(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
IBBSネットワークに適用可能なアクセス認証方法において、
ネットワークエンティティの認証役割を設定するステップ１と、
認証プロトコルによって認証役割の設定後、オーセンティケーター及びサプリカントを認証するステップ２と、
前記認証が完了した後、前記オーセンティケーターと前記サプリカントとの間のキー・ネゴシエーション・プロセスを実行するステップ３とを具備し、
キー・ネゴシエーション・メッセージに、メッセージ・インテグリティ・チェックとプロトコル同期ロックフィールドが加えられ、
前記プロトコル同期ロックフィールドは、前記キー・ネゴシエーション・プロセスにおいて、キーネゴシエーション識別子KNIDであり、前記KNIDの検証は、キー・アップデーティング・プロセスに含まれており、前記キー・ネゴシエーション・プロセスが第一キー・ネゴシエーション・プロセスである場合には、前記KNIDは、前記オーセンティケーターによって生成された乱数であり、キー・アップデーティング・プロセスにおいては、KNIDは、前記オーセンティケーター側では、最後のキー・ネゴシエーション・プロセスが成功した後、ユニキャスト・キーUKと、前記オーセンティケーターによって生成されたワンタイム乱数ノンスAと、前記サプリカントによって生成されたワンタイム乱数ノンスSと、前記オーセンティケーターによって生成されたグループ・キーGKAと、前記サプリカントによって生成されたグループ・キーGKSとから、前記オーセンティケーターによって、算出される値であり、前記サプリカント側では、最後のキー・ネゴシエーション・プロセスが成功した後、ユニキャスト・キーUKと、前記オーセンティケーターによって生成されたワンタイム乱数ノンスAと、前記サプリカントによって生成されたワンタイム乱数ノンスSと、前記オーセンティケーターによって生成されたグループ・キーGKAと、前記サプリカントによって生成されたグループ・キーGKSとから、前記サプリカントとによって、算出される値であることを特徴とするアクセス認証方法。
【請求項２】
前記役割の設定は、静的、適応的、または動的設定であることを特徴とする請求項１に記載のアクセス認証方法。
【請求項３】
前記静的設定が、
一組のネットワークエンティティの一方を前記オーセンティケーターとして、かつ他方を前記サプリカントとして設定するステップ
を具備することを特徴とする請求項２に記載のアクセス認証方法。
【請求項４】
前記適応的設定が、
一組のネットワークエンティティの一方が、反対のネットワークエンティティは前記オーセンティケーターであると決定した場合、適応的に前記ネットワークエンティティを前記サプリカントとして適応的に設定し、または一組のネットワークエンティティの一方が、反対のネットワークエンティティは前記サプリカントであると決定した場合、前記ネットワークエンティティを前記オーセンティケーターとして適応的に設定するステップ
を具備することを特徴とする請求項２に記載のアクセス認証方法。
【請求項５】
前記動的設定が、
優先度または物理アドレスによって、前記ネットワークエンティティを設定するステップ
を具備することを特徴とする請求項２に記載のアクセス認証方法。
【請求項６】
優先度によって前記ネットワークエンティティを設定するステップは、
高い優先度によって、一組のネットワークエンティティの一方が前記オーセンティケーターとして、かつ他方を前記サプリカントとして設定するステップ
を具備することを特徴とする請求項５に記載のアクセス認証方法。
【請求項７】
物理アドレスによって前記ネットワークエンティティを設定するステップは、
一組のネットワークエンティティの前記優先度が等しい場合、より大きな物理アドレスを持つ、前記ネットワークエンティティの一方を前記オーセンティケーターとして、かつ他を前記サプリカントとして設定するステップ
を具備することを特徴とする請求項５に記載のアクセス認証方法。
【請求項８】
前記オーセンティケーターと前記サプリカントとの間のキー・ネゴシエーションを実行するステップは、
前記オーセンティケーターによって、前記サプリカントにキー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを伝送するステップと、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの受信時に、前記サプリカントによって、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証し、かつ検証がパスした場合、キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットで前記サプリカントに応答し、検証にパスしない場合、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを破棄するステップと、
前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットの受信時に、前記オーセンティケーターによって、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを検証し、かつ検証がパスした場合、E(UK,GKS)フィールドを解読し、前記GKS取得し、かつキー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットで前記サプリカントに応答し、検証にパスしない場合、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを破棄するステップと、
前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットの受信時に、前記サプリカントによって、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを検証し、かつ検証がパスした場合、前記E(UK,GKS)フィールドを解読し、かつ前記GKA を取得し、検証がパスしない場合、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを破棄するステップとを備え、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットは、前記キーネゴシエーション識別子KNID、前記オーセンティケーターによって生成された前記ワンタイム乱数ノンスA、メッセージ・インテグリティ・チェックMIC1を有し、前記MIC1は、ネゴシエーションから生じるマスター・キーMKを使用する前記オーセンティケーターによって、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記MIC1以外のフィールドで算出されるハッシュ値であり、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットは、前記キーネゴシエーション識別子KNID、前記サプリカントによって生成された前記ワンタイム乱数ノンスS、前記サプリカントのグループ・キー情報E(UK,GKS)及びメッセージ・インテグリティ・チェックMCI2を有し、前記E(UK,GKS)は、ユニキャスト・キーUKを使用する前記サプリカントの前記グループ・キーGKSの暗号化の結果から生じる情報を表し、前記UKは、前記MK、前記ノンスA及び前記ノンスSから算出される値であり、また前記MIC2は、前記UKを使用する前記サプリカントによって、前記MIC2以外の前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットのフィールで算出されたハッシュ値であり、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットは、前記キーネゴシエーション識別子KNID、前記オーセンティケーターのグループ・キー情報E(UK,GKA)、メッセージ・インテグリティ・チェックMIC3を有し、前記E(UK,GKA)は、前記ユニキャスト・キーUKを使用する前記オーセンティケーターの前記グループ・キーＧKAの暗号化の結果として生じる情報を表し、また前記MIC3は、前記UKを使用する前記オーセンティケーターによって、前記MIC3以外の前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットのフィールドで算出されたハッシュ値であることを特徴とする請求項１に記載のアクセス認証方法。
【請求項９】
第一キー・ネゴシエーション・プロセスにおいて、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証するステップは、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記MIC1が正しいかどうかを検証し、かつ正しい場合、検証をパスし、正しくない場合、検証を失敗するステップ
を具備することを特徴とする請求項８に記載のアクセス認証方法。
【請求項１０】
キー・アップデーティング・プロセスにおいて前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証するステップは、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記KNIDと前記MIC1が正しいかどうかを検証し、正しい場合、検証をパスし、正しくない場合、検証をパスしないステップ
を具備することを特徴とする請求項８に記載のアクセス認証方法。
【請求項１１】
前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを検証するステップは、
前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットの前記KNIDと前記MIC2が正しいかどうかを検証し、正しい場合、検証をパスし、正しくない場合、検証をパスしないステップ
を具備することを特徴とする請求項８に記載のアクセス認証方法。
【請求項１２】
前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを検証するステップは、
前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットの前記KNIDと前記MIC3が正しいかどうかを検証し、正しい場合、検証をパスし、正しくない場合、検証をパスしないステップ
を具備することを特徴とする請求項８に記載のアクセス認証方法。
【請求項１３】
前記認証プロトコルが、WAPIの前記認証プロトコルまたはRSNAのIEEE802.1xプロトコルを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のアクセス認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2007年10月30日に中国特許庁に出願され、かつ発明の名称を「IBSSネットワークに適用されるアクセス認証方法」とする、中国特許出願No.200710018976.1の優先権を主張し、この中国特許出願は、この引用によって、この全体に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、IBSSネットワークに適用できるアクセス認証方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク国際規格ISO/IEC8802-11で定義された、有線同等プライバシー(the Wired Equivalent Privacy、WEP) セキュリティ対策の中に示されたセキュリティの抜け道に対処するために、WLANの国家規格とその最初の改正が中国で発表され、WLANのセキュリティ問題に対処するために、WEPの代わりに、ＷＬＡＮ認証およびプライバシーインフラストラクチャ(the WLAN Authentication and Privacy Infrastructure 、WAPI)が導入さている。ほぼ同時期に、IEEE機構も、IEEE 802.11i規格を公表している。WEPに提示されているセキュリティの抜け道を改善するために、前記IEEE 802.11iの中で、下位互換性に基づいて、ロバスト・セキュリティ・ネットワーク・アソシエーション(the Robust Security Network Association 、RSNA)が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記WAPIは、認証と公開鍵証明書又は事前共有鍵に関する鍵管理プロトコルとを使用し、かつ、拡張可能認証プロトコル(EAP)と4 ウェイ・ハンドシェイク・プロトコルに基づくIEEE 802.1xによって、RSNAは、認証と鍵配布機能を各々実行する。 WAPIがWLANのセキュリティを保証することができ、かつ、RSNAはWLANのオリジナルのセキュリティ対策に提示されたセキュリティ問題を軽減するが、以下の欠点に悩まされている。
【０００５】
1. IBSSネットワーク・モードで動作すると、プロトコルが非常に複雑に実行され、かつ、そのようなモードでのネットワーク上のノードリソース(電源、CPU、記憶装置の性能など)は、通常制限される。
【０００６】
2.前記WAPIのユニキャスト・キー・ネゴシエーション・プロトコル（the unicast key negotiation protocol）及びRSNAの4 ウェイ・ハンドシェイク・プロトコルの最初のメッセージでは、一つの保護措置も実行されておらず、かつ、攻撃者は、例えばメッセージ1を偽造することによって、プロトコルの遮断、記憶装置を消耗させることなどのサービス運用妨害(DoS)攻撃を実行することができる。
【０００７】
以下に詳細に、これら2つの欠点が分析され、かつ述べられる。
【０００８】
始めに、説明を簡便にするため、WAPIとRSNAにおいて、機能上同様の、または同じ用語は、以下の通りにまとめて定義される。
【０００９】
1. サプリカント(S)。 WAPIの認証サプリカントエンティティ(An Authentication Supplicant Entity ：ASUE)と、RSNAのサプリカントは、まとめてサプリカントと呼ばれる。  
【００１０】
2. オーセンティケーター(A)。 WAPIのオーセンティケーター・エンティティ（An Authenticator Entity）と、RSNAのオーセンティケーターは、まとめてオーセンティケーターと呼ばれる。
【００１１】
3. 認証サーバー(AS)。 WAPIの認証サーバエンティティ (ASE)とRSNAの認証サーバー(AS)は、まとめて認証サーバーと呼ばれる。
【００１２】
4. マスター・キー(MK)。 WAPIプロトコルのベース・キー(BK)とRSNAプロトコルのペアワイズ・マスター・キー(PMK)は、まとめてマスター・キーと呼ばれる。
【００１３】
5. ユニキャスト・キー(Unicast Key ：UK)。 WAPIプロトコルのユニキャスト・セッション・キー(A Unicast Session Key ：USK)と、RSNAプロトコルのペアワイズ・テンポラリー・キー(a Pairwise Temporal Key ：PTK)は、まとめてユニキャスト・キーと呼ばれる。
【００１４】
6. グループ・キー(GK)。 WAPIプロトコルのマルチキャスト・マスター・キー(A Multicast Master Key ：MMK)と、RSNAプロトコルのグループ・マスター・キー(a Group Master Key ：GMK)は、まとめてグループ・キーと呼ばれる。
【００１５】
2つのネットワークモード、すなわち、ベース・サービス・セット(BSS)と独立BSS(IBSS))をWLANに提供する。BSSモードでは、オーセンティケーターAは、ワイヤレス・アクセス・ポイント(AP)に属し、かつサプリカントSは、ユーザ端末に属すると共に、認証サーバーASを介して、認証機能が実行された後、オーセンティケーターA とサプリカントS との間のユニキャスト・キー・ネゴシエーションと、オーセンティケーターAのグループ(マルチキャストとブロードキャストを含む)キーアナウンスメントが実行される。 IBSSモードでは、ネットワークに加わる各端末ユーザが、ピアーであり、各ステーションもまた、それらのあらゆる2つの間のユニキャストデータに加え、それら自身のマルチキャスト/ブロードキャストデーダを伝送する必要がある。すなわち、各ステーションは、オーセンティケーターAとして動作し、かつサプリカントSとして動作する他の各ステーションにグループキーアナウンスメントを実行する。
【００１６】
前記オーセンティケーターAとサプリカントSの両方のように動作する、同じネットワーク要素は、鍵管理プロトコルの反射攻撃を引き起こすことができる。従って、オーセンティケーターAとサプリカントSは異なるマスター・キーMKｓとユニキャスト・キーUKsに当然依存することになるので、同じエンティティが、異なる事前共有鍵、つまりオーセンティケーターAとサプリカントSとして動作する同じエンティティによって実行される鍵管理プロトコルに基づき、二つの認証役割として動作するような方法で、そのような攻撃は防ぐことができる。。したがって、IBSSモードでは、各サイトは、他の各サイトで全体の認証と鍵管理プロトコルを実行するためにオーセンティケーターAとして機能することになる。
【００１７】
図1を参照すると、全体の認証と鍵管理プロトコルは、IBSSネットワークのためN(N-1)回分、N個のノードで実行される必要があり、かつ、一つのノードが頻繁に移動するとき、又は制限されたリソースが存在するときに、そのような非常に複雑な計算は、プロトコルを実際に適用することを困難にしている。
【００１８】
前記IBSSモードでは、前記プロトコルだけが複雑に実行されるのではなく、前記鍵管理プロトコルもまたDoS攻撃にさらされる。成功した認証とネゴシエーションの結果として、オーセンティケーターAとサプリカントSの間のマスター・キーMKが、生じるか否かを確かめるために、かつ一連のデータ通信での使用のため、新規のユニキャスト・キーUKを得るために、WAPIのユニキャスト・キー・ネゴシエーション・プロトコルとRSNAの4 ウェイ・ハンドシェイク・プロトコルは、非常に重要なコンポーネントである。WAPIのユニキャスト・キー・ネゴシエーション・プロトコルとRSNAの4 ウェイ・ハンドシェイク・プロトコルでは、メッセージ１以外の他のメッセージは、最新のネゴシエーションの結果として生じるUKによって、認証され、かつ保護され、また、攻撃者によって、公然のメッセージ1が利用されうる。オーセンティケーターAとサプリカントSの間のネゴシエーションの結果として生じる前記UKは、それによってプロトコル・ブロッキングを引き起こすために、一貫性がないように、攻撃者は、前記メッセージ１を偽造することができる。すなわち、前記攻撃者は、非常に多くのメッセージ１を偽造することによって、サプリカントSで例えば記憶装置を使い果たすなどのDoS攻撃を行う。そのような偽造攻撃は、深刻な危険を伴って実行されやすく、かつ成功した一つの攻撃は、様々な以前の認証結果を無効にすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従来技術に提示された上述の技術的問題を解決するため、本発明の実施形態は、IBSSネットワークのアクセス認証の強化されたセキュリティと実行効率を保証するためにIBSSネットワークに適切なアクセス認証方法を提供する。
【００２０】
本発明の技術的な解決手段は、IBSSネットワークに適切なアクセス認証方法であって、
ネットワークエンティティの認証の役割を設定するステップ１と、
認証プロトコルによって認証の役割の設定の後、オーセンティケーターとサプリカントを認証するステップ２と、
認証が完了した後、オーセンティケーターとサプリカントとの間のキー・ネゴシエーションを実行するステップ３とを備え、
前記キー・ネゴシエーションには、メッセージ・インテグリティ・チェックとプロトコル同期ロックフィールドが加えられることを特徴とする方法である。
【００２１】
好ましくは、前記役割の設定は、静的、適応的、または動的設定を有する。
【００２２】
好ましくは、前記静的設定は、一組のネットワークエンティティの一方を前記オーセンティケーターとして、かつ他方を前記サプリカントとして設定するステップを有する。
【００２３】
好ましくは、前記適応的設定は、一組のネットワークエンティティの一方が、反対のネットワークエンティティが前記オーセンティケーターであると決定した場合、前記サプリカントとして前記ネットワークエンティティを適応的に設定するステップ、または、一組のネットワークエンティティの一方が、反対のネットワークエンティティが前記サプリカントであると決定した場合、前記オーセンティケーターとして前記ネットワークエンティティを適応的に設定するステップを有する。
【００２４】
好ましくは、前記動的設定は、優先度または物理アドレスによって、前記ネットワークエンティティを設定するステップを有する。
【００２５】
好ましくは、優先度によって前記ネットワークエンティティを設定するステップは、一組のネットワークエンティティの一方を前記オーセンティケーターとして優先度を高くし、かつ他方が前記サプリカントとして優先して設定するステップを有する。
【００２６】
好ましくは、前記オーセンティケーターと前記サプリカントとの間のキー・ネゴシエーションは、前記オーセンティケーターによって、前記サプリカントにキー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを伝送するステップと、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの受信時に、前記サプリカントによって、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証し、かつ、もし検証をパスされた場合、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットで前記サプリカントに応答するステップと、
そうでない場合、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを捨てるステップと、
前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットの受信時に、前記オーセンティケーターによって、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを検証し、かつ、もし検証をパスされた場合、前記E(UK,GKS)フィールドを解読し、前記GKsを取得し、かつ前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットで前記サプリカントに応答するステップと、
そうでない場合、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを捨てるステップとを備え、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットの受信時に、前記サプリカントによって、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを検証し、かつ、もし検証をパスされた場合、前記E(UK,GKS)フィールドを解読し、かつGKAを得るステップと、
そうでない場合、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを破棄するステップとを備え、
前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットは、前記オーセンティケーターによって生成された、キーネゴシエーション識別子（a Key Negotiation Identifier）KNID、ワンタイム乱数ノンスA（a one-time random number NonceA）とメッセージ・インテグリティ・チェックMIC1とを有し、MIC1は、前記オーセンティケーターと前記サプリカントとの間の認証プロセスから生じるマスター・キーMKを使用する前記オーセンティケーターによって、キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記MIC1以外のフィールドで算出されるハッシュ値であり、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットは、キーネゴシエーション識別子KNID、前記サプリカントによって生成されたワンタイム乱数ノンスS（a one-time random number NonceS）、前記サプリカントのグループキー情報E(UK,GKS)及びメッセージ・インテグリティ・チェックMIC2を有し、前記E(UK,GKS)は、ユニキャスト・キーUKを使用する前記サプリカントのグループ・キーGKSの暗号化の結果として生じる情報を表し、前記UKは前記MKから算出された値であり、前記ノンスAと前記ノンスSと前記MIC2は、ネゴシエーションの結果として生じる前記UKを使用する前記サプリカントによって、MIC2以外の前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットのフィールドで算出されるハッシュ値であり、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットは、キーネゴシエーション識別子KNID、前記オーセンティケーターのグループ・キー情報E(UK,GKA)及びメッセージ・インテグリティ・チェックMIC3を有し、前記E(UK,GKA)は、ユニキャスト・キーUKを使用する前記オーセンティケーターのグループキーGKAの暗号化の結果として生じる情報を表し、MIC3は、前記UKを使用する前記オーセンティケーターによって、MIC3以外の前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジ・パケットのフィールドで算出されるハッシュ値であることを特徴とする。
【００２７】
好ましくは、最初のキー・ネゴシエーション・プロセスにおいて、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証するステップは、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記MIC1が正しいかどうかを検証し、かつ、もしそうである場合、検証をパスするステップと、そうでない場合、検証を失敗するステップとを有する。
【００２８】
好ましくは、キー・アップデーティング・プロセスにおいて、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証するステップは、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの前記KNIDと前記MIC1が正しいかどうかを検証し、かつ、もしそうである場合、検証をパスするステップと、そうでない場合、検証を失敗するステップとを有する。
【００２９】
好ましくは、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを検証するステップは、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットの前記KNIDと前記MIC2が正しいかどうかを検証し、かつ、もしそうである場合、検証をパスするステップと、そうでない場合、検証を失敗するステップとを有する。
【００３０】
好ましくは、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを検証するステップは、前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットの前記KNIDと前記MIC3が正しいかどうかを検証し、かつ、もしそうである場合、検証をパスするステップと、そうでない場合、検証を失敗するステップとを有する。
【００３１】
好ましくは、認証プロトコルは、前記WAPIの前記認証プロトコルまたは前記RSNAの前記IEEE 802.1xプロトコルを有する。
【００３２】
本発明は、以下の利点を有している。
【００３３】
１．非常に効率的な実行。前記IBBSモードで前記プロトコルを実行することの複雑性を減少するために、本発明は、ネットワークエンティティの役割を設定する方法、すなわち、各ステーションの役割を静的に設定する、またはネットワークの処理状況に応じて、各ステーションの役割を適応的にあるいは動的に設定する方法を提案する。前記ネットワークエンティティに対して、適応の役割ポリシーが適応した後、認証と鍵管理機能を実行する各一組のステーションの一方が、オーセンティケーターまたはサプリカントのいずれか一方の相対的に明確な役割を果たす。すなわち、前記プロトコルの全プロセスは、前記一組のステーションの間でたった一度実行されることになる。それによって、要求通りに、双方向的な識別認証と鍵配布を実現する。N個のノードを持つネットワークにとって、認証機能は、あらゆる二つのノード間で実行され、それによって、N(N-1)回分実行される前記プロトコルの実行回数が半分に減少する。
【００３４】
２．強化されたセキュリティ。前記鍵管理プロトコルで示されたDoS攻撃の前記問題を考慮すると、本発明は、モジュール式かつ組み合わせ可能な方法を適応することによって、前記プロトコルの構成を改善し、かつ、メッセージの中に、メッセージ・インテグリティ・チェック及びプロトコル同期ロックフィールドを加える。それによって、前記プロトコルのセキュリティと堅牢さを改良し、かつ現存するワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークWAPI 及び RSNAセキュリティ機構の前記鍵管理プロトコルに示されたDoS攻撃の前記問題を処理する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図1は、従来技術の三つサイトu1・u2・u 3からなるIBSSネットワーク上でプロトコルを実行する概念図である。
【００３６】
【図２】図2は、本発明に従って、三つのサイトu1・u2・u3からなるIBSSネットワーク上でアクセス認証プロトコルを実行する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の上述の対象、特徴及び利点をより明確にするために、図を参照して、本発明の実施形態が以下で詳細に述べられる。
【００３８】
本発明は、IBSSモードでWAPI及びRSNAのプロトコルを実行する複雑性を減少させるために、ネットワークエンティティの役割を設定し、かつ、鍵管理プロトコルに存在するDoS攻撃の問題を考慮して、本発明は、モジュール式かつ組み合わせ可能な方法を適用することによって、プロトコルの構成を改良する。 前記改良プロトコルは、2つの部分から構成される。第一部分は、オーセンティケーターAとサプリカントSとの間の識別認証及びマスター・キーMKネゴシエーションを実行するための、オリジナルのWAPI認証プロトコル、またはEAPベースIEEE 802.1xプロトコルである。第二部分は、ユニキャスト・キーUKのネゴシエーションとグループ・キーGKのアナウンスメントとを実行するための、前記WAPIの前記鍵管理プロトコルまたは前記RSNAの前記4ウェイハンドシェイクに代わる、新たに構成された鍵管理プロトコルである。前記WAPIプロトコルに基づく前記改良プロトコルはWAPIと呼ばれ、かつ前記RSNAプロトコルに基づく前記改良プロトコルはRSNAと呼ばれる。
【００３９】
アクセス認証方法の特定のフローは、次の通りである。
【００４０】
１. ネットワークエンティティの認証役割が設定される。
【００４１】
役割設定は、静的、適応的または動的な設定でありうる。
【００４２】
静的設定の場合、前記設定は、一組のネットワークエンティティの一方をオーセンティケーターAとして設定し、かつ、もう一方をサプリカントSとして設定するステップを具備する。
【００４３】
適応的設定の場合、前記設定は、適応的な役割設定ポリシーを導入する、エンティティの認証役割を、反対のエンティティに適応するステップを具備する。そのため、反対のエンティティがオーセンティケーターAである場合、前記エンティティは適応的にサプリカントS として設定されるし、または、反対のエンティティがサプリカントS である場合、前記エンティティは適応的にオーセンティケーターA として設定される。
【００４４】
動的設定の場合、前記設定は、優先度と物理アドレスに従って設定するステップを具備する。すなわち、高く優先度を有するエンティティは、オーセンティケーターAとして設定され、かつもう一方のエンティティは、サプリカントSとして設定される。2つのエンティティの前記優先度が同じである場合、より大きな物理アドレスを持つ前記エンティティの一つがオーセンティケーターAとして設定され、かつより小さな物理アドレスを持つもう一方がサプリカントSとして設定される。または、本発明は、他の動的設定ポリシーを採用することもできる。
【００４５】
２．前記オーセンティケーターAと前記サプリカントS は、役割設定後、認証プロトコルによって、認証される。
【００４６】
３．１)前記認証プロトコルは、前記WAPIの認証プロトコル、または前記RSNAのIEEE 802.1xプロトコルを示す。
【００４７】
前記認証プロトコルが実行された後、前記オーセンティケーターAと前記サプリカントS は、キー・ネゴシエーションを実行する。メッセージ・インテグリティ・チェック及びプロトコル同期ロックフィールドが、キー・ネゴシエーション・メッセージに加えられる。キー・ネゴシエーションの特定のステップは、次の通りである。
【００４８】
３．１)成功したエンティティ認証では、前記オーセンティケーターAは、前記サプリカントSに、キーネゴシエーション識別子KNIDと、前記オーセンティケーターAによって生成されたノンスAと、メッセージ・インテグリティ・チェックMIC1とを有するキー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを伝送する。ここで、前記MIC1は、前記認証プロセスの結果として生じるマスター・キー MKを使用する前記オーセンティケーターA によって、前記MIC1以外の前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットのフィールドで算出されるハッシュ値である。
【００４９】
３．２)前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの受信時に、前記サプリカントSは、その中の前記MIC1が正しいか否かについて、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを検証し、かつもし前記MIC1が間違っている場合、前記サプリカントSは直接前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを破棄する。そうでない場合、前記サプリカントSは、前記キーネゴシエーション識別子KNIDと、前記サプリカントSによって生成されたワンタイム乱数ノンスS（a one-time random number NonceS）と、前記サプリカントでのグループ・キー情報E(UK,GKS)と、メッセージ・インテグリティ・チェックMIC2とを有する、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットで前記オーセンティケーターAに応答する。ここで、前記MIC2は、前記UKを使用する前記サプリカントSによって、前記MIC2以外の前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットのフィールドで算出されるハッシュ値である。前記UKは前記MKと、前記ノンスAと、前記ノンスSとから算出された値であり、前記E(UK,GKS)は、ユニキャスト・キーUKを使用する前記サプリカントのグループ・キーGKSの暗号化の結果として生じる情報を表す。
【００５０】
３．３) 前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットの受信時に、その中の前記キーネゴシエーション識別子KNIDが正しいか否かについて、前記オーセンティケーターAは、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを検証し、かつ前記KNIDが間違っている場合、前記オーセンティケーターAは、直接前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを破棄する。そうでない場合、前記オーセンティケーターAは、前記MKと、前記ノンスAと、前記ノンスSとから前記UKを算出し、かつ、前記UKによって正しいかどうかについて、前記MIC2を検証し、かつ前記MIC2が正しい場合、前記オーセンティケーターAは、前記キー・ネゴシエーション・レスポンス・パケットを直接破棄する。そうでない場合、前記オーセンティケーターAは、前記を解読するとともに、前記GKSを取得し、かつ前記キーネゴシエーション識別子KNID、前記オーセンティケーターのグループ・キー情報E(UK,GKA)及びメッセージ・インテグリティ・チェックMIC3を有するキー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを用いて前記サプリカントSに、応答する。前記E(UK,GKA)は、前記ユニキャスト・キーUKを使用する前記オーセンティケーターのグループ・キーGKAの暗号化の結果として生じる情報を表し、かつ前記MIC3は、前記UKを使用する前記オーセンティケーターによって、前記MIC3以外の前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジ・パケットのフィールドで算出されるハッシュ値である。
【００５１】
３．４) 前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットの受信時に、前記サプリカントSは前記キー・ネゴシエーション・アクナレッジメント・パケットを検証し、かつ正しいかどうかについて、その中の前記キーネゴシエーション識別子KNIDと前記MIC3を検証し、またそれらが間違っている場合、前記サプリカントSは、直接前記パケットを破棄する。そうでない場合、サプリカントSは前記E(UK,GKA)フィールドを解読し、かつ前記GKAを取得する。
【００５２】
前記キー・ネゴシエーション・プロトコルのプロトコル同期ロックとして、前記キーネゴシエーション識別子KNID が機能するということを注目されなければならない。認証が成功すると、第一キー・ネゴシエーション・プロトコルの前記KNIDは、前記オーセンティケーターAによって生成された乱数である。前記KNIDは、鍵アップデーティングプロセスで、最後のキー・ネゴシエーション・プロトコルが成功した後、前記UKと、前記ノンスAと、前記ノンスSと、前記GKAと、前記 GKSとから、前記オーセンティケーターAと前記サプリカントSとによって、それぞれ部分的に算出される値である。従って、前記鍵アップデーティングプロセスにおいて、前記サプリカントSによって、前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットの検証は、前記KNIDの検証をさらに有するものである。そのような前記KNIDの構成によって、前記オーセンティケーターA及びサプリカントSは、同期機能を実行することを可能とするとともに、攻撃者から前記キー・ネゴシエーション・リクエスト・パケットを偽造したり、またリプレーすることを防ぐことを可能にする。
【００５３】
図2は、三つのサイトからなるIBSSネットワーク上で、改良プロトコルを実行する概略図である。 三つの各サイトが認証の役割の適応的設定を採用し、かつ前記三つのサイトは等しく優先されていて、かつそれぞれMACアドレス00:90:4b:00:90:01、00:90:4b:00:90:02と00:90:4b:00:90:03を割り当てられるということを前提にする。そのため、本発明によれば、三つのサイト間の認証は、前記三つのサイトの前記MACアドレスを使用する3回の認証を実行することによって、なされることができる。
【符号の説明】
【００５４】
u1、u2、u3  ・・・  サイト
【図１】
0005438017.tif 000002
【図２】
0005438017.tif 000003