(57)【要約】      （修正有）【課題】移動端末と１局以上のアクセスポイントの間の通信セキュリティを提供する。【解決手段】移動無線電気通信ネットワークにおいて、移動端末に関連した通信を保護するため、１番目のアクセスポイントから２番目のアクセスポイントへの移動端末のハンドオーバー中に、無線インターフェースを介して、１番目のアクセスポイントから移動端末へと、移動端末から２番目のアクセスポイントへの暗号化されたセキュリティトークン及びハッシュコードを送信する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線電気通信ネットワークにおいて、１番目のアクセスポイントから２番目のアクセスポイントへ移動端末の安全なハンドオーバーを実行する方法で、前記方法は、
無線インターフェースを介して１番目のアクセスポイントから移動端末への暗号化されたセキュリティトークンとハッシュコードを有する１番目のメッセージを送信し、
移動端末において、移動端末と１番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用した暗号化されたセキュリティトークンを解読し、
移動端末において、移動端末と２番目のアクセスポイントによって共有される暗号化キーを使用したセキュリティトークンを再暗号化し、
移動端末から２番目のアクセスポイントへの再暗号化されたセキュリティトークンとハッシュコードを有する２番目のメッセージを送信し、
移動端末と２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用して２番目のアクセスポイントで再暗号化されたセキュリティトークンを解読し、
２番目のアクセスポイントが、解読されたセキュリティトークンとハッシュコードを基礎とした移動端末の真正を証明する場合、安全なハンドオーバーを実行するために、移動端末と２番目のアクセスポイントの間で通信リンクを確立する過程を有する。
【請求項２】
ハッシュコードは１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントによって共有されるセキュリティトークンと暗号化キーの関数である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ハッシュコードに対して、１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを適用することによって、２番目のアクセスポイントでセキュリティトークンを解読し、
１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用して解読されたセキュリティトークンと、移動端末と２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用して解読されたセキュリティトークンを比較し、
２番目のアクセスポイントが、移動端末と２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用して解読されたセキュリティトークンと、１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントによって共有された暗号化キーを使用して解読されたセキュリティトークン同士の間で同等であると決定する場合、移動端末の真正を証明する過程を有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ハッシュコードもタイムスタンプ値の関数である請求項２に記載の方法。
【請求項５】
１番目と２番目の各メッセージがタイムスタンプ値を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
タイムスタンプ値の関数として、１番目のメッセージが１番目のアクセスポイントから移動端末へ送信された時間と２番目のメッセージが２番目のアクセスポイントによって受信された時間の間で、超過時間が経過したかどうかを決定する過程を有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
超過した合計時間が経過していることが決定される場合、移動端末と２番目のアクセスポイントの間で通信リンクの確立を防止する過程を有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントによって共有される暗号化キーを使用したタイムスタンプ値を暗号化する過程を有する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気通信分野に関連し、特に、本発明は、無線移動電気通信分野に関連する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、無線ローカルエリアネットワークのような、典型的な無線ネットワーク１００を説明している。示したように、無線ネットワーク１００は、固定ネットワーク部１０５を含み、固定ネットワーク１０５は、通常は公衆電話交換ネットワークと／またはインターネットのような、無線ネットワーク１００の外部にある様々なシステム（示されていない）と通信する送信装置を備えている。その固定ネットワーク部１０５は、基地局またはアクセスポイントとして、例えば、アクセスポイントＡＰ１とＡＰ２として周知である複数の固定無線局に接続される。その結果、各アクセスポイントは、無線（つまり、ワイヤレス）インターフェースを介して移動端末ＭＴのような１局以上の移動端末と通信できる。
【０００３】
図１に対して、各アクセスポイントのＡＰ１とＡＰ２は、まず、それぞれに対応するセルＣ１とＣ２において、移動端末と通信する。さらに、アクセスポイントＡＰ１を介して通信する移動端末ＭＴは、全般的にアクセスポイントＡＰ１に対応したセルＣ１内に位置する。しかし、移動端末ＭＴが、矢印１１０によって示されたように、アクセスポイントＡＰ１から別のアクセスポイント、例えば、ＡＰ２とそれに対応したセルＣ２の方に移動するとき、移動端末ＭＴとアクセスポイントＡＰ１の間の通信リンクと関連した信号品質は、劣化する傾向にある。移動端末ＭＴがアクセスポイントＡＰ１から離れて移動しつづけ、移動端末ＭＴとアクセスポイントＡＰ１の間の通信リンクと関連した信号品質が劣化しつづける場合、通信リンクは、あらゆる公算において、接続が継続されない、または、アクセスポイントＡＰ１からアクセスポイントＡＰ２のような、別のアクセスポイントへ転送されない場合に、失われる。ＡＰ１からＡＰ２の接続を継続または転送する過程は、そのハンドオーバーあるいは反対にハンドオフとして周知である。
【０００４】
ハンドオーバー中に、移動端末と関連した通信リンクは、侵入者、つまり乗っ取りまたは単に通信リンクを途絶させることを望む存在の影響を非常に受けやすい。例えば、妨害装置は、ハンドオーバー中に、新しいアクセスポイント（つまり、移動端末が通信リンクを確立しようとするアクセスポイント）に妨害を与える。その新しいアクセスポイントが移動端末として妨害工作を受ける場合、そのアクセスポイントは、移動端末にもくろまれた妨害者への情報を送信し始めるかもしれない。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表０８−５０１９１８号公報
【特許文献２】特開平１０−２２４３４０号公報
【特許文献３】特開平１０−２８５６３０号公報
【特許文献４】特開平０７−０５９１５４号公報
【特許文献５】特開平０８−００８８９９号公報
【特許文献６】特開平１０−０１３９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
常に移動端末と１局以上のアクセスポイントの間の通信セキュリティを提供することは、重大な関心事であるのだが、ハンドオーバー中に、特に実行する方法と／またはシステムを提供することは、強く望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、移動電気通信ネットワークに関連している。移動端末が１つのセルから電気通信ネットワーク内の別のセルへ移動する場合、移動端末は、１局の無線局（つまり、アクセスポイント）から別局へハンドオーバーを受ける。特に、移動端末が１つのアクセスポイントから別のアクセスポイントへハンドオーバーを受けるとき、本発明は、許可されていない割り込みに対して移動端末と関連した通信を保護することが必然的に伴う。
【０００８】
本発明の１局面によると、方法と／または電気通信ネットワークは、１番目のアクセスポイントから２番目のアクセスポイントへ移動端末の安全なハンドオーバーを実行するように準備され、１番目のアクセスポイントと２番目のアクセスポイントは物理的に固定ネットワークを通じて接続される。その方法と／またはネットワークは、無線インターフェースを介して１番目のアクセスポイントから移動端末へと移動端末から２番目のアクセスポイントへのセキュリティトークンを送信することを必然的に伴う。そのとき、そのセキュリティトークンは、固定ネットワークを通じて、１番目のアクセスポイントから２番目のアクセスポイントへ送信される。２番目のアクセスポイントは、移動端末から受信したセキュリティトークンが１番目のアクセスポイントから受信したセキュリティトークンと同等であることを決定する場合、通信リンクが、ハンドオーバーを実行するために、移動端末と２番目のアクセスポイントの間で確立される。
【０００９】
本発明の別の局面によると、方法と／または電気通信ネットワークは１番目のアクセスポイントから２番目のアクセスポイントへ移動端末の安全なハンドオーバーを実行するように準備する。その方法／ネットワークは、無線インターフェースを介して１番目のアクセスポイントから移動端末へ暗号化されたセキュリティトークンとハッシュコードを有する１番目のメッセージを必然的に送信することを伴う。それから、移動端末において、暗号化されたセキュリティトークンは、移動端末と１番目のアクセスポイントによって共有される暗号化キーを使用して解読される。その移動端末は、２番目のアクセスポイントと共有する暗号化キーを使用したセキュリティトークンを再暗号化する。その後、メッセージは、移動端末から２番目のアクセスポイントへ送信される。この２番目のメッセージは、再暗号化されたセキュリティトークンとハッシュコードを有する。その２番目のアクセスポイントは、移動端末と共有する暗号化キーを使用した再暗号化されたセキュリティトークンを解読する。２番目のアクセスポイントが解読されたセキュリティトークンとハッシュコードを基礎とした移動端末の真正を証明する場合、結局、通信リンクは、安全なハンドオーバーを実行するために、移動端末と２番目のアクセスポイントの間で確立される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の目的と長所は、以下の添付された図面を参照して詳細な説明を読むことにより理解される。
【図１】図１は、典型的な移動無線電気通信ネットワークを説明している。
【図２】図２は、本発明の最初の実施例を説明している。
【図３】図３は、本発明の２番目の実施例を説明している。
【図４】図４は、本発明の３番目の実施例を説明している。
【図５】図５は、本発明の４番目の実施例を説明している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、本発明の最初の典型的な実施例によると、１番目のアクセスポイント（例：ＡＰＯＬＤ）から２番目のアクセスポイント（例：ＡＰＮＥＷ）へのハンドオーバー処理中に移動端末ＭＴの通信を保護する技術を説明する。図２に示されるように、移動端末ＭＴとＡＰＯＬＤの間の通信リンクが切断される前に、ＡＰＯＬＤは、移動端末ＭＴにセキュリティトークン（Ｓ／ＴＯＫＥＮ）を含んだメッセージ（１）を送信する。この最初の典型的な実施例において、セキュリティトークンは、乱数シーケンスのような、どんな特徴をもったシーケンスであっても良い。それから、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷの間の通信リンクが確立される前に、移動端末ＭＴはＡＰＮＥＷにＡＰＯＬＤによって提供されたセキュリティトークンと１つ以上の移動識別コードを有するメッセージ（２）を送信する。移動端末ＭＴからのメッセージ（２）を受信する状態で、ＡＰＮＥＷは固定ネットワークを介してＡＰＯＬＤへメッセージ（３）を送る。このメッセージ（３）は、移動端末ＭＴによって提供される１つ以上の移動識別コードだけでなく、セキュリティトークン要求（Ｓ／ＴＯＫＥＮ／Ｒ）も含む。応答において、ＡＰＯＬＤは、ＡＰＮＥＷにメッセージ（１）において、ＡＰＯＬＤが移動端末ＭＴにも供給したセキュリティトークンを含むメッセージ（４）を送信する。
【００１２】
さらに本発明の最初の典型的な実施例によると、ＡＰＮＥＷは移動端末の真正を証明しようと試みる。そのＡＰＮＥＷは、メッセージ（４）においてＡＰＯＬＤから受信したセキュリティトークンと、メッセージ（２）においてＡＰＯＬＤから受信したセキュリティトークンを比較することによって、これを成し遂げる。もし、ＡＰＮＥＷが、移動端末ＭＴから受信したセキュリティトークンがＡＰＯＬＤから受信したセキュリティトークンと同等であることを決定する場合、ＡＰＮＥＷは、移動端末ＭＴの真正を証明し、それによって、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷ間で確立される通信リンクを許可する。
【００１３】
したがって、ＡＰＯＬＤは、移動端末ＭＴにメッセージ（１）を送信した一瞬の時間と関連したタイムスタンプを格納しても良い。このタイムスタンプを格納することによって、ＡＰＯＬＤは、どのくらいの時間が、メッセージ（１）においてセキュリティトークンを移動端末ＭＴへ送信した時間とメッセージ（３）においてＡＰＮＥＷからセキュリティトークン要求を受信した時間との間で経過したかを決定することができる。もし、ＡＰＯＬＤが超過した合計時間が経過したことを決定する場合、ＡＰＯＬＤはＡＰＮＥＷのセキュリティトークン要求を拒絶してもよい。そうすることにおいて、ＡＰＯＬＤは、ＡＰＮＥＷに接続しようとするときに、「リプレイ」つまり、古いセキュリティトークンを使用する侵入者の試みから保護する。
【００１４】
本発明の最初の典型的な実施例とは別の例において、ＡＰＯＬＤは、移動端末ＭＴへデータを送信する。移動端末ＭＴは、メッセージ（２）においてＡＰＮＥＷへ送信されるセキュリティトークンを算出するために、そのデータを使用する。そのＡＰＯＬＤもＡＰＯＬＤにセキュリティトークン要求メッセージを送信したＡＰＮＥＷ上で、ＡＰＮＥＷにそのデータを送信する。そのＡＰＮＥＷは、セキュリティトークンを算出し、それをメッセージ（２）において移動端末ＭＴから受信したセキュリティトークンと比較する。再度、セキュリティトークンが同等である場合、ＡＰＮＥＷは、移動端末ＭＴの真正を証明し、それによって、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷの間で確立される通信リンクを容易にする。
【００１５】
本発明の２番目の実施例によると、図３は、１つのアクセスポイント（例：ＡＰＯＬＤ）から２番目のアクセスポイント（例：ＡＰＮＥＷ）へのハンドオーバー処理中に移動端末ＭＴの通信を保護する技術を説明している。セキュリティトークンが、メッセージ（１）において、ＡＰＯＬＤから移動端末ＭＴへ送信されて、その後、メッセージ（２）において、移動端末ＭＴからＡＰＮＥＷへ送信されたセキュリティトークンは、表記ＥＮＣ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮによって示されるように、暗号化されているという事実にもかかわらず、図３に示されたように、この２番目の典型的な実施例と関連した技術は、最初の典型的な実施例と関連した技術に類似している。したがって、ＡＰＮＥＷは、セキュリティトークンを解読するために正しい暗号化キーを獲得する必要がある。そのＡＰＮＥＷは、例えば、共通キーデータベースを接続することによって、または、ＡＰＯＬＤからの転送を通じて暗号化キーを獲得してもよい。ＡＰＯＬＤから単に暗号化されたセキュリティトークンを受信して、ＡＰＮＥＷにそれを与える。移動端末ＭＴは、その暗号化キーを維持する必要がないことが理解される。さらに、通信を保護するために、暗号化キーは、周期的に変えても良いということが理解される。
【００１６】
さらに２番目の典型的な実施例において、ＡＰＮＥＷは、固定ネットワークを通じて、セキュリティトークンリクエストを含んだメッセージをＡＰＯＬＤに送信する。タイムスタンプと関連した時間が全く経過しなかったと仮定すると、ＡＰＯＬＤは、ＡＰＮＥＷにセキュリティトークンの暗号化されていない翻訳を含んだメッセージ（４）を送信する。そのメッセージ（４）は、固定ネットワークを通じ、そして無線インターフェースを介さずに送信されるので、その中に含まれたセキュリティトークンは、暗号化されていない。ＡＰＮＥＷは、その後に解読されたメッセージ（２）において受信したセキュリティトークンと、メッセージ（４）において受信したセキュリティトークンを比較できる。もう一度、ＡＰＮＥＷが、セキュリティトークンの同等ＡＰＮＥＷが移動端末ＭＴの真正を証明することを決定する場合、それによって、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷの間で確立される通信リンクを許可する。
【００１７】
本発明の３番目の典型的な実施例によると、図４は、1番目のアクセスポイント（例：ＡＰＯＬＤ）から２番目のアクセスポイント（例：ＡＰＮＥＷ）へハンドオーバー処理中に移動端末の通信を守るための技術を説明している。この３番目の典型的な実施例によると、２段階の過程が利用されており、移動端末ＭＴの真正を証明するためにＡＰＮＥＷによって必要とされたあらゆる情報が、ハンドオーバー中にＡＰＮＥＷと移動端末の間で通信リンクが確立される前に、無線インターフェースを介して送信される。
【００１８】
図４に示されたように、この３番目の典型的な実施例に関連した２段階の技術のうち最初の段階は、ＡＰＯＬＤが、移動端末ＭＴとＡＰＯＬＤの間の通信リンクがハンドオーバー処理の一部として切断される前に、移動端末ＭＴにメッセージ（１）を送信することを必然的に伴う。そのメッセージ（１）は、他の特徴の間で、表記ＥＮＣＭＴ−ＡＰＯによって示されたように、移動端末ＭＴとＡＰＯＬＤによってのみ共有されるキーを使用して暗号化されるセキュリティトークン（つまり、ＥＮＣＭＴ−ＡＰＯ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮ）を含む。そのメッセージ（１）も暗号化されたタイムスタンプ値（つまり、ＥＮＣＡＰＯ−ＡＰＮ＿Ｔ／ＳＴＡＭＰ）と暗号化されたハッシュコード（つまり、ＥＮＣＡＰＯ−ＡＰＮ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮ）を含み、ハッシュコードは、表記ＥＮＣＡＰＯ−ＡＰＮによって示されたように、２つのアクセスポイントによってのみ共有されるキーを使用して暗号化されたセキュリティトークン（Ｓ／ＴＯＫＥＮ）の関数である。
【００１９】
図４で示されたように、３番目の典型的な実施例と関連した２段階の技術のうちの２番目の段階は、メッセージ（１）の内容を処理した移動端末ＭＴを必然的に伴い、その後、メッセージ（２）をＡＰＮＥＷに送信し、メッセージ（１）の内容を処理することは、まず、格納されたソフトウェアアルゴリズムによって処理されて、移動端末ＭＴによって実行される。さらに特別に、処理には、上記で示したように移動端末ＭＴとＡＰＯＬＤによってのみ共有される暗号化キーを使用した暗号化セキュリティトークンを解読し、それからＡＰＮＥＷとだけ共有している２番目の暗号化キーを使用したセキュリティトークンを再暗号化することが必然的に伴う。したがって、そのメッセージ（２）は、他の特徴の間で、再暗号化されたセキュリティトークン（つまり、ＥＮＣＭＴ−ＡＰＮ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮ）を含む。以下でさらに詳細に叙述されるように、移動端末ＭＴは、タイムスタンプ値を解読する暗号化キーとメッセージ（１）に含まれたハッシュコードを持たないので、移動端末ＭＴは単に、ＡＰＮＥＷによって使用メッセージ（２）に暗号化キーとハッシュコードを転送する。
【００２０】
移動端末ＭＴからメッセージ（２）を受信する状態で、ＡＰＮＥＷは、様々な暗号化キーを使用して、そこに含まれた各特徴を解読する。例えば、ＡＰＮＥＷは、移動端末ＭＴと共有する暗号化キーを使用したセキュリティトークンを解読する。ＡＰＮＥＷは、ＡＰＯＬＤと共有する暗号化キーを適用することによってハッシュコードからセキュリティトークンを解読する。もし、２つのセキュリティトークンが同等である場合、ＡＰＮＥＷは、メッセージ（１）とメッセージ（２）が確かな情報源から発信された事実を証明することができる。ＡＰＮＥＷは、ＡＰＯＬＤと共有する別の暗号化キーを使用したスタンプ値も解読する。そして、超過した合計時間が、ＡＰＯＬＤが移動端末ＭＴにメッセージ（１）を送信してから経過していない場合、ハンドオーバー処理の一部として、通信リンクは、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷの間で確立可能である。
【００２１】
図５は、図４で説明されることと類似した択一的な技術を説明している。図５で示されたその択一的な技術は、２段階の技術のうち最初の段階は、ＡＰＯＬＤから移動端末ＭＴへのメッセージ（１）の送信を必然的に伴うという点で、図４で説明された技術と異なり、そのメッセージ（１）は、プレインテクスト（暗号化してない）タイムスタンプ値（つまり、Ｔ／ＳＴＡＭＰ）とハッシュコード（つまり、ＥＮＣＡＰＯ−ＡＰＮ＿Ｔ／ＳＴＡＭＰ、Ｓ／ＴＯＫＥＮ）を含み、ハッシュコードは、表記ＥＮＣＡＰＯ−ＡＰＮによって示されたように、タイムスタンプ値（Ｔ／ＳＴＡＭＰ）、セキュリティトークン（Ｓ／ＴＯＫＥＮ）と２つのアクセスポイントによってのみ共有される暗号化キーの関数である。図４で説明された技術のように、メッセージ（１）は暗号化されたセキュリティトークン（つまり、ＥＮＣＭＴ−ＡＰＯ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮ）も含む。
【００２２】
図４で説明された技術のように、図５で説明された択一的な２段階の技術のうち２番目の段階は、メッセージ（１）の内容を処理した移動端末を必然的に伴って、その後、メッセージ（２）をＡＰＮＥＷに送信し、メッセージ（１）の内容の処理は、移動端末ＭＴとＡＰＯＬＤによってのみ共有される暗号化キーを使用した暗号化されたセキュリティトークンを解読することを必然的に伴い、移動端末ＭＴが、ＡＰＮＥＷでのみ共有する２番目の暗号化キーを使用したセキュリティトークンを再暗号化する。再暗号化されたセキュリティトークン（つまり、ＥＮＣＭＴ−ＡＰＮ＿Ｓ／ＴＯＫＥＮ）は、プレインテクストタイムスタンプ値とハッシュコードと一致して、メッセージ（２）に挿入される。そのメッセージ（２）は、そのときＡＰＮＥＷに送信される。
【００２３】
移動端末ＭＴからメッセージ（２）を受信した後で、ＡＰＮＥＷは、様々な暗号化キーを使用したメッセージ（２）の内容を解読する。例えば、ＡＰＮＥＷは、移動端末ＭＴと共有する暗号化キーを使用したセキュリティトークンを解読する。ＡＰＮＥＷはＡＰＯＬＤと共有する暗号化キーを適用することによってハッシュコードからセキュリティトークンとタイムスタンプ値を解読する。もし、２つのセキュリティトークン同等であって／または２つのタイムスタンプ値が同等である場合、ＡＰＮＥＷは、メッセージ（１）とメッセージ（２）が確かな情報源から発信されたという事実を証明することができる。ＡＰＮＥＷは、タイムスタンプ値を基礎として、超過合計時間は、ＡＰＯＬＤが移動端末ＭＴにメッセージ（１）を送信してから経過していないことを決定する場合、通信リンクは、ハンドオーバー処理の一部として、移動端末ＭＴとＡＰＮＥＷの間で確立可能である。
【００２４】
本発明は、複数の典型的な実施例に関して述べられている。しかし、上記で叙述された形状のほかに特定の形状においても本発明を具現化することが可能であることは、当業者にとって自明のものであり、さらに、発明の精神から離れることなく成されている。これらの実施例は、単に実証されるのみならず、いかなる方法においても制限を受けない。本発明の範囲は、前記説明よりむしろ、請求項によって与えられる。そして、ここでは、請求項の範囲内すべての同意語・同義語を含んでいるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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