(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアインターフェイスを経由するデバイスとの直接通信用のキーを取得するために、ユーザ機器（ＵＥ）であって、汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の手順を開始できないＵＥによって実行される方法であって、前記方法が、
ＰｒｏＳｅユーザ中継キー識別子（ＰＲＵＫ  ＩＤ）を含む直接通信要求を前記デバイスに送信することと、
前記ＰＲＵＫ  ＩＤが不明であることを示すエラーメッセージを受信することと、
新しいＰＲＵＫ  ＩＤを送信することに代えて、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子を前記デバイスに送信すること（１０６ｋ）と、
デバイス識別子およびキー生成情報を前記デバイスから受信すること（１０７ｋ）と、
セッション共有キーを少なくとも前記キー生成情報から導出すること（１０８ｋ）と、
直接通信キーを少なくとも前記セッション共有キーおよび前記デバイス識別子から導出すること（１０９ｋ）とを含む、方法。
【請求項２】
前記インターフェイスが近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
検出手順によって前記デバイスを検出すること（１００２ｋ、１３０２ｍ）をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＵＥが、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、前記ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、および前記ＵＥによって生成されたノンスを前記デバイスにさらに送信する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
メッセージ認証コード（ＭＡＣ）であって、前記直接通信キーまたは前記直接通信キーから導出されたキーを使用して前記デバイスにより生成されたＭＡＣを前記デバイス識別子およびキー生成情報と共に受信すること（１０１４ｋ、１３１４ｍ）をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＤＫＳＩ、存続期間、および前記ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストから前記デバイスによって選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズムを、前記ＭＡＣ、デバイス識別子、およびキー生成情報と一緒に受信すること（１０１４ｋ、１３１４ｍ）をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＵＥ識別子を前記デバイスに送信することに先立ち、前記デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求し、それに応じて汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の再ネゴシエーション要求を前記デバイスから受信すること（１００１ｋ、１３０１ｍ）をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ＵＥが、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）との有効な共有秘密を備えていない、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エアインターフェイスを経由するユーザ機器（ＵＥ）であって、汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の手順を開始できないＵＥとの直接通信用のキーを取得するために、デバイスによって実行される方法であって、前記方法が、
ＰｒｏＳｅユーザ中継キー識別子（ＰＲＵＫ  ＩＤ）を含む直接通信要求を受信することと、
前記ＰＲＵＫ  ＩＤが不明であることを示すエラーメッセージを送信することと、
新しいＰＲＵＫ  ＩＤを受信することに代えて、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子を前記ＵＥから受信すること（２０６ｋ）と、
前記ＵＥ識別子および前記デバイスのデバイス識別子を直接通信要素に送信し、前記直接通信キーを前記デバイスに提供するように前記直接通信要素に対して要求すること（２０７ｋ）と、
前記直接通信キーおよびキー生成情報を前記直接通信要素から受信すること（２０８ｋ）と、
前記キー生成情報および前記デバイス識別子を前記ＵＥに送信すること（２０９ｋ）とを含む、方法。
【請求項１０】
前記インターフェイスが近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含み、前記直接通信要素がＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理サーバ、ＰｒｏＳｅキー管理機能のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
直接通信要素識別子、直接キーセット識別子、前記ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、および前記ＵＥによって生成されたノンスを受信すること（１００３ｋ、１３０３ｋ）をさらに含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
ＤＫＳＩ、存続期間、前記ＵＥによってサポートされている前記セキュリティアルゴリズムのリストから前記デバイスによって選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、および前記デバイスによって生成されたノンスを前記ＵＥに送信すること（１０１４ｋ、１３１４ｍ）をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記直接通信キーまたは前記直接通信キーから導出されたキーを使用してメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、前記ＭＡＣを前記キー生成情報および前記デバイス識別子と共に前記ＵＥに送信すること（１０１４ｋ、１３１４ｍ）をさらに含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ機器（ＵＥ）とデバイスの間の直接通信用のキーを確立するための方法に関連する。本発明は、ＵＥ、デバイス、および直接通信要素、ならびにＵＥとデバイスの間の直接通信用のキーを確立するための方法を行うように設定されたコンピュータプログラムにも関連する。
【背景技術】
【０００２】
直接通信は、セルラー通信ネットワークのアクセスネットワークを通過せずに、２つのデバイスの間の無線接続を確立することを含む。直接通信は、ネットワークカバレッジの範囲外にあってもなくてもよい２つのユーザ機器（ＵＥ）の間の通信を確立するために使用されることがあり、または、あるデバイスが別のデバイスのための中継装置として機能できるようにして、ネットワークサービスへのアクセスを、ネットワークカバレッジの範囲外にあるデバイスに提供することがある。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）においては、直接通信は、ＴＳ  ３３．３０３およびその他の規格書に記載されているように、近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）を介して有効化される。以下の説明は、３ＧＰＰ  ＰｒｏＳｅに焦点を合わせているが、その他の直接通信技術に同様に適用できる。
【０００３】
ＰｒｏＳｅは、物理的に近接していて、通信することを望んでいるユーザのネットワーク支援検出を含むＰｒｏＳｅ直接検出、および、ネットワークからの監視を伴うか、または伴わずに、そのようなユーザ間の直接通信が促進されるＰｒｏＳｅ直接通信という２つの主な要素で構成される。ＰｒｏＳｅ直接通信経路は、エボルブドＵＭＴＳ地上波無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）または無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）直接無線技術を使用することがある。
【０００４】
図１に、ＰｒｏＳｅの参照アーキテクチャを示す。この参照アーキテクチャに従って、ＰｒｏＳｅが有効化された２つのＵＥ２が、それらの間の直接通信経路を確立してよい。デバイス間の通信は、ＰＣ５インターフェイスを経由して生じ、各デバイスは、セルラーネットワーク内で、ＰＣ３インターフェイスを経由してＰｒｏＳｅ機能４と通信することができ、ＰＣ１インターフェイスを経由してＰｒｏＳｅアプリケーションサーバ６と通信することができる。ＰｒｏＳｅ直接通信は、ＰｒｏＳｅ「ＵＥ−ネットワーク間中継装置」を含むこともあり、このＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ネットワーク間中継装置に従って、それ自体がＵＥであってよいデバイスが、Ｅ−ＵＴＲＡＮと、Ｅ−ＵＴＲＡＮのカバレッジエリアの範囲外にあるＵＥとの間の中継装置として機能することがある。この配置が図２に示されており、リモートＵＥ２は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ネットワーク間中継装置８とのＰｒｏＳｅ直接通信を介してＥ−ＵＴＲＡＮへのアクセスを取得する。ＰｒｏＳｅ直接通信は、救急サービスおよびその他の公共安全機関のための通信サービスを提供する公共安全通信にとって特に有利である。図２の例は、Ｅ−ＵＴＲＡＮおよびＥＰＣを介して公共安全アプリケーションサーバ１０と通信する、ＰｒｏＳｅが有効化されたリモートＵＥ２を示しており、リモートＵＥ２は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ネットワーク間中継装置８とのＰｒｏＳｅ直接通信を介して、これらのＥ−ＵＴＲＡＮおよびＥＰＣにアクセスすることができる。
【０００５】
ＰｒｏＳｅ直接通信を使用して２つのデバイス間の通信を確保するために、ＰＣ５インターフェイスを経由して通信するときに、共有キーが使用されることがある。標準的な手順は、適切な共有キーを、ＰｒｏＳｅが有効化されたデバイスに事前に設定することである。ただし、有効化されたデバイスが通信を望むすべてのその他のデバイスとのＰｒｏＳｅ直接通信を有効化するように適切な共有キーを事前に設定することは、極めて困難なことがある。ＰｒｏＳｅが有効化された１つのＵＥは、ＰｒｏＳｅが有効化されたひとまとまりの異なるＵＥとの通信を望むことがあり、ネットワーク内の異なるセルをサーブする多くの異なるＵＥ−ネットワーク間中継装置との通信を望むことがある。加えて、通信することを望んでいる、ＰｒｏＳｅが有効化された２つのＵＥまたは１つのＵＥおよびＵＥ−ネットワーク間中継装置は、異なるホームＰＬＭＮによってサーブされることがあり、または１つまたは両方のデバイスが新しいＰＬＭＮ内へローミングすることがあり、共有キーを事前に設定する作業をさらに複雑にする。したがって、ＰｒｏＳｅが有効化された関連するすべてのデバイス内で、望まれることのあるすべての可能な通信経路を有効化するように共有キーを事前に設定することは、極めて複雑な処理である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様によれば、エアインターフェイスを経由するデバイスとの直接通信用のキーを取得するための方法が提供され、ユーザ機器（ＵＥ）によって実行され、この方法は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスに送信し、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求することと、デバイス識別子およびキー生成情報をデバイスから受信することと、セッション共有キーを少なくともキー生成情報から導出することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出することとを含む。
【０００７】
一部の例では、この方法は、Ｅ−ＵＴＲＡＮなどの通信ネットワークのカバレッジの範囲外のＵＥを使用して実施されてよい。
【０００８】
本発明の例によれば、直接通信キーは、セッション共有キーおよびデバイス識別子（例えば、ＵＥ識別子またはその他の適切な識別子を含む）への追加入力を使用して導出されてよい。一部の例では、直接通信キーは、キー導出関数（ＫＤＦ）を使用して導出されてよく、入力パラメータが、直接通信キーを導出するために使用される前に、ハッシュされるか、またはその他の方法で処理されてよい。ＫＤＦは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３３．２２０において規定されたＫＤＦなどの任意の標準関数であってよい。
【０００９】
本発明の例によれば、デバイスは、ＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。本発明の例によれば、インターフェイスは、近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含んでよい。ＰｒｏＳｅインターフェイスは、ＰＣ５インターフェイスを含んでよい。
【００１０】
この方法は、検出手順によってデバイスを検出することを含んでよい。
【００１１】
一部の例では、ＵＥ識別子、デバイス識別子、またはキーの生成の要求のうちの少なくとも１つが、検出手順メッセージに含まれる。
【００１２】
一実施形態では、ＵＥは、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスをデバイスにさらに送信する。
【００１３】
別の実施形態では、この方法は、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）をデバイス識別子およびキー生成情報と共に受信することを含み、このＭＡＣは、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して生成される。
【００１４】
さらに別の実施形態では、この方法は、ＤＫＳＩ、存続期間、デバイスによってセキュリティアルゴリズムのリストから選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記セキュリティアルゴリズムのリストを、ＭＡＣ、デバイス識別子、およびキー生成情報と一緒に受信することを含む。
【００１５】
１つの例では、この方法は、ＵＥが直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをデバイスに送信することを含む。
【００１６】
別の例では、この方法は、導出された直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーとＭＡＣを照らし合わせてチェックすることと、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して確認ＭＡＣを生成することと、確認メッセージと共に確認ＭＡＣを送信することとを含み、チェックが成功した場合、確認メッセージは、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことをさらに示す。
【００１７】
一実施形態では、この方法は、先行するステップとして、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求し、それに応じて汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の再ネゴシエーション要求をデバイスから受信することを含む。
【００１８】
ＵＥは、汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の手順を開始できないことがある。ＵＥは、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）との有効な共有秘密を備えていないことがある。
【００１９】
この方法は、先行するステップとして、一時キーをデバイスに送信し、それに応じて新しい一時キーの要求を受信し、その後、新しい一時キーの代わりにＵＥ識別子を送信することを含んでよい。
【００２０】
別の実施形態では、この方法は、先行するステップとして、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを直接通信要素から受信することを含む。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、エアインターフェイスを経由するユーザ機器（ＵＥ）との直接通信用のキーを取得するための方法が提供され、デバイスによって実行され、この方法は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、および直接通信キーを取得するための要求をＵＥから受信することと、ＵＥ識別子およびデバイスのデバイス識別子を直接通信要素に送信し、直接通信キーをデバイスに提供するように直接通信要素に対して要求することと、直接通信キーおよびキー生成情報を直接通信要素から受信することと、キー生成情報およびデバイス識別子をＵＥに送信することとを含む。
【００２２】
本発明の例によれば、デバイスは、ＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。
【００２３】
本発明の例によれば、直接通信要素は、サーバ上またはその他の処理要素上でホストされる機能要素であってよい。
【００２４】
一実施形態では、インターフェイスが近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含み、直接通信要素がＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理サーバ、ＰｒｏＳｅキー管理機能のうちの少なくとも１つを含む。
【００２５】
一実施形態では、この方法は、検出手順によってＵＥを検出することをさらに含む。
【００２６】
１つの例では、ＵＥ識別子、デバイス識別子、およびキーの生成の要求のうちの少なくとも１つが、検出手順メッセージに含まれる。
【００２７】
１つの例では、この方法は、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスを受信することをさらに含む。
【００２８】
一実施形態では、この方法は、ＤＫＳＩ、存続期間、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストからデバイスによって選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記アルゴリズムのリスト、およびデバイスによって生成されたノンスをＵＥに送信することを含む。
【００２９】
別の例では、この方法は、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用してメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ＭＡＣをキー生成情報およびデバイス識別子と共にＵＥに送信することをさらに含む。
【００３０】
一実施形態では、この方法は、ＵＥが直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをＵＥから受信することを含む。
【００３１】
１つの例では、この確認メッセージは、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことをさらに示す。
【００３２】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれる場合、直接通信要素は、第１の通信ネットワーク内の第１の部分要素および第２の通信ネットワーク内の第２の部分要素を含んでよい。一部の例では、第１の部分要素は、ＵＥのホームＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳであってよく、第２の部分要素は、デバイスのホームＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳであってよい。通信ネットワークに含まれているＵＥまたはデバイスは、例えば、通信ネットワークに加入しているＵＥまたはデバイスを含んでよい。
【００３３】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれる場合、直接通信要素に送信すること、および直接通信要素から受信することは、第２の通信ネットワークに含まれた第２の部分要素に送信すること、および第２の通信ネットワークに含まれた第２の部分要素から受信することを含んでよい。
【００３４】
本発明の別の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）とデバイスの間のインターフェイスを経由する直接通信用のキーを確立するための方法が提供され、直接通信要素によって実行され、この方法は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、デバイス識別子、およびデバイスへの直接通信キーの提供の要求をデバイスから受信することと、ＵＥをＵＥ識別子から識別することと、キー生成情報およびセッション共有キーに関する要求をブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）に送信し、前記キー生成情報およびセッション共有キーをＢＳＦから受信することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出することと、直接通信キーおよびキー生成情報をデバイスに送信することとを含む。
【００３５】
一部の例では、ＵＥに関連付けられたＢＳＦは、ＵＥと同じ通信ネットワーク（例えば、同じＰＬＭＮ）に含まれているＢＳＦであってよい。
【００３６】
本発明の例によれば、デバイスは、ＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。
【００３７】
本発明の例によれば、直接通信キーは、セッション共有キーおよびデバイス識別子（例えば、ＵＥ識別子またはその他の適切な識別子を含む）への追加入力を使用して導出されてよい。一部の例では、直接通信キーは、キー導出関数（ＫＤＦ）を使用して導出されてよく、入力パラメータが、直接通信キーを導出するために使用される前に、ハッシュされるか、またはその他の方法で処理されてよい。ＫＤＦは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３３．２２０において規定されたＫＤＦなどの任意の標準関数であってよい。
【００３８】
本発明の例によれば、直接通信要素は、サーバ上またはその他の処理要素上でホストされる機能要素であってよい。
【００３９】
一実施形態では、この方法は、識別されたＵＥをパブリックＵＥ識別子にマッピングし、パブリックＵＥ識別子をＢＳＦに送信することをさらに含む。
【００４０】
一実施形態では、インターフェイスが近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含み、直接通信要素がＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理機能、またはＰｒｏＳｅキー管理サーバのうちの少なくとも１つを含む。
【００４１】
別の実施形態では、この方法は、デバイスまたはＵＥのうちの少なくとも１つが直接通信の確立を許可されていることをチェックすることをさらに含む。
【００４２】
１つの例では、この方法は、先行するステップとして、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを生成し、ＵＥに提供することをさらに含む。
【００４３】
前述の方法のいずれかにおいて、デバイスは、ＵＥまたはＵＥ−ネットワーク間中継装置のうちの少なくとも１つを含んでよい。キー生成情報は、汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を含んでよい。
【００４４】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれる場合、直接通信要素は、第１の通信ネットワーク内の第１の部分要素および第２の通信ネットワーク内の第２の部分要素を含んでよい。一部の例では、第１の部分要素は、ＵＥのホームＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳであってよく、第２の部分要素は、デバイスのホームＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳであってよい。
【００４５】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれている場合、デバイスまたはＵＥのうちの少なくとも１つが直接通信の確立を許可されていることをチェックすることが、ＵＥが第１の部分要素における直接通信の確立を許可されていることをチェックすることと、デバイスが第２の部分要素における直接通信の確立を許可されていることをチェックすることとを含んでよい。
【００４６】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれる場合、ＢＳＦまたはデバイスのうちの少なくとも１つに送信すること、およびＢＳＦまたはデバイスのうちの少なくとも１つから受信することは、第１または第２の部分要素のうちの一方の部分要素を介して、第１または第２の部分要素のうちの他方に送信すること、および第１または第２の部分要素のうちの他方から受信することを含んでよい。一部の例では、部分要素が、異なるＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能を備え、部分要素間の通信がＰＣ６インターフェイスを経由してよい。
【００４７】
本発明の例によれば、ＵＥが第１の通信ネットワークに含まれ、デバイスが第２の通信ネットワークに含まれる場合、ＢＳＦに送信すること、およびＢＳＦから受信することは、第１の部分要素で送信および受信することを含んでよく、直接通信キーを導出することは、第２の部分要素で直接通信キーを導出することを含んでよい。
【００４８】
本発明の態様によれば、インターフェイスを経由するユーザ機器（ＵＥ）とデバイスの間の直接通信を確保するためのシステムが提供され、このシステムは、ＵＥ、デバイス、および直接通信要素を備え、このＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスを介して直接通信要素に送信するための手段を備え、直接通信要素は、ＵＥ識別子を使用してＵＥを識別することと、セッション共有キーおよび汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を取得することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーから導出することと、直接通信キーおよびＧＰＩをデバイスに送信することとを行うための手段を備え、デバイスがＧＰＩをＵＥに送信するための手段を備え、ＵＥが、セッション共有キーを少なくともＧＰＩから導出するため、および直接通信キーをセッション共有キーから導出するための手段を備える。
【００４９】
一実施形態では、直接通信要素およびＵＥは、直接通信キーをセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出するように設定される。
【００５０】
本発明の１つの態様によれば、エアインターフェイスを経由するデバイスとの直接通信用のキーを取得するためのユーザ機器（ＵＥ）が提供され、このＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスに送信し、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求するための通信手段を備え、通信手段は、デバイス識別子およびキー生成情報をデバイスから受信するための手段と、セッション共有キーを少なくともキー生成情報から導出するため、および直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出するためのキー手段とをさらに備える。
【００５１】
本発明の別の態様によれば、エアインターフェイスを経由するユーザ機器（ＵＥ）との直接通信用のキーを取得するためのデバイスが提供され、このデバイスは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、および直接通信キーを取得するための要求をＵＥから受信することと、ＵＥ識別子およびデバイスのデバイス識別子を直接通信要素に送信し、直接通信キーをデバイスに提供するように直接通信要素に対して要求することと、直接通信キーおよびキー生成情報を直接通信要素から受信することと、キー生成情報およびデバイス識別子をＵＥに送信することとを行うための通信手段を備える。
【００５２】
本発明のさらに別の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）とデバイスの間のインターフェイスを経由する直接通信用のキーを確立するための直接通信要素が提供され、この直接通信要素は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、デバイス識別子、およびデバイスへの直接通信キーの提供の要求をデバイスから受信するための通信手段と、ＵＥをＵＥ識別子から識別するための許可手段とを備え、通信手段は、キー生成情報およびセッション共有キーに関する要求をブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）に送信し、前記キー生成情報およびセッション共有キーをＢＳＦから受信するための手段と、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出することと、直接通信キーおよびキー生成情報をデバイスに送信することとを行うためのキー手段とをさらに備える。
【００５３】
本発明の別の態様によれば、インターフェイスを経由するデバイスとの直接通信用のキーを取得するためのユーザ機器（ＵＥ）が提供され、このＵＥはプロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、遂行された場合に、ＵＥに、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスに送信し、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求することと、デバイス識別子およびキー生成情報をデバイスから受信することと、セッション共有キーを少なくともキー生成情報から導出することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出することとを行わせるための方法を行わせる命令を含む。
【００５４】
一実施形態では、このメモリは、遂行された場合に、ＵＥに、本発明の態様による方法を行わせる命令をさらに含む。
【００５５】
本発明のさらに別の態様によれば、インターフェイスを経由するユーザ機器（ＵＥ）との直接通信用のキーを取得するように設定されたデバイスが提供され、このデバイスはプロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、遂行された場合に、デバイスに、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、および直接通信キーを取得するための要求をＵＥから受信することと、ＵＥ識別子およびデバイスのデバイス識別子を直接通信要素に送信し、直接通信キーをデバイスに提供するように直接通信要素に対して要求することと、直接通信キーおよびキー生成情報を直接通信要素から受信することと、キー生成情報およびデバイス識別子をＵＥに送信することとを行わせる命令を含む。
【００５６】
一実施形態では、このメモリは、遂行された場合に、デバイスに、本発明の態様による方法を行わせる命令をさらに含む。
【００５７】
本発明のさらに別の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）とデバイスの間のインターフェイスを経由する直接通信用のキーを確立するように設定された直接通信要素が提供され、この直接通信要素はプロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、遂行された場合に、直接通信要素に、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、デバイス識別子、およびデバイスへの直接通信キーの提供の要求をデバイスから受信することと、ＵＥをＵＥ識別子から識別することと、キー生成情報およびセッション共有キーに関する要求をブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）に送信し、前記キー生成情報およびセッション共有キーをＢＳＦから受信することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出することと、直接通信キーおよびキー生成情報をデバイスに送信することとを行わせる命令を含む。
【００５８】
一実施形態では、このメモリは、遂行された場合に、デバイスに、本発明の態様による方法を行わせる命令をさらに含む。
【００５９】
本発明の別の態様によれば、コンピュータ上で実践された場合に、コンピュータに、本発明の態様による方法を行わせるコンピュータプログラムが提供される。
【００６０】
本発明のさらに別の態様によれば、可読ストレージ媒体、およびコンピュータ可読ストレージに格納された、本発明の前述の態様に従うコンピュータプログラムを備えるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００６１】
本発明をよく理解するため、および本発明が成し遂げられ得る方法をさらに明瞭に示すために、ここで例として、以下の図面に対して参照が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）のアーキテクチャを表す概略図である。
【図２】ＵＥ−ネットワーク間中継装置を含むＰｒｏＳｅを表す図である。
【図３】汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）を表す概略図である。
【図４】汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）プッシュを表す概略図である。
【図５】図１１〜１３の方法を実施するためのアーキテクチャ例を表す図である。
【図６】ＰｒｏＳｅを経由して図１１〜１３の方法を実施するためのアーキテクチャ例を表す図である。
【図７】ＰｒｏＳｅを経由した図１１〜１３の方法の実装例を示すメッセージフローである。
【図８】ＰｒｏＳｅを経由して図１１〜１３の方法を実施するための別のアーキテクチャ例を表す図であり、ＵＥおよびデバイスが異なる通信ネットワークに含まれている。
【図９】図１１〜１３の方法を実施するための別のアーキテクチャ例を表す図であり、ＵＥおよびデバイスが異なる通信ネットワークに含まれている。
【図１０】ＰｒｏＳｅを経由した図１１〜１３の方法の実装例を示すメッセージフローである。
【図１１】インターフェイスを経由するデバイスとの直接通信用のキーを取得するためにＵＥによって実行される方法における処理ステップを示すフローチャートである。
【図１２】インターフェイスを経由するＵＥとの直接通信用のキーを取得するためにデバイスによって実行される方法における処理ステップを示すフローチャートである。
【図１３】ＵＥとデバイスの間のインターフェイスを経由する直接通信用のキーを確立するために直接通信要素によって実行される方法における処理ステップを示すフローチャートである。
【図１４】図１１〜１３の方法の実装例を示すメッセージフローである。
【図１５】ＵＥを示すブロック図である。
【図１６】デバイスを示すブロック図である。
【図１７】直接通信要素を示すブロック図である。
【図１８】ＵＥの別の例を示すブロック図である。
【図１９】デバイスの別の例を示すブロック図である。
【図２０】直接通信要素の別の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
導入部において説明されたように、すべての関連するＰｒｏＳｅが有効化されたデバイスにおいて共有キーを事前に設定する必要性をなくし、望ましいことがあるすべての可能な通信経路を有効化するために、特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０５０８６４号において、汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の手順を使用して共有キーを確立することが提案されている。しかし、そのような手順では、ＰｒｏＳｅが有効化されたＵＥは、少なくとも初期ブートストラップ手順を実行するために、Ｅ−ＵＴＲＡＮのカバレッジ内に存在する必要があり、その後、ＵＥは、ネットワークカバレッジの範囲外に移動してよい。ＰｒｏＳｅが有効化されたＵＥがＥ−ＵＴＲＡＮのカバレッジ内に存在しないか、またはＵＥがＥ−ＵＴＲＡＮのカバレッジ内に存在するときにブートストラップ手順を実行できない場合、共有キーを事前に設定することが、前述された関連する課題を伴って、依然として唯一の選択肢である。
【００６４】
そのため、前述された課題のうちの１つまたは複数に少なくとも部分的に対処する方法、装置、およびコンピュータ可読媒体を提供することが、本発明の目標である。したがって、本発明の実施形態は、ＵＥが有効な共有秘密を持っておらず、かつ／またはＧＢＡの手順を使用できないときに、ＵＥと、それ自体がＵＥであってよいか、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置であってよいデバイスとの間の通信を確保するための直接通信キーを確立できるようにする。これは、３ＧＰＰネットワーク内で汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）プッシュの手順を使用して実現されてよい。
【００６５】
本発明の態様が説明される前に、まずＧＢＡおよびＧＢＡプッシュが説明される。
【００６６】
ここで図３を参照すると、この図はＧＢＡの参照アーキテクチャを示している。ＧＢＡは、ネットワークオペレータによって管理される認証情報（アプリケーションのセキュリティ用のキーを提供するためのデバイスのＵＩＣＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄ）内の３ＧＰＰ認証と鍵合意（ＡＫＡ）認証情報など）を使用するフレームワークである。ＧＢＡの参照アーキテクチャは、ＵＥ２０、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）１２、ネットワークアプリケーション機能（ＮＡＦ）１４、ホーム加入サーバ（ＨＳＳ）１６、加入者位置機能（ＳＬＦ）１８を備える。参照点Ｕｂを介したＢＳＦ１２とＵＥ２０の間の交換は、ＢＳＦ１２とＵＥ２０の両方におけるキー材料Ｋｓの確立を可能にする。その後、ＢＳＦ１２およびＵＥ２０は、それぞれ独立してＮＡＦ固有のキー（例えば、Ｋｓ＿ＮＡＦ）を生成してよく、このキーは、ＵＥ２０とＮＡＦ１４の間で参照点Ｕａを確保するために使用される。キー材料Ｋｓ、ＵＥ２０のＩＭＰＩ、およびＮＡＦ１４の識別を含む入力と共にキー導出関数（ＫＤＦ）を使用して、Ｋｓ＿ＮＡＦが生成される。ＢＳＦ１２は、ＵＥに、交換に対応するブートストラップトランザクション識別子（Ｂ−ＴＩＤ）およびキー材料Ｋｓの存続期間を供給する。その後、ＵＥ２０は、Ｂ−ＴＩＤをＮＡＦ１４に供給してよく、ＮＡＦ１４がＢ−ＴＩＤに対応するキーをＢＳＦ１２に対して要求できるようにする。要求に応答して、ＢＳＦ１２はＫｓ＿ＮＡＦをＮＡＦ１４に供給する。つまり、ＵＥ２０およびＮＡＦ１４は、Ｋｓ＿ＮＡＦを使用して参照点Ｕａを介して安全に通信し得る。
【００６７】
図４は、ＧＢＡプッシュの参照アーキテクチャを示している。ＧＢＡプッシュは、上およびＴＳ  ３３．２２０で説明されているようにＧＢＡに密接に関連しているが、ネットワークアプリケーション機能（ＮＡＦ）とＵＥの間でセキュリティをブートストラップするためのメカニズムであり、ブートストラップを開始するためにネットワーク内でＵＥがブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）に接触する必要がないという点で、ＧＢＡとは異なっている。図４を参照すると、図３と同じ特徴を参照する場合、同じ参照番号が維持されており、この参照アーキテクチャは、ＵＥ２０、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）１２、ネットワークアプリケーション機能（ＮＡＦ）１４、ホーム加入サーバ（ＨＳＳ）１６、および加入者位置機能（ＳＬＦ）１８を備えている。プッシュサービスに登録されたＵＥ２０との安全な通信を確立しようとしているＮＡＦ１４は、セッション共有キーを確立するために必要な情報をＢＳＦ１２に対して要求する。この情報は、ＧＢＡプッシュ情報（ＧＰＩ）して知られ、セッション共有キーと一緒に、ＢＳＦ１２によってＺｐｎ参照点を経由してＮＡＦ１４に提供される。ＮＡＦ１４は、セッション共有キーを格納し、ＧＰＩをＵｐａ参照点を経由してＵＥ２０に転送する。次に、ＵＥ２０は、ＧＰＩを処理してセッション共有キーを取得する。その後、ＵＥ２０およびＮＡＦ１４は両方とも、Ｕａ参照点を経由する安全な通信に使用されてよいセッション共有キーを保持する。
【００６８】
本発明の態様について説明する。前述された実施形態と同様に、本発明のこの態様も、ＵＥとデバイスの間で共有キーを確立するために、ＮＡＦにおいて機能が拡張されたＧＢＡプッシュの参照アーキテクチャを採用し、このキーは、ＰｒｏＳｅ  ＰＣ５インターフェイスなどの直接通信インターフェイスを経由して使用されてよい。この場合、ＧＢＡプッシュは、ＵＥが共有キーを確立するための有効な共有秘密を持っておらず、ＵＥが有効な共有秘密をＢＳＦから取り出すためにＧＢＡを使用できない場合に、フォールバックオプションとして使用されてよい。ＧＢＡを使用できない場合の例は、ＵＥがネットワークカバレッジの範囲外にある場合であることがある。ただし、この態様は、ここで説明されるように、ＧＢＡの手順よりも好ましいオプションとして採用されてもよい。
【００６９】
つまり、この実施形態では、ＵＥはそのＢＳＦを使用してＧＢＡを前もって実践していてもいなくてもよいが、ＧＢＡを実践したかどうかにかかわらず、ＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを使用してＧＢＡプッシュを開始する。これは、ＵＥがまずデバイスに接触し、その識別番号を、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードの形態で示すことによって実現される。次に、デバイスは直接通信要素に接触し、この直接通信要素は、ＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理機能（ＫＭＦ）、またはＰｒｏＳｅキー管理サーバ（ＫＭＳ）であってよく、その後、ＧＢＡプッシュの目的でＮＡＦとして機能する。デバイスは、ＵＥから受信されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードおよびそれ自体の識別番号をＮＡＦに示す。ＮＡＦは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードに基づいてＵＥを識別し、その後、必要に応じて、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを適切なパブリックユーザ識別番号に変換またはマッピングする。次に、ＮＡＦは、ＵＥのホームＰＬＭＮ内のＢＳＦに接触して、ＵＥ識別番号に対応するＧＰＩおよびセッション共有キー（Ｋｓ＿ＮＡＦ、Ｋｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦ、またはＫｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦであってよいＮＡＦキー）をＢＳＦから取り出す。次に、ＮＡＦは直接通信キーＫ＿ＤＣ（ＰｒｏＳｅ直接キー）をＮＡＦキーから導出し、直接通信キーＫ＿ＤＣおよびＧＰＩの両方をデバイスにプロビジョニングする。
【００７０】
その後、デバイスはＧＰＩおよびそれ自体の識別番号をＵＥに送信する。ＵＥは、ＧＰＩを処理してセッション共有キー（ＮＡＦ固有のキー）を取得し、このセッション共有キーは、例えば、Ｋｓ＿ＮＡＦ、Ｋｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦ、またはＫｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦであってよい。次に、ＵＥは、ＮＡＦと同じ方法で直接通信キーＫ＿ＤＣ（ＰｒｏＳｅ直接キー）を導出する。その後、直接通信キーＫ＿ＤＣは、ＵＥとデバイスの間のＰｒｏＳｅ  ＰＣ５インターフェイスなどの直接通信インターフェイスで使用するために、ＵＥおよびデバイスの両方において使用可能になる。
【００７１】
上の実施形態では、ＵＥがＧＢＡの手順を実践できず、有効なＢ−ＴＩＤを持っていないので、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのいずれかをＵＥ識別子としてデバイスに送信するということがある。あるいは、ＵＥが、直接通信キーを確立しようとすることに応答してブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信したが、ＧＢＡの手順を再度実践できないので、代わりにＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを送信してＵＥ自体を明示するということがある。
【００７２】
ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、およびＰｒｏＳｅ制限コードは、ＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＦ、またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳによって、ＰｒｏＳｅが有効化されたＵＥそれぞれに割り当てられる。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、およびＰｒｏＳｅ制限コードは、ＴＳ  ２３．３０３において説明されている。ただし、それらについて、ここで簡単に説明する。
【００７３】
ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤは、ＰｒｏＳｅ直接通信のためにＵＥが送信するすべてのパケットにおいてソースレイヤ２ＩＤとして使用されるリンクレイヤ識別子である。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤは、ＴＳ３３．３０３において規定されているように、ＰｒｏＳｅキー管理機能（ＫＭＳおよびＰｒｏＳｅ機能を含む）によって割り当てられる。ＰｒｏＳｅキー管理機能は、グループ用の１対多ＰｒｏＳｅ直接通信という状況において、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤが一意であることを保証する。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤは必ずしも全体的に一意ではないので、ＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤの衝突が発生した場合に、その衝突を処理するように準備されるべきである。
【００７４】
ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤは、中継装置の識別子であり、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＦによっても割り当てられる。ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤは、直接通信に使用されるリンクレイヤ識別子であり、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ネットワーク間中継装置が確立した公衆データネットワーク接続に関連付けられる。
【００７５】
ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ（ＰＤＵＩＤ）は、制限された直接検出サービスのために、ＨＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能（ＫＭＳおよびＫＭＦを含む）によってＵＥに割り当てられる一時的識別子である。ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤは、ＰＬＭＮ  ＩＤ、およびＨＰＬＭＮ内のＵＥを一意に識別する一時的識別子を含む。
【００７６】
ＰｒｏＳｅアプリケーションコードは、ＰｒｏＳｅアプリケーションＩＤに関連付けられ、検出手順、特にオープン検出において使用される（ＰｒｏＳｅアプリケーションＩＤは、ＰｒｏＳｅ直接検出に使用される識別番号であり、ＰｒｏＳｅが有効化されたＵＥのアプリケーションに関連する情報を識別する）。
【００７７】
ＰｒｏＳｅ制限コードは、制限された直接検出のために、ＨＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能（ＫＭＳおよびＫＭＦを含む）によって割り当てられ、ＰｒｏＳｅ制限コードを割り当てるＰｒｏＳｅ機能のポリシーに基づいて、１つまたは複数の制限されたＰｒｏＳｅアプリケーションユーザＩＤに関連付けられる。
【００７８】
ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、およびＰｒｏＳｅ制限コードは、本明細書ではＰｒｏＳｅ  ＩＤとして参照されることもある。これらの識別子は、ＰｒｏＳｅ機能によって割り当てられるので、ＵＥにおいてハードウェアの一部を形成しない。
【００７９】
ＩＭＳＩは、セルラーネットワークのユーザを識別するために使用され、すべてのセルラーネットワークに関連付けられる一意の識別である。ＩＭＳＩは、ＵＥ、ＵＥのホーム無線ネットワーク、およびホーム無線ネットワークの本国を一意に識別する。ＩＭＳＩは６４ビットフィールドとして格納され、電話機によってネットワークに送信される。
【００８０】
ＭＳＩＳＤＮは、携帯電話ネットワーク内の加入を一意に識別する番号である。
【００８１】
上記と同様に、直接通信キーのプロビジョニングに関与するＮＡＦは、３ＧＰＰオペレータまたは第三者のオペレータ（例えば、ＢＳＦを実践している３ＧＰＰオペレータと契約を結んでいる国家安全保障組織または公共安全組織）によって操作されてよい。ＵＥが通信するデバイスは、１対１通信用の別のＵＥであってよく、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置であってよい。
【００８２】
図１１、１２、および１３は、ＵＥ、デバイス、および直接通信要素それぞれにおいて実行される、本発明の態様に従う方法を示している。以下では、各実体での挙動が図１１、１２、および１３を参照して説明される。
【００８３】
図１１は、デバイスとの直接通信用のキーを取得するためにＵＥで行われる方法１００ｋのステップを示しており、このデバイスは別のＵＥであってよく、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置であってよい。図１１を参照すると、第１のステップ１０６ｋで、ＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスに送信する。次のステップ（１０７ｋ）で、ＵＥはデバイス識別子およびキー生成情報をデバイスから受信する。キー生成情報は、例えば、ＧＢＡプッシュ情報（ＧＰＩ）であってよい。次にＵＥは、ステップ１０８ｋで、セッション共有キーを少なくともキー生成情報から導出し、ステップ１０９ｋで、直接通信キーＫ＿ＤＣを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出する。
【００８４】
ここで、方法１００のオプションのステップについて説明する。この方法は、検出手順によってデバイスを検出することを含んでよい。ＵＥ識別子、デバイス識別子、またはキーの生成の要求のうちの少なくとも１つが、検出手順メッセージに含まれてよい。ＵＥは、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスをデバイスにさらに送信してよい。ＵＥは、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）をデバイス識別子およびキー生成情報と共に受信してよく、このＭＡＣは、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して生成される。ＵＥは、ＤＫＳＩ、存続期間、デバイスによってセキュリティアルゴリズムのリストから選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記セキュリティアルゴリズムのリストを、ＭＡＣ、デバイス識別子、およびキー生成情報と一緒に受信してもよい。ＵＥは、ＵＥが直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをデバイスに送信してもよい。ＵＥは、導出された直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーとＭＡＣを照らし合わせてチェックすることと、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して確認ＭＡＣを生成することと、確認メッセージと共に確認ＭＡＣを送信することとを行ってもよく、チェックが成功した場合、確認メッセージは、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことをさらに示す。
【００８５】
この方法は、先行するステップとして、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求し、それに応じて汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の再ネゴシエーション要求をデバイスから受信することをさらに含んでよい。この方法は、先行するステップとして、一時キーをデバイスに送信し、それに応じて新しい一時キーの要求を受信し、その後、新しい一時キーの代わりにＵＥ識別子を送信することを含んでもよい。別の先行するステップにおいて、この方法は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを直接通信要素から受信することを含んでよい。
【００８６】
インターフェイスは、近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含んでよい。ＵＥは、汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の手順を開始できないことがある。さらに、ＵＥは、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）との有効な共有秘密を備えていないことがある。
【００８７】
図１２は、ＵＥとの直接通信用のキーを取得するためにデバイスによって実行される方法２００ｋにおけるステップを示している。デバイスは、ＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。図１２を参照すると、第１のステップ２０６ｋで、デバイスは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、およびデバイスとの直接通信用のキーの生成の要求を受信する。次にデバイスは、ステップ２０７ｋで、ＵＥ識別子およびデバイスの識別子を直接通信要素に送信し、直接通信キーをデバイスに提供するように直接通信要素に対して要求する。直接通信要素は、例えば、ＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳまたはＰｒｏＳｅ  ＫＭＦであってよい。ステップ２０８ｋで、デバイスは直接通信キーおよびキー生成情報を直接通信要素から受信する。最後に、ステップ２０９ｋで、デバイスはキー生成情報およびデバイス識別子をＵＥに送信する。
【００８８】
本発明の態様による方法では、インターフェイスが近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含み、直接通信要素がＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理サーバ、ＰｒｏＳｅキー管理機能のうちの少なくとも１つを含む。
【００８９】
ここで、方法２００ｋのオプションのステップについて説明する。この方法は、検出手順によってＵＥを検出することをさらに含んでよい。ＵＥ識別子、デバイス識別子、およびキーの生成の要求のうちの少なくとも１つが、検出手順メッセージに含まれてよい。デバイスは、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスを受信してよい。デバイスは、ＤＫＳＩ、存続期間、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストからデバイスによって選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記アルゴリズムのリスト、およびデバイスによって生成されたノンスをＵＥに送信してもよい。この方法は、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用してメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ＭＡＣをキー生成情報およびデバイス識別子と共にＵＥに送信することをさらに含んでよい。デバイスは、ＵＥが直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをＵＥから受信してもよい。この確認メッセージは、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことを示してよい。
【００９０】
図１３は、ＵＥとデバイスの間のインターフェイスを経由する直接通信用のキーを確立するために直接通信要素（ＤＣＥ）によって実行される方法３００ｋにおけるステップを示している。ＤＣＥはＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳまたはＰｒｏＳｅ  ＫＭＦであってよく、デバイスはＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。図１３を参照すると、第１のステップ３０６ｋで、ＤＣＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、デバイスの識別子、およびデバイスへの直接通信キーの提供の要求をデバイスから受信する。ステップ３０８ｋで、ＤＣＥはＵＥをＵＥ識別子から識別する。次に、ＤＣＥは、キー生成情報およびセッション共有キーをブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）からフェッチする（ステップ３０９ｋ）。次のステップ（３１０ｋ）で、ＤＣＥは直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出する。次に最後のステップ（３１１ｋ）で、ＤＣＥは直接通信キーおよびキー生成情報をデバイスに送信する。
【００９１】
ここで、方法３００ｋのオプションの特徴について説明する。この方法は、識別されたＵＥをパブリックＵＥ識別子にマッピングし、パブリックＵＥ識別子をＢＳＦに送信することをさらに含んでよい。この方法は、デバイスまたはＵＥのうちの少なくとも１つが直接通信の確立を許可されていることをチェックすることをさらに含んでもよい。この方法は、先行するステップとして、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを生成し、ＵＥに提供することを含んでよい。
【００９２】
インターフェイスは近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含んでよく、直接通信要素はＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理機能、またはＰｒｏＳｅキー管理サーバのうちの少なくとも１つを含む。
【００９３】
方法１００ｋ、２００ｋ、および３００ｋのいずれかにおいて、デバイスは、ＵＥまたはＵＥ−ネットワーク間中継装置のうちの少なくとも１つを含む。キー生成情報は、汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を含んでよい。
【００９４】
方法１００ｋに従ってＵＥにおいて実行され、方法３００ｋに従ってＤＣＥにおいて実行される直接通信キーを導出するステップは、一連の異なる方法で実現されてよい。一部の例では、直接通信キーはキー導出関数（ＫＤＦ）を使用して導出されてよく、キー導出関数（ＫＤＦ）は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３３．２２０において規定されたＫＤＦなどの任意の標準関数であってよい。前述されたセッション共有キーおよびデバイスＩＤへの追加パラメータがＫＤＦに入力されてよい。追加入力パラメータの例は、Ｂ−ＴＩＤ、ＮＡＦ−ＩＤ、ＫＭＳ−ＩＤ、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ＩＤ、ＣＫ｜｜ＩＫ、およびその他の入力を含む。入力パラメータの順序は、変化してもよい。一部の例では、追加パラメータの選定および追加パラメータの順序における変化によって、さらに安全な生成機能が得られることがある。加えて、入力パラメータは、直接通信キーを導出するためにＫＤＦに入力される前に、変換されるか、ハッシュされるか、またはその他の方法で処理されてよい。例えば、Ｋｓ＿ＮＡＦは、別の（または同じ）キー導出関数によって最初に演算処理されることによって変換されて、その結果がＫＤＦに入力さることが可能であり、または別の文字列が入力として使用されることが可能である。以下の説明では、直接通信キーの導出への参照は、追加入力およびＫＤＦに関して上で開示されたオプションを含む。
【００９５】
前述された方法１００ｋ、２００ｋ、３００ｋは、インターフェイスを経由するＵＥとデバイスの間の直接通信を確保するために、連携してシステムを形成する要素によって実行されてよい。そのようなシステムは、ＵＥ２０ｋ、デバイス３０ｋ、および直接通信要素（ＤＣＥ）４０ｋを備える。ＵＥは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、または移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）を含むＵＥ識別子をデバイスを介して直接通信要素に送信するための手段を備える。直接通信要素は、ＵＥ識別子を使用してＵＥを識別することと、セッション共有キーおよび汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を取得することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーから導出することと、直接通信キーおよびＧＰＩをデバイスに送信することとを行うための手段を備える。デバイスは、ＧＰＩをＵＥに送信するための手段を備え、ＵＥは、セッション共有キーを少なくともＧＰＩから導出するため、および直接通信キーをセッション共有キーから導出するための手段を備える。
【００９６】
以下の説明では、３ＧＰＰネットワークによってサポートされているＰｒｏＳｅ通信を参照して、本発明の例をさらに示す。ただし、本発明がその他の直接通信技術に同様に適用可能であることが理解されるであろう。
【００９７】
前述されたように、本発明の態様は、ＰＣ５インターフェイスを経由してＵＥおよびデバイスによる使用のための共有キーを確立することに特に適している。これは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードをＵＥ識別子として使用して実現される。また、これは、ＧＢＡを使用できない場合（例えば、ＵＥがネットワークカバレッジの範囲外にある場合）に採用されてよい。ただし、ＵＥが、別のＵＥとの１対１通信の確保を望むか、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置として機能しているデバイスを介したＥ−ＵＴＲＡＮアクセスの確保を望む、ネットワークカバレッジの範囲外にあるリモートＵＥに限定されなくてよいということが理解されるべきである。本発明は、ネットワークカバレッジ内に存在するが、何らかのその他の理由のためにＧＢＡの手順を使用できないか、またはＧＢＡよりもＧＢＡプッシュが好ましいＵＥによる使用のための共有キーを確立するために適用されてもよい。
【００９８】
上でも説明されたように、方法２００ｋが実行されるデバイスは、ＵＥ、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノードであってよい。さらに、本明細書におけるネットワークカバレッジの範囲外にあるリモートＵＥへの任意の参照は、専用ＵＥ−ネットワーク間中継装置だけでなく、ＵＥ−ネットワーク間中継装置として機能し得る直接通信が有効化されたＵＥとも通信するために、直接通信プロトコルを使用してよい。したがって、ＵＥ−ネットワーク間中継装置の形態でのデバイスが、説明の目的で以下の例において説明されているが、本発明の態様が、ＵＥとその他の形態のデバイス（例えば、第２のＵＥの形態でのデバイス）との間のキーの確立に使用するために適用可能であるということが理解されるであろう。いずれの場合においても、ＵＥとデバイスの両方がＵＩＣＣを備えており、ＰｒｏＳｅに対して有効化されていると仮定される。
【００９９】
デバイスの性質にかかわらず、ＵＥおよびデバイスが同じホームＰＬＭＮに属することがあるか、または異なるホームＰＬＭＮに属することがあるという可能性がある。本発明に従う方法の適用例が、これらの両方のシナリオに関して下で説明される。以下の適用例では、前述された機能を実現するために前述された方法１００ｋ、２００ｋ、３００ｋのステップが実装され得る、異なる方法について説明する。
【０１００】
例（ｉｉｉ）同じＨＰＬＭＮ内のＵＥおよびデバイス
前述したように、この例のＧＢＡプッシュおよびＰｒｏＳｅアーキテクチャが、図５および６に示されている。この例によれば、リモートＵＥ２０ｋとして参照されているＵＥおよび中継装置３０ｋとして参照されているデバイスは、両方とも同じホームＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ）に属している。この例では、デバイスをＰｒｏＳｅ  ＵＥ−ネットワーク間中継装置として説明するが、この例は１対１通信にも適用可能である。さらに、以下の例では、ＤＣＥはＮＡＦとして機能するＰｒｏＳｅ機能であるが、これが単に説明を目的としているということが理解されるであろう。あるいは、ＤＣＥはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳまたはＰｒｏＳｅ  ＫＭＦであってよい。
【０１０１】
中継装置３０ｋは、Ｅ−ＵＴＲＡＮのネットワークカバレッジを持っており、ネットワークに接続される。中継装置３０ｋは、ＰｒｏＳｅ直接検出手順を使用して、近くにあるＵＥが中継装置３０ｋを検出できるようにする。リモートＵＥ２０ｋは、例えば、中継装置３０ｋが存在するセル内に移動したときに、ＰＣ５インターフェイス上でＰｒｏＳｅ直接検出手順を使用して中継装置３０ｋを検出する。本発明の一部の例では、検出は、本発明に従う方法が行われる前に完了してよい。その他の例では、特定の方法のステップが、検出手順の間に生じてよい。
【０１０２】
図５および６に示されていないが、リモートＵＥ２０ｋは、アウトバウンド直接通信設定要求に応答してブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信済みであってよく、ＧＢＡの手順を実践して新しい共有秘密を取得できないので、下の後続のステップに進む。あるいは、リモートＵＥ２０ｋは、ブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信したかどうかにかかわらず、下のステップに進む。
【０１０３】
リモートＵＥ２０ｋは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子を中継装置３０ｋに送信し、中継装置３０ｋと共に使用するための直接通信キーを要求する。中継装置３０ｋは、この要求を受信すると、要求をＰＣ３インターフェイスを経由してＰｒｏＳｅ機能４０ｋに送信し、この例では、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、リモートＵＥ２０ｋと中継装置３０ｋの両方のホームＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能である。ＰｒｏＳｅ機能は、ＧＢＡプッシュのためのＮＡＦ４０ｋとして機能する。ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかであってよいＵＥ識別子からＵＥを識別する。ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、リモートＵＥ２０ｋを識別した後に、ＧＢＡプッシュ情報（ＧＰＩ）およびセッション共有キーをホームＰＬＭＮ内のＢＳＦ５０ｋから取得する。セッション共有キーは、この例および以下の例において、説明の目的でＫｓ＿ＮＡＦとして参照される。ただし、セッション共有キーが、Ｋｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦおよびＫｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦなどのその他のＮＡＦ固有のキーを追加または代替として含んでよいということが理解されるであろう。次に、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、要求された直接通信キー（ＤＣ＿Ｋ）をセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｋの識別番号から導出する。その後、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、ＧＰＩと直接通信キーＤＣ＿Ｋの両方を中継装置３０ｋに送信する。中継装置３０ｋは直接通信キーＤＣ＿Ｋを格納し、ＧＰＩをリモートＵＥ２０ｋに転送する。リモートＵＥ２０ｋは、ＧＰＩを受信すると、セッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦをＧＰＩから導出し、その後、直接通信キーＤＣ＿Ｋをセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｋの識別番号から導出する。その後、直接通信キーＤＣ＿Ｋが、リモートＵＥ２０ｋと中継装置３０ｋの両方で使用可能になる。
【０１０４】
上のステップは、図７のメッセージフロー図を参照して下でさらに詳細に説明される。
【０１０５】
図７を参照すると、中継装置３０ｋは最初にＥ−ＵＴＲＡＮに接続され、この接続は、方法の後続のステップの前にいつでも生じてよい。中継装置３０ｋは、ＰｒｏＳｅ機能（ＤＣＥ）がＮＡＦとして機能する場合はＰＣ３を経由し、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＦまたはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳ（ＤＣＥ）がＮＡＦとして機能する場合はＰＣ８を経由して、安全なチャネルを確立する。次に、リモートＵＥ２０ｋは、ネットワークカバレッジ内に存在する間に、ＢＳＦを使用してＧＢＡの手順を実行してもしなくてもよい（ステップ１００１ｋ）。その後、リモートＵＥ２０ｋおよび中継装置３０ｋは、直接検出モデルＡまたは直接検出モデルＢを使用する直接検出手順によって、互いを検出する（ステップ１００２ｋ）。
【０１０６】
検出は、リモートＵＥ２０ｋまたは中継装置３０ｋのいずれかによって開始されてよい。示された例では、検出は中継装置３０ｋによって開始される。ステップ１００２ｋは、中継装置３０ｋによる検出手順メッセージの発行を含み、この検出手順メッセージは、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストまたはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージであってよい。検出手順メッセージは、中継装置３０ｋの識別番号を含む。リモートＵＥ２０ｋは、検出手順メッセージを受信し、例えば、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストに応答して送信された要求メッセージ、またはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージに応答して送信された直接検出応答メッセージを含む検出手順メッセージを使用して、応答してよい。示されている例では、検出手順は、その後の方法のステップの前に完了する。ただし、代替の例では、その後の方法のステップは、下で説明されるように、検出手順と結合されてよい。
【０１０７】
図７に示されていないが、リモートＵＥ２０ｋは、アウトバウンド直接通信設定要求に応答してブートストラップ再ネゴシエーション要求１００１ｋを受信済みであってよく、ＧＢＡの手順を実践して新しい共有秘密を取得できないので、下の後続のステップに進む。あるいは、リモートＵＥ２０ｋは、ブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信したかどうかにかかわらず、下のステップに進む。
【０１０８】
メッセージ１００３ｋにおいて、リモートＵＥ２０ｋは、直接通信設定要求メッセージをＰＣ５を経由して中継装置３０ｋに送信する。この要求は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、および安全な通信の要求を含む。この要求は、直接通信用のキーの生成を明示的に要求してよく、または安全な通信が要求されているということの指示は、リモートＵＥ識別番号に含まれてよい。一部の実施形態では、この要求メッセージは、直接通信キーから得られたキーを識別するための直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＮＡＦとして機能しているリモートＵＥ２０ｋのＰｒｏＳｅ機能を識別するＮＡＦ−ＩＤ、リモートＵＥ２０ｋによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、および下に示されているように認証に使用されるリモートＵＥ２０ｋによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ）も含む。ノンスは、例えば、シーケンス番号、ランダムな値、またはタイムスタンプであってよい。
【０１０９】
本発明の一部の例では（図示せず）、直接通信設定要求メッセージ１００３ｋは、前述されたように、検出応答メッセージなどの検出手順メッセージに含まれてよい。
【０１１０】
中継装置３０ｋは、リモートＵＥ２０ｋから要求を受信した後、ステップ１００４ｋで、ＰｒｏＳｅ直接キー取得要求を、ＰＣ３インターフェイスまたはＰＣ８インターフェイスを経由して、ＮＡＦとして機能しているＰｒｏＳｅ機能４０ｋに送信する。この例では、リモートＵＥ２０ｋと中継装置３０ｋの両方が同じＰＬＭＮ内に存在するので、ＰｒｏＳｅ機能は中継装置３０ｋのホームＰｒｏＳｅ機能である。ＰｒｏＳｅ機能に対する要求は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、および中継装置３０ｋの識別番号、およびリモートＵＥ２０ｋと中継装置３０ｋの間の直接通信用のキーの提供の要求を少なくとも含む。
【０１１１】
ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、要求を受信すると、メッセージ交換１００５ｋで、許可された識別番号のリストを含むデータベースをチェックすることによって、ＮＡＦ−ＩＤに関連付けられたＵＥがＰＣ５インターフェイスを経由した安全な通信の設定を許可されているかどうかをチェックする。このデータベースは、ローカルに存在してＤＣＥ４０ｉによってサポートされてよく、または異なるネットワークサーバ内に実装されてよい。許可が成功した場合、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかに基づいて、リモートＵＥ２０ｋを識別する（ステップ１００７ｋ）。ＵＥが識別された場合、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを、必要に応じて適切なパブリックユーザ識別番号に変換またはマッピングする。
【０１１２】
ステップ１００７ｋでＵＥを識別することは、次のステップを含んでよい。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤがＵＥ識別子として使用される場合、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋが、受信されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤを格納されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤのいずれか１つと照合できるように、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤもＰｒｏＳｅ機能４０ｋで前もって格納される。ＩＭＳＩまたはＭＳＩＳＤＮがＵＥ識別子として使用される場合、ＰｒｏＳｅ機能は、格納されたリストのいずれか１つを一致に関してチェックしてよく、またはＨＳＳ６０ｋなどの別のサーバに接触してＵＥを識別してよい。
【０１１３】
リモートＵＥ２０ｋが識別されると、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、リモートＵＥ２０ｋが、ＰＣ５を経由した中継装置３０ｋと同じＨＰＬＭＮに属しているＵＥとのセキュリティの設定を許可されているかどうかもチェックする。
【０１１４】
リモートＵＥ２０ｋが正常に許可された場合、ＢＳＦ５０ｋはＨＳＳ６０ｋに接触して、ＴＳ  ３３．２２３に従って適切な認証ベクトルおよびＧＢＡユーザセキュリティ設定（ＧＵＳＳ）をフェッチする。これは、図７のステップ１００７ｋによっても表されている。ＢＳＦ５０ｋは、ＴＳ  ３３．２２３において規定されたＧＢＡプッシュの手順に従ってＧＰＩおよびセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを準備し、ＧＰＩおよびＫｓ＿ＮＡＦをＰｒｏＳｅ機能４０ｋに送信する。
【０１１５】
ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、ＧＰＩおよびＫｓ＿ＮＡＦを受信すると、中継装置３０ｋにプロビジョニングされる直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、直接通信キーの存続期間をさらに導出してよい。ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、メッセージ交換１０１１ｋで、次のようにしてセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｋの識別番号から直接通信キーＤＣ＿Ｋを計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１１６】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦ（セッション共有キー）および中継装置３０ｋの識別番号を入力として持つキー導出関数である。リモートＵＥ識別番号などの追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１１７】
メッセージ１０１３ｋで、ＰｒｏＳｅ機能が、ＧＰＩおよび直接通信キーＤＣ＿Ｋを含むＰｒｏＳｅ直接キー取得応答をＰＣ３インターフェイスを経由して中継装置３０ｋに送信する。ＰｒｏＳｅ機能４０ｋは、メッセージ交換１０１１ｋにおいて生成された場合に、直接通信キーの存続期間を送信してもよい。
【０１１８】
中継装置３０ｋは直接通信キーＤＣ＿Ｋを格納し、直接セキュリティモードコマンドメッセージをＰＣ５を経由してリモートＵＥ２０ｋに送信する（メッセージ１０１４ｋ）。このメッセージは、少なくともＧＰＩおよび中継装置３０ｋの識別番号を含む。先行するメッセージ交換１０１３ｂｋにおいて、中継装置は、セッションキー（ＳＫ）を、次のように直接通信キーＤＣ＿Ｋ、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、および中継装置３０ｋによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ）から生成してもよい。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
【０１１９】
次に、中継装置３０ｋは、メッセージ交換１０１３ｂｋで、機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫをセッションキーＳＫからさらに生成し、それらのキーをＤＫＳＩおよび存続期間と一緒に格納してよい。機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫは、次のように計算されてよい。
ＣＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１２０】
この場合、直接セキュリティモードコマンドメッセージ１０１４ｋは、ＤＫＳＩ、存続期間、リモートＵＥ２０ｋから受信されたセキュリティアルゴリズムのリストから選択されたセキュリティアルゴリズム、リモートＵＥ２０ｋから最初に受信されたセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅをさらに含んでよい。示された例では、メッセージは、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）も含む。したがって、中継装置で実行される方法２００ｋは、完全性キーを使用してＭＡＣを生成するステップをさらに含んでよい。代替の実施形態では、ＭＡＣは、直接通信キーまたは直接通信キーから導出された別のキーを使用して生成される。
【０１２１】
リモートＵＥ２０ｋは、ＭＡＣによって保護されて、ＧＰＩおよび中継装置３０ｋの識別番号、ならびに必要に応じてＤＫＳＩ、存続期間、リモートＵＥ２０ｋによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストから中継装置３０ｋによって選択されたセキュリティアルゴリズム、セキュリティアルゴリズム自体のリスト、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅを受信した後に、メッセージ交換１０１５ｋで直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。この導出は、ＧＰＩを処理してセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを取得してから、ＰｒｏＳｅ機能４０ｋと同様の方法で、直接通信キーＤＣ＿Ｋをセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｋの識別番号から導出することを含む。したがって、リモートＵＥ２０ｋは、直接通信キーを次に従って計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１２２】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置ＩＤを入力として持つキー導出関数である。追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１２３】
リモートＵＥ２０ｋは、中継装置３０ｋと同様に、セッションキー（ＳＫ）を直接通信、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙからさらに導出し、機密性キーおよび完全性キーをセッションキーＳＫからさらに導出する。やはり追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。したがって、リモートＵＥ２０ｋはセッションキーＳＫおよび機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫを次のように計算する。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
ＣＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１２４】
メッセージ交換１０１５ｋで、リモートＵＥ２０ｋは、直接セキュリティモードコマンドメッセージ１０１４ｋにおいて中継装置３０ｋから受信されたＭＡＣをチェックする。完全性キーＩＫを使用してＭＡＣが生成された場合、ＭＡＣは、リモートＵＥ２０ｋがちょうど導出した完全性キーＩＫを使用してリモートＵＥ２０ｋによってチェックされてよい。異なるキー（例えば、直接通信キーＤＣ＿Ｋ）を使用してＭＡＣが生成された場合、そのキーがＭＡＣのチェックに使用されてよい。チェックが成功した場合、リモートＵＥ２０ｋは直接セキュリティモード完了メッセージ（または確認メッセージ）で中継装置３０ｋに応答してチェックが成功したことを示し、完全性キーＩＫを使用してＭＡＣによって応答メッセージを保護する（メッセージ交換１０１６ｋ）。
【０１２５】
図７に示されていないが、中継装置３０ｋが、完全性キーＩＫを使用して、メッセージ１０１６ｋで受信されたＭＡＣをチェックする。チェックが成功した場合、中継装置３０ｋは、リモートＵＥ２０ｋが中継装置３０ｋと同じ直接通信キーＤＣ＿Ｋを共有していることを把握する。ここで、中継装置３０ｋは、直接通信キーＤＣ＿ＫをＰＣ５インターフェイス上でリモートＵＥ２０ｋとの直接通信に使用することができる。
【０１２６】
前述したように、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、セッションキーＳＫの生成に含まれる。Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、リモートＵＥ２０ｋおよび中継装置３０ｋによってそれぞれ生成され、相互認証に使用される。ノンスは、例えば、シーケンス番号、ランダムな値、またはタイムスタンプであってよい。前述されたＭＡＣが、少なくともＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙに基づいて完全性キーＩＫを使用して生成されるので、このことは、実際には、リモートＵＥ２０ｋおよび中継装置３０ｋが互いに認証するということを意味する。
【０１２７】
例（ｉｖ）異なるＨＰＬＭＮ内のＵＥおよびデバイス
この実施形態は、ＵＥおよびデバイスが同じＨＰＬＭＮに属している実施形態に類似しているが、追加メッセージがリモートＵＥのＤＣＥと中継装置の間で交換される。リモートＵＥのＤＣＥ４０Ａｍおよび中継装置のＤＣＥ４０Ｂｍは、関連するＰＬＭＮのＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＳ、またはＰｒｏＳｅ  ＫＭＦを備えてよい。リモートＵＥのＤＣＥ４０Ａｍは、ＮＡＦとして機能する。以下の例では、ＤＣＥはＰｒｏＳｅ機能であるが、これが単に説明を目的としているということが理解されるであろう。一部の例では、ＤＣＥは各ＰＬＭＮ内でＰｒｏＳｅ機能を備えてよく、各機能またはサーバは直接通信要素の部分要素として機能する。例えば、リモートＵＥのＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能は、第１の部分要素として、ブートストラップ手順のためのＮＡＦとして機能してよく、デバイスのＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能は、第２の部分要素として、中継装置との間でメッセージを配信する。各ＰｒｏＳｅ機能は、それ自体のＰＬＭＮ内の実体（リモートＵＥまたは中継装置）を許可してもよい。
【０１２８】
例ｉｖのＰｒｏＳｅアーキテクチャが、図８にも示されている。ＵＥ２０ｍ（リモートＵＥ）のＰＬＭＮは、ＢＳＦ５０ＡｍおよびＮＡＦ４０Ａｍとして機能するＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍを含むＰＬＭＮ  Ａとして指定されている。デバイス３０ｍ（中継装置）のＰＬＭＮは、ＰＬＭＮ  Ｂとして指定されている。ＤＣＥは、ＮＡＦ４０Ａｍとして機能するＰＬＭＮ  ＡのホームＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍ、および中継装置として機能し、許可の処理を共有するＰＬＭＮ  ＢのホームＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍという２つの部分要素を備える。ＰＬＭＮ  ＢのＢＳＦは、ＧＰＩおよびセッション共有キーがＵＥのホームＰＬＭＮのＢＳＦ（ＢＳＦ５０Ａｍ）によって提供されるので、以下の例に含まれていない。
【０１２９】
この例も、前述された例ｉｉｉに類似しているが、２つのＰＬＭＮのＰｒｏＳｅ機能が含まれている点が異なる。ＵＥのＰｒｏＳｅ機能は、ＧＢＡプッシュのためのＮＡＦとして機能し、デバイスのＰｒｏＳｅ機能はメッセージを伝達するプロキシとして機能し、許可の処理にも寄与する。
【０１３０】
この例のＧＢＡプッシュアーキテクチャが、図９にも示されている。この例によれば、リモートＵＥ２０ｍとして参照されているＵＥおよび中継装置３０ｍとして参照されているデバイスは、異なるホームＰＬＭＮに属している。中継装置３０ｍは、Ｅ−ＵＴＲＡＮのネットワークカバレッジを持っており、ネットワークに接続される。
【０１３１】
中継装置３０ｍは、ＰｒｏＳｅ直接検出手順を使用しており、近くにあるＵＥが中継装置３０ｍを検出できるようにしている。リモートＵＥ２０ｍは、例えば、中継装置３０ｍが存在するセル内に移動したときに、ＰＣ５インターフェイス上でＰｒｏＳｅ直接検出手順を使用して中継装置３０ｍを検出する。本発明の一部の例では、検出は、本発明に従う方法が行われる前に完了してよい。その他の例では、特定の方法のステップが、検出手順の間に生じてよい。
【０１３２】
図９に示されていないが、リモートＵＥ２０ｍは、アウトバウンド直接通信設定要求に応答してブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信済みであってよく、ＧＢＡの手順を実行して新しい共有秘密を取得できないので、下の後続のステップに進む。あるいは、リモートＵＥ２０ｋは、ブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信したかどうかにかかわらず、下のステップに進む。
【０１３３】
リモートＵＥ２０ｍは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子を中継装置３０ｍに送信し、中継装置３０ｍと共に使用するための直接通信キーを要求する。中継装置３０ｍは、この要求を受信すると、要求を、ＰＣ３インターフェイスを経由してそれ自体のＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍ（この例では、ＤＣＥ４０の部分要素）に送信する。中継装置のホームＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍは、要求をリモートＵＥ４０Ａｍ（この例では、ＧＢＡプッシュのためのＮＡＦ４０Ａｍとして機能する）のＰＬＭＮ内のＰｒｏＳｅ機能に渡す。ＰｒｏＳｅ機能４０ｍは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかであってよいＵＥ識別子からＵＥを識別する。ＮＡＦ４０Ａｍは、リモートＵＥ２０ｍを識別した後に、ＧＢＡプッシュ情報（ＧＰＩ）およびセッション共有キーをリモートＵＥ２０ｍのホームＰＬＭＮ内のＢＳＦ５０Ａｍから取得する。次に、ＮＡＦ４０Ａｍは、要求された直接通信キー（ＤＣ＿Ｋ）をセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｍの識別番号から導出する。その後、ＮＡＦ４０Ａｍは、ＧＰＩおよび直接通信キーＤＣ＿Ｋの両方を中継装置３０ｍのホームＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍに送信し、ホームＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍは、ＧＰＩおよび直接通信キーＤＣ＿Ｋを中継装置３０ｍに転送する。中継装置３０ｍは直接通信キーＤＣ＿Ｋを格納し、ＧＰＩをリモートＵＥ２０ｍに転送する。リモートＵＥ２０ｍは、ＧＰＩを受信すると、セッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦをＧＰＩから導出し、その後、直接通信キーＤＣ＿Ｋをセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｍの識別番号から導出する。その後、直接通信キーＤＣ＿Ｋが、リモートＵＥ２０ｍと中継装置３０ｍの両方で使用可能になる。
【０１３４】
上のステップは、図１０のメッセージフロー図を参照して下でさらに詳細に説明される。
【０１３５】
図１０を参照すると、中継装置３０ｍは最初にＥ−ＵＴＲＡＮに接続され、この接続は、方法の後続のステップの前にいつでも生じてよい。中継装置３０ｍは、ＰｒｏＳｅ機能（ＤＣＥ）がＮＡＦとして機能する場合はＰＣ３を経由し、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＦまたはＰｒｏＳｅ  ＫＭＳ（ＤＣＥ）がＮＡＦとして機能する場合はＰＣ８を経由して、安全なチャネルを確立する。次に、リモートＵＥ２０ｍは、ネットワークカバレッジ内に存在する間に、ＢＳＦを使用してＧＢＡの手順を実行してもしなくてもよい（メッセージ交換１３０１ｍ）。
【０１３６】
その後、リモートＵＥ２０ｍおよび中継装置３０ｍは、直接検出モデルＡまたは直接検出モデルＢを使用する直接検出手順によって、互いを検出する（メッセージ交換１３０２ｍ）。
【０１３７】
検出は、リモートＵＥ２０ｍまたは中継装置３０ｍのいずれかによって開始されてよい。示された例では、検出は中継装置３０ｍによって開始される。ステップ１３０２ｍは、中継装置３０ｍによる検出手順メッセージの発行を含み、この検出手順メッセージは、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストまたはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージであってよい。検出手順メッセージは、中継装置３０ｍの識別番号を含む。リモートＵＥ２０ｍは、検出手順メッセージを受信し、例えば、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストに応答して送信された要求メッセージ、またはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージに応答して送信された直接検出応答メッセージを含む検出手順メッセージを使用して、応答してよい。示されている例では、検出手順は、その後の方法のステップの前に完了する。ただし、代替の例では、その後の方法のステップは、下で説明されるように、検出手順と結合されてよい。
【０１３８】
図１０に示されていないが、リモートＵＥ２０ｍは、アウトバウンド直接通信設定要求に応答してブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信済みであってよく、ＧＢＡの手順を実行して新しい共有秘密を取得できないので、下の後続のステップに進む。あるいは、リモートＵＥ２０ｍは、ブートストラップ再ネゴシエーション要求を受信したかどうかにかかわらず、下のステップに進む。
【０１３９】
ステップ１３０３ｍにおいて、リモートＵＥ２０ｍは、直接通信設定要求メッセージをＰＣ５を経由して中継装置３０ｍに送信する。この要求は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれか１つを含むＵＥ識別子、および安全な通信の要求を含む。この要求は、直接通信用のキーの生成を明示的に要求してよく、または安全な通信が要求されているということの指示は、リモートＵＥ識別番号に含まれてよい。一部の実施形態では、この要求メッセージは、直接通信キーから得られたキーを識別するための直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＮＡＦとして機能しているリモートＵＥ２０ｍのＰｒｏＳｅ機能を識別するＮＡＦ−ＩＤ、リモートＵＥ２０ｍによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、および下に示されているように認証に使用されるリモートＵＥ２０ｍによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ）も含む。ノンスは、例えば、シーケンス番号、ランダムな値、またはタイムスタンプであってよい。
【０１４０】
本発明の一部の例では（図示せず）、直接通信設定要求メッセージ１３０３ｍは、前述されたように、検出応答メッセージに含まれてよい。
【０１４１】
中継装置３０ｍは、リモートＵＥ２０ｍから要求を受信した後、ステップ１３０４ｍで、ＰｒｏＳｅ直接キー取得要求を、ＰＣ３インターフェイスを経由して、中継装置のＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍに送信する。この要求は、ＵＥ識別子および中継装置３０ｍの識別番号を含み、ＰｒｏＳｅ機能に対して、リモートＵＥ２０ｍと中継装置３０ｍの間の直接通信用のキーを提供するように要求する。
【０１４２】
ＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍは、要求を受信すると、メッセージ交換１３０５ｍで、許可された識別番号のリストを含むデータベースをチェックすることによって、ＮＡＦ−ＩＤに関連付けられたＵＥがＰＣ５インターフェイスを経由した安全な通信の設定を許可されているかどうかをまずチェックする。このデータベースは、ローカルに存在してＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｉｉによってサポートされてよく、または異なるネットワークサーバ内に実装されてよい。許可が成功した場合、中継装置３０ｍのＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍが、ＰｒｏＳｅキー要求をＰＣ６を経由してリモートＵＥ２０ｍのＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍに送信する（メッセージ１３０６ｍ）。この要求は、リモートＵＥ２０ｍから受信されたＵＥ識別子および中継装置識別子（中継装置ＩＤ）を含む。
【０１４３】
ＰｒｏＳｅ機能４０ｍは、要求を中継装置のＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍから受信すると、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかに基づいて、リモートＵＥ２０ｍを識別する（ステップ１００７ｍ）。ＵＥが識別された場合、ＰｒｏＳｅ機能４０ｍは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを、必要に応じて適切なパブリックユーザ識別番号に変換またはマッピングする。
【０１４４】
ステップ１００７ｍでＵＥを識別することは、次のステップを含む。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤがＵＥ識別子として使用される場合、ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍが受信されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤを格納されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤのいずれか１つと照合できるように、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤもＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍで前もって格納される。ＩＭＳＩまたはＭＳＩＳＤＮがＵＥ識別子として使用される場合、ＰｒｏＳｅ機能は、格納されたリストのいずれか１つを一致に関してチェックしてよいか、またはＨＳＳ６０ｍなどの別のサーバに接触してＵＥを識別してよい。
【０１４５】
リモートＵＥ２０ｍが識別されると、リモートＵＥのＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍは、リモートＵＥ２０ｍが、ＰＣ５を経由した中継装置３０ｍと同じＨＰＬＭＮに属しているＵＥとのセキュリティの設定を許可されているかどうかもチェックする。
【０１４６】
リモートＵＥ２０ｍが正常に許可された場合、ＢＳＦ５０ＡｍはリモートＵＥと同じＨＰＬＭＮのＨＳＳ６０Ａｍに接触して、ＴＳ  ３３．２２３に従って適切な認証ベクトルおよびＧＢＡユーザセキュリティ設定（ＧＵＳＳ）をフェッチし、これは、図１０のステップ１３０７ｍによっても表されている。ＢＳＦ５０Ａｍは、ＴＳ  ３３．２２３において規定されたＧＢＡプッシュの手順に従ってＧＰＩおよびセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを準備し、ＧＰＩおよびＫｓ＿ＮＡＦをＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍに送信する。
【０１４７】
ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍは、ＧＰＩおよびＫｓ＿ＮＡＦを受信すると、中継装置３０ｍにプロビジョニングされる直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍは、直接通信キーの存続期間をさらに導出してよい。ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍは、メッセージ交換１３１１ｍで、次のようにしてセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｍの識別番号から直接通信キーＤＣ＿Ｋを計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１４８】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦ（セッション共有キー）および中継装置３０ｍの識別番号を入力として持つキー導出関数である。リモートＵＥ識別番号などの追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１４９】
次に、ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍは、直接通信キーＤＣ＿Ｋ、ＧＰＩ、および生成された場合は存続期間を、ＰｒｏＳｅキー応答においてＰＣ６インターフェイスを経由して中継装置のＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍに送信する（メッセージ１３１２ｍ）。
【０１５０】
メッセージ１３１３ｍで、ＰｒｏＳｅ機能４０Ｂが、ＧＰＩおよび直接通信キーＤＣ＿Ｋを含むＰｒｏＳｅ直接キー取得応答をＰＣ３インターフェイスを経由して中継装置３０ｍに送信する。ＰｒｏＳｅ機能４０Ｂｍは、メッセージ交換１３１１ｍにおいて生成された場合に、直接通信キーの存続期間を送信してもよい。
【０１５１】
中継装置３０ｍは直接通信キーＤＣ＿Ｋを格納し、直接セキュリティモードコマンドメッセージをＰＣ５を経由してリモートＵＥ２０ｍに送信する（メッセージ１３１４ｍ）。このメッセージは、少なくともＧＰＩおよび中継装置３０ｍの識別番号を含む。先行するメッセージ交換１３１３ｂｍにおいて、中継装置は、セッションキー（ＳＫ）を、次のように直接通信キーＤＣ＿Ｋ、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、および中継装置３０ｍによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ）から生成してもよい。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
【０１５２】
次に、中継装置３０ｍは、メッセージ交換１３１３ｂｍで、機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫをセッションキーＳＫからさらに生成し、それらのキーをＤＫＳＩおよび存続期間と一緒に格納してよい。機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫは、次のように計算されてよい。
ＣＫ＝  ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝  ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１５３】
この場合、直接セキュリティモードコマンドメッセージ１３１４ｍは、ＤＫＳＩ、存続期間、リモートＵＥ２０ｍから受信されたセキュリティアルゴリズムのリストから選択されたセキュリティアルゴリズム、リモートＵＥ２０ｍから最初に受信されたセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅをさらに含んでよい。示された例では、メッセージは、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）も含む。したがって、中継装置で実行される方法２００ｍは、完全性キーを使用してＭＡＣを生成するステップをさらに含んでよい。代替の実施形態では、ＭＡＣは、直接通信キーまたは直接通信キーから導出された別のキーを使用して生成される。
【０１５４】
リモートＵＥ２０ｍは、ＭＡＣによって保護されて、ＧＰＩおよび中継装置３０ｍの識別番号、ならびに必要に応じてＤＫＳＩ、存続期間、リモートＵＥ２０ｍによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストから選択されたセキュリティアルゴリズム、セキュリティアルゴリズム自体のリスト、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅを受信した後に、メッセージ交換１３１５ｍで直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。この導出は、ＧＰＩを処理してセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを取得してから、ＰｒｏＳｅ機能４０Ａｍと同様の方法で、直接通信キーＤＣ＿Ｋをセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｍの識別番号から導出することを含む。したがって、リモートＵＥ２０ｍは、直接通信キーを次に従って計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１５５】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置ＩＤを入力として持つキー導出関数である。追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１５６】
リモートＵＥ２０ｍは、中継装置３０ｍと同様に、セッションキー（ＳＫ）を直接通信、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙからさらに導出し、機密性キーおよび完全性キーをセッションキーＳＫからさらに導出する。やはり追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。したがって、リモートＵＥ２０ｍはセッションキーＳＫおよび機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫを次のように計算する。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
ＣＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１５７】
メッセージ交換１３１５ｍで、リモートＵＥ２０ｍは、直接セキュリティモードコマンドメッセージ１３１４ｍにおいて中継装置３０ｍから受信されたＭＡＣをチェックする。完全性キーＩＫを使用してＭＡＣが生成された場合、ＭＡＣは、リモートＵＥ２０ｉがちょうど導出した完全性キーＩＫを使用してリモートＵＥ２０ｍによってチェックされてよい。異なるキー（例えば、直接通信キーＤＣ＿Ｋ）を使用してＭＡＣが生成された場合、そのキーがＭＡＣのチェックに使用されてよい。チェックが成功した場合、リモートＵＥ２０ｍは直接セキュリティモード完了メッセージ（または確認メッセージ）で中継装置３０ｍに応答してチェックが成功したことを示し、完全性キーＩＫを使用してＭＡＣによって応答メッセージを保護する（メッセージ交換１３１６ｍ）。
【０１５８】
図７に示されていないが、中継装置３０ｍが、完全性キーＩＫを使用して、メッセージ１３１６ｍで受信されたＭＡＣをチェックする。チェックが成功した場合、中継装置３０ｍは、リモートＵＥ２０ｍが中継装置３０ｍと同じ直接通信キーＤＣ＿Ｋを共有していることを把握する。ここで、中継装置３０ｍは、直接通信キーＤＣ＿ＫをＰＣ５インターフェイス上でリモートＵＥ２０ｍとの直接通信に使用することができる。
【０１５９】
前の例で説明されたように、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、セッションキーＳＫの生成に含められてよい。Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、リモートＵＥ２０ｍおよび中継装置３０ｍによってそれぞれ生成され、相互認証に使用される。ノンスは、例えば、シーケンス番号、ランダムな値、またはタイムスタンプであってよい。前述されたＭＡＣが、少なくともＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙに基づいて完全性キーＩＫを使用して生成されるので、このことは、実際には、リモートＵＥ２０ｍおよび中継装置３０ｍが互いに認証するということを意味する。
【０１６０】
前述したように、リモートＵＥのＰｒｏＳｅ機能５０ＡｍはＮＡＦとして機能するが、中継装置３０ｍのＰｒｏＳｅ機能５０ＢｍがリモートＵＥのＰｒｏＳｅ機能５０Ａｍの代わりにＮＡＦとして機能することも、本発明の範囲に含まれるということが理解されるべきである。
【０１６１】
ここで、本発明の別の態様について説明する。前述された実施形態と同様に、本発明のこの態様も、ＵＥとデバイスの間で共有キーを確立するために、ＧＢＡプッシュの参照アーキテクチャ（つまり、ＢＳＦ）の一部を採用し、このキーは、ＰｒｏＳｅ  ＰＣ５インターフェイスなどの直接通信インターフェイスを経由して使用されてよい。この場合、ＵＥが共有キーを確立するための有効な共有秘密を持っておらず、ＵＥが、ネットワークカバレッジの範囲外にあるので、新しいキーをＰｒｏＳｅキー管理機能（ＫＭＦ）からフェッチできない場合に、ＧＢＡプッシュがフォールバックオプションとして採用される。
【０１６２】
この実施形態は、ＳＡ３  ＴＲ  ３３．８３３のセクション８．１．７において説明されている、ＵＥ−ネットワーク間中継装置用のセキュリティ設定を採用する。また、この実施形態では、ＵＥは、リモートＵＥ２０ｎとデバイス（中継装置３０ｎ）の間の共有キーを確立するために、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードをＵＥ識別子として使用し、このキーは、ＰｒｏＳｅ  ＰＣ５インターフェイスなどの直接通信インターフェイスを経由して使用されてよい。
【０１６３】
つまり、この実施形態では、ＵＥは、ＵＥのＫＭＦ（直接通信要素にも対応する）からのＰｒｏＳｅユーザ中継キー（ＰＲＵＫ）および関連するＰＲＵＫ  ＩＤ（キーＩＤ）をフェッチする。ＫＭＦは、ＮＡＦとして機能し、ＰｒｏＳｅ機能またはＫＭＳであってもよい。次に、ＵＥ２０ｎおよび中継装置３０ｎは検出手順を開始する。その後、リモートＵＥ２０ｎは中継装置３０ｎに接触し、ＰＲＵＫ  ＩＤを示す。中継装置３０ｎは、要求をＫＭＦ４０ｎに転送し、中継装置３０ｎの中継装置ＩＤをＫＭＦに転送する。ＫＭＦ４０ｎは、ＰＲＵＫ  ＩＤを認識しない場合、エラーメッセージを中継装置３０ｎを介してＵＥ２０ｎに送信する。リモートＵＥ２０ｎは新しいＰＲＵＫを取り出そうとするが、リモートＵＥ２０ｎがネットワークカバレッジの範囲外にあるか、またはその他の理由のために、ＫＭＦに接触できない場合、リモートＵＥ２０ｎは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子を中継装置３０ｎに送信し、この中継装置は、ＰｒｏＳｅ中継キーをフェッチするために、その中継装置ＩＤをＫＭＦに転送する。ＫＭＦ４０ｎは、ＵＥ識別子を受信すると、ＵＥ２０ｎを識別してから、ＧＰＩおよびセッション共有キー（Ｋｓ＿ＮＡＦ、Ｋｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦ、またはＫｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦであってよいＮＡＦキー）をＢＳＦからフェッチする。次に、ＫＭＦ４０ｎは、セッション共有キーおよび中継装置ＩＤを入力として使用して、ＰｒｏＳｅ中継キーまたは直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。その後、ＫＭＦ４０ｎは直接通信キーＤＣＤ＿ＫおよびＧＰＩを中継装置３０ｎに送信する。その後、中継装置３０ｎはＧＰＩおよび中継装置ＩＤをＵＥに送信する。ＵＥは、セッション共有キー（Ｋｓ＿ＮＡＦ、Ｋｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦ、またはＫｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦであってよいＮＡＦキー）を導出してから、直接通信キーをセッション共有キーおよび中継装置ＩＤから導出する。その後、直接通信キーＫ＿ＤＣは、ＵＥとデバイスの間のＰｒｏＳｅ  ＰＣ５インターフェイスなどの直接通信インターフェイスで使用するために、ＵＥおよびデバイスの両方において使用可能になる。
【０１６４】
上記と同様に、直接通信キーのプロビジョニングに関与するＫＭＦ４０ｎは、３ＧＰＰオペレータまたは第三者のオペレータ（例えば、ＢＳＦを実践している３ＧＰＰオペレータと契約を結んでいる国家安全保障組織または公共安全組織）によって操作されてよい。ＵＥが通信するデバイスは、１対１通信用の別のＵＥであってよく、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置であってよい。
【０１６５】
以下の説明では、３ＧＰＰネットワークによってサポートされているＰｒｏＳｅ通信を参照して、本発明の例をさらに示す。ただし、本発明がその他の直接通信技術に同様に適用可能であることが理解されるであろう。
【０１６６】
前述されたように、本発明の態様は、ＰＣ５インターフェイスを経由してＵＥおよびデバイスによる使用のための共有キーを確立することに特に適している。これは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードをＵＥ識別子として使用して実現され、ＵＥが新しい有効なＰＲＵＫをフェッチできない場合（例えば、ＵＥがネットワークカバレッジの範囲外にある場合）に採用されてよい。ただし、ＵＥ２０が、別のＵＥとの１対１通信の確保を望むか、またはＵＥ−ネットワーク間中継装置として機能しているデバイスを介したＥ−ＵＴＲＡＮアクセスの確保を望む、ネットワークカバレッジの範囲外にあるリモートＵＥに限定されなくてよいということが理解されるべきである。本発明は、ネットワークカバレッジ内に存在するが、何らかの理由のためにＰＲＵＮをＫＭＦ４０ｎからフェッチできないＵＥによる使用のための共有キーを確立するために適用されてもよい。
【０１６７】
ＵＥおよびデバイスが同じホームＰＬＭＮに属することがあるか、または異なるホームＰＬＭＮに属することがあるという可能性がある。ＵＥおよびデバイスが同じホームＰＬＭＮに属している本発明に従う方法の適用例が下で説明されるが、ＵＥおよびデバイスが異なるホームＰＬＭＮに属している場合にも適用可能であると理解されるべきである。以下の適用例では、前述された機能を実現するために前述された方法１００ｋ、２００ｋ、３００ｋのステップが実装され得る、異なる方法について説明する。
【０１６８】
図１４を参照して、メッセージフローについて詳細に説明する。
【０１６９】
リモートＵＥ２０ｎおよび中継装置３０ｎは最初にＥ−ＵＴＲＡＮに接続され、この接続は、方法の後続のステップの前にいつでも生じてよい。中継装置３０ｍは、ＮＡＦの機能を備えるＫＭＦ（ＤＣＥ）との安全なチャネルを確立する。次に、リモートＵＥ２０ｎは、ＫＭＦ４０ｎに接触してＰＲＵＫ、直接通信キーＤＣ＿Ｋを要求し、ＫＭＦ４０ｎはＰＲＵＫおよびＰＲＵＫ  ＩＤをリモートＵＥ２０ｎに送信する（メッセージ交換１７０１）。
【０１７０】
その後、リモートＵＥ２０ｎおよび中継装置３０ｎは、ＴＲ  ２３．７１３［３３］において説明されているように、直接検出モデルＡまたは直接検出モデルＢを使用する直接検出手順によって、互いを検出する（メッセージ交換１７０２）。一実施形態では、検出は、リモートＵＥ２０ｎまたは中継装置３０ｎのいずれかによって開始されてよい。示された例では、検出は中継装置３０ｎによって開始されてよい。したがって、ステップ１７０２は、中継装置３０ｎによる検出手順メッセージの発行を含み、この検出手順メッセージは、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストまたはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージであってよい。検出手順メッセージは、中継装置３０ｎの識別番号を含む。リモートＵＥ２０ｎは、検出手順メッセージを受信し、例えば、ＰｒｏＳｅモデルＡに従う直接検出ブロードキャストに応答して送信された要求メッセージ、またはＰｒｏＳｅモデルＢに従う直接検出要求メッセージに応答して送信された直接検出応答メッセージを含む検出手順メッセージを使用して、応答してよい。示されている例では、検出手順は、その後の方法のステップの前に完了する。ただし、代替の例では、その後の方法のステップは、下で説明されるように、検出手順と結合されてよい。
【０１７１】
ステップ１７０３において、リモートＵＥ２０ｍは、直接通信要求メッセージを中継装置３０ｍに送信する。このメッセージは、ＰＲＵＫ  ＩＤまたはＰＲＵＫ、ＵＥによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ｒｅｍｏｔｅ−ＵＥ）、およびＤＫＳＩ（これは、ＰＲＵＫから作成されるセキュリティコンテキスト用のキーセット識別子の値を提供する）を含む。次に、中継装置３０ｍは、受信されたＰＲＵＫ  ＩＤおよび中継装置３０ｍの中継装置ＩＤをＫＭＦ４０ｎに送信する（ステップ１７０４）。
（本発明の一部の例では（図示せず）、直接通信要求メッセージ１７０３、１７０７は、前述されたように、検出応答メッセージなどの検出手順メッセージに含まれてよい）
【０１７２】
ＫＭＦ４０ｎは、ＰＲＵＫ  ＩＤを認識しない場合、ＰＲＵＫ  ＩＤが不明であることを示すエラーメッセージを中継装置３０ｎを送信する（ステップ１７０５ａ）。中継装置３０ｎは、ステップ１７０５ｂで、メッセージをリモートＵＥ２０ｎに転送する。リモートＵＥ２０ｎは、エラーメッセージを受信すると、新しいＰＲＵＫをＫＭＦ４０ｎからフェッチしようとし、フェッチに失敗した場合（例えば、ＵＥがネットワークカバレッジの範囲外にある場合）、直接通信要求を、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれか１つを含むＵＥ識別子と共に中継装置３０ｎに送信する。したがって、リモートＵＥ２０ｎはＰＲＵＫ  ＩＤを送信しない（メッセージ１７０７）。
【０１７３】
中継装置３０ｎは、ＵＥ識別子を含む直接通信要求を受信すると、直接通信キーの要求をＫＭＦに送信し、この要求はＵＥ識別子および中継装置ＩＤを含む（ステップ１７０８）。
【０１７４】
次に、ＫＭＦは、ＵＥ識別子として使用されるＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかに基づいて、リモートＵＥ２０ｎを識別する。ＵＥが識別された場合、ＫＭＦ４０ｎは、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを、必要に応じて適切なパブリックユーザ識別番号に変換またはマッピングする。
【０１７５】
リモートＵＥ２０ｎを識別することは、次のステップを含んでよい。ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤがＵＥ識別子として使用される場合、ＫＭＦ４０ｎが、受信されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤを格納されたＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤのいずれか１つと照合できるように、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤもＫＭＦ４０ｎで前もって格納される。ＩＭＳＩまたはＭＳＩＳＤＮがＵＥ識別子として使用される場合、ＰｒｏＳｅ機能は、格納されたリストのいずれか１つを一致に関してチェックしてよいか、またはＨＳＳなどの別のサーバに接触してＵＥを識別してよい。
【０１７６】
次のステップ１７０９で、ＫＭＦ４０ｎは、許可された識別番号のリストを含むデータベースをチェックすることによって、中継装置３０ｎがリモートＵＥをサーブすることを許可されているかどうかをチェックする。このデータベースは、ローカルに存在してＫＭＦ４０ｎによってサポートされてよく、または異なるネットワークサーバ内に実装されてよい。許可が成功した場合、ＫＭＦ４０ｎは、要求をＢＳＦ５０ｎに送信して、ＧＰＩおよびセッション共有キー（本明細書ではＫｓ＿ＮＡＦとして参照されるが、さらに具体的なＮＡＦキー（例えば、Ｋｓ＿ｅｘｔ＿ＮＡＦまたはＫｓ＿ｉｎｔ＿ＮＡＦ）であることも可能である）を要求する。ＢＳＦ５０ｎは、ＴＳ  ３３．２２３に従って、ＨＳＳ（図示せず）に接触して適切な認証ベクトルおよびＧＢＡユーザセキュリティ設定（ＧＵＳＳ）をフェッチする。ＢＳＦ５０ｎは、ＴＳ  ３３．２２３において規定されたＧＢＡプッシュの手順に従ってＧＰＩおよびセッション共有キーを準備し、ＧＰＩおよびセッション共有キーをＫＭＦ４０ｎに送信する（ステップ１７０９）。
【０１７７】
ＫＭＦ４０ｎは、ＧＰＩおよびセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを受信すると、中継装置３０ｎにプロビジョニングされる直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。ＫＭＦ４０ｎは、次のようにしてセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｎの識別番号（中継装置ＩＤ）から直接通信キーＤＣ＿Ｋを計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１７８】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦ（セッション共有キー）および中継装置３０ｎの識別番号を入力として持つキー導出関数である。リモートＵＥ識別番号などの追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１７９】
次に、ＫＭＦ４０ｎは、直接通信キーＤＣ＿ＫおよびＧＰＩを、ＰｒｏＳｅキー応答においてＰＣ６インターフェイスを経由して中継装置３０ｎに送信する（メッセージ１７１０）。
【０１８０】
中継装置３０ｎは直接通信キーＤＣ＿Ｋを格納し、直接セキュリティモードコマンドメッセージをＰＣ５を経由してリモートＵＥ２０ｍに送信する（メッセージ１７１２）。このメッセージは、少なくともＧＰＩおよび中継装置３０ｎの識別番号を含む。先行するメッセージ交換１７１１において、中継装置は、セッションキー（ＳＫ）を、次のように直接通信キーＤＣ＿Ｋ、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、および中継装置３０ｍによって生成されたノンス（Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ）から生成してもよい。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
【０１８１】
次に、中継装置３０ｍは、メッセージ交換１７１１で、機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫをセッションキーＳＫからさらに生成し、それらのキーをＤＫＳＩと一緒に格納してよい。機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫは、次のように計算されてよい。
ＣＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１８２】
この場合、直接セキュリティモードコマンドメッセージ１７１２は、ＧＰＩおよび中継装置ＩＤに加えて、ステップ１７０７で受信されたＤＫＳＩおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙをさらに含んでよい。示された例では、メッセージは、完全性キーを使用して、例えばメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を使用することによって保護される。したがって、中継装置で実行される方法２００ｎは、完全性キーを使用してＭＡＣを生成するステップをさらに含んでよい。代替の実施形態では、ＭＡＣは、直接通信キーまたは直接通信キーから導出された別のキーを使用して生成される。
【０１８３】
リモートＵＥ２０ｎは、ＧＰＩおよび中継装置３０ｎの識別番号、ならびに必要に応じてＤＫＳＩ、および完全性キーによって保護されたＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅを受信した後に、メッセージ交換１７１３で直接通信キーＤＣ＿Ｋを導出する。この導出は、ＧＰＩを処理してセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦを取得してから、ＫＭＦ４０ｎと同様の方法で、直接通信キーＤＣ＿Ｋをセッション共有キーＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置３０ｎの識別番号から導出することを含む。したがって、リモートＵＥ２０ｎは、直接通信キーを次に従って計算する。
ＤＣ＿Ｋ＝ＫＤＦ（Ｋｓ＿ＮＡＦ，中継装置ＩＤ，…）
【０１８４】
前述したように、ＫＤＦは、少なくともＫｓ＿ＮＡＦおよび中継装置ＩＤを入力として持つキー導出関数である。追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。
【０１８５】
リモートＵＥ２０ｎは、中継装置３０ｎと同様に、セッションキー（ＳＫ）を直接通信、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ、およびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙからさらに導出し、機密性キーおよび完全性キーをセッションキーＳＫからさらに導出する。やはり追加入力が含まれてよく、ＫＤＦに入力する前に、入力の処理が生じてよい。したがって、リモートＵＥ２０ｎはセッションキーＳＫおよび機密性キーＣＫおよび完全性キーＩＫを次のように計算する。
ＳＫ＝ＫＤＦ（ＤＣ＿Ｋ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅ，Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙ，…）
ＣＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
ＩＫ＝ＫＤＦ（ＳＫ，…）
【０１８６】
メッセージ交換１７１３で、リモートＵＥ２０ｍは、例えば、メッセージにおいて示された完全性アルゴリズムおよび完全性キーを使用することによって、直接セキュリティモードコマンドメッセージの完全性をチェックする。あるいは、ＭＡＣが使用された場合、リモートＵＥは、中継装置３０ｎから前記メッセージと一緒に受信されたＭＡＣをチェックする。完全性キーＩＫを使用してＭＡＣが生成された場合、ＭＡＣは、リモートＵＥ２０ｎがちょうど導出した完全性キーＩＫを使用してリモートＵＥ２０ｎによってチェックされてよい。異なるキー（例えば、直接通信キーＤＣ＿Ｋ）を使用してＭＡＣが生成された場合、そのキーがＭＡＣのチェックに使用されてよい。
【０１８７】
チェックが成功した場合、リモートＵＥ２０ｎは直接セキュリティモード完了メッセージ（または確認メッセージ）で中継装置３０ｍに応答してチェックが成功したことを示し、完全性キーＩＫを使用して完全性キーまたはＭＡＣによって応答メッセージを保護する（メッセージ交換１７１４）。
【０１８８】
図１４に示されていないが、中継装置３０ｎは、完全性またはメッセージ１７１４で受信されたＭＡＣをチェックする。チェックが成功した場合、中継装置３０ｎは、リモートＵＥ２０ｎが中継装置３０ｍと同じ直接通信キーＤＣ＿Ｋを共有していることを把握する。ここで、中継装置３０ｂは、直接通信キーＤＣ＿ＫをＰＣ５インターフェイス上でリモートＵＥ２０ｎとの直接通信に使用することができる。
【０１８９】
前の例で説明されたように、Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、セッションキーＳＫの生成に含められてよい。Ｎｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙは、リモートＵＥ２０ｎおよび中継装置３０ｎによってそれぞれ生成され、相互認証に使用される。ノンスは、例えば、シーケンス番号、ランダムな値、またはタイムスタンプであってよい。前述されたＭＡＣが、少なくともＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｍｏｔｅおよびＮｏｎｃｅ−ＵＥ−ｒｅｌａｙに基づいて完全性キーＩＫを使用して生成されるので、このことは、実際には、リモートＵＥ２０ｎおよび中継装置３０ｎが互いに認証するということを意味する。
【０１９０】
本発明の方法は、上の例によって示されているように、ＵＥ、ＵＥであってよいデバイス、ＵＥ−ネットワーク間中継装置、またはネットワークノード、あるいはＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅ  ＫＭＦ、またはＫＭＳなどの直接通信要素（ＤＣＥ）において実施されてよい。この方法は、ＵＥ、デバイス、またはＤＣＥ上で実践されるコンピュータプログラム内で具現化されてよい適切なコンピュータ可読命令の受信時に実施されてよい。図１５〜１７は、本発明の方法を、例えばコンピュータプログラムからの適切な命令の受信時に遂行してよい、ＵＥ、デバイス、およびＤＣＥの第１の例を示している。図１５〜１７を参照すると、ＵＥ１８００、デバイス１９００、およびＤＣＥ２０００はそれぞれ、プロセッサ１８０２、１９０２、２００２、およびメモリ１８０４、１９０４、２００４を備える。メモリ１８０４、１９０４、２００４は、プロセッサ１８０２、１９０２、２００２によって遂行可能な命令を含み、それによって、ＵＥ１８００は方法１００ｋを行うように動作し、デバイス１９００は方法２００ｋを行うように動作し、ＤＣＥ２０００は方法３００ｋを行うように動作する。
【０１９１】
図１８は、方法１００ｋを、例えばコンピュータプログラムから受信されたコンピュータ可読命令に従って実践してよいＵＥ２４００の別の実施形態における機能ユニットを示している。図１８に示されたユニットが、ソフトウェアによって実装された機能ユニットであり、ソフトウェアモジュールの任意の適切な組み合わせにおいて達成されてよいということが理解されるであろう。
【０１９２】
図１８を参照すると、ＵＥ２４００は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、ＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子をデバイスに送信し、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求するための通信手段２４０２を備える。通信手段２４０２は、デバイス識別子およびキー生成情報をデバイスから受信するための手段をさらに備える。ＵＥ２４００は、セッション共有キーを少なくともキー生成情報から導出することと、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイスの識別子から導出することとを行うためのキー手段２４０３も備える。
【０１９３】
通信手段２４０２は、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスをデバイスに送信するための手段をさらに備えてよい。通信手段２４０２は、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を受信するための手段を備えてもよい。通信手段２４０２は、ＤＫＳＩ、存続期間、以前に送信されたセキュリティアルゴリズムのリストからデバイスによって選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記セキュリティアルゴリズムのリスト、およびデバイスによって生成されたノンスを受信するための手段をさらに備えてよい。通信手段２４０２は、ＵＥ２４００が直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをデバイスに送信するための手段をさらに備えてよい。
【０１９４】
キー手段２４０３は、導出された直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して、デバイスから受信されたＭＡＣをチェックすることと、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して確認ＭＡＣを生成することとを行うための手段をさらに備えてよい。通信手段２４０２は、確認メッセージと共に確認ＭＡＣを送信するための手段をさらに備えてよく、チェックが成功した場合、第１の確認メッセージが、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことをさらに示す。
【０１９５】
ＵＥ２４００は、検出手順によってデバイスを検出するための検出手段２４０４をさらに備えてよい。通信手段２４０２は、デバイスからの検出メッセージを含む検出手順メッセージを受信することと、このメッセージを検出手段２４０４に渡すこととを行うための手段を備えてよく、この検出メッセージはデバイス識別子を含む。通信手段２４０２は、受信された検出メッセージに応答する検出応答メッセージを含む検出手順メッセージを送信するための手段を備えてもよく、この検出応答メッセージは、ＵＥ識別子、および直接通信用のキーの生成の要求を含み、検出手段２４０４によって組み立てられる。
【０１９６】
通信手段２４０２は、先行するステップとして、デバイスとの直接通信用のキーの生成を要求し、それに応じて汎用ブートストラップアーキテクチャ（ＧＢＡ）の再ネゴシエーション要求をデバイスから受信するための手段をさらに備えてよい。
【０１９７】
あるいは、通信手段２４０２は、先行するステップとして、一時キーをデバイスに送信し、それに応じて新しい一時キーの要求を受信し、その後、新しい一時キーの代わりにＵＥ識別子を送信するための手段をさらに備えてよい。
【０１９８】
通信手段は、先行するステップとして、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードを直接通信要素から受信するための手段をさらに備えてよい。
【０１９９】
さらに、インターフェイスは、近傍サービス（ＰｒｏＳｅサービス）インターフェイスを含んでよい。さらに、ＵＥは、別のＧＢＡのブートストラップ手順を開始できないことがある。一実施形態では、ＵＥは、ブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）との有効な共有秘密を備えていない。
【０２００】
デバイスは、ＵＥまたはＵＥ−ネットワーク間中継装置を含んでよく、キー生成情報は汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を含んでよい。
【０２０１】
１つの例では、通信手段２４０２、キー手段２４０３、および検出手段２４０４は、コンピュータプログラムによって支援されて実装されてよく、このコンピュータプログラムは、プロセッサ上で実践された場合、通信手段２４０２、キー手段２４０３、および検出手段２４０４に、前述された方法１００ｋの例を連携して行わせる。
【０２０２】
図１９は、本発明の方法２００ｋを、例えばコンピュータプログラムから受信されたコンピュータ可読命令に従って実践してよいデバイス２５００の別の実施形態における機能ユニットを示している。図１９に示されたユニットが、ソフトウェアによって実装された機能ユニットであり、ソフトウェアモジュールの任意の適切な組み合わせにおいて達成されてよいということが理解されるであろう。
【０２０３】
図１９を参照すると、デバイス２５００は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、およびデバイスとの直接通信用のキーの生成の要求をＵＥから受信するための通信手段２５０２を備える。通信手段２５０２は、ＵＥ識別子およびデバイス識別子を直接通信要素に送信し、直接通信キーをデバイスに提供するように直接通信要素に対して要求するための手段も備える。通信手段２５０２は、直接通信キーおよびキー生成情報を直接通信要素から受信することと、キー生成情報およびデバイス識別子をＵＥに送信することとを行うための手段も備える。デバイスは、直接通信キーを格納するためのキー手段２５０３を備えてもよい。
【０２０４】
通信手段２５０２は、直接通信要素識別子、直接キーセット識別子（ＤＫＳＩ）、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリスト、およびＵＥによって生成されたノンスをＵＥから受信するための手段をさらに備えてよい。通信手段２５０２は、ＤＫＳＩ、存続期間、ＵＥによってサポートされているセキュリティアルゴリズムのリストから選択された少なくとも１つのセキュリティアルゴリズム、ＵＥによってサポートされている前記セキュリティアルゴリズムのリスト、およびデバイスによって生成されたノンスを送信するための手段をさらに備えてよい。
【０２０５】
キー手段２５０３は、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用してメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成するための手段をさらに備えてよく、通信手段２５０２は、ＭＡＣをキー生成情報およびデバイス識別子と共にＵＥに送信するための手段をさらに備えてよい。通信手段２５０２は、ＵＥが直接通信キーを導出したことを示す確認メッセージをＵＥから受信するための手段をさらに備えてよい。この確認メッセージは、ＵＥがＭＡＣのチェックに成功したことをさらに示してよい。
【０２０６】
通信手段２５０２は、確認メッセージと共に確認ＭＡＣを受信することと、このＭＡＣをキー手段２５０３に渡すこととを行うための手段をさらに備えてよい。キー手段２５０３は、直接通信キーまたは直接通信キーから導出されたキーを使用して確認ＭＡＣをチェックするための手段をさらに備えてよい。
【０２０７】
デバイスは、検出手順によってＵＥを検出するための検出手段２５０４をさらに備えてよい。通信手段２５０２は、検出メッセージを含む検出手順メッセージをＵＥに送信するための手段をさらに備えてよく、この検出メッセージはデバイス識別子を含み、検出手段２２０４によって組み立てられる。通信手段２２０２は、送信された検出メッセージに応答する検出応答メッセージを含む検出手順メッセージを受信することと、この検出応答メッセージを検出手段２２０４に渡すこととを行うための手段をさらに備えてよく、この検出応答メッセージはＵＥ識別子および直接通信用のキーの生成の要求を含む。
【０２０８】
インターフェイスは近傍サービス（ＰｒｏＳｅ）インターフェイスを含んでよく、直接通信要素はＰｒｏＳｅ機能またはＰｒｏＳｅキー管理サーバ（ＫＭＳ）、あるいはＰｒｏＳｅキー管理機能（ＫＭＦ）のうちの少なくとも１つを含んでよい。ＵＥ識別子がＵＥの識別子として使用されてよい。
【０２０９】
デバイス２５００は、ＵＥまたはＵＥ−ネットワーク間中継装置を含んでよく、キー生成情報は汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を含んでよい。
【０２１０】
一部の例では、通信手段２５０２、キー手段２５０３、および検出手段２５０４は、コンピュータプログラムによって支援されて実装されてよく、このコンピュータプログラムは、プロセッサ上で実践された場合、通信手段２５０２、キー手段２５０３、および検出手段２５０４に、前述された方法２００ｋの例を連携して行わせる。
【０２１１】
図２０は、本発明の方法３００ｋを、例えばコンピュータプログラムから受信されたコンピュータ可読命令に従って実践してよいＤＣＥ２６００の別の実施形態における機能ユニットを示している。図２０に示されたユニットが、ソフトウェアによって実装された機能ユニットであり、ソフトウェアモジュールの任意の適切な組み合わせにおいて達成されてよいということが理解されるであろう。
【０２１２】
図２０を参照すると、ＤＣＥ２６００は、ＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードのうちのいずれかを含むＵＥ識別子、デバイス識別子、およびデバイスへの直接通信キーの提供の要求をデバイスから受信するための通信手段２６０２を備える。ＤＣＥ２６００は、ＵＥ識別子を使用してＵＥを識別するための許可手段２６０３も備える。通信手段２６０２は、キー生成情報およびセッション共有キーをブートストラップサーバ機能（ＢＳＦ）に対して要求するための手段をさらに備える。通信手段２６０２は、セッション共有キーおよびキー生成情報をＢＳＦから受信するための手段も備える。ＤＣＥ２６００は、直接通信キーを少なくともセッション共有キーおよびデバイス識別子から導出するためのキー手段２６０４も備える。通信手段２６０２は、直接通信キーおよびキー生成情報をデバイスに送信するための手段をさらに備える。
【０２１３】
ＤＣＥ２６００は、ＰｒｏＳｅ機能、ＰｒｏＳｅキー管理サーバ、またはＰｒｏＳｅキー管理機能のうちの少なくとも１つを備えてよい。デバイスは、ＵＥまたはＵＥ−ネットワーク間中継装置を含んでよい。キー生成情報は、汎用ブートストラップアーキテクチャプッシュ情報（ＧＰＩ）を含んでよい。
【０２１４】
許可手段２６０３は、ＵＥ識別子をＤＣＥを使用して格納されたＵＥ識別子と照合するための手段をさらに備えてよい。あるいは、許可手段２６０３は、サーバに送信してＵＥを識別するための命令を通信手段２６０２に渡してよく、このサーバはホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）であってよい。
【０２１５】
許可手段２６０４は、識別されたＵＥをパブリックＵＥ識別子にマッピングするための手段をさらに備えてよく、通信手段２６０２は、パブリックＵＥ識別子をＢＳＦに送信するための手段をさらに備えてよい。
【０２１６】
許可手段２６０３は、デバイスまたはＵＥのうちの少なくとも１つが直接通信の確立を許可されていることをチェックするための手段をさらに備えてよい。
【０２１７】
ＤＣＥ２６０３は、第１の通信ネットワーク内の第１の部分要素２６００Ａ、および第２の通信ネットワーク内の第２の部分要素２６００Ｂを備えてよい。第１および第２の部分要素はそれぞれ、通信手段２６０２、２６０５、キー手段２６０４、２６０６、および許可手段２６０３、２６０７を備えてよい。
【０２１８】
第１および第２の部分要素２６００Ａ、２６００Ｂの一方における通信手段２６０２または２６０５は、第１または第２の部分要素２６００Ａ、２６００Ｂの他方における通信手段２６０２または２６０３との間で送信および受信することによって、ＢＳＦまたはデバイスのうちの少なくとも１つとの間で送信および受信するための手段を備えてよい。
【０２１９】
第１の部分要素２６００Ａにおける許可手段２６０３は、第１のＵＥまたは第１のデバイスのいずれかを許可するための手段を備えてよく、第２の部分要素２６００Ｂにおける許可手段２６０７は、第２のＵＥまたは第２のデバイスのいずれかを許可するための手段を備えてよい。
【０２２０】
一部の例では、通信手段２６０２、２６０５、キー手段２６０４、２６０６、および許可手段２６０３、２６０７は、コンピュータプログラムによって支援されて実装されてよく、このコンピュータプログラムは、プロセッサ上で実践された場合、通信手段２６０２、２６０５、キー手段２６０４、２６０６、および許可手段２６０３、２６０７に、前述された方法３００ｋの例を連携して行わせる。
【０２２１】
したがって、本発明の態様は、ＵＥとデバイスの間の直接通信用のキーの確立を可能にする方法、装置、コンピュータプログラム、およびシステムを提供する。キーはＧＢＡプッシュの手順を使用して確立され、本発明の態様は、ＵＥまたはデバイスにおける事前設定を必要とせず、かつＵＥのためのネットワークカバレッジを必要とせずに、共有キーをＵＥと別のデバイスの間で確立できるようにする。
【０２２２】
したがって、本発明の態様は、ＵＥとデバイスの間の直接通信用のキーの確立を可能にする方法、装置、コンピュータプログラム、およびシステムを提供する。キーはＧＢＡプッシュの手順を使用して確立され、本発明の態様は、ＵＥまたはデバイスにおける事前設定を必要とせず、かつＵＥのためのネットワークカバレッジを必要とせずに、共有キーをＵＥと別のデバイスの間で確立できるようにする。
【０２２３】
上の方法、装置、コンピュータプログラム、およびシステムは、有効な共有秘密が存在せず、ＧＢＡプッシュを使用できない場合に、ＧＢＡプッシュを採用することの利点を提供する。ＧＢＡプッシュを使用すると、送信されるメッセージの数が減少するので、ネットワークに対する負荷が少なくなる。
【０２２４】
有利なことに、実施形態の一部は無効なトランザクション識別子を再利用し、その他の実施形態はＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、移動局国際加入者電話番号（ＭＳＩＳＤＮ）、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、またはＰｒｏＳｅ制限コードなどのＵＥ識別子を使用し、少なくともＰｒｏＳｅ  ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ中継ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅ検出ＵＥ  ＩＤ、ＰｒｏＳｅアプリケーションコード、およびＰｒｏＳｅ制限コードは、一時的ＵＥ識別子である。
【０２２５】
本発明の方法は、ハードウェア内に実装されるか、または１つまたは複数のプロセッサ上で実践されるソフトウェアモジュールとして実装されてよい。この方法は、コンピュータプログラムの命令に従って行われてもよく、本発明は、本明細書に記載された方法のいずれかを行うためのプログラムを格納しているコンピュータ可読媒体も提供する。本発明を具現化するコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に格納されてよく、または例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号などの信号の形態になることができ、あるいは、任意のその他の形態になることができる。
【０２２６】
前述された実施形態が本発明を説明しているのであって、限定しているのではないということ、および当業者が添付の特許請求の範囲を逸脱することなく多くの代替の実施形態を設計できるということに、注意する必要がある。「備えている」という用語は、請求項に列挙された要素またはステップ以外の要素またはステップの存在を除外せず、「ある（ａ）」または「ある（ａｎ）」は複数を除外せず、１つのプロセッサまたはその他のユニットは、特許請求の範囲において記述されている複数のユニットの機能を満たし得る。特許請求の範囲におけるどの参照符号も、特許請求の範囲を限定するように解釈されてはならない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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