(57)【要約】【課題】無線通信端末と基地局との間の通信方式に関し、特にネットワークのアクセスを低減する無線通信端末と基地局との認証方法に関する。【解決手段】無線通信端末10と基地局20とが通信を開始するに先立って無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う通信システムにおいて、センタ局30が無線通信端末を識別する固有値として発行する固有符号と前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号とを認証に先立って基地局から無線通信端末に送信し、基地局が、前記固有符号と前記秘密符号とに基づいて無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行い、認証後に、無線通信端末と基地局とが無線通信を行っているときに、さらに前記固有符号と前記秘密符号とに基づいた認証を行うことを特徴とする。【選択図】    図１
2004214778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおいて、
前記センタ局は、前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を発行する符号発行手段を備え、
前記基地局は、認証に先立って、前記無線通信端末に前記固有符号及び前記秘密符号を送信する符号送信手段と、
前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、
前記認証手段は、認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定のタイミングで行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおいて、
前記センタ局は、前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を発行する符号発行手段を備え、
前記基地局は、認証に先立って、前記無線通信端末に前記固有符号及び前記秘密符号を送信する符号送信手段と、
前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、
前記認証手段は、所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、
前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【請求項４】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける認証方法であって、
前記センタ局が前記無線通信端末を識別する固有値として発行する固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号とを、認証に先立って前記基地局から前記無線通信端末に送信し、
前記基地局が、前記固有符号と前記秘密符号とに基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行い、
認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定タイミングで行うことを特徴とする認証方法。
【請求項５】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムに用いられる認証方法であって、
前記センタ局が前記無線通信端末を識別する固有値として発行する固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号とを、認証に先立って前記基地局から前記無線通信端末に送信し、
前記基地局が、前記固有符号と前記秘密符号とに基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行い、
所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、
前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行うことを特徴とする認証方法。
【請求項６】
前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする請求項４または５に記載の認証方法。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【請求項７】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける前記基地局において、
前記基地局は、認証に先立って、前記センタ局から送られた前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を前記無線通信端末に送信する符号送信手段と、
前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、
前記認証手段は、認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定のタイミングで行うことを特徴とする無線通信基地局。
【請求項８】
無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける前記基地局において、
前記基地局は、認証に先立って、前記センタ局から送られた前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を前記無線通信端末に送信する符号送信手段と、
前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、
前記認証手段は、所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、
前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行うことを特徴とする無線通信基地局。
【請求項９】
前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする請求項７または８に記載の無線通信基地局。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信端末と基地局との間の通信方式に関し、特に無線通信端末と基地局との認証方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来移動無線通信システムでは端末の正当性の確認すなわち移動無線局の認証は、移動無線局の認証に関する情報を有する認証サーバ（ＲＡＤＩＵＳ（RemoteAuthentication Dial-In User Services）サーバ）等が行っていた。このような認証方式としては、ＰＰＰ（Point to Point Protocol）におけるＣＨＡＰ（Challenge Handshake Authentication Protocol）が知られている。ＣＨＡＰで認証を行う際に、数多くの移動無線局が同時に存在する場合、ＲＡＤＩＵＳサーバ及び複数の無線基地局が接続されるパケット交換局に相当な負荷が発生し、システム運営に悪影響があることが予想される。
【０００３】
この問題点を改善すべく、移動無線局を認証する方法としてＺＫＩＰ（Zero Knowledge Interactive Proof）を使用することにより、ＲＡＤＩＵＳサーバが移動無線局を認証するのではなく、認証データベースを持たない無線基地局が移動無線局を認証する方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１―１３６１６２号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このＺＫＩＰを用いた認証では、充分な認証の確からしさを得るために無線通信端末と基地局とが必要な複数回（ｎ回）の認証を行う必要があり、認証完了までの時間がかかり、認証に必要なメッセージの交換によってネットワークのトラフィックが増加するという問題点があった。また、ＺＫＩＰによる認証では、認証終了後のなりすましを防ぐことが難しいという問題点もあった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、認証完了までに必要な時間を縮小させると共にトラフィックを減少させ、さらに第三者によるなりすましを防ぐことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおいて、前記センタ局は、前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を発行する符号発行手段を備え、前記基地局は、認証に先立って、前記無線通信端末に前記固有符号及び前記秘密符号を送信する符号送信手段と、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、前記認証手段は、認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定のタイミングで行う。
【０００８】
第２の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおいて、前記センタ局は、前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を発行する符号発行手段を備え、前記基地局は、認証に先立って、前記無線通信端末に前記固有符号及び前記秘密符号を送信する符号送信手段と、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、前記認証手段は、所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行う。
【０００９】
第３の発明は、第１または２の発明において、前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【００１０】
第４の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける認証方法であって、前記センタ局が前記無線通信端末を識別する固有値として発行する固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号とを、認証に先立って前記基地局から前記無線通信端末に送信し、前記基地局が、前記固有符号と前記秘密符号とに基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行い、認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定タイミングで行う。
【００１１】
第５の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムに用いられる認証方法であって、前記センタ局が前記無線通信端末を識別する固有値として発行する固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号とを、認証に先立って前記基地局から前記無線通信端末に送信し、前記基地局が、前記固有符号と前記秘密符号とに基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行い、所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行う。
【００１２】
第６の発明は、第４または５の発明において、前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする請求項４または５に記載の認証方法。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【００１３】
第７の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける前記基地局において、前記基地局は、認証に先立って、前記センタ局から送られた前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を前記無線通信端末に送信する符号送信手段と、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、前記認証手段は、認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を所定のタイミングで行うことを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、無線通信端末と、前記無線通信端末との間で通信を行う基地局と、前記基地局に接続されるセンタ局と、を備え、前記無線通信端末が前記基地局と通信を開始するに先立って前記無線通信端末の正当性を確認するための認証を行う無線通信システムにおける前記基地局において、前記基地局は、認証に先立って、前記センタ局から送られた前記無線通信端末を識別する固有値である固有符号と、前記固有符号に基づいて前記センタ局が不可逆演算により算出した秘密符号と、を前記無線通信端末に送信する符号送信手段と、前記固有符号及び前記秘密符号に基づいて前記無線通信端末の認証を所定の回数繰り返し行う認証手段と、を備え、前記認証手段は、所定の時間内に行われた認証が所定の認証条件に満たなかったとき、認証の繰り返し回数と所定数との比較結果に基づいて、認証の繰り返し回数が多いと判断されると、仮認証を成立させて、前記無線通信端末と前記基地局との間の通信を開始し、前記仮認証の成立後に、前記無線通信端末と前記基地局との通信中にも、前記所定の認証条件を満たすまで前記固有符号及び前記秘密符号に基づいた認証を行うことを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第７または８の発明において、前記秘密符号（Ｓ）は、前記固有符号（Ｒ）に基づき以下の計算式に基づいて算出されることを特徴とする。
Ｒ＝Ｓ２  ｍｏｄ  Ｎ
ただし、Ｎは前記センタ局が選択した２つの大きな素数ｐ、ｑの積。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の通信システムの構成を表すブロック図である。
【００１８】
複数の無線通信端末１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）は、無線インターフェース１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）を介して、それぞれ基地局２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）に接続されている。この基地局２０はＲ−Ｐインターフェースを介して移動通信制御局３２に接続されている。
【００１９】
移動通信制御局３２にはパケット交換局３１が接続されており、この移動通信制御局３２によって各基地局２０を制御し、センタ局として機能している。移動通信制御局３２とパケット交換機３１とは共通線信号網によって接続され、ディジタル網３０を構成している。また、移動通信制御局３２には、共通線信号網３４を介して位置情報データベース３３が接続されている。この位置情報データベース３３には各無線通信端末１０の現在位置が記憶されているので、最適な基地局を選択して無線通信端末との通信が行われるように制御する。ディジタル網３０は、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks）５０を介して公衆網４０に接続されている。また、ディジタル網３０は公衆パケット網６０を介しても公衆網４０と接続されており、さらに公衆パケット網６０は信号網７０を介して加入者情報データベース８０に接続されている。この加入者情報データベース８０には、無線通信端末１０の加入者情報が格納されており、無線通信端末１０の認証を行うためのデータベースとして用いられる。また、無線通信端末１０は、固有符号と秘密符号とを記憶する手段を持つ。
【００２０】
次に、以上のように構成された第１の実施の形態の無線通信システムの動作を説明する。本実施の形態では、無線通信端末の認証を基地局と無線通信端末との間でＺＫＩＰを利用して認証を行う。
【００２１】
図２は、本実施の形態の無線通信端末１０と基地局２０とが認証を行う際の処理の流れを表したシーケンス図である。
【００２２】
まず、無線通信端末１０は、基地局２０に対して呼設定メッセージを送信する。
【００２３】
基地局はこの呼設定メッセージを受信すると、認証処理を開始することを通知するための認証開始要求メッセージを送信する。このとき、基地局２０は認証制御タイマーを作動させる。これは認証処理の経過時間を監視するためのもので、予め所定の時間に設定されている。
【００２４】
無線通信端末１０はこの認証開始要求メッセージを受信すると、認証開始確認メッセージを返送する。
【００２５】
また、基地局２０は、移動通信制御局３２が予め任意に選んだ２つの大きな素数ｐとｑとの積であるＮと、移動通信制御局３２によって予め計算された秘密の符号Ｓとを、移動通信制御局３２から予め受信している。このＮ及びＳは認証に先立って、例えば無線通信端末１０の電源投入時などに予め無線通信端末１０に対して公開鍵プロトコルによって送信する。このＳは、前述したＮと、加入者情報データベース８０に格納されている無線通信端末１０の固有の認証情報ＩＤから、次の式によって求められる値である。
【００２６】
【数１】
2004214778.tif 000003
【００２７】
なお、この数式１によって秘密の符号を算出する方法を、ファイアット−シャミア（Ｆｉａｔ−Ｓｈａｍｉｒ）法という。
【００２８】
次に、無線通信端末１０と基地局２０との間で、ファイアット−シャミア法を用いたＺＫＩＰによる認証処理を開始する。この認証処理は、次に示す（１）から（４）の処理を所定回繰り返すことによって行う。なお、この繰り返し回数は一般的に後述する２つの大きな素数ｐまたはｑの桁数に設定される。
【００２９】
（１）まず、無線通信端末１０は乱数Ｒｉを選択し、基地局２０から受け取ったＮを元に数式２によってχｉを計算する。この計算されたχｉを基地局２０に対して送信する。
【００３０】
【数２】
2004214778.tif 000004
【００３１】
（２）次に、基地局２０は、０または１をランダムに選択し、これをＥｉとして無線通信端末１０に送信する。
【００３２】
（３）Ｅｉを受け取った無線通信端末１０は、次の数式３によってｙｉを求め、基地局２０に対して送信する。
【００３３】
【数３】
2004214778.tif 000005
【００３４】
（４）次に、基地局２０は、受け取ったｙｉを元に次の数式４を演算し、演算結果が成り立つか否かを判定する。
【００３５】
【数４】
2004214778.tif 000006
【００３６】
ここで、数式４が成り立つ場合には、さらに上記（１）から（４）の処理をｍ回繰り返す。成立しなかった場合には認証失敗とし、基地局２０は認証失敗メッセージを無線通信端末１０に送信し、通信を切断する。
【００３７】
なお、上記のファイアット−シャミア法では、次の事項が保証（証明）されている。すなわち、無線通信端末１０が秘密記号Ｓを知っていることを無線通信端末１０が基地局２０に納得させることができる。第三者が無線通信端末１０になりすますことができるのは全てのＥｉを予測できたときでありその確立は２のｎ乗分の１で非常に小さい。基地局２０または第三者がどのように巧妙にＥｉを選んでも秘密記号Ｓに関しては何も知識を得ることができない。
【００３８】
つまり、ファイアット−シャミア法を用いた認証では、誤って第三者が認証される確率は非常に少なく、無線通信端末１０固有の秘密の認証情報は第三者が知ることはできない。
【００３９】
以上の（１）から（４）の処理の繰り返しがｎ回終了し（つまり、現在の繰り返し回数をｍとすると、ｍ≧ｎ）、このｎ回の時点で認証制御タイマーが満了していなかった場合は、基地局２０は無線通信端末１０の正当性を認め認証が完了したとして認証終了要求メッセージ（認証ＯＫ）を送信する。これを受けて無線通信端末１０は基地局２０に認証終了確認メッセージを送信する。この認証終了確認メッセージを受信すると基地局２０は無線通信端末１０に対してパケットデータの転送を開始する。
【００４０】
また、（１）から（４）の繰り返しがｍ回に満たずに認証制御タイマーが満了した場合は、現在の繰り返し回数ｍと予め定めておいた規定の回数ｋとを比較する。ここで、ｍ＜ｋであった場合には充分な認証が行われなかったと判断して認証失敗とし、基地局２０は認証失敗のメッセージを送信し、通信を切断する。
【００４１】
ｍ≧ｋであった場合には、ｎ回繰り返した場合と比較すると認証の確からしさは低いが、ある程度の確からしさで認証が行われているので仮の認証成功と判断し、まず認証終了要求（認証継続）メッセージを無線通信端末１０に対して送信する。これを受けて無線通信端末１０は基地局２０に対して認証終了確認（認証継続）メッセージを送信し、仮の認証が完了する。
【００４２】
この仮の認証によって基地局２０はパケットデータの転送を開始する。このパケットデータ転送時には、基地局２０は複数の無線通信端末１０に対して時分割してタイムスロットをスケジューリングしながら通信を行っているので、複数の無線通信端末が同一のスロットに収容され、使用するタイムスロットを制御しながら通信を行っている。そして、パケット通信中の所定のタイミングで上記の（１）から（４）のＺＫＩＰによる認証処理をさらに繰り返す。このＺＫＩＰによる認証処理はタイムスロットの終了タイミングに行うとよいが、一つのパケットの終了タイミングなど、通信中に他の信号を挿入可能なタイミングに行ってもよい。すなわち、充分な確からしさを得るために必要な認証処理の繰り返し回数が、所定の回数（ｎ）に満たなかった場合はｎ回に達するまでパケットデータ転送中にさらに認証処理を行う。
【００４３】
基地局２０は、スケジューリングによるタイムスロットの切り替えが発生すると、無線通信端末１０に対して通信一時停止メッセージを送信して、他の無線通信端末（図２の例では無線通信端末１０Ｂ）と通信を行うことにより生じる待ち時間である拘束時間を通知する。この拘束時間が満了するとｍ＋１回目の認証処理（上記（１）から（４）の処理）を行う。この処理が完了するとパケットデータの転送を開始する。この一連の処理がｎ回成功した時点で正式に認証が成功したと判断し認証処理を終了し、ＺＫＩＰ認証処理による無線通信端末１０と基地局２０との間の認証が成立する。
【００４４】
前述した第１の実施の形態の無線通信システムでは、無線通信端末が通信を行うに先立って、無線通信端末の認証をＲＡＤＩＵＳサーバ等を用いずに無線通信端末と基地局とでＺＫＩＰによる認証を行うので、ＲＡＤＩＵＳサーバや公衆網などの負荷を低減することができる。また、所定の時間を超えても（認証タイマーが満了しても）認証が終了しなかった場合には、一旦データ通信を開始し、データ通信中にも認証処理を継続して行うので、無線通信端末と基地局との通信開始時の認証処理に必要なメッセージの交換の回数を少なくすることができ、無線ネットワークのトラフィックを低減することができる。
【００４５】
次に、第２の実施の形態の無線通信システムについて説明する。
【００４６】
ファイアット−シャミア法を用いたＺＫＩＰ認証では、第１の実施の形態のようにｎ回繰り返すことによって充分な認証の確からしさを得ることができる。しかし、一旦認証が成立してしまうと、データ通信中のスケジューリングによるタイムスロットの切り替えタイミングにおける第三者によるなりすましを防ぐことができなくなる。
【００４７】
第２の実施の形態の無線通信システムでは、この認証成立後のなりすましを防ぐために、データ通信中も所定タイミングでＺＫＩＰによる認証を行う。
【００４８】
図３は、第２の実施の形態の無線通信端末１０と基地局２０とが認証を行う際の処理の流れを表したシーケンス図である。
【００４９】
第２の実施の形態のＺＫＩＰ認証方式では、認証制御タイマーを用いずに、上述した（１）から（４）の処理をｎ回の繰り返しが終了するまで行ない充分な認証の確からしさを得る。この処理は第１の実施の形態と同一のため説明を省略する。
【００５０】
基地局２０はｎ回の繰り返しが成功し充分な認証の確からしさを得ると認証認証終了要求メッセージ（認証ＯＫ）送信し、これを受けて無線通信端末１０基地局２０に認証終了確認メッセージを送信し認証を終了する。認証の終了後、基地局２０はパケットデータの転送を開始する。
【００５１】
このパケットデータ転送中に、基地局２０は複数の無線通信端末を時分割してタイムスロットをスケジューリングし、使用するタイムスロットを制御しながら通信を行っているので、第１の実施の形態と同様に、基地局２０は、スケジューリングによるタイムスロットの切り替えが発生すると無線通信端末１０に対して通信一時停止メッセージを送信して、他の無線通信端末（図３の例では無線通信端末１０Ｂ）と通信を行うことにより生じる待ち時間である拘束時間を通知する。この拘束時間が満了するとｎ＋１回目の認証処理を行う。この処理が完了するとパケットデータの転送を開始する。この一連の認証処理の繰り返しはｎ回を超えて行われるが、認証を失敗した場合には基地局２０は認証失敗メッセージを無線通信端末１０に送信し通信を切断する。この繰り返しの回数は多ければ多いほど認証の確からしさは向上し、さらにパケットデータ転送開始後の第三者によるなりすましを排除することができる。
【００５２】
前述した構成された第２の実施の形態の無線通信システムでは、たとえデータ通信前の認証終了後に第三者によるなりすましが行われたとしても、この通信中の認証を行うことでなりすましを排除することができ、またｎ回を超えてさらに処理を繰り返すことで認証の確からしさをさらに向上させることができる。
【００５３】
なお、第１の実施の形態において認証が終了した後も第２の実施の形態のように認証処理を繰り返してもよい。この場合、第１の実施の形態の効果に加え、さらに、第三者によるなりすましを排除することができ、認証の確からしさを向上させることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、無線通信端末と基地局とが通信を行う際に先だって行う認証を、ＲＡＤＩＵＳサーバ等を用いずに無線通信端末と基地局との間のみで行えるため、ＲＡＤＩＵＳサーバや移動通信制御局、公衆網の負荷を低減することができ、さらに、第三者によるなりすまし等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１及び第２の実施の形態の無線通信システムの構成を表したブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の認証処理の流れを表したシーケンス図である。
【図３】第２の実施の形態の認証処理の流れを表したシーケンス図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  無線通信端末
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  無線インターフェース
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  基地局
３０  ディジタル網
３１  パケット交換局
３２  移動通信制御局
３３  位置情報データベース
３４  共通線信号網
４０  公衆網
５０  ＰＳＴＮ
６０  公衆パケット網
７０  信号網
８０  加入者情報データベース
【図１】
2004214778.tif 000007
【図２】
2004214778.tif 000008
【図３】
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