(57)【要約】【課題】方法は、無線チャネルを使用してモバイル機器のグループのメンバ間でデータを安全に通信する。【解決手段】メンバは、グループリーダを含む。各メンバは、物理トークンに関連する。各メンバ及び関連するトークンは、結合鍵を格納する。各メンバはまた、識別情報も格納する。グループリーダによってセッション鍵が格納される。各トークンはメンバ鍵を生成し、それは結合鍵を用いて暗号化され、メンバに送信され、そこで復号されると共に格納される。セッション鍵は、各メンバに安全に配布される。各メンバ鍵は、グループリーダに安全に渡される。そして、グループリーダと特定のメンバとの間で通信されるデータを、特定のメンバの関連するメンバ鍵及びセッション鍵を使用して暗号化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルを使用してモバイル機器のグループのメンバ間でデータを安全に通信する方法であって、前記メンバはグループリーダを含み、各メンバは、前記無線チャネルを介して前記メンバと通信することができる物理トークンに関連し、
各メンバ及び関連するトークンに、前記メンバ及び前記関連するトークンのみに既知である結合鍵を格納するステップと、
各メンバに、メンバに関連する識別情報を格納するステップと、
前記グループリーダにセッション鍵を格納するステップと、
各トークンにより、前記メンバに関連するメンバ鍵を生成するステップと、
前記トークンに格納された前記結合鍵を用いて前記メンバ鍵を暗号化するステップと、
前記無線チャネルを使用して前記関連するトークンから前記暗号化されたメンバ鍵を前記メンバに送信するステップと、
前記関連するメンバにおいて前記結合鍵を使用して前記暗号化されたメンバ鍵を復号すると共に、前記メンバ鍵を格納するステップと、
前記セッション鍵を各メンバに安全に配布するステップと、
各メンバ鍵を前記グループリーダに安全に渡すステップと、
前記グループリーダと特定のメンバとの間で通信されるデータを、前記特定のメンバの前記関連するメンバ鍵を用いて暗号化するステップと
を含む、無線チャネルを使用してモバイル機器のグループのメンバ間でデータを安全に通信する方法。
【請求項２】
前記セッション鍵を配布するステップ及び前記メンバ鍵を渡すステップは、前記セッション鍵及び前記メンバ鍵を格納しているリムーバブルメモリカードを使用して実行される
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記セッション鍵を配布するステップ及び前記メンバ鍵を渡すステップは、前記セッション鍵及び前記メンバ鍵の画像を使用して実行される
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記セッション鍵を配布するステップ及び前記メンバ鍵を渡すステップは、前記無線チャネルを使用して実行される
請求項１記載の方法。
【請求項５】
各メンバは、前記画像を処理するディスプレイインタフェース及びカメラインタフェースを含む
請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記セッション鍵を配布するステップ及び前記メンバ鍵を渡すステップは、前記メンバに関連するアドレスを使用して実行され、前記アドレスは前記セッション鍵及び前記メンバ鍵を暗号化するためのものである
請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記グループリーダとすべてのメンバとの間で通信されるデータを、前記セッション鍵を用いて暗号化するステップをさらに含む
請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的にはモバイル機器間でデータを通信することに関し、特にデータを安全に通信することに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルコンピューティング機器及び通信機器では、データの通信、商取引の実施及びモバイルコンピューティングに対する要求が増してきた。モバイル機器は、容易に喪失又は盗難される恐れがあり、格納されているデータが危険に晒される。無線通信は傍受されやすい。
【０００３】
モバイル機器に格納されているデータに対するアクセスを、パスワード、バイオメトリクス及びトークン等の認証メカニズムで制御することができる。パスワード認証の場合、ユーザは、データにアクセスするために名前及びパスワードを入力する。しかしながら、ユーザ認証の後、データは、無許可アクセスに対して脆弱である。バイオメトリック認証の場合、ユーザは、認証のために指紋等のバイオメトリック特徴を供給する。しかしながら、バイオメトリック認証メカニズムは複雑であり、高い偽陰性率を有する傾向にある。
【０００４】
トークン対応ユーザ認証については、親出願に詳細に説明する。
【０００５】
米国特許出願公開第２００３／０２３３５３８号は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードのサブセット間の安全な協働グループ通信を提供する通信システムについて述べている。そのシステムは、トポロジベースの逆方向パス転送（topology based reverse path forward）ネットワークレイヤプロトコルを用いる、ネットワークのメンバノード間の安全な仮想通信チャネルを使用する。
【０００６】
米国特許第５，９７０，１４４号は、センシティブな認証情報が認証センタ（ＡＣ）の制御下にあるようにし、且つ、非センシティブな認証情報のみをＡＣに送信するシステム及び方法について述べている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態は、無線チャネルを使用してモバイル機器のグループのメンバ間で通信されるデータを保護するシステム及び方法を提供する。各モバイル機器は、物理トークンに関連する。モバイル機器を、トークンがモバイル機器の通信範囲内にない限り動作させることはできない。無線通信の範囲は比較的小さく、たとえば数メートル以下である。
【０００８】
本方法は、動作の３つのフェーズを含む。すなわち、ユーザ認証、鍵配布及びデータ通信である。認証フェーズは、認証されたユーザによるモバイル機器の動作を可能にするトークンベース認証を含む。鍵配布フェーズは、メンバモバイル機器間の鍵の配布を含む。データ通信フェーズは、グループ参加者間で保証されるデータの実際の共有を含む。データは、配布された鍵を使用して暗号化される。認証フェーズ、配布フェーズ及びデータ通信フェーズに、近距離無線通信を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、モバイル機器のグループの１つのメンバ１１０を示す。モバイル機器は、物理トークン１３０に関連する。モバイル機器は、ＰＤＡ、ラップトップ、カメラ、リムーバブルストレージ、ポータブルミュージックプレーヤ又はポータブルビデオプレーヤ、携帯電話等であり得る。モバイル機器とトークン１３０とは、無線チャネル１４０を介して互いに通信することができる。モバイル機器はまた、ディスプレイインタフェース３３１及びカメラインタフェース３３２も有することができる。
【００１０】
トークン１３０は、第１の鍵ｋ１１０１及び結合鍵ｋｂ１０３を格納している。モバイル機器は、第２の鍵ｋ２１０２及び結合鍵ｋｂ１０３を格納している。それらの鍵を、機器及びトークンのメモリに格納することができる。一実施の形態では、モバイル機器はまた、リムーバブルメモリ、たとえばメモリカード１０５を含むことができる。
【００１１】
鍵ｋ１、ｋ２及びｋｂを使用するユーザ認証フェーズは、参照により本明細書に援用される、２００５年１２月２２日にCukier他によって出願された関連する米国特許出願第１１／３１７，１３６号、「Token-Enabled Authentication for Securing Mobile Devices」に記載されている。
【００１２】
図２は、モバイル機器１１０のグループ２００のメンバを示す。各メンバは、トークン１３０のうちの１つに関連する。グループ２００のうちの１つのメンバ１１０’は、グループリーダとして指定される。
【００１３】
グループセッション中、モバイル機器のグループのメンバ間でデータを安全に通信することが望まれる。したがって、鍵は、鍵配布フェーズ中にメンバ間で配布される必要がある。
【００１４】
図３乃至図５は、本発明の実施の形態による鍵配布を示す。
【００１５】
物理的な鍵の配布
各メンバ１１０は、一意の識別情報ＩＤＮ３０１を有する。グループリーダ１１０’により、グループセッション鍵ｋｓｅｓ３０２が格納される。
【００１６】
各グループメンバの各トークンは、メンバ鍵ｋｍｅｍ３０３を生成する。トークンは、何らかのランダム生成プロセスを使用してこの鍵を生成することができる。メンバ鍵は、関連する結合鍵ｋｂ１０３を使用して暗号化され（Ｅ）（３１０）、無線チャネル１４０を使用してモバイル機器に渡される。メンバモバイル機器は、メンバ鍵３０３を復号し格納する。一実施の形態では、セッション鍵及びメンバ鍵もまたリムーバブルメモリ１０５に格納される。
【００１７】
リムーバブルメモリ１０５は、各メンバに物理的に渡され、各メンバは、セッション鍵ｋｓｅｓを読み出し、そのＩＤ及びメンバ鍵ｋｍｅｍをカードに格納する。カードは、グループリーダに戻される。グループリーダは、ＩＤ及びメンバ鍵を読み出し、それらのＩＤ及びメンバ鍵をローカルにメモリに格納する。
【００１８】
この時点で、グループリーダは、Ｅｋｍｅｎ｛ｄａｔａ｝に従って適当なメンバ鍵を用いてデータを暗号化することにより、無線チャネル１４０でデータを任意のメンバ機器と安全に通信する（３２０）ことができる。メンバは、グループリーダを介して互いに通信することができ、又はメンバはいかなる時点でもグループリーダになることができる。セッションの終了時、セッション鍵及びメンバ鍵を消去することができる。
【００１９】
視覚的な鍵の配布
鍵及びＩＤをメモリカードに物理的に格納する代りに、メンバ機器は、図４に示すように、ディスプレイインタフェース３３１にＩＤ及び鍵を表示することができる。ディスプレイを、たとえばバーコードとして符号化することができる。グループリーダはカメラインタフェース３３２を使用して、メンバディスプレイの画像を取得し、ＩＤ及び鍵を回復することができる。そして、グループリーダは、メンバ鍵によって暗号化されるセッション鍵を、無線インタフェースを介して各メンバに配布することができる。メンバは、それらのメンバ鍵を使用してセッション鍵を復号し格納する。そして、メンバは、上述したようにデータを安全に通信することができる（３２０）。すべてのメンバに対して意図されたデータを、セッション鍵ｋｓｅｓを用いて暗号化することができ、単一メンバに対して意図されたデータを、適当なメンバ鍵ｋｍｅｍを用いて暗号化することができる。そして、上述したように安全な通信を続行することができる。
【００２０】
無線による鍵の配布
図５に示すこの実施形態では、各モバイル機器は、通信のために使用される一意のアドレス、たとえば電話番号又は他の何らかのネットワークアドレスを有する。メンバのアドレスは、グループリーダに既知である。アドレスは、アドレス鍵ｋａｄｄｒｅｓｓとして使用されるであろう。
【００２１】
セッション鍵及びメンバ鍵は上述したように生成される。セッション中にデータを安全に共有することに参加したい各グループメンバは、Ｅｋａｄｄｒｅｓｓ｛ｋｍｅｍ｝に従ってアドレス鍵ｋａｄｄｒｅｓｓを用いてそのメンバ鍵ｋｍｅｍを暗号化する。暗号化されたアドレス及びメンバＩＤは、無線チャネル１４０を使用してグループリーダに安全に送信される（５１０）。
【００２２】
グループリーダモバイル機器は、各メンバのメンバ鍵を復号して格納する。グループリーダは、各メンバ鍵を用いてセッション鍵を暗号化し、そのセッション鍵を、無線チャネル１４０を使用してすべての参加メンバに配布する（５２０）。
【００２３】
メンバは、それらのメンバ鍵を使用してセッション鍵を復号し格納する。そして、メンバは、上述したようにデータを安全に通信することができる（３２０）。すべてのメンバに対して意図されたデータを、セッション鍵ｋｓｅｓを用いて暗号化することができ、単一メンバに対して意図されたデータを、適当なメンバ鍵ｋｍｅｍを用いて暗号化することができる。
【００２４】
セッションの終了時にすべての鍵が消去される。
【００２５】
本発明を、好ましい実施の形態によって説明したが、本発明の精神及び範囲内で他のさまざまな適応及び変更を行うことができるということが理解されなければならない。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神及び範囲内にあるすべてのこのような変形及び変更を包含することである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態によるメンバモバイル機器及び関連する物理トークンのブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるグループリーダモバイル機器を含むメンバモバイル機器のグループ及び関連するトークンのブロック図である。
【図３】部分的にリムーバブルメモリを使用する、図２のメンバモバイル機器間でデータを安全に通信する方法のブロック図である。
【図４】部分的に画像を使用する、図２のメンバモバイル機器間でデータを安全に通信する方法のブロック図である。
【図５】部分的に無線チャネルを使用する、図２のメンバモバイル機器間でデータを安全に通信する方法のブロック図である。
【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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