(57)【要約】【課題】  移動局とセルラネットワークとの間においてメッセージの完全性をチェックする方法を提供する。【解決手段】  一方が移動局により指定され、他方がネットワークにより指定される、２つの時間変動パラメータが、ＭＡＣの計算に用いられる。ネットワークにより指定されるパラメータは、１つのセッションのみに用いられ、接続の開始時に移動局に伝送される。移動局により指定されるパラメータは、移動局が次の接続で異なるパラメータとして用いることができるようにするために、接続と接続との間で移動局により記憶される。移動局により指定されるパラメータは、接続の開始時においてネットワークに伝送される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信者と第２通信者との間の接続の間において伝送されるメッセージの完全性をチェックし、メッセージについて認証値が計算される方法において、
メッセージの前記認証値が、該メッセージと、前記第１通信者により指定され、かつ、１つの接続のみに対して有効である第１値と、前記第２通信者により少なくとも部分的に指定されるカウント値と、を基礎にして計算される工程（５０）を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１通信者はセルラ電気通信ネットワークであり、前記第２通信者は移動局（２０）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
メッセージの前記認証値は、前記第１通信者により少なくとも一部が指定される第２値をも基礎にして計算される（５４）ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１値は擬似乱数値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記移動局（２０）は、前記カウンタ値について初期値を指定することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記移動局（２０）は、第３値を生成するためのカウンタ値と結合される初期値を指定することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記移動局（２０）は、前記初期値を指定する際に、前記移動局のＳＩＭカードに以前記憶した値を用いることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記セルラ電気通信ネットワークはＵＭＴＳネットワークであり、前記第１値は無線ネットワーク制御装置（３０）により指定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局とセルラネットワークとの間におけるメッセージの完全性（integrity）をチェックする方法に関する。特に、本発明は、請求項１における前提部分に記載されているような方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
すべての電気通信は、受信した情報が、許可された送信者により送信され、該送信者と偽る誰かにより送信されていないことをどのように確かめるか、という問題にさらされる。この問題は、エアインタフェース（air interface）が、遠方からであっても、伝送レベルが高いことを利用して、伝送内容を盗聴し書き替えるための優れたプラットフォームを提供するような、セルラ電気通信において顕著となっている。この問題に対する基本的な解決方法として、通信者の認証が行われる。認証処理は、通信者両方の識別を発見かつチェックして、各通信者が、相手方である通信者の識別に関する情報を受信し、この識別を十分な程度にまで信用できるようにすることを目的としている。認証は、通常、接続の開始時に特定の手続により実行される。しかしながら、このような認証によれば、後続メッセージに対して、許可されていない操作、挿入および消去を行う機会が残される。よって、伝送されたメッセージのそれぞれについて別々に認証を行う必要がある。後者のタスクについては、伝送端でメッセージに対してメッセージ認証子（ＭＡＣ）を添付し、受信端でＭＡＣ値をチェックすることにより、実行することができる。
【０００３】
ＭＡＣは、通常、比較的短いビット列であり、このビット列は、該ビット列が保護するメッセージにいくぶん依存し、かつ、メッセージの送信者および受信者の両方に知られる秘密鍵（secret key）に依存する。この秘密鍵は、通常、接続の開始時における認証手続に関連して、生成されかつ認められる。秘密鍵およびメッセージに基づいてＭＡＣを計算するために用いられるアルゴリズムもまた秘密とされる場合もあるが、これが常にそうであるとは限らない。
【０００４】
単一のメッセージについての認証方法は、完全性保護と呼ばれることが多い。
シグナリングの完全性を保護するために、送信者は、特定のアルゴリズムを用い、送信すべきメッセージおよび秘密鍵に基づいて、ＭＡＣ値を計算し、このＭＡＣ値を有するメッセージを送信する。受信者は、特定のアルゴリズムに従って、メッセージおよび秘密鍵に基づいて、ＭＡＣ値を再計算し、受信したＭＡＣ値と計算したＭＡＣ値とを比較する。２つのＭＡＣ値が一致すれば、受信者は、メッセージが、損なわれておらず、かつ、意図した者により送信されたということを、信用することができる。因みに、完全性保護が、伝送されたメッセージの秘密性を保護することを常に含むとは限らない、ということもできる。
【０００５】
完全性保護の機構は、完璧であるとはいえない。第３者は、第１者と第２者との間で伝送されたメッセージを操作しようとしてこれに成功することができる。
変更されたまたは新しいメッセージについてのＭＡＣ値を偽造する、すなわち、第１に秘密鍵を取得することにより、第２に秘密鍵を用いずに直接試すことにより、上記ＭＡＣ値を偽造する２つの主な二者択一の方法がある。
【０００６】
第３者は、基本的に２つの方法により、すなわち、監視したメッセージとＭＡＣとのペアについてのデータと一致する鍵が見つかるまで、ありうるすべての鍵を計算することにより、さもなくば、ＭＡＣ値を生成するアルゴリズムを解読することにより、または、記憶または伝送された秘密鍵を獲得することにより、秘密鍵を取得することができる。
【０００７】
通信者本人は、暗号法的に強力であり、かつ、すべての鍵を徹底的にサーチすることを防止するのに十分に長い秘密鍵を使用するアルゴリズムを用いることにより、さらに、秘密鍵の伝送および記憶について他の防護手段を用いることにより、第３者が秘密鍵を取得するのを防ぐことができる。
【０００８】
第３者は、基本的には、正しいＭＡＣ値を推測することにより、または、２者の間で伝送された以前のいくつかのメッセージをリプレイ（replay）することにより、秘密鍵を用いなくとも、２者の間におけるメッセージングを中断させようとすることができる。これらの２者は、もともとの伝送より、正しいＭＡＣを通信していることが知られている。
【０００９】
正しいＭＡＣ値を推測することについては、長いＭＡＣ値を用いることにより、防止することができる。ＭＡＣ値は、正しく推測する確率を１回の偽造が成功することにより得られる利益に比べて十分に低いレベルにまで低減させるのに十分長くすべきである。例えば、３２ビットのＭＡＣ値を用いることにより、正しく推測する確率を１／４,２９４,９６７,２９６にまで低減させることができる。この確率は、たいていのアプリケーションにとっては十分に小さいものである。
【００１０】
リプレイアタック（replay attack）を用いて、すなわち、以前のメッセージをリプレイ（replay）することにより、正しいＭＡＣ値を取得することについては、ＭＡＣ値の計算に可変パラメータを導入することにより、防止することができる。秘密安全鍵およびメッセージだけでなく、ＭＡＣアルゴリズムに対するさらなる入力として、例えば、タイムスタンプ値、シーケンス番号またはランダム数を用いることができる。本発明は、このような基本的な方法に関連する。以下に、先行技術についてさらに詳細に記述する。
【００１１】
タイムスタンプ値を用いる際には、各通信者は、ＭＡＣを同じように計算できるようにするために、信頼性のあるクロックに対するアクセスを有している必要がある。このような手法についての問題というのは、信頼性のあるクロックが必要になるということである。両方の通信者のクロックは、非常に正確でなくてはならないし、極めて正確に一致していなくてはならない。しかしながら、このような条件は、セルラ電気通信システムには受け入れられない。すなわち、移動局（ＭＳ）およびネットワークは、十分に信頼できるクロックに対するアクセスを有していない。
【００１２】
シーケンス番号を用いる際には、各通信者は、既に使用されており、かつ、もはや受け入れられないシーケンス番号を調査していなくてはならない。これを実行する最も簡単な方法は、それまでＭＡＣ計算に用いられた最も高度な（highest）シーケンス番号を格納することである。この手法は、接続と接続との間において、各通信者が少なくともあるレベルにまで同期させた状態情報を維持しなくてはならないという欠点を有している。すなわち、通信者は、それまでに用いた最も高度なシーケンス番号を記憶する必要がある。これにより、ネットワーク側において大きなデータベースを用いる必要がある。
【００１３】
さらなる手法としては、相手方である通信者が、ＭＡＣ認証が必要とされるメッセージを次回送信する際にＭＡＣ計算で用いる必要があるランダム番号を、各メッセージに含ませる方法である。この手法は、上述した手法と同様の欠点、すなわち、接続と接続との間において、各通信者は状態情報を維持する必要があり、これにより、ネットワーク側において大きなデータベースを用いる必要がある。
【００１４】
Kaufman等による米国特許第５,４７５,７６３号は、長期秘密番号を用い、かつ、パーメッセージ（per-message）秘密番号がランダム番号生成器または不揮発性記憶装置を用いることなくパーメッセージ密番号を生成する、El GamalすなわちＤＳＳシステムのような署名システムを記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、先行技術に関連する問題を防止する完全性チェック方法を実現することである。本発明のさらなる目的は、ネットワーク側において状態情報を記憶することを不要とする完全性チェック方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
これらの目的は、一方が移動局により生成され、他方がネットワークにより生成される、ＭＡＣ計算における２つの時間変動パラメータを用いることにより、実現される。ネットワークにより指定されるパラメータは、１つのセッションのみで用いられ、接続の開始時に移動局に対して伝送される。移動局により指定されるパラメータは、移動局が次の接続において異なるパラメータを用いることができるように、接続と接続との間において移動局に記憶される。移動局により指定されるパラメータは、接続の開始時においてネットワークに伝送される。
【００１７】
本発明にかかる方法は、独立方法請求項の特徴部分に記載された内容により、特徴付けられる。従属請求項には、本発明のさらに有利な実施形態が記載されている。
【００１８】
本発明によれば、両方の通信者は、ＭＡＣ値の生成に用いられる可変パラメータを指定する。移動体ネットワークにおけるネットワーク側では、特定ユーザに関するすべての状態情報については、接続が開放された後に、破棄することができる。本発明によれば、シーケンス番号、および、擬似乱数番号のようなネットワークに特化した値が、ＭＡＣ値を計算する際に用いられる。接続の開始時には、移動局は、シーケンスカウントのために用いられる初期値を決定し、この初期値をネットワークに対して伝送する。初期値だけでなくカウンタ値も用いられる。メッセージのＭＡＣ値の計算に用いるべきパラメータを生成するために、初期値およびカウンタ値は、いくつかの方法により、連結、加算および結合される。これら２つの値を結合する方法の１つは、カウンタの開始値として初期値を用いるものであり、カウンタ値と初期値とを加算することに対応する。本発明は、進歩性ある方法においてどのカウンタ値を用いるかについて限定しない。適当な値は、例えば、無線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコルにおけるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）番号、すなわち、ＲＬＣ ＰＤＵ番号である。別の適当な値として、固定間隔、例えば１０ミリ秒ごとにインクリメントされるカウンタを用いる。好ましくは、移動局およびネットワークにおいて既に設けられているＲＬＣ ＰＤＵカウンタのようなカウンタが、本発明にかかる方法において用いられる。さらに、無線インタフェースによるデータ暗号化に関連するカウンタについても、本発明にかかる方法において用いることができる。さらに、本発明は、進歩性ある方法において、どの初期値を用いるかについて限定しない。例えば、接続を開始する時点での現在のハイパーフレーム番号についても、初期値として用いることができる。さらに、初期値の伝送後にカウンタ値を伝送する必要がない。なぜならば、接続の両側は、接続の間に同様の方法によりカウンタを更新し、同期を保持することができるからである。好ましくは、接続が開放される際には、移動局は、接続に用いられた初期値、または、該初期値の少なくとも最上位ビット（ＭＳＢ）を該移動局のメモリに記憶する。これにより、移動局は、次回、異なる初期値を用いることができる。移動局は、例えば、ＳＩＭ（加入者識別モジュール）カードまたは別の記憶装置に、情報を保存することができる。これにより、移動局は、初期値を指定する際に、該移動局のＳＩＭカードに以前に記憶させた値を用いることができる。
【００１９】
ネットワークは、接続の開始時において、ランダム番号すなわち実際には擬似乱数番号を指定する。このランダム番号は、セッションに特化している。すなわち、このランダム番号を、接続内において変更する必要がない、または、接続の開始時に１回以上移動局に伝送する必要がないだけでなく、接続間においてネットワークに記憶させる必要もない。ランダム番号を生成し、ＭＡＣ値の生成を担い、受信したメッセージおよびＭＡＣ値のチェックを行うネットワーク構成要素は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）であるのが好都合である。しかしながら、本発明は、これに限定されない。なぜならば、これらの機能については、他の多くのネットワーク構成要素でも同様に実行可能であるからである。ＲＮＣを用いることは好都合である。なぜならば、この場合には、セルラ電気通信システムにおけるコアネットワークは、単一メッセージについての完全性チェックに加わる必要がないからであり、かつ、無線アクセスネットワークメッセージングを完全性チェックにより保護する必要もないからである。
【００２０】
本発明によれば、接続の両側に完全性チェックを実行させることができる。ネットワークは、接続の開始時においてランダム値を指定するので、敵意を持った通信者の移動局は、以前の接続により記録したメッセージをリプレイすることによるリプレイアタックを首尾よく実行することができない。移動局は、接続についての初期値を指定するので、敵意を持った通信者が操作した偽のネットワーク構成要素からのリプレイアタックは、成功しないであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。各図における同様のエンティティについては、同一の参照符号を用いる。
【００２２】
図１は、本発明にかかるＭＡＣ値を計算する方法を示す。ＩＫは、接続の開始時における移動局認証手続の間に生成される、秘密完全性鍵である。同一のＩＫ鍵は、多くの連続的な接続の間であっても、多くのメッセージを認証するために用いられるので、接続の間において敵意ある攻撃を避けるために、時間変動（time-varying）パラメータが必要とされる。この目的のために、ＭＡＣ計算でも、カウント値ＣＯＵＮＴおよびランダム値ＲＡＮＤＯＭが同様に用いられる。本発明によれば、メッセージ１、ＩＫ値、ＣＯＵＮＴ値およびＲＡＮＤＯＭ値が、計算手段１０に入力され、この計算手段１０は、この入力および特定の認証アルゴリズムに基づいてＭＡＣ値を計算する。ここで、本発明は、図１に示す入力からＭＡＣ値を計算するという特定の方法に限定されない。本発明では、入力値の長さに特別な限定はない。例えば、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）セルラシステムでは、ＩＫ値、ＣＯＵＮＴ値、ＲＡＮＤＯＭ値およびＭＡＣ値についての適当な長さは、それぞれ、１２８ビット、３２ビット、３２ビットおよび１６ビットである。しかしながら、ＵＭＴＳシステムにあってもその他の長さを用いることができるし、これらの値だけでなくその他の入力値を用いることも可能である。
【００２３】
新しいＩＫ値が、現在の接続の開始時における認証手続で生成されるのであれば、新しいＩＫ値によりリプレイアタックに対する安全性が得られるので、移動局は、ＣＯＵＮＴの初期値をリセットすることができる。次の接続が確立される際には、ＩＫ値は変化しないかもしれないので、この初期値またはこの初期値の一部を次の接続で用いるために記憶することが必要となる。これは、例えば、ＵＭＴＳシステムにおける多機能移動局を用いる際に、大いに起こりうることである。なぜならば、移動局は、様々なタイプの多元同時接続を有することができ、かつ、単一の通信セッションの間に新しい接続を確立および開放することができるからである。ネットワークは、新しい接続のそれぞれについて完全な認証を必ずしも実行するとは限らないので、移動局は、新しい接続のそれぞれについて常に新しいＩＫ値を受信するとは限らない。しかしながら、ＩＫ値が変化した際には、移動局は、安全性を低下させるような危険もなく、初期ＣＯＵＮＴ値をリセットすることができる。
【００２４】
図２は、本発明の有利な実施形態にかかる方法を示す。図２は、セルラ電気通信ネットワークと移動局との間における接続の間に伝送されるメッセージの安全性をチェックする方法を示す。
【００２５】
第１ステップ５０では、送信者は、メッセージを基礎として該メッセージの認証値（ＭＡＣ）を計算し、第１値は、ネットワークにより指定され、かつ、１つの接続のみに対して有効であり、第２値は、ネットワークにより少なくとも一部を指定され、第３値は、移動局により少なくとも一部を指定される。好ましくは、上記第１値は、上述したＲＡＮＤＯＭ値のような擬似乱数値である。さらに、上記第３値は、好ましくは、上述したＣＯＵＮＴ値のようなカウンタ値であり、接続の間においてインクリメントされる。ＣＯＵＮＴ値を生成するために、例えば、ＲＬＣ ＰＤＵ値を用いることができる。上述したように、移動局は、接続の開始時においてカウンタ値についての初期値を指定する。この初期値については、ＣＯＵＮＴ値を生成するカウンタについてのスタート値として用いることができ、または、上記第３値を生成するＲＬＣ ＰＤＵ値のようなその他いくつかのカウンタ値と結合させることができる。
【００２６】
次のステップ５２では、送信者より受信者に対してメッセージが送信され、この受信者は、上述したように第２ＭＡＣ値を計算し、工程５６では、受信したＭＡＣ値と計算したＭＡＣ値とを比較する。これらが等しいと判明すれば、ステップ５８においてメッセージは受理され、これらが等しくないと判明すれば、ステップ６０においてメッセージは拒絶される。アップリンクメッセージングの場合には、計算５４および比較５６については、セルラ電気通信ネットワークにおける無線ネットワーク制御装置により、有利に実行することができる。図２の方法は、アップリンクおよびダウンリンクメッセージの少なくともいくつかの完全性をチェックするのに用いられる。
【００２７】
図３は、本発明の有利な実施形態にかかる接続を開始する方法の一例を示す。
図３は、完全性のチェックを行うために、２つの初期値をどのように交換するかという問題に対する有利な解決法を示す。図３に示すシグナリングシーケンスは、上述したようなＣＯＵＮＴ値およびＲＡＮＤＯＭ値のみを通すことに決して限定されない。図３に基づくシグナリングについては、接続の開始時に何らかの２つの鍵を交換するために用いることができる。図３は、一例として、移動局が発生させる呼に関連するシグナリングを示しているが、対応するシグナリングシーケンスを、移動局が終了させる呼を確立する場合のようなその他の状況、または、ページング応答手続においても、用いることができる。
【００２８】
図３は、本発明にかかる方法の特定の例を示す。図３における中心的な思想とは、ＲＮＣは、メッセージのＭＡＣ値をチェックすることができるまでは、メッセージ、すなわち、移動局から受信したメッセージであってＭＡＣ値を用いて認証されたメッセージを記憶することである。ＭＡＣ値の１つまたは全部が誤っていると判明すれば、ネットワークは、開始された接続を放棄すべきかどうかを決定することができる。
【００２９】
図３は、移動局ＭＳ２０が接続を開始する状況における、移動局ＭＳ２０、無線ネットワーク制御装置ＲＮＣ３０およびコアネットワークＣＮ４０の間のシグナリングを示す。図３は、ＵＭＴＳシステムの技術を用いたシグナリングを示す。第１ステップ１００において、移動局は、ネットワークに対して、初期接続要求メッセージＲＲＣ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱを送信する。ＲＮＣは、この接続要求メッセージを受信した後、ＲＡＮＤＯＭ値を生成し、この後、ＲＮＣは、移動局に対して肯定応答メッセージＡＣＫを送信すること（１０５）により応答する。ＲＮＣは、矢印１０５の下に表れている符号ＲＡＮＤＯＭにより図３に示されるＲＡＮＤＯＭ値を、パラメータとしてＡＣＫメッセージに添付することにより、移動局に対してＲＡＮＤＯＭ値を指定する。移動局は、肯定応答およびＲＡＮＤＯＭ値を受信した後、ネットワークに対して、初期ＣＯＵＮＴ値を送信する必要がある。これについては、基本的に２つの方法により、すなわち、その目的のために例えばＲＲＣレベルで新しいメッセージを規定することにより、または、現存するメッセージに対してＣＯＵＮＴ値をパラメータとして添付することにより、実現することができる。矢印１１０は、前者の手法を示す、すなわち、ＣＯＵＮＴ値を伝送するために特別に規定されたメッセージを示す。矢印１１５は、後者の手法、すなわち、現存するメッセージに対してＣＯＵＮＴ値をパラメータとして添付する手法を示す。図３における例では、現存するメッセージとはＣＭ ＳＥＲＶ ＲＥＱメッセージである。さらに、ＩＫ鍵識別番号についてもこのメッセージに対するパラメータとして伝送することができる。ＩＫが生成される認証処理の間においては、各ＩＫには識別番号が割り当てられ、この後、ＭＳおよびネットワークは、この識別番号を用いることによりＩＫを参照することができる。
【００３０】
図３の例では、移動局は、ネットワークに対して階級値（class mark）サービス要求メッセージＣＭ ＳＥＲＶ ＲＥＱを送信して、ネットワークに対して一時識別子ＴＭＳＩおよび能力階級（capability class）識別子ＣＭ２を指定する。
【００３１】
ネットワークに対して初期ＣＯＵＮＴ値を送るために特定のメッセージが用いられなければ、初期ＣＯＵＮＴ値は、ＣＭ ＳＥＲＶ ＲＥＱメッセージに対するさらなるパラメータとしてネットワークに対して通される。さらに、移動局は、ＣＯＵＮＴ値およびＲＡＮＤＯＭ値を基礎として計算したＭＡＣ値、および、前回の接続の間に受信および記憶したＩＫ値を送信する。ＲＮＣは、メッセージを受信すると、存在しているらしきＣＯＵＮＴ値と同様に、ＭＡＣ値をもメッセージから除去し、かつ、このＭＡＣ値を記憶し、残りのメッセージをコアネットワークに対して転送する。ＲＮＣは、さらに、メッセージ全体を後で利用するため（これについては後述する）に記憶する。ＵＭＴＳの規格によれば、コアネットワークはこの段階で認証手続を実行することができ、この認証手続は、図３では、認証要求ＡＵＴＨ ＲＥＱおよび認証応答ＡＵＴＨ ＲＳＰに対応する矢印１２５および１３０により表現されている。
【００３２】
次のステップは、ネットワークが移動局についてのＩＫ値を有しているかどうかに依存する。ネットワークがステップ１２５および１３０において認証を実行していれば、ネットワークは、この認証により決定されたＩＫ値を有している。
あるいは、ネットワークは、前回の接続に関連して記憶した古いＩＫ値を有しているかもしれない。ＩＫ値は、コアネットワークのレジスタに記憶されている。
ネットワークがＩＫ値を有していれば、本方法はステップ１３５に移行するが、ネットワークがＩＫ値を有していなければ、本方法はステップ１５０に移行する。これは、図３において、ステップ１３２および関連する点線矢印により表現されている。
【００３３】
ステップ１３５では、コアネットワークは、ＲＮＣに対して暗号化モードＣＩＰＨ ＭＯＤＥメッセージを送信し、このメッセージに対して暗号化鍵ＣＫおよびＩＫ値をパラメータとして添付する。ＣＮは、このメッセージを用いて、ＲＮＣに対してＩＫ値を提供する。このＲＮＣは、ステップ１２５および１３０において認証手続が実行されていなければ、ＩＫ値を知らない。この段階では、ＲＮＣは、現在、メッセージのＭＡＣ値を計算するのに必要な、ＣＯＵＮＴ値、ＲＡＮＤＯＭ値およびＩＫ値を有しているので、ステップ１１５で記憶されたＣＭ ＳＥＲＶ ＲＥＱメッセージをチェックすることができる。ＲＮＣは、ＭＡＣ値を計算し、計算したＭＡＣ値とステップ１１５で以前に記憶されたＭＡＣ値とを比較する。これらのＭＡＣ値が一致すれば、本方法はステップ１４０に移行する。これらのＭＡＣ値が一致しなければ、本方法はステップ１６０に移行する。
【００３４】
ステップ１４０では、ＲＮＣは、暗号化を開始するために、ＭＳに対してＣＩＰＨＥＲＩＮＧ ＣＯＭＭＡＮＤを送信し、ＭＳは、ＲＮＣに対して暗号化応答メッセージＣＩＰＨＥＲＩＮＧ ＲＳＰを返送することにより、このＣＩＰＨＥＲＩＮＧ ＣＯＭＭＡＮＤに対して応答する。この後、通信が通常通り継続するが、続きについては図３には示されていない。
【００３５】
ステップ１５０では、ネットワークは認証処理を実行する。この認証処理は、図３において、認証要求ＡＵＴＨ ＲＥＱメッセージおよび認証応答ＡＵＴＨ ＲＳＰメッセージに対応する矢印１５０および１５５により表現されている。この後、コアネットワークは、ＲＮＣに新しいＩＫ（図示しない）について通知する。
【００３６】
この段階では、ＲＮＣは、ＭＣが正規のものであるゆえＭＡＣ値を計算することができる、ということを確認する必要がある。ＲＮＣは、その趣旨で、例えば、階級値要求手続またはその他の適当な手続を実行することができる。すなわち、ＲＮＣは、ＭＳに対して階級値要求ＣＬＡＳＳＭＡＲＫ ＲＥＱメッセージを送信（１６０）し、ＭＳは、ＲＮＣに対して応答メッセージＲＳＰを返送（１６５）し、このメッセージに階級値情報ＣＭ２をパラメータとして添付し、計算したＭＡＣ値をこのメッセージの終わりに添付する。ここで、ＲＮＣは、ＭＡＣを再度チェックすることができる。敵意ある送信者が以前の何らかのメッセージをリプレイ（replay）していなければ、３つの鍵値、すなわち、ＩＫ、ＲＡＮＤＯＭおよびＣＯＵＮＴは、現在、ＭＳおよびＲＮＣの両方に既知であるので、ＲＮＣにより計算されたＭＡＣ値とＭＣにより計算されたＭＡＣ値とは一致するであろう。ＲＮＣは、階級値応答メッセージＲＳＰを受信した後、ＵＭＴＳの規格に要求されているように、コアネットワークに対して、ＣＬＡＳＳＭＡＲＫメッセージにおける階級値情報を送信（１７０）する。
【００３７】
上述した記載では、ネットワークは、ネットワークに特化した可変パラメータとして用いられるランダム番号を指定すると記載されているが、ランダム値以外のものを用いることも可能である。例えば、本発明の実施形態のうちのあまり有利でない例となるが、ネットワークは、カウンタ値を用いることができ、次の接続の間において異なる値を用いることができるようにするために、中心レジスタにこのカウンタ値を記憶させることができる。当然、本実施の形態は、次に続く接続で用いるためのユーザ値の記憶部に負荷がかかる、という欠点を有している。
【００３８】
上述した例では、セルラ電気通信システムに関連して本発明を説明してきた。
本発明は、ほとんどメッセージングを必要としないことにより、貴重なエアインタフェースリソースを少量しか使用しないので、本発明をこのようなシステムにおいて非常に有利に用いることができる。しかしながら、本発明をその他の電気通信システムに適用することも可能である。
【００３９】
本発明は、様々な有利な点を有する。例えば、最も有利な実施形態によれば、異なる接続と接続との間において状態情報を継続して同期させる必要がない。すなわち、これらの実施形態では、完全性チェックを実行するためのカウンタ情報を、ネットワークに記憶させる必要がない。これは顕著な利点である。なぜならば、このような記憶については、ＶＬＲ（Visitor Location Register）またはＨＬＲ（Home Location Register）のような中心レジスタにおいて行わなければならないからである。これらの最も有利な実施形態によれば、接続に関するすべての状態情報については、接続が開放された後、移動体ネットワークにおけるネットワーク側で破棄することができる。本発明によれば、ＵＭＴＳセルラシステムの場合におけるＲＮＣのような、コアネットワークの外側にあるネットワーク構成要素が、完全性チェックを実行することができる。
【００４０】
本発明では、ＭＡＣ値の計算に用いる値の数について上限値を定めていない。
図１に関連した例として記載したような値だけでなくその他の任意の値についても、同様に用いることができる。さらに、本発明では、どのメッセージが完全性チェックに供されるかについて限定がない。すなわち、特定グループのメッセージまたはその他の方法により選択したメッセージなどあらゆるメッセージについて、完全性チェックを行うことができる。
【００４１】
無線ネットワーク制御装置のような、所定の機能的エンティティの名前は、様々なセルラ電気通信システムのコンテキスト間で異なっていることが多い。例えばＧＳＭシステムでは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に対応する機能的エンティティは、基地局制御装置（ＢＳＣ）である。したがって、無線ネットワーク制御装置という用語は、特定のセルラ電気通信システムにおけるエンティティのために用いる用語ではあるけれども、対応するあらゆる機能的エンティティを含むものとする。さらに、ＲＲＣ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱのような様々なメッセージネームは、単なる例にしかすぎないものであり、本発明は、本明細書で引用したメッセージネームを用いることに限定されない。
【００４２】
これまでの記載を考慮して本発明の範囲内で様々な変更を施すことができることは、当業者にとって明らかである。本発明の好ましい実施形態について詳細に説明してきたが、この好ましい実施形態に多くの変更および様々な変化を施すことが可能であり、これらすべてが本発明の思想および範囲内に含まれることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の有利な実施形態を示す図。
【図２】本発明の有利な実施形態にかかる方法を示す図。
【図３】本発明の有利な実施形態にかかるシグナリングを示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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