(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信網の移動体端末（ＭＴ）とアクセス・ノード（ＡＮ）との間に安全な通信を確立する方法であって、
予め認証情報チェック手続を行わずに（ＳＴ２，ＳＴ３）前記移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に無線通信接続（ＷＣＣ）を確立する（Ｓ２）ステップを含み、
前記無線通信接続（ＷＣＣ）上の情報交換が、前記アクセス・ノード（ＡＮ）と前記移動体端末（ＭＴ）とによって合意された秘密通信キー（ＣＫ）を用いて行われ、
前記移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に前記無線通信接続（ＷＣＣ）の確立をした（Ｓ２）後に、前記移動体端末（ＭＴ）を識別する認証情報（ＡＩ）を前記アクセス・ノード（ＡＮ）に転送することによって前記アクセス・ノード（ＡＮ）で前記移動体端末（ＭＴ）が認証され（Ｓ３，Ｓ５；Ｓ４，Ｓ８）、
前記安全な無線通信接続（ＷＣＣ）が確立された（Ｓ２）後に、前記アクセス・ノード（ＡＮ）のタイマ（ＴＭＲ）が起動され、前記アクセス・ノード（ＡＮ）が所定の期間内に前記移動体端末（ＭＴ）の認証情報（ＡＩ）を受信しない場合には、前記すでに確立された無線通信接続（ＷＣＣ）が前記アクセス・ノード（ＡＮ）によって閉じられる（Ｓ８）、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記移動体端末（ＭＴ）が、前記無線通信網によってか別の相互接続された網（ＦＮ）によって設けられた網認証装置（ＳＳＤ）に認証情報要求メッセージを送る（ＡＩ−ＲＱＳＴ，Ｓ３）、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記認証情報（ＡＩ）が、前記要求メッセージ（ＡＩ−ＲＱＳＴ）に応じて前記移動体端末（ＭＴ）に転送され（Ｓ４）、前記移動体端末（ＭＴ）が、前記転送された認証情報（ＡＩ）を用いて前記アクセス・ノード（ＡＮ）で認証手続を行う、ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記要求メッセージ（ＡＩ−ＲＱＳＴ）に応じて、前記無線通信網の前記網認証装置（ＳＳＤ）が、前記要求された認証情報（ＡＩ）を用いて前記アクセス・ノード（ＡＮ）で前記移動体端末（ＭＴ）の認証手続を行う（Ｓ５）、ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記アクセス・ノード（ＡＮ）が前記所定の期間内に前記認証情報（ＡＩ）を受信しない場合には、前記移動体（ＭＴ）の識別情報（ＩＩ，ＭＡＣ）と認証再試行（ＭＴｒ）の回数とが前記アクセス・ノード（ＡＮ）に記憶される（ＩＤ−ＭＥＭ）（Ｓ９）、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記認証再試行（ＭＴｒ）の回数が所定の数（Ｎ）を超えると（Ｓ１０）、前記無線端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に無線通信接続（ＷＣＣ）を確立するように前記移動体端末（ＭＴ）によるさらなる要求が、前記アクセス・ノード（ＡＮ）によって拒否される（Ｓ１１）、ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記秘密通信キー（ＣＫ）が、前記無線通信接続（ＷＣＣ）を確立している間に前記移動体端末（ＭＴ）によって選択される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
複数の固定網加入者（ＳＳ）に機能およびサービスを提供する固定網（ＦＮ）が前記無線通信網アクセス・ノード（ＡＮ）に接続され、前記移動体端末（ＭＴ）が、該移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に確立された前記安全な無線通信接続を介して前記機能および前記サービスにアクセスする、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記認証情報（ＡＩ）が、前記確立された安全な通信接続（ＷＣＣ）を介して前記移動体端末（ＭＴ）に送り返される、ことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項１０】
移動体端末（ＭＴ）への安全な無線通信接続（ＷＣＣ）を確立する無線通信網のアクセス・ノード（ＡＮ）であって、
ａ）予め認証情報チェック手続を行わずに（ＳＴ２，ＳＴ３）前記移動体端末（ＭＴ）への無線通信接続（ＷＣＣ）を確立する（Ｓ２）確立手段（ＡＮ−ＳＥＴ）と、
ｂ）無線通信を行う前記移動体端末（ＭＴ）および前記アクセス・ノード（ＡＮ）によって用いられる秘密通信キー（ＣＫ）を記憶する秘密通信キー（ＣＫ）記憶手段（ＣＫ−ＭＥＭ）と、
前記移動体端末（ＭＴ）を識別する認証情報（ＡＩ）を認証情報受信手段（ＡＩ−ＲＭ）が受信したときに、前記アクセス・ノード（ＡＮ）で前記移動体端末（ＭＴ）を認証する認証手段（ＡＮ−ＡＭ）と、
前記アクセス・ノード（ＡＮ）が、前記アクセス・ノード（ＡＮ）と前記移動体端末（ＭＴ）との間の前記無線通信接続（ＷＣＣ）が前記確立手段（ＡＮ−ＳＥＴ）によって確立された後に起動するタイマ（ＴＭＲ）を備える、ことを特徴とするアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１１】
前記認証情報受信手段（ＡＩ−ＲＭ）が前記移動体端末（ＭＴ）から前記認証情報（ＡＩ）を受信する、ことを特徴とする請求項１０記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１２】
前記認証情報受信手段（ＡＩ−ＲＭ）が、前記無線通信網によってか別のまたは相互接続された網（ＦＮ）によって別個に設けられた網認証装置（ＳＳＤ）から前記認証情報（ＡＩ）を受信することを特徴とする、請求項１０記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１３】
前記アクセス・ノード（ＡＮ）が、前記タイマ（ＴＲＭ）によって決定される所定の期間内に前記認証情報受信手段（ＡＩ−ＲＭ）が前記移動体端末（ＭＴ）の認証情報を受信しない場合（Ｓ８）には、すでに確立された安全な無線通信接続（ＷＣＣ）を閉じる中断手段（ＩＮＴ）を備える、ことを特徴とする請求項１０記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１４】
前記所定の期間内に前記認証情報受信手段（ＡＩ−ＲＭ）が前記認証情報（ＡＩ）を受信しない場合（Ｓ９）には、前記移動体端末（ＭＴ）の識別情報（ＩＩ，ＭＡＣ）と認証再試行（ＭＴｒ）の回数とが前記アクセス・ノード（ＡＮ）の識別メモリ（ＩＤ−ＭＥＭ）に記憶される、ことを特徴とする請求項１３記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１５】
前記認証再試行（ＭＴｒ）の回数が所定の数（Ｎ）を超える場合（Ｓ１０）には、前記アクセス・ノード（ＡＮ）の禁止手段（ＡＮ−ＩＮＢＴ）が、前記移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間の無線通信接続（ＷＣＣ）を確立するという前記移動体端末（ＭＴ）による更なる要求を拒否する、ことを特徴とする請求項１４記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１６】
複数の固定網加入者（ＳＳ）に機能およびサービスを提供する固定網（ＦＮ）が前記アクセス・ノード（ＡＮ）に接続され、前記移動体端末（ＭＴ）が、前記移動体端末と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に確立された前記無線通信リンクを介して前記機能および前記サービスにアクセスする、ことを特徴とする請求項１０記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１７】
前記アクセス・ノード（ＡＮ）の伝送手段（ＴＲ）が、前記確立された安全な通信接続（ＷＣＣ）を介して前記認証情報を前記移動体端末（ＭＴ）に送り返す、ことを特徴とする請求項１０記載のアクセス・ノード（ＡＮ）。
【請求項１８】
無線通信網のアクセス・ノード（ＡＮ）への安全な通信を確立する移動体端末（ＭＴ）であって、
ａ）予め認証情報チェック手続を行わずに（ＳＴ２，ＳＴ３）前記移動体端末（ＭＴ）への無線通信接続（ＷＣＣ）を確立する（Ｓ２）確立手段（ＭＴ−ＳＥＴ）と、
ｂ）無線通信を行うために前記移動体端末（ＭＴ）および前記アクセス・ノード（ＡＮ）によって用いられる秘密通信キー（ＣＫ）を記憶する秘密通信キー（ＣＫ）記憶手段（ＣＫ−ＭＥＭ）とを備え、
前記移動体端末（ＭＴ）の認証手段（ＭＴ−ＡＭ）が、前記無線通信網または相互接続された固定網（ＦＮ）によって設けられた網認証装置（ＳＳＤ）に認証情報要求メッセージ（ＡＩ−ＲＱＳＴ：Ｓ３）を送り、
前記移動体端末（ＭＴ）がタイマ（ＴＭＲ）を備え、前記認証情報要求メッセージ（ＡＩ−ＲＱＳＴ）の送信の後に認証情報（ＡＩ）が前記網認証装置（ＳＳＤ）から受信されない場合には、前記移動体端末（ＭＴ）の中断手段（ＭＴ−ＩＭ）が、前記移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間の前記確立された無線通信接続（ＷＣＣ）を閉じる、ことを特徴とする移動体端末。
【請求項１９】
認証情報受信手段（ＭＴ−ＲＭ）が、前記要求メッセージ（ＡＩ−ＲＱＳＴ）に応じて前記網認証装置（ＳＳＤ）から前記認証情報（ＡＩ）を受信することを特徴とする、請求項１８記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２０】
前記認証手段（ＭＴ−ＡＭ）が、前記受信された認証情報（ＡＩ）を前記アクセス・ノード（ＡＮ）に転送する、ことを特徴とする請求項１９記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２１】
前記移動体端末（ＭＴ）が、所定の時間間隔の後に確立試行を自動的に繰り返す自動繰返し手段（ＭＴ−ＡＵＴＯ）を備えることを特徴とする、請求項１８記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２２】
前記移動体端末（ＭＴ）が、前記確立手段（ＭＴ−ＳＥＴ）による接続を確立する繰返し試行の回数をカウントするカウンタ（ＭＴ−ＣＮＴ）を備え、所定の回数（Ｎ）の試行の後に、禁止手段（ＭＴ−ＩＮＨＢ）がさらなる確立要求を禁止する、ことを特徴とする、請求項２１記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２３】
無線通信接続（ＷＣＣ）のために用いられる秘密キー（ＣＫ）を選択する秘密キー選択手段（ＭＴ−ＳＥＬ）を備える、ことを特徴とする請求項２１記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２４】
前記認証情報受信手段（ＭＴ−ＲＭ）が、前記アクセス・ノード（ＡＮ）と前記移動体端末（ＭＴ）との間に確立された安全な通信接続（ＷＣＣ）を介して前記認証情報（ＡＩ）を受信する、ことを特徴とする請求項１９記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２５】
前記認証手段（ＭＴ−ＡＭ）が、前記アクセス・ノード（ＡＮ）と前記移動体端末（ＭＴ）との間に確立された前記安全な通信接続（ＷＣＣ）を介して前記認証情報（ＡＩ）を前記アクセス・ノード（ＡＮ）に転送する、ことを特徴とする請求項２０記載の移動体端末（ＭＴ）。
【請求項２６】
請求項１８から請求項２５の１つ以上による少なくとも１つの移動体端末（ＭＴ）と、請求項１０から請求項１７の１つ以上による少なくとも１つのアクセス・ノード（ＡＮ）と、前記少なくとも１つの移動体端末（ＭＴ）と前記少なくとも１つのアクセス・ノード（ＡＮ）との間に無線通信接続（ＷＣＣ）を確立する交換手段（ＥＸ）とを備える、ことを特徴とする無線通信網。
【請求項２７】
複数の固定網加入者（ＳＳ）に機能およびサービスを提供する固定網（ＦＮ）が前記無線通信網に接続され、前記移動体端末（ＭＴ）が、該移動体端末（ＭＴ）と前記アクセス・ノード（ＡＮ）との間に確立された前記無線通信接続（ＷＣＣ）を介して前記機能および前記サービスにアクセスする、ことを特徴とする請求項２６記載の無線通信網。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、無線ＡＴＭ通信網のＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間の安全な通信を確立する方法に関する。また、本発明は、かかる無線ＡＴＭ通信網の認証装置に関する。本発明はまた、かかる無線ＡＴＭ通信網のＡＴＭアクセス・ノードに関する。さらに、本発明は、かかる無線ＡＴＭ通信網内で使用可能なＡＴＭ移動体端末に関する。
【０００２】
無線ＡＴＭ通信網では、一般に、ＡＴＭ移動体端末をＡＴＭアクセス・ノードに接続するために２つのステップを行わなければならない。すなわち、移動体端末とアクセス・ノードとの間で認証情報を交換する認証ステップと、無線接続を確立するとともに、無線ＡＴＭ接続が高度の秘密性を有するように秘密暗号化キーを合意する（伝送されるべきデータを暗号化するためにこれを暗号化手続に用いる）第２のステップとである。認証情報を交換し、合意された秘密性キーを持つ無線接続を確立するには、移動体端末とアクセス・ノードとの間で所定のプロトコルに従って信号を交換する必要がある。
【０００３】
いくつかのプロトコルでは、セッション・キーで無線接続を確立する前に共用認証情報を交換することができる。しかし、後で説明するように、いくつかのプロトコルでは、セッションをまず確立した後で初めて秘密共用認証情報を利用することができる。この欠点が非常に大きいのは、例えば、移動体端末とアクセス・ノードとの間の無線リンクに第１の信号プロトコルを用い、ＡＴＭ通信網のアクセス・ノードと他の相互接続された固定網のアクセス・ノードとの間に別のプロトコルを用いる場合である。
【０００４】
本発明は、特に、異なる信号プロトコルを用いる場合に、ＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間に安全なＡＴＭ無線接続を確立することに関する。
【０００５】
発明の背景
無線ＡＴＭシステムは、現在、ＥＴＳＩプロジェクトＢＲＡＮおよびＡＴＭフォーラム無線ＡＴＭグループの両方で標準化されている。かかる無線ＡＴＭシステムの例としては、例えば、ＡＴＭ無線アクセス通信システム（ＡＷＡＣＳシステム）、屋内顧客構内網用の無線プロフェッショナルおよびレジデンシャル・マルチメディア・アプリケーション（ＭＥＤＩＡＮアプリケーション）、顧客構内および公衆網内の屋内および屋外アプリケーション用のマジックＷＡＮＤデモンストレータ（無線ＡＴＭ網デモンストレータ）、ＳＡＭＢＡシステム、ドイツ開発教育省が支援するＡＴＭベースのマルチメディア用の広帯域移動体通信などのＡＴＭベース移動体システム、高性能無線構内通信網（ＨＩＰＥＲＬＡＮシステム）などがある。
【０００６】
上述した各無線ＡＴＭシステムはそれぞれ、特定の異なるアプリケーション領域で定義されている。それらのいくつかは、例えば、無線構内通信網（ＬＡＮ）用にまたは固定ＬＡＮの拡張若しくは置換用に設計されている。他のシステムは、広帯域アクセス用に（例えば、ＵＭＴＳへや、ＧＳＭまたはＧＰＲＳコア網へ）、または、点対多点システムに対して特別に設計されている。
【０００７】
無線ＡＴＭシステムを含む相互作用網の一般的構成を図１ａに示す。かかるシステムは、現在、上述した標準化委員会で調査中である。図１ａに示すように、いくつかの異なる型の網がアクセス・ノードＡＮ（「アクセス・ポイント」とも呼ばれる。）を介して相互接続されている。網Ａは、無線チャンネルを介して（例えば、固定無線ＬＡＮやマイクロ波リンクを経由する網アクセスを介して）通信する固定無線構成用である。網Ｂは、固定網交換要素（例えば、ディジタル・セルラ電話、ＰＣＳ、無線ＬＡＮ）と直接通信する移動体エンド・ユーザを含む。網Ｃ，Ｄは、固定エンド・ユーザを有する移動体スイッチを表し、エンド・ユーザはスイッチと固定（有線または無線）接続を有する。スイッチとエンド・ユーザとは１つのユニットとして移動体であり、スイッチは固定網交換要素への（例えば、旅客機、軍用機または軍艦上の固定網への）有線または無線接続を有する。また、網Ｄには、移動体エンド・ユーザを有する移動体スイッチが設けられている。すなわち、移動体端末は、それ自体が移動体であるスイッチとの接続を確立し、スイッチは固定網との接続を確立する。例えば、移動局、無線エンド・ユーザ装置に対するＬＥＯ衛星ベース交換や、緊急または軍用車両上の移動体スイッチへの無線接続の場合である。
【０００８】
Ｅで示す別の例は無線特別網の概要を示す。ここでは、利用可能なアクセス・ノード（例えば、ビジネス会議環境に集合したラップトップ）がないときに、無線網を与える。また、アクセス・ノードを任意の位置に置くことができない場合や、プラグ・アンド・プレイおよび網の柔軟性が重要である場合（例えば、レジデンシャル・ユーザ）も示す。この要求は、無線ＡＴＭ網の自動構成を支援することによって満たすことができる。移動体エンド・ユーザおよび固定無線エンド・ユーザの両方が可能である。特別網は、中間中継点（転送ノード）として作用しＡＴＭパケットを１つのＷＡＴＭ無線周波数から別のＷＡＴＭ無線周波数に転送する移送ノードを用いて、無線手段で既設のアクセス・ノード向け網のカバレージを拡張することもできる。初期段階では無線ＡＴＭシステムは５ＧＨｚの動作周波数と２５Ｍビット／秒の利用可能なユーザ・データ速度とを用いることが想像される。推定されるセル範囲は、屋内での３０〜５０ｍと屋外での２００〜３００ｍとの間であるであろう。
【０００９】
図１ａに示すように、アクセス・ノードＡＮを介して移動体ＡＴＭ（非同期伝送モード）網を相互接続するには種々の可能性がある。また、通信接続はＡＴＭ接続であり無線であるので、かかる網アーキテクチャでは安全保護が重要である。特に、他の網の安全保護機構と相互に運用可能であることが重要である。また、更新や新しい機能性の追加が簡単であることも重要であり、これは、特に、数学理論の進歩や新しい効率の高いアルゴリズムの開発により現在のどんな実用的な暗号化システムでも将来破られないと保証することは不可能だからである。
したがって、以上に説明したように、無線ＡＴＭ通信網において安全なＡＴＭ接続を保証する前にいくつかのステップを行う必要がある。これについて、図１ｂおよび図２を参照して、以下に説明する。
【００１０】
従来の認証手続
図１ｂは、図１ａによる網構成を説明のために簡単化したものを示す。図１ｂは、無線ＡＴＭシステムが無線ＬＡＮまたは広帯域アクセス・システムであって、無線ＡＴＭ通信網ＷＡＴＭを固定非ＡＴＭシステムに、例えば、ＷＡＴＭシステムおよびＦＮシステムのアクセス・ノードＡＮを介してイーサネットに接続することを希望するという代表的な場合を示す。一般に、イーサネットは１つの安全結合確立プロトコルだけを支援する。
【００１１】
しかし、図１ｂでは、イーサネットは非ＡＴＭ固定網の単に一例として挙げただけであり、一般的な無線ＡＴＭ通信網ＷＡＴＭをアクセス・ノードＡＮを介して網システムに接続することは有用である。ここで、網システムは、異なる安全結合確立手続を行う。もちろん、これは、この網システムとＷＡＴＭシステムとの間に信号ゲートウエイが確立されていることを意味する。
【００１２】
図１ｂに示すように、ＡＴＭ移動体端末ＭＴとＡＴＭアクセス・ノードＡＮとの間には無線通信接続ＷＣＣが確立されており、したがって、ＡＴＭ信号はアクセス・ノードＡＮで終端される。ＡＴＭ信号がアクセス・ポイントＡＮで終端するので、複数のサービスが固定網内の機能およびサービスに頼らなければならない場合には、ＷＡＴＭシステム内でこれらのサービスを設計することは、一般に、困難である。
【００１３】
アクセス・ノードＡＮは明らかにＷＡＴＭシステムへの入力点なので、任意の加入者がＷＡＴＭシステムにアクセスすることができないように、不正な偶発的な悪用に対してアクセス・ノードＡＮを保護しなければならない。前に説明したように、これを２つのステップ機構で行う。すなわち、移動局ＭＴおよびアクセス・ノードＡＮが互いに相手を認識する認証機構と、無線リンクに暗号化方法を用いて無線リンクにある秘密性レベルを与える第２のステップとである。こうすれば、任意の加入者局ＳＳが、例えば固定網ＳＮから、アクセスすることはできないとともに、ＷＡＴＭシステムで支援されない。アクセスすることができるのは、ＷＡＴＭシステムによって認められた移動局の加入者局だけである。
【００１４】
移動体端末ＭＴがＷＡＴＭシステムにアクセスを希望したり登録を要求するとき、次の２つの型の登録を区別することができる。
１．アクセス・ノードＡＮおよびＡＴＭ移動体端末ＭＴは秘密認証情報ＡＩを持たなければならず、また、この認証情報はアクセス・ノードＡＮおよび移動体端末ＭＴで同じでなければならない。かかる認証情報は、一般に、認証キーすなわち要求／応答情報でよい。
２．ＡＴＭ移動体端末ＭＴおよびアクセス・ノードＡＮは、「互いに相手を知らない」、すなわち、それらは互いに相手を認識することができない。
【００１５】
どちらにおいても、いかなる場合にも移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間で通信キー（暗号化／解読キー）を生成して交換しなければならない。これらの通信キーＣＫを用いて、無線ＡＴＭ接続で伝送される情報の秘密性を達成する。かかる通信キーＣＫを生成して交換するのに用いられるプロトコルは、一般に、「キー合意プロトコル」と呼ばれ、また、ＧＳＭ，ＤＥＣＴ，ＩＳ−５４，ＩＳ−９５，ＣＤＰＤなどの既存の網では、これらは加入者認証と組み合わされて、いわゆる「自動認証およびキー合意（ＡＫＡ）プロトコル」を構築する。
【００１６】
一般に、ＡＴＭ移動体端末ＭＴとＡＴＭアクセス・ノードＡＮとの間の通信を確立するのに用いられるＡＫＡプロトコルには２つのカテゴリーがある。すなわち、第１のカテゴリーは、例えばDiffie-Hellman暗号化キー交換（ＤＨ−ＥＫＥ）プロトコルまたは単純キー指数キー交換（ＳＰＥＫＥ）プロトコルを使用する（例えば、参照文献［１］： B. Schneier，「応用暗号作成、第２版」，Wiley，１９９２年と、参照文献［２］： D. Jablon，「強いパスワークだけで認証されるキー交換，ACM コンピュータ通信レビュー，１９９６年１０月とを参照のこと）。この種のプロトコルを用いてＡＴＭ移動体端末ＭＴと無線ＡＴＭ通信網ＷＡＴＭのＡＴＭアクセス・ノードＡＮとの間の安全な通信を行う方法の代表的な流れ図を図２に示す。
【００１７】
図２において、ステップＳＴ１で確立手続を開始した後に、ステップＳＴ２で移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとは認証情報を交換する。ＳＴ３では、移動体端末ＭＴとアクセス・ポイントＡＰとが互いに相手を認識するかどうか、すなわち、移動体端末ＭＴが送った認証情報と一致する認証情報をアクセス・ノードＡＮが記憶しているかどうかをチェックする。そうでない（ステップＳＴ３で「Ｎ」）ときは、ステップＳＴ２で認証情報の交換を繰り返す。移動体端末ＭＴとアクセス・ポイントＡＭとが同じ認証情報を用いるとき、すなわち、ステップＳＴ３で「Ｙ」のときは、ステップＳＴ４でＭＴとアクセス・ノードＡＮとは（ＡＫＡプロトコルを用いて）秘密の暗号化キーについて合意する。ステップＳＴ４でＭＴ／ＡＮが秘密セッション・キー（通信または暗号化キー）について合意した場合は、安全な無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣが確立され、ステップＳＴ５で情報転送用の通常通信信号プロトコルを確立する。確立手続はステップＳＴ６で終わる。
【００１８】
したがって、従来の Diffie または Diffie-Hellman 暗号化キー交換（ＤＨ−ＥＫＥ）や単純キー指数キー交換（ＳＰＥＫＥ）プロトコルを用いて、ＡＫＡプロトコルを完了する前に認証情報ＡＩを実際に確立する。しかし、ＡＫＡプロトコルの第２のカテゴリーがあり、この場合は、合意されたセッション暗号化キーに基づいて無線通信接続ＷＣＣを確立する前に、秘密共用認証情報を利用することはできない。すなわち、第２のカテゴリーのプロトコルを用いることは、安全な通信接続を確立した後で初めて共用認証情報が利用可能になることを意味する。
【００１９】
図１ｂに示すように、異なる信号プロトコルが移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間（すなわち、ＷＡＴＭ信号）と、ＷＡＴＭ網のアクセス・ノードＡＮと固定網ＳＮのアクセス・ノードＡＮとの間、例えば、インターネット信号またはＵＭＴＳ信号との無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣに用いられる場合は、事態は一層困難になる。すなわち、ＷＡＴＭ通信網のＡＮのアクセスが十分柔軟であって異なる信号プロトコル（例えば、インターネット信号またはＵＭＴＳ信号）と相互接続できる場合は、ＡＴＭシステムと固定網ＦＮとの間に用いられるプロトコルに依存して、異なる認証手続または異なるＡＫＡプロトコルを用いなければならない。したがって、いくつか場合にはカテゴリー１・ＡＫＡプロトコルを用いる必要があり、また、別の場合にはカテゴリー２・ＡＫＡプロトコルを用いる必要がある。このように、暗号化ＡＴＭ無線通信接続ＷＣＣを確立する前に認証情報を利用することができない場合がある。
ＥＰ−Ａ−０８１３３４６は、ＡＴＭ移動体端末とアクセス・ポイントとの間の無線ＡＴＭシステムに交換仮想チャンネルを確立する方法を開示する。無線ＡＴＭ網の制御機能が有効な交換仮想チャンネル識別子を通信に割り当てる前に移動体端末の認証を行うことができる。特に、認証情報を交換する前には無線通信接続は存在しない。
ＵＳ−Ａ−５５３９７０４４は、無線ＡＴＭシステムにおける移動体ＡＴＭ端末の高速認証の方法を開示する。この開示された方法によれば、呼の確立中に認証を行うが、高速ハンドオーバーを行うために、ハンドオーバー中は認証目的の高速チャレンジ−応答交換を行う。ここでは、無線通信接続を確立する前に、まず認証情報を交換する。
【００２０】
発明の概要
上述したように、ＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間にＡＴＭ無線通信接続を確立するときの問題は、本質的に、異なる種類のＡＫＡプロトコルをアクセス・ノードに確立するか、ＡＫＡプロトコルを完了する前に実際に認証情報が利用できないということに存在する。
【００２１】
したがって、本発明の目的は、ＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間の安全な通信を確立することのできる方法，認証装置，ＡＴＭアクセス・ノード，ＡＴＭ移動体端末およびＡＴＭ通信システムを提供することにある。
プロトコルを完了するときに認証情報を利用できない場合や、種々の異なるＡＫＡプロトコルをアクセス・ノードで用いる場合や、他の相互接続網の安全保護機構を用いる場合に、安全な通信を確立することが好ましい。
【００２２】
目的の解決
本質的に、この目的は、予め認証情報チェック手続を行わずにＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間に無線ＡＴＭ通信接続を確立するステップを含み、無線ＡＴＭ通信接続における情報交換がＡＴＭアクセス・ノードとＡＴＭ移動体端末とが合意した秘密通信キーを用いて行われる、ＡＴＭ移動体端末と無線ＡＴＭ通信網のＡＴＭアクセス・ノードとの間に安全な通信を確立する方法によって解決される。
【００２３】
また、この目的は、無線ＡＴＭ通信網が処理する各ＡＴＭ移動体端末にそれぞれ対応する複数の認証情報を記憶する認証情報記憶手段と、ＡＴＭアクセス・ノードとＡＴＭ移動体端末とが合意した秘密通信キーを用いてＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間にＡＴＭ無線通信接続を確立した後にＡＴＭ移動体端末から認証情報要求を受けることに応じて認証情報を発行する認証情報送信手段とを備える、特に無線ＡＴＭ通信網用の認証装置によって解決される。
【００２４】
この目的はまた、予め認証情報チェック手続を行わずにＡＴＭ移動体端末への無線ＡＴＭ通信接続を確立する確立手段と、無線ＡＴＭ通信を行うためにＡＴＭ移動体端末およびＡＴＭアクセス・ノードが用いる秘密通信キーを記憶する秘密通信キー記憶手段とを備える、ＡＴＭ移動体端末への安全な無線ＡＴＭ通信接続を確立する無線ＡＴＭ通信網のＡＴＭアクセス・ノードによって解決される。
【００２５】
また、この目的は、予め認証情報チェック手続を行わずにＡＴＭアクセス・ノードへの無線ＡＴＭ通信接続を確立する確立手段と、無線ＡＴＭ通信を行うためにＡＴＭ移動体端末およびＡＴＭアクセス・ノードが用いる秘密通信キーを記憶する秘密通信キー記憶手段とを備える、無線ＡＴＭ通信網のＡＴＭアクセス・ノードへの安全な通信を確立するＡＴＭ移動体端末によって解決される。
最後に、この目的は、請求項３７によるＡＴＭ無線通信網によっても解決される。
【００２６】
本発明の基本的考えは、第１ステップとして、認証を用いずにＷＡＴＭアクセス・ノードと無線ＡＴＭ移動体端末との間に安全結合を確立することにより、ユーザが選択した秘密性レベルを無線リンク上に与えることである。すなわち、本発明によれば、ＡＴＭアクセス・ノードとＡＴＭ移動体端末との間で秘密通信キーＣＫを合意することによって無線ＡＴＭ通信接続を確立し、ここで、予め認証情報チェック手続は行わない。
【００２７】
本発明の別の態様は、移動体端末とアクセス・ノードとの間に安全な無線ＡＴＭ通信接続が一旦確立されると、移動体端末は、無線ＡＴＭ通信網に設けられたまたは信号経路を介して（移動体端末が安全な暗号化通信リンクを確立した）アクセス・ノードに接続された網に設けられた認証装置からの高レベル・プロトコル通信により秘密共用認証情報を得ようと試みる。この認証装置は、無線ＡＴＭ通信網が処理する各ＡＴＭ移動体端末にそれぞれ対応する複数の認証情報を記憶する認証情報探索手段を備える。ＡＴＭ通信接続が確立されると、移動体端末はこの認証装置からの認証情報を要求し、その後にのみ、認証装置によって提供された認証情報を用いてアクセス・ノードで認証手続が行われる。
【００２８】
本発明の別の態様では、移動体端末は、所定の期間内に、または、移動体端末とアクセス・ノードとの間で交渉された期間内に認証装置から秘密共用認証情報を受信しなければならない。移動体端末が秘密共用認証情報をこの期間内に受信すると、移動体端末はアクセス・ノードで自分を認証するか、このタスクは最初に認証情報を提供した認証装置によって処理されている。
【００２９】
時間切れになった場合、すなわち、移動体端末が所定の期間内にアクセス・ノードで自分を認証することができない場合には、すでに確立された無線ＡＴＭ通信接続は中断され（閉じられ）、（認証の試みに失敗した）移動体端末に関する情報はアクセス・ノードに記憶される。好ましくは、同じ移動体端末がすでに所定の回数だけ認証に失敗している場合には、この移動体端末からのさらなるアクセス要求はアクセス・ノードによって直ぐに拒絶される。
【００３０】
好ましくは、アクセス・ノードで認証手続を行う前に、移動体端末（ユーザ）は、無線ＡＴＭ通信接続に用いられるべき所定の通信キー（秘密性レベル）を選択することができる。このように、ユーザまたはユーザ・アプリケーション自体が、それが無線通信接続で望む秘密性の度合いを選択することができる。
【００３１】
認証装置がＷＡＴＭシステムに存在するかその一部である場合には、信号経路が、認証情報を要求するためにアクセス・ノードを介して認証装置へ確立される。次に、この情報は、好ましくは、すでに確立された暗号化通信リンクを介して移動体端末に送り返される。
【００３２】
認証装置が通信リンクを介してアクセス・ノードに接続された別の網に存在するかその一部である場合には、ＷＡＴＭ網の型および接続された網の型に依存して、信号経路が、認証情報を要求するためにアクセス・ノードを介して認証装置へ確立される。好ましくは、この認証情報は、すでに確立された通信（暗号化）チャンネルを介して移動体端末に再び送り返される。
【００３３】
本発明の別の優れた実施の形態および改善を従属請求項に示す。以下に、この優れた実施の形態と添付の図面とを参照して、本発明について説明する。
【００３４】
発明の原理
前に説明したように、既存の秘密ベースＡＫＡプロトコルの大きな欠点の１つは、プロトコルを完成する前に移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間に共用認証情報を確立しなければならないことである。しかし、異なる信号プロトコルが移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間（ＷＡＴＭ信号）およびアクセス・ノードＡＮと他の固定網ノードとの間（例えば、インターネット信号）の無線リンクに用いられる場合には、安全結合の前に共用秘密知識を確立することは非常に困難である。これは、アクセス・ノードＡＮが固定ＡＴＭ網に接続されていないときにも起こる。かかる場合には、いくつかのプロトコル（例えば、Diffie-Hellman）を用いてＡＮとＭＴとの間の一時的な安全結合を構築する、すなわち、無線リンク暗号化用の共用秘密キーを設定する。安全なチャンネルを確立した後に、通常の端末対端末の認証を行う。
【００３５】
本発明によれば、最初の実行時に認証を行わずにＷＡＴＭアクセス・ポイントと無線ＡＴＭ端末との間に安全結合を確立することにより、ユーザが選んだ秘密性レベルを無線リンク上に与える方法が確立される。安全結合が確立された後に、例えば、認証されていない別の形の従来のプロトコルを用いて、高レベル・プロトコルの通信（信号）チャンネル確立手段を介してＷＡＴＭ網において（または、相互接続された固定網において）認証装置（「安全保護サーバ」とも呼ばれる。）と通信することによって、移動体端末ＭＴは秘密共用認証情報を得ようと試みる。次に、すでに確立された暗号化通信チャンネルを介して認証情報の転送を行う。
【００３６】
移動体端末が所定のまたは交渉された期間内に秘密共用認証情報を得た場合には、それはアクセス・ノードＡＮで自分の認証を行う。この認証手続は、認証された形の柔軟なＡＫＡプロトコルか他の機構を用いて行うことができる。そうでない場合には、アクセス・ノードＡＮの各タイマが時間切れになり、アクセス・ノードＡＮは移動体端末ＭＴに接続された無線を閉じる。不正なまたは偶発的な悪用は、ＭＡＣアドレスまたはアクセス・ポイントＡＮ内の移動体端末ＭＴに関する他の適当な情報を記憶することによってある程度防ぐことができる。接続確立をＮ回失敗した後は、この移動体端末ＭＴからのさらなるアクセス要求はアクセス・ノードＡＮによって直ちに拒否される。
【００３７】
したがって、従来のすべてのＡＫＡプロトコルは実際の無線ＡＴＭ通信接続を確立する前に認証手続を行うが、本発明の基本的原理の１つは、共通暗号化通信キーを選択し合意することによって移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間の無線ＡＴＭ通信を先ず確立し、その後でのみ認証を行うという考え方に基づいている。
【００３８】
かかる機能を行うＷＡＴＭシステムの移動体端末ＭＴ，アクセス・ノードＡＮおよび認証装置の実施の形態について、図３を参照して以下に説明する。理解されるように、図３は原理的に図１ｂに対応する。すなわち、複数の移動体端末ＭＴが無線ＡＴＭシステムに接続され、移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間に安全な無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣを確立する。
【００３９】
移動体端末ＭＴ／アクセス・ノードＡＮの実施の形態
以下に、図３に示す本発明による移動体端末ＭＴおよびアクセス・ノードＡＮが実行する機能を、図４に示す通信接続確立方法を参照して示す。
【００４０】
図３において、ＡＴＭ移動体端末ＭＴは、ＡＴＭアクセス・ノードＡＮへの無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣを確立する確立手段ＭＴ−ＳＥＴを備える。同様に、アクセス・ノードＡＮは、ＡＴＭ移動体端末ＭＴへの無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣを確立する確立手段ＡＮ−ＳＥＴを備える。移動体端末ＭＴおよびアクセス・ノードＡＮでは、各秘密通信キーＫＣ記憶手段ＣＫ−ＭＥＭは、無線ＡＴＭ通信を行うＡＴＭ移動体端末ＭＴおよびＡＴＭアクセス・ノードＡＬによって用いられる秘密通信キーＣＫを記憶する。図４のステップＳ１で確立手続を開始した後に、移動体端末ＭＴの確立手段ＭＴ−ＳＥＴは、安全結合、すなわち、アクセス・ノードＡＮの確立手段ＡＮ−ＳＥＴへの安全な無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣを確立するために、プロトコルによりアクセス・ノードＡＮに確立要求を送る。図４から分かるように、Ｓ２で手続を確立する前または後に認証手続を行わない。すなわち、ステップＳ２では、完全に動作可能（すなわち、データ転送に使用可能）で暗号化された無線ＡＴＭ通信リンクが確立され、これは、無線ＡＴＭ通信を行うＡＴＭ移動体端末ＭＴおよびＡＴＭアクセス・ノードＡＮによってすでに合意された秘密通信キーＣＫ（すなわち、秘密性レベルまたは暗号化キー）を用いる。
【００４１】
ステップＳ２では、移動体端末ＭＴの秘密キー選択手段ＭＴ−ＳＥＬは、好ましくは、移動体端末ＭＴ内の秘密通信キー記憶手段ＣＫ−ＭＥＭに記憶された複数の秘密通信キーＣＫの１つを予め定義したり選択することができる。すなわち、ステップＳ２では、ユーザまたはユーザ・アプリケーションは、無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣ上に所望の秘密性レベルを予め定義することができる。
【００４２】
まず、ステップＳ２では、ユーザが選択した秘密性レベルは、好ましくは、最初の実行で認証を行わずにＷＡＴＭアクセス・ノードＡＮと無線ＡＴＭ移動体端末との間に安全結合を確立することにより、無線リンク上に与えられる。このように、カテゴリー１・ＡＫＡプロトコルとは対照的に、図４に示すプロトコルは、プロトコルの完成前に移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間に共用認証情報を確立する必要がない。また、この手続はカテゴリー２プロトコルにも適用できる。なぜならば、やはり安全保護結合（すなわち、暗号化キー）を確立する前に秘密共用認証情報を確立する必要がないからである。このように、図４の手続は、動作可能な無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣの確立前に認証情報合意を行う必要がないので、カテゴリー１およびカテゴリー２確立プロトコルについて前に説明したものとは本質的に異なる。
【００４３】
ステップＳ２の直後に、ステップＳ６でＭＴ／ＡＮ間の情報転送用の実際の通信プロトコルを確立し、その後、ステップＳ７で確立手続は終わる。
【００４４】
認証情報の包含
図３および図４では通信チャンネルＷＣＣの確立前に認証を行う必要はないが、好ましくは、かかる認証手続をステップＳ２の後に行ってもよい。これについて、詳細を図５の流れ図に示す。
【００４５】
この認証手続を実現するため、無線ＡＴＭ網ＷＡＴＭ（または、任意の相互接続された非ＡＴＭまたはＡＴＭ固定網）は、好ましくは、無線ＡＴＭ通信網ＷＡＴＭによって処理される各ＡＴＭ移動体端末ＭＴにそれぞれ対応する複数の認証情報ＡＩを記憶する認証情報記憶装置ＡＩ−ＭＥＭを含む認証装置ＳＳＤを備える。また、装置ＳＳＤは、ＡＴＭ移動体端末ＭＴとＡＴＭアクセス・ノードＡＮとの間にＡＴＭ無線通信接続ＷＣＣが確立された後にＡＴＭ移動体端末ＭＴから認証情報要求ＡＩ−ＲＱＳＴを受けたことに応じて認証情報ＡＩを発行する認証情報伝送手段ＴＲを備える。
【００４６】
ＭＴとＡＮとの間で認証情報を単に交換するのではなく、移動体端末ＭＴの認証手段ＭＴ−ＡＭは、ステップＳ３で高位プロトコルを介してＷＡＴＭ網（または、相互接続された固定網ＦＮ）の認証装置ＳＳＤ（以後は、「安全保護サーバ」とも呼ばれる。）から認証情報を要求する。この要求メッセージは図３ではＡＩ−ＲＱＳＴで示されている。要求メッセージＡＩ−ＲＱＳＴに応じて、安全保護サーバＳＳＤは、かかる情報を要求する移動体端末ＭＴに対応する認証情報をメモリＡＩ−ＭＥＭから読み出す。要求する移動体端末ＭＴが認められた（加入された）移動体端末ＭＴである場合には、安全保護サーバＳＳＤはメモリＡＩ−ＭＥＭにこの移動体端末ＭＴ用のエントリを有するはずである。
【００４７】
かかる要求ＡＩ−ＲＱＳＴに応じて、移動体端末ＭＴはアクセス・ノードＡＮで認証される。これは、安全保護サーバＳＳＤが要求された認証情報ＡＩをアクセス・ノードＡＮに直接転送するか、安全保護サーバＳＳＤがすでに確立された安全な（暗号化された）通信チャンネルＷＣＣを介して移動体端末ＭＴに認証情報ＡＩを返すことによって、行われる。移動体端末では、認証情報ＡＩは認証情報受信手段ＭＴ−ＲＭで受信される。
【００４８】
移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間に安全な通信接続ＷＣＣが確立されると、ＷＡＴＭシステム内または相互接続された網内にある認証装置ＳＳＤによって与えられる認証情報ＡＩは、通信接続ＷＣＣを介して安全なすなわち暗号化された方法で移動体端末ＭＴに送り返される。
【００４９】
次に、移動体端末ＭＴ自体は、受信された認証情報ＡＩをアクセス・ノードＡＮに転送することによってアクセス・ノードＡＮと認証手続を行う。どちらの方法でも、ＡＴＭアクセス・ノードＡＮでＡＴＭ移動体端末ＭＴを識別する認証情報ＡＩの転送により、ＡＴＭ移動体端末ＭＴはＡＴＭアクセス・ノードで認証される。したがって、アクセス・ノードＡＮの認証情報受信手段ＡＩ−ＲＭが認証情報ＡＩを受信した場合には、要求するＡＴＭ移動体端末ＭＴが認められたＡＴＭ移動体端末ＭＴであることを受信された認証情報ＡＩが識別したときに、ＡＴＭアクセス・ノードＡＮの認証手段ＡＮ−ＡＭはＡＴＭ移動体端末ＭＴの認証を行う。
【００５０】
したがって、安全保護サーバＳＳＤの認証情報伝送手段ＡＩ−ＴＲがどこに認証情報ＡＩを伝送しようとも、認証情報ＡＩがアクセス・ノードＡＮによって認められたものであれば、ステップＳ５で認証手続を必ず実行することができる。すなわち、ＡＴＭ移動体端末の認証手段ＭＴ−ＡＮは、図５のステップＳ３で認証情報要求メッセージＡＩ−ＲＱＳＴを網認証装置ＳＳＤに送り、認証情報受信手段ＭＴ−ＲＭは要求メッセージに応じて網認証装置ＳＳＤからその認証情報ＡＩを受信する。または、アクセス・ノード認証手段ＡＮ−ＡＭは、安全保護サーバから直接受信された認証情報に基づいて認証を行う。
【００５１】
好ましくは、アクセス・ノードＡＮが移動体端末ＭＴへの無線通信接続ＷＣＣの確立を終了した後に、アクセス・ノードＡＮのタイマＴＭＲは図５のステップＳ２で設定される。好ましくは、ＡＮのタイマＴＭＲは、ＡＮのＡＩ−ＲＭによる認証情報受信が予想される所定の期間をセットする。したがって、認証情報ＡＩが安全保護サーバＳＳＤまたは移動体端末ＭＴ自身によって伝送されるかどうかに関わらず、ステップＳ４で、認証情報ＡＩが所定の期間に受信されたかどうかについての決定がＡＮのタイマＴＭＲによってなされる。それが受信された（図５のステップＳ４で「Ｙ」）場合には、通常の認証手続がステップＳ５で行われる。ステップＳ４で「Ｎ」の場合には、（直接またはＳＳＤを介して）ＭＴからの認証情報の入力を待っているタイマＴＭＲが時間切れになる。この場合には、前に確立された無線ＡＴＭ通信接続ＷＣＣは、ステップＳ８でＡＮの中断手段ＩＮＴによって閉じられる。
【００５２】
好ましくは、識別メモリＩＤ−ＭＥＭは、識別情報ＩＩ、すなわち、その通信接続ＷＣＣが解放された（閉じられた）ＡＴＭ移動体端末ＭＴのＭＡＣを記憶する。識別情報は、例えば、要求する移動体端末ＭＴのＭＡＣ（ＭＡＣは移動体アクセス・コード）アドレスである。
【００５３】
また、認証を現在要求している移動体端末ＭＴがすでにアクセス・ノードＡＮへの通信を確立しようと試みたことがあるとアクセス・ノードＡＮが確認した場合には、試行回数ＭＴｒは、ステップＳ１０で最大試行回数Ｎと比較される。同じ移動体端末ＭＴがＮ回以上認証を要求している場合には、アクセス・ノード禁止手段ＡＮ−ＩＮＢＴは、ステップ１１でこの移動体端末ＭＴからのさらなる確立要求を完全に禁止すなわち拒否し、その後、手続がステップＳ１２で終了する。
【００５４】
認証情報受信手段ＡＩ−ＲＭがＡＮのタイマＴＲＭによって決められた所定の期間内にＭＴから認証情報を受信しない場合には、ＡＴＭアクセス・ノードＡＮの中断手段ＩＮＴは、すでに確立された安全な無線通信ＷＣＣを閉じる責任がある。ステップＳ１０で「Ｎ」の場合には、手続はステップＳ２に戻って、ステップＳ２で通信接続ＷＣＣを再び確立することができる。
【００５５】
好ましくは、ＡＴＭ移動体端末ＭＴもタイマＴＭＲを備え、認証情報要求メッセージＡＩ−ＲＱＳＴの送信後に認証情報ＡＩが所定の期間内に網認証装置または安全保護サーバＳＳＤから受信されない場合には、ＡＴＭ移動体端末ＭＴの中断手段ＭＴ−ＩＭは確立された無線ＡＴＭ通信網ＷＣＣを閉じる。その理由は、この時点ではＷＡＴＭシステムの安全保護サーバＳＳＤが認証情報ＡＩを戻すことはほとんど期待できないから、すなわち、ＷＡＴＭ通信システムで通信接続を確立するための有効な加入を移動体端末ＭＴが実際に行っている可能性がほとんどないからである。
【００５６】
好ましくは、ＡＴＭ移動体端末ＭＴは、所定の時間間隔後に確立試行を自動的に繰り返す自動繰返し手段ＭＴ−ＡＵＴＯも備える。すなわち、安全保護サーバＳＳＤが否定の回答を返す前でも、すなわち、現在呼んでいる移動体端末ＭＴ用の認証情報がメモリＡＩ−ＭＥＭに見つけられなくても、移動体端末ＭＴは、通信接続ＷＣＣの確立をアクセス・ノードＡＮに自動的に再び要求することができる。
【００５７】
移動体端末ＭＴがカウンタＭＴ−ＣＮＴによってカウントされた所定回数の繰返し確立要求を行った場合には、移動体端末ＭＴの禁止手段ＭＴ−ＩＮＨＢは、所定数Ｎの試行後のさらなる確立要求を禁止する。
【００５８】
したがって、アクセスノードＡＮが同じ移動体端末ＭＴによるさらなる確立要求を拒否するだけでなく、移動体端末ＭＴ自体が、現在呼んでいる移動体端末ＭＴがアクセス・ノードＡＮへの無線ＡＴＭ接続のために登録されたものであることを示す情報を安全保護サーバＳＳＤが記憶していないことを判定して認識する。
【００５９】
したがって、上の新規なプロトコルは次のように要約することができる（図５も参照のこと）。
Ｓ２：  いかなる認証手続も行わずに移動体端末ＭＴとアクセス・ノードＡＮとの間の安全結合（安全な通信接続ＷＣＣ）を確立する。アクセス・ノードのタイマＴＭＲを起動する。
Ｓ３／Ｓ４：  移動体端末ＭＴが暗号化通信チャンネルＷＣＣを介して所定の期間内に秘密共用認証を得た場合には、認証を行う。そうでない場合には、アクセス・ノード中断手段ＩＮＴはすでに確立済みの通信接続ＷＣＣをステップＳ８で中断する、すなわち、閉じる。
Ｓ５：  移動体端末ＭＴ自体がアクセス・ノードＡＮで自分を認証するか、安全保護サーバ認証装置ＳＳＤがアクセス・ノードＡＮで移動体端末を認証する。アクセス・ノードＡＮのタイマＴＭＲまたは移動体端末ＭＴのタイマＴＭＲが時間切れでない場合には、情報転送用の通常の通信プロトコルがＭＴとＡＮとの間にステップＳ６で確立される。
【００６０】
工業への応用
上述したように、認証が図４を参照して述べたように最初の実行で行われない場合でも、ＭＴとＡＮとの間の通信接続の安全な確立が行われる。認証は、その後、ＭＴとＡＮとの間か、認証装置ＳＳＤとＡＮとの間で行われる。これは、例えば、認証情報を記憶するハードウエアの支援（例えば、ＳＩＭカード）のない無線ＡＴＭ移動体端末で有用である。
【００６１】
通信キー・メモリＣＫ−ＭＥＭを用いることにより、移動体端末ＭＴのオペレータまたは実際にユーザ・アプリケーション自体は、後で認証することなくユーザが選んだ秘密性レベルを確立することができる。例えば、移動体端末ＭＴは半公共領域（例えば、空港）で網にアクセスすることができる。まず、例えば、ラップトップ上で実行するプログラムなどのユーザ・アプリケーションは、ＳＩＭカードなどの認証情報を記憶するハードウエアの支援なしに、安全保護サーバＳＳＤからの認証情報を要求することができる。そして、かかる認証情報の登録が安全保護サーバＳＳＤのメモリＡＩ−ＭＥＭに既になされている場合には、移動体端末ＭＴは網にアクセスすることを許される。
【００６２】
また、認証装置ＳＳＤは必ずしもＷＡＴＭシステムの一部である必要がないことに留意すべきである。それは、図２に示す相互接続されたＡＴＭ固定網の一部でもよい。しかし、安全結合の確立後にのみ固定網が関わった場合でも、例えば、認証情報が、固定網の安全保護サーバＳＳＤから要求され、安全な暗号化方式で安全な通信チャンネルを介して移動体端末に送り返された場合でも、ＡＴＭ無線接続ＷＣＣ上のユーザ・データの秘密性は保証される。
【００６３】
このように、非ＡＴＭ固定網環境で用いることができる、すなわち、ＡＴＭ呼がＷＡＴＭシステムの無線リンク上だけで用いられるならば通常のディジタル伝送が固定網で用いられるＷＡＴＭシステム用の安全保護サービスＳＳＤを実現することができる。この場合も、無線通信接続ＷＣＣ上の秘密性は保証されるので、認証情報は、固定網環境にある任意の安全保護サーバＳＳＤによって要求され供給され得る。これは、合意され選択された秘密暗号化キーＣＲによってすでに確保されている無線ＡＴＭ通信接続を介して認証情報の転送が行われることを意味する。
【００６４】
しかし、本発明の方法，認証装置，移動体端末およびアクセス・ノードは、ＡＴＭベース固定網がＡＴＭ層の上に安全保護サービスを行う場合にも用いることができる。これは、固定網システムがＡＴＭベース固定網でもある場合に、まずその秘密性レベルを持つ通信チャンネルＷＣＣが移動体端末ＭＴと無線ＡＴＭシステムのアクセス・ノードＡＮ（または、ＡＴＭベース固定網のアクセス・ノードＡＮ）との間に確立され、その後、（安全な）認証情報交換が行われることを意味する。ＡＴＭベース固定網の安全保護サーバＳＳＤから認証情報を要求し受信するため、ＷＡＴＭシステムのアクセス・ノードＡＮからＡＴＭベース固定網のアクセス・ノードＡＮまでの別の信号チャンネルが、好ましくは、用いられる。
【００６５】
本発明は、専用および／またはビジネスおよび／または公共環境または混合環境に適応する異なる無線ＡＴＭシステムに秘密性を与える。可能な認証手続の前に通信チャンネルＷＣＣが確立されるので、一層高度な安全保護レベルを提供する安全保護アーキテクチャを構築するために、ＷＡＴＭシステム内の安全保護機構または相互接続された固定網（非ＡＴＭまたはＡＴＭ）からの安全保護機構でも安全なリンクＷＣＣを介してアクセスされるか結合されるという大きな利点がある。移動体端末ＭＴは相互接続された網の別のところにある安全保護機能にアクセスすることができるので、柔軟性が高くけつ非常に高度の安全保護レベルを持つことができる安全保護アーキテクチャを構築することができる。
【００６６】
本発明のベスト・モードと現在考えられる実施の形態および図面を参照して本発明を説明したが、上記の技術の開示を参照すれば当業者は明らかに種々の修正や変更を行うことができる。したがって、本発明はこの説明に制限されるものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲により規定される。これらの請求項では、参照符号は、単に明確にするためのものであって、本発明の範囲を制限するものではない。図面では、同じまたは同様の参照符号は同じまたは同様の部分またはステップを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】  無線ＡＴＭ網を含む可能な網構成の原理図を示す。
【図１ｂ】  無線ＡＴＭシステムＷＡＴＭがアクセス・ノードＡＮを介して固定網ＦＮに接続された一例を示す。
【図２】  ＡＴＭ移動体端末とＡＴＭアクセス・ノードとの間に安全な通信を確立する従来の方法を示す。
【図３】  本発明による認証装置ＳＳＤ，アクセス・ノードＡＮおよび移動体端末ＭＴを示す。
【図４】  本発明による方法の主な流れ図を示す。
【図５】  本発明による安全な通信を確立するより詳細な流れ図を示す。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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