(57)【要約】加入者の端末（１、１’）で乱数を生成する加入者と通信ネットワークとの相互認証の方法。この乱数は、例えば加入者の識別子と共に、ネットワークへのアクセスのために加入者の認証を管理する認証サブシステム（６、６’）に送られる。認証サブシステムでは、加入者のクレデンシャルを調べるために識別子を用いる。認証プロセス中、加入者の識別子に関係するパラメータが認証サブシステムで生成され、これらのパラメータを用いて形成されたセッション鍵により乱数が暗号化される。次に、セッション鍵を再構成するために端末に必要な情報と共に、暗号化された乱数が加入者の端末に送り返される。セッション鍵を再構成した後、加入者の端末は乱数を復号化し、生成した乱数との照合を調べる。これら２つの数の照合により、加入者が接続しているアクセスポイント（２）が偽のアクセスポイントではないことを加入者が検証できる。
2006522514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーと通信ネットワークとの間の相互認証の方法であって、前記ユーザーは、加入者識別モジュール（１’）を動作自在に接続した端末（１）を備え、前記加入者識別モジュールは、少なくとも１つの識別子と前記ユーザーに関連の固有の鍵の第１のコピーとを記憶し、前記ネットワークは、認証サブシステム（６、６’）を含み、該認証サブシステム（６、６’）は、前記ユーザー識別子に関連の前記固有の鍵の第２のコピーを記憶する少なくとも第１認証装置（６’）を含み、前記方法は、
−  前記ユーザー識別子を前記加入者識別モジュール（１’）から前記端末（１）に送る工程；
−  前記端末（１）で第１の数を生成する工程；
−  前記識別子と前記第１の数の少なくとも一部とを前記ネットワークのアクセスポイント（２）を介して前記端末（１）から前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）にて、前記識別子を用いて前記固有の鍵の前記第２のコピーを識別し、少なくとも第２の数を生成し、少なくとも第１のセッション鍵と少なくとも第１の署名入りレスポンスを生成するように前記固有の鍵の前記第２のコピーを用いて前記第２の数にチャレンジする工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）にて、少なくとも前記第１のセッション鍵を用いて第１の規則に従って第２のセッション鍵を形成し、前記第２のセッション鍵を用いて少なくとも前記第１の数の部分を暗号化する工程；
−  少なくとも前記暗号化された第１の数の部分と前記第２の数とを前記認証サブシステム（６、６’）から前記端末（１）に送る工程；
−  前記第２の数を前記端末（１）から前記加入者識別モジュール（１’）に転送し、少なくとも第３のセッション鍵と少なくとも第２の署名入りレスポンスを生成するように前記加入者識別モジュール（１’）にて前記固有の鍵の前記第１のコピーを用いて前記第２の数にチャレンジする工程；
−  前記第３のセッション鍵と前記第２の署名入りレスポンスとを前記加入者識別モジュール（１’）から前記端末（１）に送る工程；
−  前記端末（１）にて、少なくとも前記第３のセッション鍵を用い前記第１の規則に対応した第２の規則に従って第４のセッション鍵を形成し、前記第４のセッション鍵を用いて前記認証サブシステム（６、６’）から受け取った前記第１の数の部分を復号化する工程；
−  前記端末（１）にて、前記ネットワークから前記端末（１）への通信を可能にするように、前記復号化された第１の数の部分と前記生成された第１の数の対応する部分との照合を調べる工程；
−  少なくとも前記第２の署名入りレスポンスを前記端末（１）から前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）にて、前記端末（１）から前記ネットワークへの通信を可能にするように、前記第１の署名入りレスポンスと前記第２の署名入りレスポンスとの照合を調べる工程、
を含む方法。
【請求項２】
前記端末（１）から前記認証サブシステム（６、６’）に送る前記工程の前に前記識別子と前記第１の数の部分とを前記端末（１）にて暗号化する工程をさらに含み、前記暗号化は、前記端末（１）に記憶された所定の公開鍵を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記識別子と前記第１の数の部分とを前記認証サブシステム（６、６’）にて復号化する工程をさらに含み、前記復号化は、前記所定の公開鍵に関係した秘密鍵を用いて行われることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のセッション鍵を形成するための前記第１の規則が、前記第１のセッション鍵と前記第１の署名入りレスポンスとを連結することを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第４のセッション鍵を形成するための前記第２の規則が、前記第３のセッション鍵と前記第２の署名入りレスポンスを連結することを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のセッション鍵を用いて前記認証サブシステム（６、６’）にて少なくとも前記第１の数の部分を暗号化する前記工程が、前記認証サブシステム（６、６’）にて生成されたトランザクション識別子もまた暗号化することを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第４のセッション鍵を用いて前記端末（１）にて前記認証サブシステム（６、６’）から受け取った前記第１の数の部分を復号化する前記工程が、前記トランザクション識別子を復号化することもまた含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記復号化されたトランザクション識別子を前記端末（１）から前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記認証サブシステム（６、６’）にて少なくとも第３の数を生成し、少なくとも第５のセッション鍵と少なくとも第３の署名入りレスポンスとを生成するように、前記固有の鍵の前記第２のコピーを用いて前記第３の数にチャレンジする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のセッション鍵を形成するための前記第１の規則が、前記第１のセッション鍵と前記第１の署名入りレスポンスのうちの少なくとも１つと、前記第５のセッション鍵と前記第３の署名入りレスポンスのうちの少なくとも１つとを連結することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも前記暗号化された第１の数の部分と前記第２の数を前記認証サブシステム（６、６’）から前記端末（１）に送る前記工程が、前記第３の数を前記端末（１）に送ることをさらに含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも第６のセッション鍵と少なくとも第４の署名入りレスポンスとを生成するように、前記加入者識別モジュール（１’）にて前記固有の鍵の前記第１のコピーを用いて前記第３の数にチャレンジする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第４のセッション鍵を形成するための前記第２の規則が、前記第３のセッション鍵と前記第２の署名入りレスポンスのうちの少なくとも１つと、前記第６のセッション鍵と前記第４の署名入りレスポンスのうちの少なくとも１つとを連結することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ユーザーが通信ネットワークの信用を検証することを可能にする方法であって、前記ユーザーは、加入者識別モジュール（１’）が動作自在に接続される端末（１）を備え、前記加入者識別モジュールは、少なくとも１つの識別子と前記ユーザーに関連した少なくとも１つの固有の鍵とを記憶し、前記ネットワークは認証サブシステム（６、６’）を含み、前記方法は前記端末（１）にて、
−  前記ユーザー識別子を前記加入者識別モジュール（１’）から受け取る工程；
−  第１の数を生成する工程；
−  前記識別子と前記第１の数の少なくとも一部とを前記ネットワークのアクセスポイント（２）を介して前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）から前記アクセスポイント（２）を介して暗号化された数と前記認証サブシステム（６、６’）にて生成された少なくとも第２の数とを受け取る工程；
−  前記第２の数を前記加入者識別モジュール（１’）に転送する工程；
−  前記固有の鍵を用いた前記第２の数のチャレンジから前記加入者識別モジュール（１’）にて得られる少なくとも第１のセッション鍵と第１の署名入りレスポンスとを前記加入者識別モジュール（１’）から受け取る工程；
−  前記第１のセッション鍵と前記第１の署名入りレスポンスのうちの少なくとも１つを用いて所定の規則に従って第２のセッション鍵を生成する工程；
−  前記第２のセッション鍵を用いて前記認証サブシステム（６、６’）から受け取った前記暗号化された数を復号化する工程；
−  前記ネットワークの信用検証ができるように、前記第１の数の前記部分と前記復号化された数の対応する第１部分との照合を調べる工程、
を含む方法。
【請求項１５】
前記端末（１）から前記認証サブシステム（６、６’）に送る前記工程の前に前記識別子と前記第１の数の部分とを前記端末（１）にて暗号化する工程をさらに含み、前記暗号化は、前記端末（１）に記憶された所定の公開鍵を用いて行われることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のセッション鍵を形成するための前記所定の規則が、前記第１のセッション鍵と前記第１の署名入りレスポンスを連結することを含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の署名入りレスポンスを前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程をさらに含む請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記復号化された数の第２の部分を前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記認証サブシステム（６、６’）で生成された少なくとも第３の数を前記認証サブシステム（６、６’）から受け取る工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第３の数を前記加入者識別モジュール（１’）に転送する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記固有の鍵を用いた前記第３の数のチャレンジから前記加入者識別モジュール（１’）にて得られる少なくとも第３のセッション鍵と第２の署名入りレスポンスを前記加入者識別モジュール（１’）から受け取る工程をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２のセッション鍵を形成するための前記所定の規則が、前記第１のセッション鍵と前記第１の署名入りレスポンスのうち少なくとも１つと、前記第３のセッション鍵と前記第２の署名入りレスポンスのうち少なくとも１つとを連結することを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
コンピュータのメモリにロード可能なソフトウエアプログラムであって、請求項１４〜２２のいずれか一項の工程を実行するためのソフトウエアコード部分を含み、前記コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ上で実行されるとき、前記ユーザーが接続している通信ネットワークの信用をユーザーが検証可能にするのに適した情報を出力する、前記ソフトウエアプログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のソフトウエアプログラムが記憶されたユーザーの端末のメモリからアクセス可能なサポート装置を含んだソフトウエアプログラムプロダクト。
【請求項２５】
通信ネットワークにおいてユーザーの端末（１）を認証するための認証キットであって、請求項２４に記載のソフトウエアプログラムプロダクトと加入者識別モジュール（１’）とを含む認証キット。
【請求項２６】
前記加入者識別モジュール（１’）が、移動通信端末を認証するために移動通信ネットワークにおいて採用された型式であることを特徴とする請求項２５に記載のキット。
【請求項２７】
ユーザーが通信ネットワークの信用を検証することを可能にする方法であって、前記ユーザーは、識別子と共有秘密を有する端末（１）を備え、前記ネットワークは、前記共有秘密のコピーに関連した前記ユーザーの識別子を記憶する認証サブシステム（６、６’）を含み、前記方法は、前記端末（１）の制御下にて、
−  第１の数を生成する工程；
−  前記ユーザーの識別子と前記第１の数の少なくとも一部とを前記ネットワークのアクセスポイント（２）を介して前記認証サブシステム（６、６’）に送る工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）から前記アクセスポイント（２）を介して暗号化された数を受け取る工程であって、前記暗号化された数は、前記共有秘密の前記コピーと前記認証サブシステム（６、６’）にて生成された第２の数とに基づいて前記認証サブシステム（６、６’）で生成されたセッション鍵により暗号化される前記工程；
−  前記認証サブシステム（６、６’）から前記アクセスポイント（２）を介して前記第２の数を受け取る工程；
−  前記セッション鍵のコピーを得るように前記第２の数と前記共有秘密を処理する工程；
−  前記セッション鍵の前記コピーを用いて前記認証サブシステム（６、６’）から受け取った前記暗号化された数を復号化する工程；
−  前記ネットワークの信用検証を可能にするように前記第１の数の前記部分と前記復号化された数の対応する部分との照合を調べる工程、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワーク、特にパケット（例えばＩＰ（インターネットプロトコル））ネットワークにおける認証の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットユーザーの数の高い伸びは、近年の通信における最も注目すべき現象の一つである。インターネットは、ユーザー間での情報の共有に適した「オープン・ネットワーク」として生まれ発展してきた。ＳＭＴＰ（シンプルメール転送プロトコル）、ＦＴＰ（ファイル転送プロトコル）又はＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）などのインターネット通信プロトコルに基づいた電子メール、ウェブページのブラウジング、ファイルのダウンロードなどのアプリケーションは、今や共通の知識であり、増え続けるユーザーにより使用されている。インターネット技術はまた、企業のローカルエリアネットワーク内などように公衆に解放されていない場合においても、いわゆるイントラネット環境内において従業員間で情報を共有するために用いられている。最近、Ｗ−ＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）技術も生まれ発展してきており、インターネット又はイントラネットのユーザーは、無線ネットワークのターミナルアダプター及びアクセスポイントを利用することにより、ケーブルを必要とすることなくネットワークに接続することが可能となっている。
【０００３】
ネットワークに接続するためのよく知られた技術では、ユーザーがユーザーＩＤ及び関連のパスワードの形式のクレデンシャル(credential)を、場合によりサービスプロバイダに属する認証サーバに与える。例えば、ＲＡＤＩＵＳ（遠隔認証ダイアルイン・ユーザー・サービス）が、ユーザーＩＤ／パスワードに基づいた遠隔ユーザー認証のための公知のサーバである。
【０００４】
ネットワーク、特にＩＰネットワークにアクセスするのに実施される認証について提案された別の方法が、ＰＣＴ特許出願第００／０２４０６号（名義：Ｎｏｋｉａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ＯＹ）に開示されている。地理的に広い地域内でＩＰネットワークのユーザーの認証を可能にするには、ＩＰネットワークの端末が、独立した移動通信システムにおいて用いられるように加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を使用し、それにより、入力として識別モジュールに与えられるチャレンジからレスポンスを決めることができる。ＩＰネットワークは特別のセキュリティサーバを含み、加入者がＩＰネットワークに加入するとき、このセキュリティサーバに新しいユーザーについてのメッセージが伝送される。少なくともチャレンジとレスポンスを含んだ加入者の認証情報が、前記移動通信システムからＩＰネットワークに取り出され、認証は、前記チャレンジをＩＰネットワークを介して端末に伝送し、端末の識別モジュールにおいてこのチャレンジからレスポンスを生成し、このレスポンスを移動通信システムから受信したレスポンスと比較することにより、前記移動通信システムから得られた認証情報に基づいて実行される。実際には、同ＰＣＴ特許出願において開示されているように、存在する移動通信ネットワーク、特にＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）ネットワークの認証方法が、ＩＰネットワーク内で用いられる。
【０００５】
具体的な詳細には入らないが、ＧＳＭネットワークなどの移動通信ネットワークにおいて用いられる典型的な認証手順では、移動端末が移動ネットワークに加わるとき、まず最初に移動端末に関連したＳＩＭに記憶されたＩＭＳＩ（国際移動体加入者識別子）をネットワークに送る。認証センター（ＡｕＣ）はＩＭＳＩ番号を受け取り、認証専用のアルゴリズム（いわゆるＡ３アルゴリズム）に入力される乱数ＲＡＮＤを生成する。このアルゴリズムは、ＩＭＳＩ番号に一意的に関連した暗号鍵ｋｉによりパラメータ表示され、乱数ＲＡＮＤに適用され、結果としていわゆる署名入りレスポンスＳＲＥＳ１を与える。署名入りレスポンスＳＲＥＳ２の生成をチャレンジするため、この乱数ＲＡＮＤはまた移動端末、具体的には移動端末に関連したＳＩＭにも送られ、このことはＳＩＭが同じ暗号鍵ｋｉとアルゴリズムＡ３を記憶しているという事実から可能である。次にＳＲＥＳ２はＡｕＣに送られ、ＡｕＣは移動ネットワークにおいて移動端末へのアクセスを許可するためにＳＲＥＳ１とＳＲＥＳ２の照合を調べる。ＳＲＥＳ１とＳＲＥＳ２の照合が検証されないならば、移動ネットワークへのアクセスは拒否される。
【０００６】
インターネットや企業イントラネットなどの移動ネットワークとは異なる通信ネットワークに接続するため上述した認証手順を用いると、ユーザーＩＤとパスワードの提示のみを要求する手順に比べセキュリティが改善される。例えば、サービスプロバイダは、接続を要求しているユーザーから与えられたクレデンシャルが本物であること、すなわちそのユーザーがその加入者のうち真のものであることを実質的に保証され得る。
【０００７】
しかしながら、出願人は、上述の認証手順の使用はサービスプロバイダに対するのと同様にはユーザーに保証しない、すなわちユーザーのサービスプロバイダのふりをしている悪意の実体により設けられた「偽の」アクセスポイントを介してユーザーの秘密データを「偽の」ネットワークに与えないことをユーザーに保証しないことが分かった。特に、出願人は、ＡｕＣで生成された署名入りレスポンスＳＲＥＳ１とユーザーのＳＩＭで生成された署名入りレスポンスＳＲＥＳ２との照合がネットワーク側でのみ行われるので、ユーザーはユーザーがその信頼できるネットワークに実際にアクセスしていることを検証することができないことが分かった。
【０００８】
出願人は、Ｗ−ＬＡＮの偽アクセスポイントは相対的に容易に実現される点において、この問題はＷ−ＬＡＮ技術を利用してネットワークにアクセスする上で特に重要であることがさらに分かった。
【特許文献１】ＰＣＴ特許出願第００／０２４０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
出願人は、通信ネットワーク、特にパケットベースの（例えばＩＰ）ネットワークにアクセスするのに特に適し、両方向にて加入者とサービスプロバイダとの相互識別を保証できる認証方法を実現する問題に取り組んできた。
【００１０】
出願人は、この問題は乱数を加入者の端末で生成する認証方法により解決できることを見出した。この乱数は、ネットワークへのアクセスのために加入者の認証を管理する認証サブシステムに、例えば加入者の識別子と共に送られる。認証サブシステムでは、この識別子が加入者のクレデンシャルを調べるために用いられる。認証プロセス中、加入者の識別子に関係したパラメータが認証サブシステムで生成され、この乱数がこれらのパラメータを用いて形成されたセッション鍵を用いて暗号化される。次に、暗号化された乱数は、セッション鍵を再構成するために端末に必要な情報と共に加入者の端末に送り返される。セッション鍵を再構成した後、加入者の端末はその乱数を復号化し、生成した乱数との照合を調べる。これら２つの数の照合により、加入者が接続しているアクセスポイントが偽のアクセスポイントではないことを加入者が検証することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様では、本発明は、請求項１に記載のようなユーザーと通信ネットワークとの間での相互認証方法に関する。第１の態様の方法の好ましい形式は、請求項２〜１３に記載されている。
【００１２】
第２の態様では、本発明は、請求項１４に記載のようなユーザーが通信ネットワークの信用を検証することを可能にする方法に関する。第２の態様の方法の好ましい形式は、請求項１５〜２２に記載されている。
【００１３】
第３の態様では、本発明は請求項２３に記載のようなソフトウエアプログラムに関する。
【００１４】
第４の態様では、本発明は請求項２４に記載のようなソフトウエアプログラムプロダクトに関する。
【００１５】
第５の態様では、本発明は請求項２５に記載のような認証キットに関する。第５の態様の認証キットの好ましい実施態様は請求項２６に記載されている。
【００１６】
第６の態様では、本発明は請求項２７に記載のようなユーザーが通信ネットワークの信用を検証することを可能にする方法に関する。
【００１７】
本発明の特徴と利点は、単に非限定的な例として与えられたいくつかの実施態様についての以下の詳細な説明により明らかとなるであろう。添付図面を参照して説明を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、通信ネットワークのアーキテクチャーの概略的な実施態様を示し、ＩＰネットワーク７、例えばインターネットにアクセスするために遠隔のユーザーがアクセスポイント２に接続している。様々な地理的地点に位置する様々な遠隔ユーザーへのネットワークアクセスを可能にするために、異なるアクセスポイント２がサービスプロバイダにより提供され得る。
【００１９】
遠隔ユーザーは、パーソナルコンピュータなどの端末１、例えばポータブルコンピュータを有し、これは、適当なクライアントソフトウエア（例えばＲＡＤＩＵＳに基づいたソフトウエアプログラム）とアクセスポイント２を介してネットワーク７に接続するのに適したハードウエアとを有する。このために、コンピュータ１は、例えばモデム（例えば、ＩＳＤＮモデム）に接続されてダイアルアップ接続を利用するか、ｘＤＳＬモデムに接続されてｘＤＳＬ接続を利用するか、ＧＰＲＳモデムに接続されて無線接続を利用するか、又は無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）ターミナルアダプターに接続されてＷ−ＬＡＮ接続（例えばＷＩ−ＦＩ（Wlreless-Fidelity）接続、インターネットアクセスの一種で、ホテルや空港などの分野で広まってきている）を利用してアクセスポイント２に接続する。
【００２０】
ネットワーク７へのアクセスを得るために、ユーザーはサービスプロバイダにより認証される。認証のために、遠隔ユーザーは、加入者識別モジュール１’を備え、特に（限定するものではないが）デジタル携帯電話システム（ＤＣＳ）又はパブリック・ランド・モバイル・ネットワーク（ＰＬＭＮ）（例えば移動通信用広域グローバルシステム（ＧＳＭ）携帯電話ネットワークなど）、又はその公知の拡張（例えば汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ネットワーク（実際にはＧＳＭネットワークのサブネットワーク）など）、又はユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク（広帯域第三世代移動体通信システム）、又は衛星を利用した移動通信ネットワークにおいて、認証の目的で用いられる形式の加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を備える。
【００２１】
当技術で公知のように、通常はＳＩＭは、集積回路コンポーネントを組み込み、特に暗号化と復号化のみならずＳＩＭの認証をサポートする個人化されたデータを記憶するカードの形態をとる（ユーザー端末の小型化の規模に依存してクレジットカードの大きさ又はそれより小さい）。少なくとも今に至るまで、それに連結された移動通信端末を識別するためにＳＩＭ（及びＳＩＭベースの認証手順）を使用することは、他のデバイスがその端末のふりをすることを不可能にし、よって、例えばその特定のユーザーに対応するアカウントへの認証されたアクセスを安全にするロバストな方法であると分かっている。
【００２２】
ユーザーのＳＩＭ１’は、動作自在に好ましくは着脱自在に遠隔ユーザーコンピュータ１に接続される。例えば、ＳＩＭ１’は、コンピュータ周辺機器に組み込まれ、このコンピュータ周辺機器は、コンピュータ１のポート（図１に明示的には図示せず）、例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートに接続可能な例えばハードウエア鍵により機能的にアクセス可能にすべくコンピュータ１に動作自在に接続し得る。別法として、ＳＩＭ１は、そのＰＣＭＣＩＡポートを介して、若しくはＳＩＭとの相互作用に適し、例えばコンピュータ１のシリアルポートとの接続に適したスマートカードリーダー型の周辺機器によりコンピュータ１に動作自在に接続でき、又はＳＩＭ１’は、メモリカードリーダーによりコンピュータ１に動作自在に接続できるメモリカードに組み込むことができる。ＳＩＭ１’をコンピュータ１に動作自在に接続する特定の方法は本発明を制限するものではなく、一般にはＳＩＭ１’が、任意の型のペリフェラルポートを介してコンピュータ１に接続された任意の型のアダプタ／リーダー装置により、コンピュータ１に動作自在に接続される（コンピュータ１とＳＩＭ１’の間の通信を可能にするのに適した方法にて）ことで十分であることを指摘しておく。ユーザーのパーソナルコンピュータ１上に配置されたネットワーク７に接続するのに適合したソフトウエアクライアントはまた、パーソナルコンピュータ１に接続されたＳＩＭ１’と連絡をとるのに適合している。
【００２３】
アクセスポイント２は、ネットワークアクセスサーバ（ＮＡＳ）３とゲートウェイ４を備え得るアクセスノード５に接続される。アクセスノード５は、図１に示されるように、場合によっては移動オペレータの移動ネットワーク８の一部である認証サーバ６に動作自在に接続される。アクセスノード５はまた、場合によってはプロクシサーバ９、例えば特にネットワーク７が企業イントラネットなどのプライベートネットワークである場合にはファイアウォールを介して遠隔ユーザーがアクセスを要求しているネットワーク７にも接続される。
【００２４】
アクセスノード５に関し、たとえ図１がＮＡＳ３とゲートウェイ４をアクセスノード５内の別々の機能実体として示していても、実際にはそれらは同じハードウエア装置上に存在する適当なソフトウエアプロダクトに対応し得ることに留意されたい。ＮＡＳ３は、アクセスポイント２に向かうトラヒック及びアクセスポイント２から来るトラヒックをルーティングするのに適合したルータとし得る。ゲートウェイ４は、アクセスポイント２から来るトラヒックを方向付けるべきところを選択するのに適合し得る。特に、アクセスノード２に接続された遠隔ユーザーにより要求された認証手順中、アクセスノード２から来るトラヒックは認証サーバ６に向けて方向付けられ（逆もまた同様）、一方、いったん遠隔ユーザーの認証が検証されたなら、アクセスノードから来るトラヒックはネットワーク７に向けて方向付けられる（逆もまた同様）。
【００２５】
認証サーバ６は、遠隔ユーザーがネットワークアクセスサービスの信頼できる加入者であることを検証するために、遠隔ユーザーの識別情報を受け取るよう適合している。さらに、認証サーバ６はまた、遠隔ユーザーが接続しているネットワークは（サービスプロバイダのふりをしている実体により与えられる）偽のネットワークではないことを遠隔ユーザーが検証可能にするのに適した情報を遠隔ユーザーに与えるのにも適合する。したがって、後に詳しく説明する認証手順の全体により、遠隔ユーザーとサービスプロバイダとの間の相互認証が可能になる。好ましい実施態様では、遠隔ユーザーの認証のために移動ネットワークへのアクセスを要求している移動端末が従う周知の認証手順に基づいた認証手順を利用するため、認証サーバ６は、移動ネットワークオペレータの構内に配置され、移動ネットワークオペレータのホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）６’と連絡をとるのに適合している。特に、移動ネットワークオペレータのＨＬＲ６’は、遠隔ユーザーに一意的に関連した識別子及び鍵が記憶されたデータベースを備える。このような識別子と鍵はまた、遠隔ユーザーのＳＩＭ１’上にも記憶される。換言すれば、認証サーバ６は、ＩＰネットワーク７に向かう遠隔ユーザーのアクセスを許可又は拒否するために、移動ネットワークオペレータのネットワーク中に含まれるビジター・ロケーション・レジスタ（ＶＬＲ）の機能と類似した機能を実行する。そうゆうわけで、認証サーバ６を以下ではＩ?ＶＬＲ６と称する。Ｉ?ＶＬＲ６は、認証手順の少なくともいくつかのステップを制御するためにＲＡＤＩＵＳなどの標準ソフトウエアを実行できる。
【００２６】
ネットワーク７へのアクセスを要求するとき、遠隔ユーザーは、アクセスポイント２への接続を制御する専用のソフトウエアクライアントを実行する。図２は、図１に示されたネットワークアーキテクチャーの様々な装置間で交換されるメッセージの流れの好ましい実施態様を示す。
【００２７】
図２では、ソフトウエアクライアントが、ＳＩＭに記憶されたユーザーの識別子（国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）又はテンポラリ移動体加入者識別子（ＴＭＳＩ）など）を回収する（１０１）ため、ＳＩＭと連絡をとる（１００）。さらに、ソフトウエアクライアントは、後に明らかになるように、ユーザーがアクセスポイント２とネットワーク７を「信頼できる」として認証できるように要求される認証手順のステップにおいて役割を果たす数、好ましくは乱数Ｒａを生成する。ここでは以後、用語「数」を任意の２進数、８進数、１０進数若しくは１６進数又は英数字からなる一般的な文字列とさえ解釈できる。
【００２８】
ソフトウエアクライアントはまた、アクセスポイント２を介したＮＡＳ３への接続も制御する。図２において１０２で示されたステップでは、ソフトウエアクライアントが、ＳＩＭから回収された識別子と乱数Ｒａの少なくとも一部をＮＡＳ３に送る。例えば、具体的にＲＡＤＩＵＳに基づいた接続に関して、識別子ＩＭＳＩと乱数Ｒａは、ＲＡＤＩＵＳユーザー名フィールド中に一緒に連結できるが、ＲＡＤＩＵＳパスワードフィールドは、任意の固定文字列（例えば「SlM_Auth_Subs」）を入れることができる。プライバシーを高めるため、識別子と乱数Ｒａは暗号化された形式で送ることができる。暗号化のために、ユーザーのソフトウエアクライアントは、事前にサービスプロバイダにより与えられる公開鍵（例えばＲＳＡベースの鍵）を含み得、サービスプロバイダが関連の秘密鍵を保持している。好ましい実施態様では、公開鍵は少なくとも１０２４ビットの長さをもつ。遠隔ユーザーのパーソナルコンピュータ１及びＮＡＳ３からの接続プロトコルは、例えば様々な種類の接続リクエスト（例えばダイアルアップリクエスト、ｘＤＳＬリクエスト又はＷ−ＬＡＮリクエストなど）をＮＡＳ３が識別できるように、ドメインフィールドの送信をさらに含むことができる。有利には、１つのＮＡＳ３が、別のサービスプロバイダのアクセスポイントから来る接続リクエストの場合も、様々な種類のアクセスポイント２から来る様々な種類の接続をそのようにして管理できる。例示として、ドメインフィールドには、Ｗ−ＬＡＮ接続を識別する「@wl」又はダイアルアップ接続を識別する「@ia」を入れることができる。
【００２９】
ＮＡＳ３は、（図２の１０３により示されるように）識別子と乱数ＲａをＩ−ＶＬＲ６に送る。識別子及び乱数Ｒａの復号化は、ＮＡＳ３で行われてもよく、又は好ましくはＩ−ＶＬＲ６で行われる。Ｉ−ＶＬＲはユーザーの識別子、例えばＩＭＳＩを抽出し、それを（図２の１０４により示されるように）ＨＬＲ６’に送る。ＨＬＲ６’（ＨＬＲ６’に接続された認証センターＡｕＣ）は、固有の鍵ｋｉがＩＭＳＩに関連しているデータベースを備える。この固有の鍵ｋｉはまた、遠隔ユーザーのＳＩＭ１’上にも記憶される。換言すれば、固有の鍵ｋｉは、Ｉ−ＶＬＲ６とＨＬＲ６’（又はＡｕＣ）を備えたネットワークの認証サブシステムとＳＩＭ１’の間での共有秘密を表す。携帯電話ネットワークにおける携帯電話の認証に典型的な手順によると、ＨＬＲ６’（又はＡｕＣ）が乱数Ｒａｎｄ１を生成し、この乱数に対して、固有の鍵ｋｉでパラメータ化された周知のＡ３アルゴリズムなどの第１のアルゴリズムが、署名入りレスポンスＳＲＥＳ１を得るために適用される。さらに、固有の鍵ｋｉでパラメータ化された周知のＡ８アルゴリズムなどの第２のアルゴリズムが、セッション鍵ｋｃ１を得るために乱数Ｒａｎｄ１に適用される。換言すれば、ＨＬＲ６’は、遠隔ユーザーの識別子に関連したパラメータからなる少なくとも１つのトリプレット（Ｒａｎｄ１、kｃ１、ＳＲＥＳ１から構成される）を得るよう適合している。好ましい実施態様では、少なくとも第２のトリプレットがＨＬＲ６’に必要とされ、この第２のトリプレットは、別の乱数Ｒａｎｄ２から開始して上述した同じ手順を適用して生成される。この第２のトリプレットは、別の乱数Ｒａｎｄ２並びに関連の別のセッション鍵ｋｃ２及び別の署名入りレスポンスＳＲＥＳ２により成る。次に、このトリプレット（単数又は複数）は、ＨＬＲ６’からＩ−ＶＬＲ６に送られる（１０５）。
【００３０】
トリプレット（単数又は複数）を受け取った後、Ｉ−ＶＬＲ６は、所定の規則に従って少なくとも当該トリプレットパラメータを用いて生成された認証セッション鍵でパラメータ化された周知の３ＤＥＳアルゴリズムなどの別のアルゴリズムを使用して乱数Ｒａを暗号化する。特に、認証セッション鍵は、鍵ｋｃ１若しくはkｃ２、又はそれらの連結、又は鍵ｋｃ１及び／又はｋｃ２と署名入りレスポンスＳＲＥＳ１及び／又はＳＲＥＳ２の連結としてもよい。好ましい実施態様では、ソフトウエアクライアントから受け取った乱数Ｒａの少なくとも一部はまた、認証セッション鍵を生成するためにトリプレットパラメータと連結させてもよい。１より多いトリプレットから得られる異なるパラメータの連結により、より長い認証セッション鍵が得られ、よってＩ−ＶＬＲ６とユーザーのパーソナルコンピュータ１とのより安全な接続が可能となり、このことは、Ｗ−ＬＡＮ接続の場合に特に重要となる。例えば、乱数Ｒａは、ｋｃ１、ＳＲＥＳ２、kｃ２及びＲａ８の連結により形成される認証セッション鍵を用いて暗号化してもよく、ここで、Ｒａ８は乱数Ｒａの最初の８つの数字である。Ｉ−ＶＬＲ６により生成された別の乱数ＴＩＤ（又はその一部）もまた、乱数Ｒａと共に認証セッション鍵で暗号化してもよい。この別の乱数ＴＩＤは、Ｉ−ＶＬＲ６で遠隔ユーザーのパーソナルコンピュータ１により開始された特定の接続セッションを識別するトランザクション識別子としてもよい。乱数Ｒａ及び場合によっては乱数ＴＩＤの暗号化の後、乱数Ｒａｎｄ１及びＲａｎｄ２（後者は２つのトリプレットがＨＬＲ６’により得られた場合）と共に暗号化されたフレームが、パーソナルコンピュータ１、すなわちネットワーク接続を制御するソフトウエアクライアントに送られる（１０６）。
【００３１】
次に、ＨＬＲ６’により得られた乱数Ｒａｎｄ１及びＲａｎｄ２は、記憶された固有の鍵ｋｉを用いて関連の鍵ｋｃ１、ｋｃ２及び署名入りレスポンスＳＲＥＳ１、ＳＲＥＳ２を作るようにＳＩＭにチャレンジするために、クライアントソフトウエアからＳＩＭに送られる（１０７）。
【００３２】
次に、ＳＩＭは、得られたパラメータをソフトウエアクライアントに与える（１０８）。ＳＩＭにより得られたパラメータを用いて、ソフトウエアクライアントは、Ｉ−ＶＬＲ６から受け取った暗号化されたフレームを復号化するために、Ｉ−ＶＬＲにより用いられる方法に対応した方法にて認証セッション鍵を再構成することができる。ソフトウエアクライアントにより認証セッション鍵を再構成する規則は、Ｉ−ＶＬＲにより用いられるものと同じである。認証セッション鍵を再構成した後、ソフトウエアクライアントは、Ｉ−ＶＬＲ６から受け取ったＲａ数を抽出して本手順のはじめに自動生成した乱数Ｒａと比較することができる。これら２つのＲａ数の照合により、パーソナルコンピュータ１をネットワーク７に接続させている接続サービスが信頼できることをソフトウエアクライアントが（すなわちユーザーが）検証できる。換言すれば、ユーザーは接続サービスを「認証」する能力をもつ。
【００３３】
認証手順を完了するため、ソフトウエアクライアントは、ＳＩＭにより生成され場合によっては認証セッション鍵で暗号化された署名入りレスポンスＳＲＥＳ１又はＳＲＥＳ２の少なくとも１つをＩ−ＶＬＲ６に送る（１０９）。トランザクション識別子ＴＩＤはまた、署名入りレスポンス（単数又は複数）と共に暗号化し、Ｉ−ＶＬＲ６に送ることもできる。次に、Ｉ−ＶＬＲ６は、ローカルにて生成された署名入りレスポンス（単数又は複数）とＳＩＭ１’により生成された署名入りレスポンス（単数又は複数）の照合を調べる。
【００３４】
署名入りレスポンスの照合が検証されたなら、アクセプト・リクエスト・メッセージがソフトウエアクライアントに送られ（１１０）、ネットワーク７へのアクセスを可能にする。場合によっては、ＩＰサービス（ＨＴＴＰ、ＦＴＰ、ＳＭＴＰなど）の使用を遠隔ユーザーに許可するために、登録メッセージがプロクシサーバ９に送られる（１１１）。このようにして、接続サービスをユーザーに提供するサービスプロバイダは、ユーザーを認証する。
【００３５】
一方、署名入りレスポンスの照合が検証されなければ、拒否リクエストがＩ−ＶＬＲ６からソフトウエアクライアントに送られる（１１２）。ＮＡＳ３にパーソナルコンピュータ１との通信を中断するよう指示するために、ストップ・アカウンティング・メッセージもまた、Ｉ−ＶＬＲ６からＮＡＳ３に送られてもよい（１１３）。
【００３６】
よって、ネットワークサービスへのアクセスのための遠隔ユーザーの端末の上述の認証手順により、遠隔ユーザーとネットワークサービスとの相互認証が可能となる。有利には、このような相互認証が、無線接続経路を用いた部分を包含した接続（Ｗ−ＬＡＮ接続など）を含めたすべての接続に対して、セキュリティを向上させる。このような相互認証により、サービスプロバイダが遠隔ユーザーを認識することができると共に、遠隔ユーザーがサービスプロバイダを認識することができる。その結果、遠隔ユーザーからの秘密の情報は、偽のアクセスポイントを介して提供される偽のサービスを用意しているハッカーにより捕らえられ得ない。さらに、上記説明したように、異なる接続タイプに対して同じプロトコルを用いるように、またさらには、異なるサービスプロバイダに属するアクセスポイントから来る接続リクエストを管理するように、この認証手順を有利に構成できる。
【００３７】
当業者には明らかなように、上述した手順において認められる実際の操作は、コンピュータプログラムの適当なソフトウエアコード部分において実現され、適当な処理能力をもった任意の周知の汎用コンピュータにより実行できることに留意されたい。特に、処理ステップの上記説明により、当業者なら特定の機械、コンピュータ言語、オペレーティングシステムなどの特定の状況及び設備に適したコンピュータプログラムコードを実現できる。
【００３８】
本発明により実現されるソフトウエアプログラムは、例えば、ハードディスク、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ若しくはＤＶＤ−ＲＯＭ、又はＬＡＮを介して読出し可能な外部ディスクなどのコンピュータのメモリからアクセス可能な適当なサポート装置上に存在する１以上の実行ファイル中に組み込むことができる。本発明の目的のため、「コンピュータのメモリにロードするのに適合したソフトウエア（又はコンピュータ）プログラム」なる表現はまた、ハードディスク、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ又はＬＡＮを介して読出し可能な外部ディスクなどのコンピュータのメモリからアクセス可能な適当なサポート上に存在し得るライブラリ、初期化ファイルなどの実行ファイル（単数又は複数）を実行するのに必要なファイルを含む。さらに、本発明の目的のため、用語「ソフトウエアプログラム」はまた、インストール可能なソフトウエア中に組み込まれ、コンピュータ上での実行の際に実行ファイル（単数又は複数）をインストールするのに適合した場合によっては実行ファイル（単数又は複数）及び／又はその実行に必要なファイルとは異なるファイルと、その実行に必要なファイルとを含む。このインストール可能なソフトウエアは、ディスケットやＣＤ−ＲＯＭなどの適当なサポート装置上に存在させることができ、又はＬＡＮ内に含まれるか又は外部ネットワーク、例えばインターネットを介して接触できるサーバなどのネットワーク資源からダウンロードで利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明で用いられる通信ネットワークアーキテクチャーの概略の実施態様を示す。
【図２】本発明の認証手順中に様々なネットワーク要素間で発生する典型的なメッセージ交換を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１    コンピュータ（端末）
１’  加入者識別モジュール（ＳＩＭ）
２    アクセスポイント
３    ネットワークアクセスサーバ（ＮＡＳ）
４    ゲートウェイ
５    アクセスノード
６    認証サーバ（Ｉ−ＶＬＲ）
６’  ホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）
７    ＩＰネットワーク
８    移動ネットワーク
９    プロクシサーバ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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