Brevet FR2838586A1 — publié le 20031017

fichage (13) et un moyen de saisie (15) de données alphanumériques. - L'invention concerne un procédé pour sécuriser une liaison, notamment une liaison radio, entre un terminal de données et un réssau local informatique, et concerne un terminal de donnces pour la mise en _uvre de ce procédé. L'échange de données entre un premier terminal de données mobile et un second terminal de donnses distant est possible via un terminal radiotélophonique en liaison avec un réssau de radiotéléphonie. On relie le terminal de données au terminal radiotélaphonique, au moyen d'un câ ble par exemple. Ma is le déLit des données est faible, en l'état actuel des réssaux de radiotéléphonie. On conna^'t un autre procédé, permettant un débit élevé: Il consiste à connecter le terminal de données à un réseau local informatique, notamment un résaou local sans fil conforme à la norme IEEE 802.11 b. Des réseaux locaux sans fil sont spécialement installés dans certains lieux tels que des hôtels, des aéroports, etc... Par exemple, un ordinateur portable peut être relié à un tel réscau en insérant dans un port de cet ordinateur une carte radio compatible avec la norme IEEE 802.11b. Un tel réseau permet un débit de données élevé, mais il doit mettre en _uvre un procédé pour sécuriser cette liaison, c'est à dire pour authentifier l'identité de l'usager qui se connocte, et d'autre part protoger les donnéss contre une interception, avec un niveau de sécurité au moins aussi bon que celui procuré par un réseau radiotéléphonique. La figure 1 illustre un procédé connu permettant de sécuriser une liaison entre un terminal de données, par exemple un assistant personnel numérique PDA1 et un réseau local informatique sans fil, WLAN1. Le réseau WLAN1 comprend des points d'accès radio tels que AP1, et un routeur d'accès AR1. Il est relié à un réseau de radiotéléphonie PLMN1, de type GSM par exemple, par une liaison d'interfonctionnement IL1. Le réseau WLAN1 est aussi relié à Internet via le routeur d'accès AR1. Le réseau PLMN1 comporte des stations de base telles que la station BS1, reliées à un centre de commotation du service mobile, tel que MSC1, via un contrôleur des stations de base, tel que BSC1. Le centre de commutation MSC1 est relié en outre au réssau téléphonique public fixe PSTN, à un enregistreur nominal de localisation HLR1, et à un enregistreur de localisation de visiteurs VLR1. L'enregistreur nominal de localisation HLR1 est relié à un centre d'authentification AU1. La liaison d'interfonctionnement IL1 relie le routeur d'accès AR1 au centre de commutation du service mobile MSC1 via une unité d'interfonctionnement IWU1 qui a une fonction d'interface telle que les paramètres de sécurité venant du réseau local sans fil WLAN1 sont vus par le centre de commutation MSC1 comme s'il provènaient d'un contrôleur de station de bases, tel que BSC1. Tout d'abord, rappelons quelle est la procébure utilisée classiquement pour sécuriser une liaison radio L2 entre un terminal radiotéléphonique T1, par exemple, et le réseau radiotéléphonique PLMN1 de type GSM, sachant qu'une procédure analogue mais améliorce existe avec l'UMTS. Le terminal T1 est muni, comme tout terminal radiotéléphonique de type GSM, d'une carte d'identification d'abonné, SIM1. Cette carte SIM1 contient notamment une clé de chiffrement Ki, secrète et qui lui est propre. Le centre d'authentification AU1 contient une copie de cette clé de chiffrement Ki. A la suite d'une demande de paramètres de sécurité par le HLR1, le centre d'authentification AU1 choisit un nombre aléctoire RAND1 et calcule une signature SRES1, à l'aide de la clé secrète Ki propre au terminal T1, avec un premier algoritUme qui est connu aussi de la carte SIM 1; et il calcule une clé de chiffrement Kc avec un second algoritEme qui est connu aussi du la carte SIM1. L'ensemble de ces trois valeurs RAND1, Ki, SRES1, formant un envoyés et stocLés dans le VLR1 pour le méme terminal T1. Chaque triplet RAND, Ki, SRES est utilisé par l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR1 pour l'authentification d'un appel et pour le chiffrement/déchif- frement des informations transmises après l'établissement d'une communication, les informations transmises dans les deux sens en étant chiffrées avec la clé Kc. Lorsque le terminal radiotéléphonique T1 demande l'établissement d'une communication avec le réseau radiotélophonique PLMN1, il est pris en charge par l'enregistreur de localisation de visiteurs, VLR1, qui dessert la zone o il est situé. Le terminal T1 envoie son identité internationale d'abonné mobile, appelée IMSI1, ou son identité temporaire d'abonné mobile, appelée TMSI 1, à l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR1. Par cette identité IMSI1 ou TMSI1, I'enregistreur de localisation de visiteurs VLR1 détermine l'enregistreur nominal de localisation HLR1 qui gère ce terminal T1, et peut retrouver dans sa mémoire les triplets relatifs à ce terminal. S'il ne dispose plus de triplets pour ce terminal, il appelle l'enregistreur nominal de localisation HLR1 et lui communique l'identité IMSI1 du terminal T1, et sa propre identité. L'enregistreur nominal de localisation HLR1 interroge alors le centre d'authentification AU1 pour obtenir des triplets et les envoyer à l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR1. Le procédé connu pour sécuriser une liaison entre le terminal de donnces PDA1 et le point d'accès AP1 comporte une procédure analogue à celle rappelée ci-dessus, sauf que les échanges d'informations ne sont pas supportés par une liaison radio GSM avec le réseau PLMN1, mais sont supportés par une liaison radio L1 avec le réseau local sans fil WLAN1, et la liaison d'interfonctionnement IL1. Le terminal de données PDA1 est muni d'un lecteur de carte d'identification, dans lequel est insérée une carte d'identification SIM2, analogue à la carte d'identification d'abonné mobile SIM1. Il comporte des moyens logiciels pour exécuter une procédure analogue à celle rappelée ci-dessus. Ainsi le réseau local informatique sans fil WLAN1 bénélicie du service d'authentification offert par le centre AU1, grace à la liaison d'interfonctionnement IL1 entre les réseaux WLAN 1 et PLMN 1. Cependant ce procédé connu a deux inconvénients. Le terminal PDA1 doit comporter un lecteur de carte d'identification. L'usager d'un terminal radiotéléphonique T1 et d'un terminal de donnces PDA1 doit avoir deux cartes d'identification, SIM1 et SIM2, et donc deux abonnements, ou bien il doit déplacer une carte SIM unique d'un terminal à un autre, ce qui n'est pas pratique. D'autre part, cela ne permet pas de commencer une communication dans un réseau local sans fil puis la poursuivre dans un réseau de radiotéléphonie, ou inversement, sans interrompre cette communication. Par ailleurs il n'y a pas synchronisation entre les données mémoriséss dans le terminal de donnéss PDA1 d'une part, et les données mémorisées da ns le terminal radiotéléphonique T1 d'autre part, tel les que les données du carnet d'adresses. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. L'objet de l'invention est un procédé pour sécuriser une liaison, entre un terminal de donnces et un réseau local informatique qui est couplé à un réseau de radiotéléphonie mobile qui dispose d'un centre d'authentification; caractérisé en ce qu'il consiste à: - relier le terminal de données à un terminal radiotéléphonique qui comporte des moyens pour exécuter une procébure susceptible de sécuriser une liaison radio entre ce terminal radiotélophonique et le réseau radiotéléphonique, cette procédure consistant notamment en un échange d'informations de sécurité avec le réseau radiotéléphonique, cet échange étant usuellement supporté par une 1iaison radio entre le terminal radiotéléphonique et le réseau radiotéléphonique; - exécuter, dans le terminal radiotéléphonique, cette même procébure, mais en faisant supporter l'échange d'informations de sécurité par la liaison entre le terminal de donnces et le réseau local informatique, et par une liaison d'interfonctionnement reliant le réseau local informatique sans fil et le réseau 1 5 radiotéléphonique; - puis transférer le résultat de cette procédure du terminal radiotéléphonique vers le terminal de données. Le procédé ainsi caractérisé permet à un centre d'authentification créé pour un réseau radiotélophonique de sécuriser une liaison radio entre un terminal de données et un réseau local informatique, avec le même niveau de sécurité que pour une liaison radio dans un réseau radiotéléphonique classique, parce qu'il utilise essentiellement la même procédure. Mais il ne nocessite pas de carte d'identification pour un terminal de données, et pas de lecteur de carte dans ce terminal de données, puisque ce procédé fait collaborer un terminal radiotélophonique avec ce terminal de donnces, de telle sorte que le centre d'authentification ne voit qu'une seule entité à l'autre bout de la liaison. L'invention a aussi pour objet un terminal de données comportant des moyens pour établir une liaison avec un réscau local informatique et des moyens pour établir une liaison avec un terminal radiotélophonique comportant des moyens pour exécuter une procébure susceptible de sécuriser une liaison radio entre ce terminal radiotélophonique et un réseau radiotéléphonique qui dispose d'un centre d'authentification, cette procédure consistant notamment en un échange d'informations de sécurité avec le réseau radiotéléphonique, cet échange étant usuellement supporté par une liaison radio entre le terminal radiotélophonique) et le réssau radiotéléphonique; caractérisé en ce que pour la mise en _uvre du procédé selon l'invention, il comporte: - des moyens pour commander l'exécution de cette procédure, dans ce terminal radiotélophonique, en faisant supporter l'échange d'informations de sécurité par une liaison entre le terminal de donnces et le réseau local informatique, et par une liaison d'interfonctionnement reliant le réscau local informatique et le réseau radiotéléphonique; - et des moyens pour faire transTérer le résultat de cette procédure, du terminal radiotélophonique vers le terminal de donnces, et utiliser ce résultat pour chiffrer et déchiffrer les données échangées ensuite sur cette liaison entre le terminal de données et le réseau local informatique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appara^'tront à l'aide de la description ci-dessous et des figures l'accompagnant: - La figure 1 déjà décrite ci-dessus illustre le procédé connu. - La figure 2 il lustre u n exem ple de mise en _uvre d u procédé selon 1 'in- vention, pour sécuriser une liaison radio L4 entre un terminal de données PDA2 et un réseau local sans fil, WLAN2. Le terminal PDA2 est par exemple un assistant personnel numérique classique mais muni de moyens logiciels S2 dits d'interfonctionnement, adaptés pour mettre en _uvre le procédé selon l'invention. Il n'a pas besoin de comporter un lecteur de carte. il est relié à un terminal radiotéléphonique classique T2, de type GSM ou UMTS, par une liaison L3 usuellement utilisée pour échanger des donnces. Cette liaison L3 peut être un câble, un faisceau infrarouge, ou une liaison radio bluetooth. Le terminal T2 comporte un lecteur de carte d'identification, dans lequel est inséré une carte d'identification SIM3 qui est utilisée usuellement pour sécuriser une liaison radio entre ce terminal T2 et un réseau radiotélophonique PLMN2, de type GSM, auquel est abonné ce terminal T2. Le réseau WLAN2 comprend des points d'accès radio tels que AP2, et un routeur d'accès AR2. Il est relié au réseau de radiotéléphonie PLMN2 par une liaison d'interfonctionnement. Le réseau WLAN2 est aussi relié à Internet via le routeur d'accès AR2. Le réssau PLMN2 comporte des stations de base telles que la station BS2, reliées à un centre de commutation du service mobile, tel que MSC2, via un contrôleur des stations de base, tel que BSC2. Le centre de commutation MSC 2 est relié en outre au réseau télaphonique public fixe PSTN, à un enregistreur nominal de localisation HLR2, et à un enregistreur de localisation de visiteurs VLR2. L'enregistreur nominal de localisation HLR2 est relié à un centre d'authentification AU2. La liaison d'interfonctionnement IL2 relie le routeur d'accès AR2 au centre de commotation du service mobile MSC2 via une unité d'interfonctionnement IWU2 qui a une fonction d'interface telle que les paramètres de sécurité venant du réseau local sans fil WLAN2 sont vus par le centre de commutation MSC2 comme s'il provenaient d'un contrôleur de station de bases, tel que BSC2. Les moyens logiciels d'interfonctionnement S2 collaborent avec la carte SIM3 pour exécuter la procébure de sécurisation de la liaison L4, en utilisant les fonctions classiques prévues pour les applications des cartes d'identification des terminaux radiotéléphoniques. Les échanges d'information de sécurité avec le PLMN2 sont supportés par la liaison radio L4, le point d'accès radio AP2, le routeur d'accès AR2, la liaison d'interfonctionnement IL2, I'unité d'interfonctionnement IWU2, et le centre de commutation du service mobile MSC2. Lorsque le terminal de données PDA2 demande l'établissement d'une liaison radio L4 avec le réscau WLAN2, les moyens logiciels d'interfonctionnement S2 exécutent la procébure d'authentification et de chiffrement en commandant les opérations nécessaires dans la carte SIM3. L'ensemble du terminal T2 et du terminal PDA2 est vu par le réseau radiatéléphonique PLMN2 comme une seule entité et il est pris en charge par l'enregistreur de localisation de visiteurs, VLR2, qui est associé au centre de commutation du service mobile MSC2 auquel est reliée la liaison d'interfonctionnement IL2. Le terminal T2 envoie son identité internationale d'abonné mobile, appelée IMSI2, à l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2. Par cette identité IMSI2, I'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2 détermine l'enregistreur nominal de localisation HLR2 qui gère ce terminal T2, et peut retrouver dans sa mémoire les triplets relatifs à ce terminal. S'il ne dispose plus de triplets pour ce terminal, il appelle l'enregistreur nominal de localisation HLR2 et lui communique l'identité IMSI2 du terminal T2, et sa propre identité. L'enregistreur nominal de localisation HLR2 interroge alors le centre d'authentification AU2 pour obtenir des triplets et les envoyer à l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2. A la suite de cette demande de l'enregistreur nominal de localisation HLR2, le centre d'authentification AU2 choisit un nombre aléctoire RAND2 et calcule une signature SRES2, à l'aide de la clé secrète Ki propre au terminal T2, avec un premier algorithme qui est connu aussi de la carte SIM2; et il calcule une clé de chiffrement Kc avec un second algoritEme qui est connu aussi du la carte SIM2. L'ensemble de ces trois valeurs RAND2, Ki, SRES2, formant un " triplet ", est envoyé à l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2. Plusieurs triplets peuvent étre envoyss et stocLés dans le VLR2, pour le même terminal T2. Ce triplet RAND2, Ki, SRES2 est utilisé par l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2 pour l'authentification de l'appel émis par l'ensemble T2-PDA2, en vérifiant la valeur SRES2 envoyée par l'ensemble T2-PDA2. La carte SIM3 calcule la clé de chiffrement Kc, avec le second algoritEme, à partir du nombre RAND2. Le terminal de données PDA2 commande le transfert de cette clé Kc vers ce terminal PDA2 pour l'utiliser ensuite, pour le chiffrement/déchiffrement des données échangées sur la liaison radio L4 avec le résaou local WLAN2, alors que l'enregistreur de localisation de visiteurs VLR2 communique cette méme clé Kc au point d'accès radio AP2, à l'autre bout de la liaison radio L4. La liaison radio L4, entre le terminal PDA2 et le réseau local WLAN 2, est ainsi protégée contre une interception des données, avec un niveau de sécurité identique à celui du réseau radiotéléphonique PLMN2. La liaison radio L4 peut être de tout type connu (IEEE 803.1 la, 802.11 b, bluetooth,...etc) ou futur. Selon une variante de mise en _uvre, le procédé selon l'invention est appliqué dans un terminal de données qui n'est pas relié à un réssau local informatique par une liaison radio, mais par une liaison infrarouge, ou un simple câble, comme dans les réscaux locaux informatiques les plus classiques. Il est à remarquer que la liaison L3 entre le terminal de données PDA2 et le terminal téléphonique T2 conserve toutes ses fonctions habituelles, et permet par exemple une synchronisation des donnces de ces deux terminaux. Il est à remarquer aussi que le terminal radiotéléphonique T2 conserve toutes ses fonctions habituelles, et permet par exemple une liaison GPRS pour échanger des paquets de données avec le réseau radiotéléphonique PLMN2 pendant que le terminal de données PDA2 communique avec le réseau local WLAN2 via la liaison L4. La portée de l'invention n'est pas limitée aux terminaux et résaoux radiotélophoniques GSM. El le est applicable de man ière analogue avec des terminaux et réseaux radiotéléphoniques mettant en _uvre des procédures d'authentification et de chiffrement similaires ou dérivoes de celles de type GSM. REVENDICATIONS: - 1) Procédé pour sécuriser une liaison (L4), entre un terminal de données (PDA2) et un résacu local informatique (WLAN2) qui est couplé à un réscau de radiotéléphonie mobile (PLMN2) qui dispose d'un centre d'authentification (AU2); caractérisé en ce qu'il consiste à: - relier (L3) le terminal de donnces (PDA2) à un terminal radiotéléphonique (T2) qui comporte des moyens (SIM3) pour exécuter une procédure susceptible de sécuriser une liaison radio entre ce terminal radiotélophonique (T2) et le réseau radiotélophonique (PLMN2), cette procédure consistant notamment en un échange d'informations de sécurité avec le réssau radiotéléphonique (PLMN2), cet échange étant usuellement supporté par une liaison radio entre le terminal radiotéléphonique (T2) et le réseau radiotéléphonique (PLMN2); - exécuter, dans le terminal radiotéléphonique (T2), cette même procébure, mais en faisant supporter l'échange d'informations de sécurité par la liaison (L4) entre le terminal de donnces (PDA2) et le réseau local informatique (WLAN2), et par une liaison d'interfonctionnement (IL2, IWU2) reliant le réseau local informatique sans fil (WLAN2) et le réseau radiotéléphonique (PLMN2); puis transférer le résultat de cette procédure du terminal radiotélophonique (T2) vers le terminal de données (PDA2). 2) procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résultat de la procébure est la production d'une clé de chiffrement qui est transférée d'une part du terminal radiotéléphonique (T2) vers le terminal de données (PDA2), et d'autre part du réscau radiotéléphonique (PLMN2) à un point d'accès (AP2) du réseau local (WLAN2); et en ce que cette clé est utilisoe pour chiffrer et déchiffrer les données échangées ensuite sur cette liaison (L4) entre le terminal de donnces (PDA2) et le réseau local informatique (WLAN2). 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau local informatique (WLAN2) est un réseau sans fil conforme à la norme IEEE802. 11. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau local informatique (WLAN2) est un résaou sans fil conforme à la norme Bluetooth. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réssau local informatique (WLAN2) est un réseau sans fil à liaison infrarouge. 6) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau local informatique (WLAN2) est un réseau filaire. 7) Terminal de donnces (PDA2) comportant des moyens pour établir une liaison (L4) avec un réseau local informatique (WLAN2) et des moyens pour établir une liaison (L3) avec un terminal radiotéléphonique (T2) comportant des moyens (SIM3) pour exécuter une procédure susceptible de sécuriser une liaison radio entre ce terminal radiotélophonique (T2) et un réseau radiotéléphonique (PLMN2) qui dispose d'un centre d'authentification (AU2), cette procédure consistant notamment en un échange d'informations de sécurité avec le réseau radiotéléphonique (PLMN2), cet échange étant usuellement supporté par une liaison radio entre le terminal radiotélophonique (T2) et le réseau radiotéléphonique (PLMN2); caractérisé en ce que pour la mise en _uvre du procédé selon la revendication 1, il comporte: - des moyens (S2) pour commander l'exécution de cette procédure, dans ce terminal radiotélophonique (T2), en faisant supporter l'échange d'informations de sécurité par une liaison (L4) entre le terminal de données (PDA2) et le réscau local informatique (WLAN2), et par une liaison d'interfonctionnement (IL2, IWU2)) reliant le réseau local informatique (WLAN2) et le réseau radiotéléphonique (PLMN2); - et des moyens (S2J pour faire transTérer le résultat de cette procédure, du terminal radiotéléphonique (T2) vers le terminal de données (PDA2), et utiliser ce résultat pour chiffrer et déchiffrer les données échangées ensuite sur cette liaison (L4) entre le terminal de donnces (PDA2) et le réseau local informatique (WLAN2). 8) Terminal de données selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison (L4) avec un réseau loccl informatique (WLAN2) est une liaison sans fil conforme à la norme IEEE802.11. 9) Terminal de données selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison (L4) avec un réscau local informatique (WLAN2) est une liaison sans fil conforme à la norme Bluetooth. ) Terminal de données selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison (L4) avec un réseau local informatique (WLAN2) est une liaison infrarouge. 11) Terminal de données selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison (L4) avec un réseau local informatique (WLAN2) est une liaison filaire.