen Parameters (CNonce) durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) ;
Übertragen des generierten zweiten zeitveränderlichen Parameters (CNonce) von der Teilnehmereinrichtung (UEl) an die Provider-Einrichtung (PEl)
Berechnen des zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) in Abhängigkeit des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) , des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) und des von der Teilnehmereinrichtung (UEl) übertragenen, zweiten zeitveränderlichen Parameters (CNonce) durch die Provider- Einrichtung (PEl) ; und
Berechnen des zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) in Abhängigkeit des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) , des von der Provider-Einrichtung (PEl) übertragenen ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) und des generierten, zweiten zeitveränderlichen Parameters (CNonce) durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) .
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste zeitveränderliche Parameter (Nonce) als eine
Number-Used-Once (Nonce) und/oder der zweite zeitveränderliche Parameter als eine Client-Defined-Nonce (CNonce) und/oder der dritte zeitveränderliche Parameter als ein Nonce-Count des HTTP-Digest-Protokolls ausgebildet sind/ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Funktion (F) in eine erste Teil- Funktion (Fl) und in eine zweite Teil-Funktion (F2) teilbar ist, wobei die erste Teil-Funktion (Fl) zumindest den ersten symmetrischen Schlüssel (DK) und den ersten zeitveränderlichen Parameter (Nonce) als Eingangsparameter hat und die zweite Teil-Funktion (F2) zumindest ein Ergebnis der ersten Teil-Funktion (Fl (DK, Nonce) ) und den zweiten zeitveränderlichen Parameter (CNonce) als Eingangsparameter hat.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmereinrichtung (UEl) und die Provider- Einrichtung (PEl) zumindest teilweise ein IP-Multimedia- Subsystem (IMS) ausbilden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Provider-Einrichtung (PEl) des IP-Multimedia- Subsystems (IMS) aufweist: eine Proxy-Funktionalitätseinheit (P-CSCF) , welche mit der Teilnehmereinrichtung (UEl) gekoppelt ist, und/oder eine Interrogations-Funktionalitätseinheit (I-CSCF) , welche mit der Proxy-Funktionalitätseinheit (P-CSCF) gekoppelt ist, und/oder - eine Server-Funktionalitätseinheit (S-CSCF) , welche mit der Interrogations-Funktionalitätseinheit (I-CSCF) gekoppelt ist und/oder eine Home-Subscriber-Server-Einheit (HSS) , welche mit der Server-Funktionalitätseinheit (S-CSCF) gekoppelt ist und zumindest den ersten symmetrischen Schlüssel (DK) speichert.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass das HTTP-Digest-Protokoll zwischen der Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Server- Funktionalitätseinheit (S-CSCF) ausgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das HTTP-Digest-Protokoll zwischen der
Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Home-Subscriber-Server- Einheit (HSS) ausgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teil-Funktion (Fl) von der Server- Funktionalitätseinheit (S-CSCF) ausgeführt wird, das Ergebnis der ersten Teil-Funktion (Fl (DK,Nonce) ) von der Server- Funktionalitätseinheit (S-CSCF) an die Proxy- Funktionalitätseinheit (P-CSCF) übertragen wird, der zweite zeitveränderliche Parameter (CNonce) von der Proxy- Funktionalitätseinheit (P-CSCF) empfangen wird und die zweite Teil-Funktion (F2) von der Proxy-Funktionalitätseinheit (P- CSCF) ausgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teil-Funktion (Fl) von der Home-Subscriber- Server-Einheit (HSS) ausgeführt wird, das Ergebnis (Fl (DK,Nonce) ) der ersten Teil-Funktion (Fl) von der Home- Subscriber-Server-Einheit (HSS) an die Proxy- Funktionalitätseinheit (P-CSCF) übertragen wird, der zweite zeitveränderliche Parameter (CNonce) von der Proxy- Funktionalitätseinheit (P-CSCF) empfangen wird und die zweite Teil-Funktion (F2) von der Proxy-Funktionalitätseinheit (P- CSCF) ausgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmereinrichtung (UEl) eine SIP-basierte Subskription mit der Provider-Einrichtung (PEl) hat.
14. Verfahren zum Verschlüsseln von Mediendaten (MD) zwischen einer Teilnehmereinrichtung (UEl) und einer Provider-Einrichtung (PEl) mit den Schritten: - Bereitstellen eines ersten symmetrischen Schlüssels (DK) der Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Provider-Einrichtung (PEl) , welcher in einem auf symmetrischen Schlüsseln basierenden Sicherungsmechanismus eines Netzprotokolls einer Kontrollschicht zum Aufbau einer Kommunikationssitzung zwischen der Teilnehmereinrichtung (UEl) und der Provider-
Einrichtung (PEl) eingesetzt wird;
- Bereitstellen eines ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Provider-Einrichtung (PEl) ;
- Übertragen des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) von der Provider-Einrichtung (PEl) an die
Teilnehmereinrichtung (UEl) ;
- Berechnen eines zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) für das Sichern des Schlüssel-Management-Protokolls mittels einer vorbestimmten Funktion (F) in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) und des bereitgestellten ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Provider-Einrichtung (PEl) ; und - Berechnen des zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) mittels der vorbestimmten Funktion (F) in Abhängigkeit zumindest des bereitgestellten ersten symmetrischen Schlüssels (DK) und des übertragenen ersten zeitveränderlichen Parameters (Nonce) durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) ; - Verschlüsseln der Mediendaten (MD) in Abhängigkeit des bereitgestellten zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) oder Provider-Einrichtung (PEl) ;
Senden der verschlüsselten Mediendaten (MD) ; - Empfangen der verschlüsselten Mediendaten durch die
Provider-Einrichtung (PEl) oder Teilnehmereinrichtung (UEl) ; und
Entschlüsseln der empfangenen Mediendaten (MD) mittels des bereitgestellten zweiten symmetrischen Schlüssels (NK) durch die Provider-Einrichtung (PEl) oder durch die Teilnehmereinrichtung (UEl) .
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