(57)【要約】サービスゲートウェイと新しいアクセスノードの間の、アクセス端末が通信に用いるＰＭＩＰトンネルを保護するための一方法が提供される。各アクセス端末に一意のＰＭＩＰキー階層構造がゲートウェイによって保持される。アクセス端末の認証を実行済みの場合、ゲートウェイは、ＰＭＩＰトンネルを保護するために第１のノードキーを用いる。第１のノードキーに基づいてＰＭＩＰキーが生成され、そのＰＭＩＰキーは、ゲートウェイと新しいアクセスノードとの間のＰＭＩＰトンネルの確立と保護を支援するために、新しいアクセスノードへ送信される。そうでなく、アクセス端末の認証が実行済みでない場合には、ゲートウェイは、第２のノードキーを生成し、それを、次にＰＭＩＰキーを生成し新しいアクセスノードへ送信する中間ネットワークノードへ送信する。次に、この第２のキーはＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（Proxy Mobile Internet Protocol）（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信することと、
第１のノードキーを生成することと、
前記第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信することと、
を含む、アクセスゲートウェイで動作する方法。
【請求項２】
前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立すること、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記アクセス端末が認証済みかどうかを前記第２のアクセスノードを介して判定することと、
前記アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、前記第１のノードキーを生成することおよび送信することと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項４】
前記アクセス端末が認証済みである場合、
第２のノードキーを生成することと、
前記第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成することと、
前記第２のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信することと、
をさらに含む、請求項の方法。
【請求項５】
前記中間ネットワークノードが、セッション参照ネットワーク制御器（session reference network controller）（ＳＲＮＣ）である、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ランダムに選択され、互いに独立している、請求項４の方法。
【請求項７】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ルートキーに基づいている、請求項４の方法。
【請求項８】
拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）再認証プロトコル（ＥＲＰ）が使用されている場合には、前記アクセス端末が認証される、請求項３の方法。
【請求項９】
前記アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持すること、をさらに含み、前記キー階層構造が前記第１のノードキーを含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記ＰＭＩＰキー階層構造が、前記第１のノードキーを導出するランダムに選択されたルートキーを含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記ＰＭＩＰキー階層構造のための前記ルートキーが、前記アクセス端末には未知である、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記ＰＭＩＰキー階層構造が、前記アクセス端末に既知、かつ前記アクセス端末を認証するために用いられる１次キー階層構造とは独立している、請求項９の方法。
【請求項１３】
前記第１のノードキーが、ランダムに選択された、請求項１の方法。
【請求項１４】
前記第２のアクセスノードが、拡張基地局（enhanced base station）（ｅＢＳ）である、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記第２のアクセスノードが、前記アクセス端末に無線接続性を提供する、請求項１の方法。
【請求項１６】
前記ゲートウェイが、超広帯域移動無線（Ultra Mobile Broadband）（ＵＭＢ）互換のネットワーク内で動作する、請求項１の方法。
【請求項１７】
ネットワークインターフェースと、
無線アクセスデバイスへの、および、前記無線アクセスデバイスからの通信を容易にするように適応された処理回路と、を含み、前記処理回路が、
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信し、
第１のノードキーを生成し、
前記第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信する、
ように構成された、ネットワークゲートウェイデバイス。
【請求項１８】
前記処理回路が、前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立する、
ようにさらに構成された、請求項１７のゲートウェイデバイス。
【請求項１９】
前記処理回路が、前記アクセス端末が前記第２のアクセスノードを介して認証済みかどうかを判定し、
前記アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、前記第１のノードキーを生成し、および送信する、
ようにさらに構成された、請求項１７のゲートウェイデバイス。
【請求項２０】
前記アクセス端末が認証済みである場合、
第２のノードキーを生成することと、
前記第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成することと、
前記第２のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信することと、
をさらに含む、請求項１９のゲートウェイデバイス。
【請求項２１】
前記中間ネットワークノードが、セッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）である、請求項２０のゲートウェイデバイス。
【請求項２２】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ランダムに選択され、互いに独立している、請求項２０のゲートウェイデバイス。
【請求項２３】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ルートキーに基づいている、請求項２０のゲートウェイデバイス。
【請求項２４】
拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）再認証プロトコル（ＥＲＰ）が使用されている場合には、前記アクセス端末が認証される、請求項１９のゲートウェイデバイス。
【請求項２５】
前記処理回路が、
前記アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持する、ようにさらに構成され、前記キー階層構造が第１のノードキーを含む、請求項１７のゲートウェイデバイス。
【請求項２６】
前記ＰＭＩＰキー階層構造が、第１のノードキーを導出するランダムに選択されたルートキーを含む、請求項２５のゲートウェイデバイス。
【請求項２７】
前記ＰＭＩＰキー階層構造のための前記ルートキーが、前記アクセス端末には未知である、請求項２５のゲートウェイデバイス。
【請求項２８】
前記ＰＭＩＰキー階層構造が、前記アクセス端末に既知、かつ前記アクセス端末を認証するために用いられる１次キー階層構造とは独立している、請求項２５のゲートウェイデバイス。
【請求項２９】
前記第２のアクセスノードが、拡張基地局（ｅＢＳ）である、請求項１７のゲートウェイデバイス。
【請求項３０】
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信するための手段と、
第１のノードキーを生成するための手段と、
前記第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信するための手段と、
を含むネットワークゲートウェイデバイス。
【請求項３１】
前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立するための手段、
をさらに含む、請求項３０のゲートウェイ。
【請求項３２】
前記アクセス端末が認証済みかどうかを前記第２のアクセスノードを介して判定するための手段をさらに含み、
前記第１のノードキーが、アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、生成され、および送信される、
請求項３０のゲートウェイ。
【請求項３３】
前記アクセス端末が認証済みである場合、第２のノードキーを生成するための手段と、
前記アクセス端末が認証済みである場合、第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成するための手段と、
前記第２のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信するための手段と、
をさらに含む、請求項３２のゲートウェイ。
【請求項３４】
前記アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持するための手段、をさらに含み、前記キー階層構造が前記第１のノードキーを含む、
請求項３０のゲートウェイ。
【請求項３５】
ネットワークゲートウェイで動作する回路であって、前記回路が、
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信し、
第１のノードキーを生成し、
前記第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信する、
ように適応された回路。
【請求項３６】
前記回路が、前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立する、
ようにさらに適応された請求項３５の回路。
【請求項３７】
前記回路が、前記アクセス端末が認証済みかどうかを前記第２のアクセスノードを介して判定し、
前記アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、前記第１のノードキーを生成し、および送信する、
ようにさらに適応された、請求項３５の回路。
【請求項３８】
前記アクセス端末が認証済みである場合、前記回路が、
第２のノードキーを生成し、
前記第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成し、
前記第２のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信する、
ようにさらに適応された、請求項３７の回路。
【請求項３９】
前記回路が、アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持する、ようにさらに適応され、前記キー階層構造が第１のノードキーを含む、請求項３５の回路。
【請求項４０】
ゲートウェイを動作させるための命令を含む機械可読媒体であって、前記命令はプロセッサによって実行され、プロセッサに
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信させ、
第１のノードキーを生成させ、
前記第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信させる、
機械可読媒体。
【請求項４１】
前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立する、
命令をさらに含む、請求項４０の機械可読媒体。
【請求項４２】
前記アクセス端末が認証済みかどうかを第２のアクセスノードを介して判定し、
前記アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、前記第１のノードキーを生成し、および送信する、
命令をさらに含む、請求項４０の機械可読媒体。
【請求項４３】
前記アクセス端末が認証済みである場合、
第２のノードキーを生成し
前記第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成し、
前記第２のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信する、
命令をさらに含む、請求項４２の機械可読媒体。
【請求項４４】
前記アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持する、命令をさらに含み、前記キー階層構造が第１のノードキーを含む、請求項４０の機械可読媒体。
【請求項４５】
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信することと、
第１のノードキーを生成することと、
前記第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成することと、
前記第１のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信することと、
を含む、アクセスゲートウェイで動作する方法。
【請求項４６】
前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立すること、
をさらに含む、請求項４５の方法。
【請求項４７】
前記アクセス端末が認証済みかどうかを前記第２のアクセスノードを介して判定することと、
前記アクセスノードが認証済みである場合にのみ、前記第１のノードキーを生成することおよび送信することと、
をさらに含む、請求項４５の方法。
【請求項４８】
前記アクセス端末が認証済みでない場合、
第２のノードキーを生成することと、
前記第２のノードキーを、第２のＰＭＩＰキーを生成し第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信することと、
をさらに含む、請求項４７の方法。
【請求項４９】
前記中間ネットワークノードが、セッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）である、請求項４８の方法。
【請求項５０】
前記第２のアクセスノードが、拡張基地局（ｅＢＳ）である、請求項４５の方法。
【請求項５１】
前記アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持すること、をさらに含み、前記キー階層構造が前記第１のノードキーを含む、請求項４５の方法。
【請求項５２】
前記ＰＭＩＰキー階層構造が、第１のノードキーを導出するランダムに選択されたルートキーを含む、請求項５１の方法。
【請求項５３】
前記第１のノードキーが、ランダムに選択された、請求項４５の方法。
【請求項５４】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ランダムに選択され、互いに独立している、請求項４８の方法。
【請求項５５】
前記第１のノードキーおよび前記第２のノードキーが、ルートキーに基づいている、請求項４８の方法。
【請求項５６】
前記ＰＭＩＰキー階層構造のためのルートキーが、前記アクセス端末には未知である、請求項５１の方法。
【請求項５７】
ネットワークインターフェースと、
無線アクセスデバイスへの、および、前記無線アクセスデバイスからの通信を容易にするように適応された処理回路と、を含み、前記処理回路が、
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信し、
第１のノードキーを生成し、
前記第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成し、
前記第１のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信する、
ように構成された、アクセスゲートウェイ。
【請求項５８】
前記処理回路が、前記ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に、前記第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立する、
ようにさらに適応された、請求項５７のゲートウェイ。
【請求項５９】
前記処理回路が、
前記アクセス端末が認証済みかどうかを前記第２のアクセスノードを介して判定し、
前記アクセス端末が認証済である場合にのみ、前記第１のノードキーを生成し、および送信する、
ようにさらに適応された、請求項５７のゲートウェイ。
【請求項６０】
前記アクセス端末が認証済みでない場合、前記処理回路が、
第２のノードキーを生成し、
前記第２のノードキーを、第２のＰＭＩＰキーを生成し前記第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信する、
ようにさらに適応された、請求項５９のゲートウェイ。
【請求項６１】
前記中間ネットワークノードが、セッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）である、請求項６０のゲートウェイ。
【請求項６２】
前記第２のアクセスノードが、拡張基地局（ｅＢＳ）である、請求項５７のゲートウェイ。
【請求項６３】
前記処理回路が、
アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、および前記アクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持する、ようにさらに適応され、前記キー階層構造が第１のノードキーを含む、請求項５７のゲートウェイ。
【請求項６４】
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信するための手段と、
第１のノードキーを生成するための手段と、
前記第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成するための手段と、
前記第１のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信するための手段と、
を含むアクセスゲートウェイ。
【請求項６５】
ネットワークゲートウェイで動作する回路であって、前記回路が、
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信し、
第１のノードキーを生成し、
前記第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成し、
前記第１のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信する、
ように適応された回路。
【請求項６６】
ゲートウェイを動作させるための命令を含む機械可読媒体であって、前記命令はプロセッサによって実行され、プロセッサに、
アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信させ、
第１のノードキーを生成させ、
前記第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成させ、
前記第１のＰＭＩＰを前記第２のアクセスノードへ送信させる、
機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【米国特許法１１９条のもとでの優先権主張】
【０００１】
本出願は、２００７年５月３１日に出願され、譲受人に譲渡され、全体がここに参照として明白に組み込まれる米国仮出願番号60/941,256、名称”Methods and Apparatus for Providing Key Hierarchy and Computation in Wireless Communication Networks”（「無線通信ネットワークにおけるキー階層構造を提供するための方法および装置」）に対する優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
少なくとも１つの特徴は通信システムに関する。より詳細には、無線ネットワーク内における安全なプロキシモバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）キー生成および配布を容易にするための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
３ＧＰＰ２内の種々の無線通信ネットワークの展開において、ネットワークアーキテクチャの１つの形式は、超広帯域移動無線（ultra mobile broadband）（ＵＭＢ）ネットワークとして知られており、次世代の用途および要求のためにＣＤＭＡ２０００携帯電話規格を改良することが意図されている。ＵＭＢパケットデータネットワークは、次世代無線システム上で動作するインターネット（ＴＣＰ／ＩＰ）のネットワーク化技術に基づいており、置き換えられる技術よりも効率的、かつ多くのサービスが提供可能であるように意図されている。ＵＭＢは、第４世代（４Ｇ）技術となることが意図され、最上位に設定された音声のような高レベルのサービスを有する、広帯域、低レイテンシな、基本的ＴＣＰ／ＩＰネットワークを用いる。（前の世代と比較して）はるかに広い帯域幅、およびはるかに低いレイテンシによって、これまで不可能であった種々のアプリケーション形式の使用が、高品質（またはより高品質）な音声サービスを達成しつつ、可能となる。
【０００４】
ＵＢＭネットワークは、そのネットワークアクセスノードのより集中度がより少ない管理となっており、発展型基地局（evolved base station）（ｅＢＳ）として知られている。アクセスノードはローカルに、または共同設置されたセッション参照ネットワーク制御器（session reference network controller）（ＳＲＮＣ）に接続され得る。そのようなアクセスノード、および／または、ＳＲＮＣは従来のＣＤＭＡネットワークの基地局（base station）（ＢＳ）および基地局制御器（base station controller）（ＢＳＣ）と同じ機能の多くを実行し得る。したがって、ＵＭＢアーキテクチャ内のアクセスノード（ｅＢＳ）およびＳＲＮＣによって無線インタフェースのより近くで実行されるこの付加的動作が原因で、アクセスノードおよびＳＲＮＣのセキュリティを保持しようとする時に、いくつかの問題が起こる。そのような問題の１つは、アクセス端末がそのホームネットワークから離れて異なるネットワークへローミングするときに、通信をサポートし、保護することである。
【０００５】
モバイルＩＰ（ＭＩＰ）は、移動ノード（アクセス端末）がそのホームネットワークに無い場合でも、移動ノード（アクセス端末）がそのホームＩＰアドレス宛のパケットを受信するためのプロトコルを規定する。それは、移動ノード（アクセス端末）とホームエージェント（ＨＡ）との間の登録要求（registration request）（ＲＲＱ）メッセージおよび登録応答（registration response）（ＲＲＰ）メッセージを規定する。ＨＡは、次に、移動ノードに代わってパケットを受信し、そのパケットを移動ノード（アクセス端末）の現在位置へトンネルする。ＲＲＱメッセージおよびＲＲＰメッセージは、移動ノード（アクセス端末）およびホームエージェントによって共有されるキーを用いて認証される。
【０００６】
いくつかの場合、例えば、ネットワークに接続している移動ノード（アクセス端末）がモバイルＩＰスタックを持たないが移動サービス（mobility service）を要求するような場合において、ネットワークは、移動ノード（アクセス端末）に代わって登録要求を生成し、登録応答を処理するためにプロキシ（プロキシ移動ノード、ＰＭＮという）に頼らなければならない。モバイルＩＰ互換の動作を確実にするために、ＰＭＮからの制御パケットは移動ノード（アクセス端末）の現在のサブネットを介して送られなければならない。ＰＭＮによって生成されたＭＩＰコントロールパケットは（例えば外部エージェント、またはアクセスノードにある）移動ノードの現在のサブネットに存在する補助機能を介してトンネルされる。したがって、移動ノード（アクセス端末）が１つのサブネットから別のサブネットへ移動またはローミングする時でも、ＰＭＮ（および、ＰＭＮ−ＨＡキー）は単一の／安全な場所に存在し得る。
【０００７】
したがって、ネットワーク内にＰＭＩＰトンネルのためのキーを生成し配布するための方法が必要とされている。
【特許文献１】米国仮出願番号60/941,256
【発明の概要】
【０００８】
アクセスゲートウェイで動作する第１の方法が提供される。すなわち、（ａ）アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（Proxy Mobile Internet Protocol）（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信することと、（ｂ）第１のノードキーを生成することと、（ｃ）第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成し第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信すること、および／または、（ｄ）ゲートウェイと第２のアクセスノードとの間に第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立することと、を含む。本方法は、（ｅ）アクセス端末が認証済みかどうかを第２のアクセスノードを介して判定することと、（ｆ）アクセス端末が認証済みでない場合にのみ、第１のノードキーを生成することおよび送信することと、をさらに含み得る。アクセス端末が認証済みである場合、本方法は、（ｇ）第２のノードキーを生成することと、（ｈ）第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成することと、および／または（ｉ）前記第２のＰＭＩＰキーを第２のアクセスノードへ送信することと、をさらに含む。中間ネットワークノードは、セッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）である。第１のノードキーおよび第２のノードキーは、ランダムに選択され、互いに独立し得る。またはそれらは、ルートキーに基づき得る。
【０００９】
本方法は、アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、およびアクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられる、ＰＭＩＰキー階層構造を保持することをさらに含み得る。キー階層構造は第１のノードキーを含む。ＰＭＩＰキー階層構造は、第１のノードキーを導出するランダムに選択されたルートキーを含み得る。ＰＭＩＰキー階層構造のためのルートキーは、アクセス端末には未知であり得る。ＰＭＩＰキー階層構造は、アクセス端末に既知、かつアクセス端末を認証するために用いられる１次キー階層構造とは独立し得る。第２のアクセスノードは、アクセス端末との無線接続を提供する拡張基地局（enhanced base station）（ｅＢＳ）であり得る。ゲートウェイは超広帯域移動無線（ＵＭＢ）互換のネットワークで動作する。
【００１０】
アクセスゲートウェイで動作する第２の方法が提供される。すなわち、（ａ）アクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信することと、（ｂ）第１のノードキーを生成することと、（ｃ）第１のノードキーの関数として第１のＰＭＩＰキーを生成することと、（ｄ）第１のＰＭＩＰキーを前記第２のアクセスノードへ送信すること、および／または、（ｅ）ゲートウェイと前記第２のアクセスノードとの間に第１のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立することと、を含む。本方法は、（ｆ）アクセス端末が認証済みかどうかを第２のアクセスノードを介して判定することと、（ｇ）アクセスノードが認証済みである場合にのみ、第１のノードキーを生成することおよび送信することとをさらに含み得る。本方法は、アクセス端末が認証済みでない場合、（ｈ）第２のノードキーを生成することと、および／または（ｉ）第２のノードキーを、第２のＰＭＩＰキーを生成し第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信することと、をさらに含む。中間ネットワークノードは、セッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）であり得る。第２のアクセスノードは、拡張基地局（ｅＢＳ）であり得る。本方法は、アクセス端末（ＡＴ）に関係づけられ、およびアクセス端末にサービスしているネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられる、ＰＭＩＰキー階層構造を保持することをさらに含み得る。キー階層構造は第１のノードキーを含む。ここで、ＰＭＩＰキー階層構造は、第１のノードキーを導出するランダムに選択されたルートキーを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
種々の特徴、本質、および利点は、同じ参照記号が全体にわたり同一として取り扱う図面と関係して以下に記載された詳細な説明から明らかになるだろう。
【図１】本発明の一例に従う、安全なＰＭＩＰキー配布の１つ以上の特徴が実装され得るＵＭＢネットワークのブロック図。
【図２】本発明の一例に従う、ハンドオフ引き渡し要求を確認するためにゲートウェイによって保持され得る２次（ＰＭＩＰ）キー階層構造を示す図。
【図３】本発明の、アクセス端末が第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ通信サービスを引き渡す通信ネットワークを示すブロック図。
【図４】本発明の、アクセス端末が認証される場合に、図３に示す環境においてゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布し得るかを示すフロー図。
【図５】本発明の、アクセス端末ＡＴが第１のアクセスノードを介して認証されるが、認証無しで第２のアクセスノードへ移動する場合に、図３に示す環境においてゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布し得るかを示すフロー図。
【図６】本発明の、アクセス端末がアクセスノードとの非認証接続から認証無しで第２のアクセスノードとの非認証接続へ向かう場合に、図３に示す環境でゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布し得るかを示すフロー図。
【図７】本発明の、通信ネットワークにおいてＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるキーを生成するための、ネットワークゲートウェイで動作する方法を示す図。
【図８】本発明の、通信ネットワークにおいて特定のアクセス端末に対するＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるキーを生成し配布するためにネットワークゲートウェイにおいて動作する方法を示す図。
【図９】本発明の、ゲートウェイデバイスの一例を示すブロック図。
【図１０】アクセス端末に対するキー階層構造の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、構成の完全な理解を与えるために特定の詳細が述べられる。しかし、当業者にはこれらの特定の詳細なしで、この構成が実行され得ることが理解されるだろう。例えば、回路は、不必要な詳細で構成を曖昧にすることがないように、ブロック図で示されるかもしれない。他の場合には、既知の回路、構造および手法が、構成を曖昧にしないために詳細に示されるかもしれない。
【００１３】
また、構成は、フローチャート、フロー図、構造図、またはブロック図として表されるプロセスとして記述され得ることに注意する。フローチャートは順次的プロセスとして説明されるが、多くの動作は並行してまたは同時に実行されても良い。さらに、動作の順序は並び替えられても良い。動作が完了した時プロセスは終了する。プロセスは方法、関数、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応し得る。プロセスが関数に対応する場合、その終了はその関数が呼出関数または主関数へ戻ることに対応する。
【００１４】
１つ以上の例および／または構成において、説明した機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令またはコードとして格納されるか、伝送される。コンピュータ可読媒体はコンピュータ記憶媒体および通信媒体の双方を含み得る。これらは１つの場所から他の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータからアクセスできる任意の利用可能な媒体であり得る。限定としてではなく、例として、そのようコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望のプログラムコード手段を命令もしくはデータ構造の形式で搬送もしくは格納するために用いられ、かつ汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセス可能な任意の他の媒体、を含み得る。また、いかなる接続も適切にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ディジタル加入者線（digital subscriber line）（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波のような無線技術を用いて伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波のような無線技術は媒体の定義に含まれる。ここで使用される、ディスク（disk）とディスク（disc）は、ＣＤ（compact disc）、レーザーディスク（登録商標）（laser disc）、光ディスク（optical disc）、ＤＶＤ（digital versatile disc）、フロッピー（登録商標）ディスク（floppy（登録商標） disk）、およびブルーレイディスク（blue-ray disc）を含み、ディスク（disk）が通常磁気的にデータを再生する一方、ディスク（disc）がレーザによりデータを光学的に再生する。上記組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。
【００１５】
さらに、記憶媒体は読み出し専用メモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリーデバイスおよび／または情報を格納するための機械可読媒体を含む、データ格納用の１つ以上のデバイスを表し得る。
【００１６】
さらに、構成はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはそれらの任意の組合せによって実装され得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで実装される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコードまたはコードセグメントは記憶媒体または他の（複数の）記憶装置のようなコンピュータ可読媒体に格納され得る。プロセッサは必要なタスクを実行し得る。コードセグメントはプロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または、命令、データ構造もしくはプログラム文の任意の組合せを表し得る。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、または記憶内容を通過させおよび／または、入力することによって、別のコードセグメントまたはハードウェア回路と結合され得る。情報、引数、パラメータ、データ等は、メモリー共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク伝送等を含む任意の適切な手段を介して通過され、転送され、または送信され得る。
【００１７】
以下の説明において、一定の用語は、一定の特徴を説明するために用いられる。用語「アクセス端末」および「通信デバイス」は、移動デバイス、携帯電話、無線端末、および／または無線ネットワーク上で交信できる移動もしくは固定通信装置の他の形式を指すために互換性を持って用いられ得る。
【００１８】
一態様はサービスネットワークゲートウェイとアクセスネットワークノード間のＰＭＩＰトンネルを保護するための方法を提供する。ＰＭＩＰキー階層構造はゲートウェイによって保持される。ゲートウェイは、アクセス端末の認証が実行済みのとき、ＰＭＩＰトンネルを保護するために第１のノードキーを用いる。そうでなければ、ゲートウェイは、アクセス端末の認証が実行されていないとき、ＰＭＩＰトンネルを保護するために第２のノードキーを用いる。
【００１９】
ネットワーク環境
図１は一実施例に従って安全なＰＭＩＰキー配布の１つ以上の特徴が実装され得るＵＭＢネットワークのブロック図である。ＵＭＢネットワークはＵＭＢの発展型基地局（ｅＢＳ）を通過する接続を調整するために、基地局制御器（ＢＳＣ）などの集中型エンティティを利用しないフラットアーキテクチャを用い得る。ｅＢＳは、従来の基地局の機能、ＢＳＣ、およびパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）のいくつかの機能を組み合わせて単一のノードとし、ＵＭＢネットワークの展開をより簡単にする。構成要素の数が（先行技術のネットワークと較べると）減少するため、ＵＭＢネットワークは、より信頼性が高く、よりフレキシブルで、展開がより容易であり、および／または、より安価に動作し得る。例えば、従来のネットワークにおいて、ＢＳ、ＢＳＣ、ＰＤＳＮ、およびモバイルＩＰホームエージェント（ＨＡ）はすべて協同してユーザトラヒックにサービスする。ＵＭＢネットワークは、コアネットワークインフラストラクチャの大部分を再利用するが、機能をより少ない数のネットワーク構成要素に統合する。これらの機能をより少ないノードに組み合わせることにより、レイテンシが減少し、資本費と保守費が低下し、エンドツーエンドＱｏＳを達成するためのノード間相互動作の複雑さが減少する。
【００２０】
この例は、ＵＭＢアクセスネットワーク１０２およびサービスネットワーク１１３が、（例えば、コアネットワークインフラストラクチャ（例えばホームネットワーク１０３）を再度利用しながら）どのように複数のアクセス端末ＡＴ１０６および１０８へ無線ネットワークアクセスを提供し得るかを示す。サービスネットワーク１１３はＡＴ１０６および１０８にとって「ホーム」ネットワークであるかもしれないが、これらのＡＴは、他のネットワーク１０５へローミングし、または訪れ、そのような他のネットワークから無線ネットワーク接続を獲得するかもしれない。
【００２１】
この例において、アクセスネットワーク１０２は第１のｅＢＳ１０４および第２のｅＢＳ１０７（「ネットワークアクセスノード」と広く呼ばれる）を含む。これらのｅＢＳにより、１つ以上のアクセス端末（ＡＴ−１）１０６がサービスネットワーク１１３およびホームネットワーク１０３と接続できる。第１のｅＢＳ１０４は、第１のセッション参照ネットワーク制御器（ＳＲＮＣ）１１４（「ネットワーク制御器」と広く呼ばれる）およびホームネットワークインフラストラクチャ１０３に接続されているサービスネットワーク１１３内の第１のアクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）１１２（「ネットワークゲートウェイノード」と広く呼ばれる）と接続され得る。同様に第２のｅＢＳ１０７は第２のＳＲＮＣ１０９および第１のＡＧＷ１１２と接続される。サービスネットワーク１１３は、ローカル認証、許可、および課金サーバ（ＬＡＡＡ）１２４に接続されたゲートウェイＡＧＷ−ａ１１２およびＡＧＷ−ｂ１２０、並びにｅＢＳとＡＴに対する通信および／または接続を容易にするための、訪問ポリシー制御（visiting policy control）および資源ファンクション（resource function）（ｖＰＣＲＦ）１３２を含み得る。ホームネットワーク１０３はホームエージェント（ＨＡ）１２６、ホームＡＡＡ（ＨＡＡＡ）１２８、およびホームＰＣＲＦ（ｈＰＣＲＦ）１３０を含み得る。さらに、他のアクセスネットワーク１０５もアクセス端末への無線ネットワークの接続性を提供するために、ＨＡ１２６および／またはＬＡＡＡ１２４に接続され得る。
【００２２】
種々の実装において、ＵＭＢアクセスネットワーク１０２は、ＡＴ−２  １０８とのネットワーク接続性を提供し得る第２のゲートウェイＡＧＷ１２０と接続されたＳＲＮＣ１１８に接続された他のｅＢＳ１１６および１１７も含み得る。ネットワーク１０２、１１３、１０５および／または１０３は、ここに説明する１つ以上の新規な特徴が動作し得る通信システムの一例として意図されている。しかし、これらのネットワーク内のデバイスおよび／またはこれらのデバイスの機能は、ここに説明する動作および特徴から逸脱することなく、示された他のネットワーク（または異なるネットワーク）内にあるかもしれない。
【００２３】
種々の例にしたがうと、ＡＴ１０６および／または１０８は、ＵＭＢネットワークを介して無線接続をサポートする無線通信デバイス、携帯電話、無線端末、および他の形式の移動および／または無線デバイスであり得る。
【００２４】
ｅＢＳ１０４、１０７、および１１６はＵＭＢ無線インタフェースをサポートする。ｅＢＳ１０４、１０７および／または１１６は、ＵＭＢの物理および／またはＭＡＣプロトコルを含み、無線資源管理、無線チャンネル管理、レイヤ２暗号、および／または、ＩＰヘッダ圧縮（例えば、ＲＯＨＣ）を実行し得る。
【００２５】
ゲートウェイＡＧＷ１１２および／または１２０はホームネットワーク１０３へのレイヤ３  ＩＰ接続性を提供し得る。ゲートウェイＡＧＷ１１２および／または１２０は認証、待機状態のバッファリング、および／またはプロキシモバイルＩＰクライアントのような種々の機能を含み得る。例えば、ゲートウェイＡＧＷ１１２および／または１２０はＩＰアドレス管理、ＭＩＰｖ４用の外部エージェント（Foreign Agent）（ＦＡ）、ＤＨＣＰ中継、プロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＭＩＰ）クライアント、インターネットパケット（ＩＰ）パケット分類／ポリシング、ＥＡＰ認証記号、および／またはＡＡＡクライアントを含み得る。
【００２６】
ＳＲＮＣ１１４、１０９、および１１８は、セッション情報の記憶、ページング機能、および位置管理を含む無線資源制御のサポートにおける種々の機能を制御し得る。ＳＲＮＣの機能は、例えば（ａ）無線インタフェースセッション情報記憶、（ｂ）ページング制御器、（ｃ）位置管理、（ｄ）ＡＴに対するＥＡＰ認証を含み得る。第１のＳＲＮＣ１１４は、ＡＴ１０６に対する無線アクセス特有情報を保持し得る。一方第２のＳＲＮＣ１１８はＡＴ１０８に対する無線アクセス特有情報を保持し得る。ＳＲＮＣは、セッション参照（例えば、折衝済みの無線インタフェースのコンテキストに対するセッション記憶ポイント（session storage point）を保持し、待機状態を管理し、ＡＴが待機にある時にページング制御機能を提供することに責任があり得る。また、ＳＲＮＣはＡＴのアクセス認証に対する責任もあり得る。ＳＲＮＣの機能はｅＢＳがホストするか、もしくはｅＢＳと共置されるか、または別の（無線無し）エンティティに置かれ得る。ＳＲＮＣは集中構成でも、分散構成でも実装されることに注意する。集中構成においては、単一のＳＲＮＣ１１８がいくつかのｅＢＳｓ１１６および１１７、並びにＡＧＷ１２０に接続される。分散構成においては、ｅＢＳ−ａ１０４とＳＲＮＣ−ａ１１４におけるように、各ｅＢＳは１つのＳＲＮＣを含む。
【００２７】
ホームネットワーク１０３のための認証、許可および課金（ＡＡＡ）サービスはホームエージェント１２６、ローカルＡＡＡ（ＬＡＡＡ）１２４およびホームＡＡＡ（ＨＡＡＡ）１２８の間で分担され得る。ＨＡＡＡ１２８はＡＴ１０６、１０８、１１０および／または１１２のネットワーク資源使用に関係する認証、許可および課金に対する責任があり得る。ホームエージェント（ＨＡ）１２６は、例えば、クライアントモバイルＩＰ（ＣＭＩＰ）および／またはプロキシモバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）をサポートするモビリティソリューションを提供し、また異技術間のモビリティを容易にもし得る。
【００２８】
ポリシー制御および資源ファンクション（ＰＣＲＦ）は、ＡＴ１０６、１０８、１１０および／または１２２に対するポリシーを格納し、配布し得る。一実施において、ホームＰＣＲＦ（ｈＰＣＲＦ）１３０は、ホームネットワークポリシーに対する責任があり、訪問ＰＣＲＦ（visiting PCRF）（ｖＰＣＲＦ）１３２は訪問ネットワークポリシー（visiting network policy）に対する責任があり得る。ｈＰＣＲＦ１３０およびｖＰＣＲＦ１３２は、それぞれローカルおよび訪問規則をＡＧＷ１１２および１２０へ提供する。これらの規則は、例えば、（ａ）サービスデータフローに属するパケットの検出、（ｂ）サービスデータフローに対するポリシー制御の提供、および／または（ｃ）サービスデータフローに対して適用可能な課金パラメータの提供を含み得る。
【００２９】
一例において、ＡＴ−１  １０６は、そのサービスｅＢＳ−ａ１０４を介して認証要求を送信することによって認証され得る。この要求はＡＧＷ−ａ１１２を通過してＬＡＡＡ１２４およびＨＡＡＡ１２８へ進む。一度認証されると、ＡＴ−１  １０６、ＡＧＷ−ａ１１２およびＨＡ１２６へ、および／または、それらからのトラヒック。
【００３０】
種々の例がＵＭＢネットワークの観点から示され得るが、ここに説明する特徴は、特にＷｉＭＡＸおよび長期発展型（Long Term Evolution）（ＬＴＥ）ネットワークのような他の形式のネットワークに適用可能である。
【００３１】
拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）を用いる認証
図１０は、アクセス端末に対する１次キー階層構造の一例を示す図である。拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）（または、他の安全な認証プロトコル）がネットワークによってアクセス端末（ＡＴ）の認証に用いられる場合、予め構成された長期証明書（Long Term Credential）１００１（例えば、一意のＡＴ識別子または値等）が、マスターセッションキー（ＭＳＫ）１００２および拡張マスターセッションキー（ＥＭＳＫ）１００４として知られる２つのキーに帰着するために用いられ得る。
【００３２】
無線トラヒックを保護するために、セッションキー導出用のＳＲＮＣへ送られるＭＳＫ１００２は、ＨＡＡＡによって計算され得る。ＥＭＳＫ１００４はＡＴおよびＡＡＡサーバに格納される。これはモビリティのために、または後刻、再認証のための他のキーを導出するために用いられ得る。ＡＴが初期ＥＡＰアクセス認証を実行する時、ＭＳＫ１００２はＡＴおよびＳＲＮＣの双方に利用可能である。ＡＴはＭＳＫ１００２を用いて、第１のアクセスネットワーク（ＡＮ１）でそれ自身を認証するためにセッションキーＭＳＫ′１００６（ここでＭＳＫ′＝ｆ（ＭＳＫ））を導出する。その後、ＡＴは第２のアクセスネットワークＡＮ２に属すことを試み、再認証を実行するかもしれない。ここで、ドメイン固有ルートキー（Domain Specific Root Key）（ＤＳＲＫ）１００８が、再認証手順を実行するローカルＡＡＡサーバまたはＡＧＷに渡される。再認証のために、再認証ルートキー（Re-authentication Root Key）（ｒＲＫ）１０１０がＡＴおよびローカルＡＡＡサーバ／ＡＧＷにおいて導出され得る。ｒＲＫ階層構造下のものはすべて再認証の利用に特有であり、結局は他のアクセスノードが使用するためのセッションキーを導出するためのキー素材を提供する。例えば、再認証保全キー（Re-authentication Integrity Key）（ｒＩＫ）１０１２、および再認証ＭＳＫ（ｒＭＳＫ）キー１０１４。
【００３３】
モバイルＩＰｖ４セキュリティについて、ＥＭＳＫ１００４は特定のルートキー（ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫ）１０１６を生成するために用いられ得る。次に、ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキー１０１６はＭＮ−ＡＡＡキー１０１８を計算するために用いられる。ＭＮ−ＡＡＡキー１０１８はモバイルＩＰｖ４使用の時（例えば、新しいアクセスノードｅＢＳへの変更要求が受信される時）に、有効なキー素材を所有していることを証明するためにＡＴによって用いられ得る。ＡＴがＭＩＰ４のためにホームエージェント（ＨＡ）を割り当てられた後に、ＭＮ−ＨＡキー１０２０もＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫ１０１６から導出され得る。
【００３４】
ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキー１０１６は、ＥＡＰがアクセス認証に用いられない場合に使用するためにあらかじめ構成されたキーであり得る。例えば、これはＩＰモビリティにＭＩＰｖ４拡張を用いるＨＲＰＤ／１Ｘシステムにおける場合であり得る。ＨＲＰＤネットワークからＵＭＢネットワーク、またはその逆への移動の際、最新の利用可能なＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーがＭＮ−ＨＡキーの生成のために用いられ得る。最新の利用可能なキーはそれが入手可能である場合は、（ＥＭＳＫ１００４から）動的に導出されたＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーであり、動的に導出されたＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーが入手可能でない場合は、予め構成されたＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーであり得る。例えば、ＡＴがＨＲＰＤネットワーク内でスタートする場合、あらかじめ構成されたＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーがＭＩＰ４のために用いられるだろう。次に、ＡＴが同じＭＩＰ４セッションでＵＭＢネットワークへ移動する場合、現在使用中のＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーは失効するまで用いられ続けるだろう。ＡＴがＵＭＢネットワーク内でスタートする場合、ＥＡＰを実行しており、動的ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーが利用可能だろう。その場合、動的ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーは、ＡＴが続いてＨＲＰＤネットワークに移動しても、そのキーが失効するまでＭＩＰ４のために用いられる。動的ＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーが失効する場合、ＡＴは新しいＭＩＰ４キーの生成の時に利用可能ないかなる予め構成されたまたは動的なＭＩＰ４−ＭＮ−ＲＫキーを用いてもよい。
【００３５】
プロキシモバイルＩＰｖ４のセキュリティ（例えば、ネットワークインフラストラクチャノード間のＰＭＩＰトンネルの保護）のために、１つのキー階層構造がランダムキー（ＰＭＮ−ＲＫ）に基づいて定義され得る。ランダムキーはＡＴに一意的であり、初期アクセス認証の時にローカルＡＡＡ（ＬＡＡＡ）サーバまたはアクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）によって選ばれ得る。
【００３６】
ＰＭＩＰキーの生成と配布
ＡＴが第１のｅＢＳから第２のｅＢＳへローミングまたは移動すると、そのＡＴに対するＡＧＷ管理用通信は新しいサービスｅＢＳへのプロキシモバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）トンネルを確立する。しかし、ＡＧＷは他のｅＢＳ（または侵入者）が、そのＡＴへの無線接続性を提供していないときに、提供していると主張することを防がなければならない。例えば、図１において、ＡＴ−１  １０６がそのサービスアクセスノードをｅＢＳ−ａ１０４からｅＢＳ−ｂ１０７に変更しようとする場合、ゲートウェイＡＧＷ−ａ１１２は、ｅＢＳ−ｂ１０７への変更要求が有効であるかどうか確認する方法を有しているべきである。ＡＧＷ−ａ１１２は、各トンネルバインディングに対する安全なＰＭＩＰキーを用いて、非許可エンティティがＰＭＩＰトンネルバインディング（例えばゲートウェイＡＧＷ−ａ１１２とｅＢＳ−ａ１０４／ＳＲＮＣ−ａ１１４の間）を変更することを防ぐことができ得る。
【００３７】
少なくとも２つの形式のＰＭＩＰトンネル、すなわち、ｅＢＳとＡＧＷの間のＲＡＮ  ＰＭＩＰトンネル、並びに、ＡＧＷとＳＲＮＣの間、および第１のＡＧＷと第２のＡＧＷの間のネットワークＰＭＩＰトンネルがある。ＡＴが第１のアクセスノードｅＢＳ−１から（アクセスネットワーク内の）第２のアクセスノードｅＢＳ−２へ移動すると、新しいサービスｅＢＳとの新しいＲＡＮ  ＰＭＩＰトンネルが、ＡＧＷによって確立され得る。同様に、ＡＴが新しいアクセスまたはサービスネットワーク内へ移動またはローミングすると、ホームゲートウェイＡＧＷは新しいアクセスまたはサービスネットワークとのネットワークＰＭＩＰトンネルを確立し得る。新しいサービスｅＢＳ−２へ移動すると、新しいＰＭＩＰキーで新しいＰＭＩＰトンネルが確立され得る。
【００３８】
その結果、１つの特徴は、例えばアクセスノードｅＢＳとゲートウェイＡＧＷ間、および／またはＳＲＮＣとゲートウェイＡＧＷ間のＰＭＩＰトンネルをバインドまたは保護するために用いられ得るプロキシ移動ノードホームエージェント（ＰＭＮ−ＨＡ）キー（「ＰＭＩＰキー」）を提供する。すなわち、ゲートウェイＡＧＷからアクセスノードｅＢＳへ安全キーが提供される。この安全キーはＡＧＷとｅＢＳがそれらの間のＰＭＩＰトンネルにおけるＰＭＩＰシグナリングを保護できるようにする。
【００３９】
通信システムは、その通信システム内で異なる目的のために用いられる複数のキーを導出するためのキー階層構造を実装し得る。いくつかの場合に、「マスタ」キーが１つのＡＴに割り当てられ、他のキーを導出するために通信システムおよび／またはＡＴによって用いられ得る。導出されたキーはマスタキーの関数（および場合によっては他のパラメータ）として、マスタキーが発見されないような方法で、生成される。同様に、いくつかの導出されたキーは他の低いレベルのキーを安全に導出するために用いられ得る。
【００４０】
いくつかの場合に、ＥＡＰキー階層構造（図１０）のような１次キー階層構造がＨＡＡＡおよびＡＴによって保持される。１次キー階層構造はＡＴに一意的に関係づけられ、ＨＡＡＡとＡＴの双方に既知のマスタキーに基づき得る。１次キー階層構造はＨＡＡＡによってＡＴを認証するために用いるキーを導出するために用いられ得る。
【００４１】
２次（ＰＭＩＰ）キー階層構造は、ネットワークゲートウェイ（ＡＧＷ）によって保持され、セッションまたはサービスを新しいアクセスノードへ経路変更／ハンドオフする要求を確認するために用いられ得る。この２次キー階層構造はゲートウェイＡＧＷには知られ得るが、ＡＴには知られない。いくつかの例において、２次キー階層構造はＡＴに一意的であってゲートウェイにのみ知られているランダムキー（ＰＭＮ−ＲＫ）に基づき得る。複数のＰＭＮ−ＨＡキーは２次キー階層構造のランダムルートキー（ＰＭＮ−ＲＫ）から導出され得る。
【００４２】
図２は、一例に従ってＰＭＩＰトンネルを保護するためのキーを生成しおよび／または配布するためにゲートウェイＡＧＷによって保持され得る２次（ＰＭＩＰ）キー階層構造を示す図である。この例において、ルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫ２０２は、ゲートウェイＡＧＷによって選択されたランダムキーであり得る。一実装において、キー階層構造２００は、例えばアクセス端末ＡＴの認証のために用いられる１次キー階層構造の上位レベルキーとの相関がなくてもよい。例えば、２次キー階層構造２００のルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫ２０２はアクセス端末ＡＴに対する１次キー階層構造とは独立のランダムキーであるかもしれない。別の実装において、ＰＭＩＰ４−ＲＫ２０２はアクセス端末ＡＴに対する１次キー階層構造のより高いレベルのキーに基づいて導出されてもよい。
【００４３】
一例において、ゲートウェイＡＧＷは、新しいネットワークアクセスノード（ｅＢＳ）へのハンドオフまたは引き渡しの間、関連するアクセス端末ＡＴが認証済みか否かによって異なるノードキー、ＰＭＮ−ＲＫ１およびＰＭＮ−ＲＫ２を生成し得る。すなわち、セキュリティ破壊が起こされるというより大きいリスクを非認証アクセス端末ＡＴが有し得る故、ゲートウェイＡＧＷは異なるキーを利用し得る。このように、ＡＴが認証済みでないＰＭＩＰトンネルは第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１で保護され、一方、ＡＴが認証済みであるＰＭＩＰトンネルは第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２で保護される。このことは、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１が危険にさらされるようになる場合、再認証があるかもしれない他のアクセスノードへＡＴが移動するので、そのＡＴを危険にさらすことがないだろうということを確実にする。
【００４４】
新しいサービスアクセスノードを介してＡＴの認証が起こらなかった第１の動作モードにおいて、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ２０４が生成され、用いられ得る。ＡＧＷは第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１を生成し、それを新しいサービスアクセスノードに関連している中間ネットワークノード（ＳＲＮＣ）へ配布する。次に、中間ネットワークノードＳＲＮＣは、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１および場合によってはカウンタもしくはアクセスノード識別子のような他のパラメータに基づいてＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１）を生成する。このＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１）は新しいアクセスノードへ送信され、その後ＰＭＩＰトンネルを確立および／または保護するために新しいサービスアクセスノードとゲートウェイＡＧＷ間で用いられ得る。ＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１）を計算するための他のパラメータ（例えばカウンタ、アクセスノード識別子等）は、ゲートウェイＡＧＷに既知であるまたは提供されるかもしれず、その結果、それもＰＭＩＰトンネルを設定または確認するための同じＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１）を生成する、ということに注意する。
【００４５】
新しいサービスアクセスノードを介してＡＴの認証が行われた第２の動作モードにおいて、第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ２０６が生成され、用いられ得る。この場合、第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ２０６がゲートウェイＡＧＷで保有され、第２のノードキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１）が計算され新しいサービスアクセスノードへ直接送信される。この場合、ＡＴの認証は、（例えば、ＥＡＰ−ＡＫプロトコルを用いて）アクセス認証要求を実行すること、または（例えば、ＥＡＰ再認証プロトコル（ＥＲＰ）を用いて）アクセス再認証要求を実行することを含み得る。
【００４６】
種々の例において、同じ第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ２０４は、同じアクセス端末があるアクセスノードから別のアクセスノードへ移動またはローミングする時に、複数の異なるＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１…ＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−Ｎ）を生成するために用いられ得る。同様に、第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ２０６は、アクセス端末があるアクセスノードから別のアクセスノードへ移動またはローミングする時に、複数の異なるＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１…ＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−Ｎ）を生成するために用いられ得る。
【００４７】
アクセス端末ＡＴはＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡｘを知る必要がないため、このキーを「導出」する唯一のエンティティはＡＧＷである。したがって、簡単な真の乱数発生で十分であるため、ルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫ２０２を導出する必要がない。生成された乱数（すなわちルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫ）は、ＡＧＷが、新しいＰＭＩＰトンネル（例えば、ＰＭＩＰｖ４トンネル）が確立されるべきであるかどうかの確認に用いるための２次キー階層構造を発生させるためのシードとして用いられ得る。
【００４８】
代替的には、認証キーの場合のように、１次（ＥＡＰ）キー階層構造からＰＭＩＰキー（ＰＭＮ−ＨＡｘ）が生成され得る。
【００４９】
さらに他の実装において、ルートキーは、ノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ２０４およびＰＭＮ−ＲＫ２  ２０６を生成するためには用いられない。代わりに、これらの２つのノードキーが独立に生成され得る。例えば、ＰＭＮ−ＲＫ１  ２０４およびＰＭＮ−ＲＫ２  ２０６はランダムに選択され得る。
【００５０】
図３乃至図６は、種々のシナリオにおいてアクセスゲートウェイＡＧＷが、いかにしてＰＭＩＰキーをアクセスノードｅＢＳおよび／またはセッション参照ネットワーク制御器ＳＲＮＣへ配布するかを示す。
【００５１】
図３は、アクセス端末ＡＴが第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４から第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ通信サービスを引き渡す通信ネットワークを示すブロック図である。
【００５２】
図４は、アクセス端末ＡＴが認証されている場合に、図３に示す環境においてゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布し得るかを示すフロー図である。この例において、アクセス端末ＡＴ３１２は、最初は第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４によってサービスされているが、第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ移動またはローミングする。
【００５３】
ゲートウェイＡＧＷ３０２はＰＭＩＰキー階層構造４０２を保持し得る。第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４への初期接続段階４０４において、ＡＴ３１２はアクセス認証要求４０８を起動し得る。アクセス認証要求４０８（例えばＥＡＰ−ＡＫ）は、ＡＴ３１２によってアクセスノードＡＧＷ３０２を介して、例えばホームネットワークＨＡＡＡへ認証のために送信され得る。この過程の一部として、アクセスノードＡＧＷ３０２はアクセス端末ＡＴ３１２が認証を受けている最中であることを認識し得る。その結果、アクセスノードＡＧＷ３０２は第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ４１０を生成し得る。例えば、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ４１０はルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫに基づいて生成されるか、またはランダムに生成され得る。次に、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ４１０は第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１  ４１２を計算するために用いられ得る。キーＰＭＮ−ＲＫ２およびＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１はＰＭＩＰのキー階層構造４０２の一部として保持され得る。次に４１４において、第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１が第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４へ送信される。一例において、第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１が認証応答の一部として送信される。アクセス認証応答４１６は第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信され得る。初期接続段階４０４の手順は、アクセス端末３１２が最初に通信サービスを（ｅＢＳ−ａ、ＳＲＮＣ−ａ、およびＡＧＷを部分として持つ）通信ネットワークを介して設定する時、またはＡＴ３１２がｅＢＳ−ａ３０４に移動またはローミングする時に実行され得る、ということに注意する。次に、４１８において、ＰＭＩＰトンネルが第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４とＡＧＷ３０２の間で確立され得る。
【００５４】
それに続くハンドオフ段階４０６において、ＡＴ３１２は、そのサービスアクセスノードを第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ変更しようとして、アクセス再認証要求４２０を送信し得る。再認証要求４２０がＥＡＰ−ＡＫまたはＥＲＰのような認証プロトコルを用いて実行される故、ネットワークは要求が（非認証エンティティからではなく）真にＡＴ３１２からきていることを確認できる。ＡＧＷ３０２は認証応答がＡＴ３１２へ送り返されていることを知っている故に、それは（ＡＴが認証済みの場合にのみ用いる）第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２を用いるべきであると決定できる。次に、ゲートウェイＡＧＷ３０２は第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２に基づいて第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１４２２を計算する。次に、４２４において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１が第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ送信される。アクセス再認証応答４２６も第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信される。続いて、４２８において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１は第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８とゲートウェイＡＧＷ３０２の間のＰＭＩＰトンネルを確立するために用いられ得る。
【００５５】
図５は、アクセス端末ＡＴが第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４を介して認証されるが認証無しで第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ移動する場合に、図３に示す環境においてゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布し得るかを示すフロー図である。
【００５６】
ゲートウェイＡＧＷ３０２はＰＭＩＰキー階層構造５０２を保持し得る。第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４への初期接続段階５０４において、ＡＴ３１２はアクセス認証要求５０８を起動し得る。アクセス認証要求５０８（例えばＥＡＰ−ＡＫ）は、ＡＴ３１２によってゲートウェイＡＧＷ３０２を介して、例えばホームネットワークＨＡＡＡへ認証のために送信され得る。この過程の一部として、ゲートウェイＡＧＷ３０２はアクセス端末ＡＴ３１２が認証を受けている最中であることを認識し得る。その結果、ゲートウェイＡＧＷ３０２は第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ５１０を生成し得る。例えば、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ５１０はルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫに基づいて生成されるか、またはランダムに生成され得る。次に、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２  ５１０は第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１  ５１２を計算するために用いられ得る。キーＰＭＮ−ＲＫ２およびＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１はＰＭＩＰのキー階層構造５０２の一部として保持され得る。次に５１４において、第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１が第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４へ送信される。一例において、第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ２−１が認証応答の一部として送信される。アクセス認証応答５１６は第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信され得る。初期接続段階５０４の手順は、アクセス端末３１２が最初に通信サービスを（ｅＢＳ−ａ、ＳＲＮＣ−ａ、およびＡＧＷを部分として持つ）通信ネットワークを介して設定する時、またはＡＴ３１２がｅＢＳ−ａ３０４に移動またはローミングする時に実行される、ということに注意する。次に、５１８において、ＰＭＩＰトンネルが第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４とＡＧＷ３０２の間で確立され得る。
【００５７】
それに続くハンドオフ段階５０６において、ＡＴ３１２は、そのサービスアクセスノードを第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ変更しようとして、ハンドオフ要求５２０を送信し得る。ハンドオフ要求５２０がアクセス端末ＡＴの認証または再認証無しで実行されるため、ネットワークはその要求が真にアクセス端末３１２から来たことを確認できない。したがって、ゲートウェイＡＧＷ３０２は、（ＡＴが認証済みの場合にのみ用いられる）第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ２を用いるべきでないことを知るだろう。代わりに、ゲートウェイＡＧＷ３０２は、ＡＴが認証済みでない場合にのみ用いられることになっている第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ５２２を計算する。この第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１は、５２４において、（「中間ネットワークノード」とも呼ばれる）ＳＲＮＣ−ｂ３１０へ送信される。次に、ＳＲＮＣ−ｂ３１０は第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１５２８を、第２のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１および場合によってはｅＢＳ−ｂに対するアクセスノード識別子またはカウンタのような他のパラメータ、に基づいて計算する。次に、５３０において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１が第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ送信される。ハンドオフ応答５３２も第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信され得る。続いて、５３４において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１が第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８とゲートウェイＡＧＷ３０２の間のＰＭＩＰトンネルを確立するために用いられ得る。
【００５８】
図６は、アクセス端末ＡＴがアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４との非認証接続から認証無しで第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８との別の非認証接続へ移動する場合に、図３に示す環境においてゲートウェイがいかにしてＰＭＩＰキーを生成し配布するかを示すフロー図である。
【００５９】
ゲートウェイＡＧＷ３０２はＰＭＩＰキー階層構造６０２を保持し得る。第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４への初期接続段階６０４において、アクセス端末ＡＴ３１２はアクセス端末ＡＴ３１２の認証無しにハンドオフ要求６０８を起動し得る。この過程の一部として、ゲートウェイＡＧＷ３０２はアクセス端末ＡＴ３１２がその接続を認証無しに第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４へ引渡している最中であることを認識し得る。その結果、ゲートウェイＡＧＷ３０２は第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ６１０を生成し得る。例えば、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１  ６１０はルートキーＰＭＩＰ４−ＲＫに基づいて生成されるか、またはランダムに生成され得る。次に、６１１において、この第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１は、第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４に関係するＳＲＮＣ−ａ３０６（「中間ネットワークノード」）へ送信され得る。ＳＲＮＣ−ａ３０６は第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１を用いて第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１６１２を計算する。キーＰＭＮ−ＲＫ１およびＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１はＰＭＩＰキー階層構造６０２の一部として保持され得る。次に、６１４において、第１のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−１は第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４へ送信される。ハンドオフ応答６１６は第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信され得る。接続段階６０４の手順は、アクセス端末３１２が最初に通信サービスを（ｅＢＳ−ａ、ＳＲＮＣ−ａ、およびＡＧＷを部分として持つ）通信ネットワークを介して設定する時、またはＡＴ３１２がｅＢＳ−ａ３０４に移動またはローミングする時に実行され得る、ということに注意する。次に、６１８において、ＰＭＩＰトンネルが第１のアクセスノードｅＢＳ−ａ３０４とゲートウェイＡＧＷ３０２の間で確立され得る。
【００６０】
それに続くハンドオフ段階６０６において、ＡＴ３１２は、そのサービスアクセスノードを第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ変更しようとして、ハンドオフ要求５２０を送信し得る。ハンドオフ要求６２０がアクセス端末ＡＴ３１２の認証または再認証無しで実行されるため、ネットワークはその要求が真にアクセス端末３１２から来たことを確認できない。したがって、ゲートウェイＡＧＷ３０２は、（ＡＴが認証済みでない場合にのみ用いられる）第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１を用いるべきであることを知るだろう。ゲートウェイＡＧＷ３０２は、５２４において、この第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１を（「中間ネットワークノード」とも呼ばれる）ＳＲＮＣ−ｂ３１０へ送信する。次に、ＳＲＮＣ−ｂ３１０は第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−２６２８を、第１のノードキーＰＭＮ−ＲＫ１および場合によってはｅＢＳ−ｂに対するアクセスノード識別子またはカウンタのような他のパラメータ、に基づいて計算する。次に、６３０において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−２が第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８へ送信される。ハンドオフ応答６３２も第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８によってアクセス端末ＡＴ３１２へ送信され得る。続いて、６３４において、第２のＰＭＩＰキーＰＭＮ−ＨＡＲＫ１−２が第２のアクセスノードｅＢＳ−ｂ３０８とゲートウェイＡＧＷ３０２の間のＰＭＩＰトンネルを確立するために用いられ得る。
【００６１】
アクセス端末ＡＴが同じＳＲＮＣに接続された２つのアクセスノード間を移動し、どちらの接続に対してもアクセス端末ＡＴの認証が実行されない場合、そのＳＲＮＣはノードキーＰＭＮ−ＲＫ１を既に有しているだろうことに注意する。したがって、ＳＲＮＣは新しいアクセス端末に対する新しいＰＭＩＰキーを容易に計算できる。ＰＭＩＰトンネルを確立すると、新しいアクセス端末は、新しいＰＭＩＰキーおよびそれを生成するために用いたパラメータをゲートウェイＡＧＷに容易に送信することができる。ノードキーＰＭＮ−ＲＫｌに関する知識を有するゲートウェイＡＧＷは、検証のための新しいＰＭＩＰキーを再生成することができる。
【００６２】
図７は、通信ネットワークにおいてＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるキーを生成するための、ネットワークゲートウェイで動作する方法を示す図である。一例において、このゲートウェイは超広帯域移動無線（ＵＭＢ）互換のネットワークで動作し得る。７０２において、ゲートウェイはあるアクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信し得る。そのような要求は認証または再認証手順の一部であるかもしれない。またはそれはハンドオフ要求手順の一部であるかもしれない。次に、７０４において、ゲートウェイは、アクセス端末が第２のアクセスノードを介して認証済みかどうかを判定し得る。すなわち、ゲートウェイは、要求において、通信サービスを直前のアクセスノードから新しいアクセスノードへ引き渡すことが、そのアクセス端末から来ているとして認証済みかどうかを判定し得る。これは、例えば、ＥＡＰ−ＡＫ手順またはＥＲＰ手順で実行され得る。アクセス端末が新しいアクセスノードを介して認証済みでない場合、その後、ゲートウェイは、７０６において、第１のノードキーを生成し、７０８において、その第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成しそれを第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノード（例えばＳＲＮＣ）へ送信する。それ以外の場合、ゲートウェイは、７１０において、第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成し、７１４において、その第２のＰＭＩＰキーを第２のアクセスノードへ送信する。
【００６３】
種々の実装において、第１のノードキーおよび第２のノードキーは共通ルートキー、ランダムに選択されたルートキーに基づいているかもしれないし、または、それらは互いに独立しているかもしれない（すなわち、第１および第２のノードキーがそれぞれランダムに選択されている）。第１のノードキーおよび第２のノードキーは、ネットワーク内のＰＭＩＰバインディングに用いられるのみであるため、アクセス端末に未知であるかもしれないことに注意する。その結果、ＰＭＩＰキー階層構造（例えば、第１のノードキー、第２のノードキー、ＰＭＩＰキーなど）は、アクセス端末に既知の、アクセス端末を認証するために用いられる１次（ＥＡＰ）キー階層構造とは独立している。
【００６４】
続いて、ゲートウェイは、７１６において、第１のＰＭＩＰキーまたは第２のＰＭＩＰキーのいずれかを用いてゲートウェイと第２のアクセスノード間にＰＭＩＰトンネルを確立する。すなわち、第１のノードキーが送信された場合、第１のＰＭＩＰキーがＰＭＩＰトンネルの設定と保護のために用いられる。その場合、ゲートウェイは、ゲートウェイと中間ネットワークノードの双方に既知のパラメータを用いて第１のＰＭＩＰキーのローカル版を生成できる。例えば、ゲートウェイおよび中間ネットワークノードは、両者に既知のカウンタ、第２のアクセスノードに対する識別子の値、または第１のノードキーを生成するための他のパラメータを用い得る。ＰＭＩＰトンネルを確立する際に、第２のアクセスノードはゲートウェイへ第１のＰＭＩＰキーのコピーを、（第１のノードキーを除いて）それを生成するために用いたパラメータと一緒に提供し得る。そうでなく、第２のＰＭＩＰキーが送られた場合は、ゲートウェイは既にこのキーを知っており、第２のアクセスノードへのＰＭＩＰトンネルバインディングを受け入れる前に、第２のアクセスノードも知っていることを確認できる。
【００６５】
図８は、通信ネットワークにおいて特定のアクセス端末に対するＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるキーを生成し配布するためのネットワークゲートウェイにおいて動作する方法を示す図である。８０２において、ゲートウェイは、アクセス端末に関係づけられ、アクセス端末をサービスするネットワークノードへのＰＭＩＰトンネルを保護するために用いられるＰＭＩＰキー階層構造を保持し得る。８０４において、ゲートウェイは、アクセス端末に対するＰＭＩＰトンネルバインディングを新しいアクセスノードへ変更する通知を受信し得る。８０６において、アクセス端末が新しいアクセスノードを介して認証済みかどうかを決定する。次に、８０８において、ＰＭＩＰトンネルバインディングを容易にする第１のノードキーが生成される。しかしながら、第１のノードキーは、アクセス端末が認証済みであるときにのみ、または認証済みでないときにのみ用いられ、その双方には用いられない。すなわち、別々のノードキーが、アクセス端末が認証済みと、端末が認証済みでないトンネルバインディングに用いられる。第１のノードキーはゲートウェイまたは中間ネットワークノードによって用いられ、ＰＭＩＰキーを生成し得る。すなわち、８１０において、第１のノードキーまたはその派生物（すなわち、ＰＭＩＰキー）は、新しいアクセスノードとゲートウェイ間のＰＭＩＰトンネルを作成するために用いられる。
【００６６】
図９は、ゲートウェイデバイスの一例を示すブロック図である。ゲートウェイデバイス９０２はネットワーク通信インタフェース９０６に接続された処理回路９０４を含み得る。処理回路９０４は、２次（ＰＭＩＰ）キー階層構造を保持し、かつアクセス端末が認証を受けることに成功したかどうかに依存して異なるＰＭＩＰキーを生成し、配布するための図２乃至図８に示す１つ以上のステップを実行するように適応され得る。
【００６７】
さらに別の構成にしたがって、回路は、あるアクセス端末に対するプロキシモバイルインターネットプロトコル（ＰＩＭＰ）トンネルバインディングを第１のアクセスノードから第２のアクセスノードへ変更する要求を受信するように適応され得る。同じ回路、異なる回路、または同じもしくは異なる回路の第２の区間は、アクセス端末が第２のアクセスノードを介して認証済みかどうかを判定するように適応され得る。さらに、同じ回路、異なる回路、または同じもしくは異なる回路の第３の区間は、アクセス端末が認証済みでない場合に第１のノードキーを生成し、その第１のノードキーを、第１のＰＭＩＰキーを生成しそれを第２のアクセスノードへ提供し得る中間ネットワークノードへ送信するように適応され得る。同様に、同じ回路、異なる回路、または同じもしくは異なる回路の第４の区間は、アクセス端末が認証済みの場合、第２のノードキーを生成し、その第２のノードキーの関数として第２のＰＭＩＰキーを生成し、その第２のＰＭＩＰキーを、第２のアクセスノードへ送信するように適応され得る。同じ回路、異なる回路、または同じもしくは異なる回路の第４の区間は、ゲートウェイと第２のアクセスノードとの間に、第１または第２のＰＭＩＰキーによって保護されたＰＭＩＰトンネルを確立するように適応され得る。
【００６８】
当業者は、一般に、本開示で説明された処理の大部分は同じような方法で実装され得ることを認識するだろう。いかなる（複数の）回路または回路区間も１つ以上のプロセッサを有する集積回路の一部として、単独でまたは組み合わせて実装され得る。１つ以上の回路は集積回路、アドバンスＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用プロセッサ等で実装され得る。
【００６９】
図１、２、３、４、５、６、７、８、９および／もしくは１０に示した１つ以上の構成要素、ステップおよび／もしくは機能は、単一の構成要素、ステップもしくは機能に再編および／もしくは組み合わされるか、またはいくつかの構成要素、ステップもしくは機能に統合され得る。また、付加的な素子、構成要素、ステップおよび／または、機能が加えられてもよい。図１、３、および９に示した装置、デバイスおよび／または構成要素は図２、４乃至８および／または１０で説明した１つ以上の方法、特徴またはステップを実行するように構成または適応され得る。ここに説明したアルゴリズムは、ソフトウェアおよび／または組み込みハードウェアで効率的に実装され得る。
【００７０】
当業者は、ここに開示された構成に関連して説明された種々の例示的論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムのステップは、電子的ハードウェア、計算機ソフトウェア、またはその双方の組合せとして実装され得ることをさらに認識するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、ここまでそれらの機能の面から一般的に説明してきた。そのような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されるかどうかは全体のシステムに課せられた特定の用途および設計制約に依存する。
【００７１】
上記の構成が単に例であり特許請求を限定すると解釈されるべきでないことに注意するべきである。構成の説明は例示的であることが意図されており、特許請求の範囲を制限することは意図されていない。したがって、本教示は他の形式の装置および多くの代替、修正、および変形に容易に適用可能であることは当業者には明らかだろう。
【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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【国際調査報告】
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