(57)【要約】  ＭＴＣ ＵＥ(１０)とＭＴＣ−ＩＷＦ(２０)との間にセキュリティ・アソシエーションを確立するための、新たなＩＷＦ ＳＭＣ手順が提案される。ＭＴＣ−ＩＷＦ(２０)は、少なくとも、ＵＥ(１０)に対してルートキー(Ｋ＿ｉｗｆ)を導出するためのアルゴリズムの一つを選択するよう指示するアルゴリズム識別子を、ＵＥ(１０)へ送信する。ＵＥ(１０)は、選択したアルゴリズムに従ってルートキー(Ｋ＿ｉｗｆ)を導出し、導出したルートキー(Ｋ＿ｉｗｆ)を用いて、少なくとも、ＵＥ(１０)とＭＴＣ−ＩＷＦ(２０)との間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキーを導出する。ＵＥ(１０)は、ＭＴＣ−ＩＷＦ(２０)へ送信すべきアップリンクメッセージを、導出したサブキーで保護する。ＭＴＣ−ＩＷＦ(２０)は、ＵＥ(１０)へ送信すべきダウンリンクメッセージを、コアネットワークで導出した同一のサブキーで保護する。【選択図】図２
2016500977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＴＣ−ＩＷＦ（ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ） Ｉｎｔｅｒ−Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と、
ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、を備え、
前記ＭＴＣ−ＩＷＦは、マスターキーを記憶し、コンフィデンシャリティ（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）及びインテグリティ（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）保護のためのサブキーを導出し、キー導出のためのアルゴリズムを前記ＵＥへ通知し、
前記ＵＥは、前記アルゴリズムを用いて前記マスターキー及びサブキーを導出し、以て同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有し、
前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が確立される、
通信システム。
【請求項２】
前記マスターキーを導出し、前記マスターキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦへ送信するＨＳＳ(Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ)、
をさらに備えた請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記ＭＴＣ−ＩＷＦは、前記ＨＳＳから受信した前記マスターキーを、記憶する、
ことを特徴とした請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記ＭＴＣ−ＩＷＦは、前記サブキーを、前記マスターキーから導出する、
ことを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記アルゴリズムの通知は、ＮＡＳ ＳＭＣ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）に乗る（ｒｉｄｅ ｏｎ）、
ことを特徴とした請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
ＮＡＳ ＳＭＣメッセージを前記ＵＥへ搬送するＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、をさらに備え、
前記ＮＡＳ ＳＭＣメッセージは、前記アルゴリズムを前記ＵＥへ通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージ、を含む、
ことを特徴とした請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
マスターキーを記憶し、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーを導出し、キー導出のためのアルゴリズムを前記ＵＥへ通知して、前記ＵＥに前記マスターキー及びサブキーを導出させ、以て前記ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを自ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するように、構成され、
前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと自ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される、
ＭＴＣ−ＩＷＦ。
【請求項８】
さらに、前記マスターキーを、ＨＳＳから受信して記憶するように構成される、
ことを特徴とした請求項７に記載のＭＴＣ−ＩＷＦ。
【請求項９】
さらに、前記サブキーを、前記マスターキーから導出するように構成される、
ことを特徴とした請求項７又は８に記載のＭＴＣ−ＩＷＦ。
【請求項１０】
さらに、前記アルゴリズムを前記ＵＥへ通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、ＮＡＳ ＳＭＣメッセージを前記ＵＥへ搬送するＭＭＥへ、送信するように構成される、
ことを特徴とした請求項７〜９のいずれか一項に記載のＭＴＣ−ＩＷＦ。
【請求項１１】
ＭＴＣ−ＩＷＦから通知されたキー導出のためのアルゴリズムを用いて、マスターキーと、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーとを導出し、以て自ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するように、構成され、
前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、自ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される、
ＵＥ。
【請求項１２】
さらに、前記サブキーを、前記マスターキーから導出するように構成される、
ことを特徴とした請求項１１に記載のＵＥ。
【請求項１３】
さらに、ＭＭＥから、前記アルゴリズムを通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージを含むＮＡＳ ＳＭＣメッセージを、受信するように構成される、
ことを特徴とした請求項１１又は１２に記載のＵＥ。
【請求項１４】
マスターキーを導出し、前記マスターキーをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信するように、構成され、
前記マスターキーは、前記ＭＴＣ−ＩＷＦとＵＥとの間で共有され、前記ＭＴＣ−ＩＷＦと前記ＵＥとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立するために用いられる、
ＨＳＳ。
【請求項１５】
ＵＥへ、キー導出用のアルゴリズムを前記ＵＥへ通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージを含むＮＡＳ ＳＭＣメッセージを、送信するように、構成され、
前記アルゴリズムは、前記ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦが、マスターキーと、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーとを共有するために用いられ、前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される、
ＭＭＥ。
【請求項１６】
ＭＴＣ通信を保護する方法であって、
ＭＴＣ−ＩＷＦが、マスターキーを記憶し、
前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーを導出し、
前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、キー導出のためのアルゴリズムをＵＥへ通知し、
前記ＵＥが、前記アルゴリズムを用いて前記マスターキー及びサブキーを導出し、以て前記ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するようにする、ことを含み、
前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される、
方法。
【請求項１７】
ＨＳＳが、前記マスターキーを導出し、
前記ＨＳＳが、前記マスターキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する、
ことを特徴とした請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、前記ＨＳＳから受信した前記マスターキーを記憶する、
ことを特徴とした請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、前記マスターキーから、前記サブキーを導出する、
ことを特徴とした請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記アルゴリズムの通知は、ＮＡＳ ＳＭＣに乗る、
ことを特徴とした請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
ＭＭＥが、ＮＡＳ ＳＭＣメッセージを前記ＵＥへ搬送する、ことをさらに含み、
前記ＮＡＳ ＳＭＣメッセージは、前記アルゴリズムを前記ＵＥへ通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージを含む、
ことを特徴とした請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)システムにおけるキー管理に関し、特にＵＥ(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)及びネットワークの両者でキーを導出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１に記載されるように、ＭＴＣデバイスとＭＴＣ−ＩＷＦ(ＭＴＣ Ｉｎｔｅｒ−Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ)との間のインタフェース上のセキュリティが検討されるべきである。
【０００３】
なお、ＭＴＣデバイスは、ＭＴＣに対する機能を備えたＵＥであり、以降の説明において“ＭＴＣ ＵＥ”又は“ＵＥ”と呼称することがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＲ ３３．８６８、“Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄａｔａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ； (Ｒｅｌｅａｓｅ １２)”、Ｖ０．１０．０、２０１２年９月
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ ３３．４０１、“３ＧＰＰ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ(ＳＡＥ)； Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ (Ｒｅｌｅａｓｅ １２)”、Ｖ１２．５．１、２０１２年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、３ＧＰＰ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)において、検討は遂行されていない。このため、ＭＴＣデバイスとＭＴＣ−ＩＷＦとの間に、セキュアな通信ソリューションが必要である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、ＭＴＣデバイスとＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュア通信を保証することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、ＵＥ及びネットワーク側の両者で同一のルートキーを導出するといった事項を扱う。
【０００８】
本発明においては、ネットワーク及びＵＥがルートキーＫ＿ｉｗｆを個別に導出することを提案する。ネットワークとＵＥとの間で送信されるキーは存在しない。キー導出パラメータを、ネットワークからＵＥへ送信するか、或いはＵＥからネットワークへ送信することが可能である。コアネットワーク内部において、キー導出パラメータを、ＨＳＳ(Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ)からＭＴＣ−ＩＷＦお及びＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)へ送信するか、或いはＭＴＣ−ＩＷＦからＨＳＳ又はＭＭＥへ送信することが可能である。導出アルゴリズムは、ＵＥ及びネットワークノードにおいて利用可能である。ネットワークは、アルゴリズム識別子を用いてＵＥへ、どのアルゴリズムをルートキー導出に用いるべきかを指示する。
【０００９】
また、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーション(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)を確立するための、新たなＩＷＦ ＳＭＣ(Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ)手順も提案される。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る通信システムは、ＭＴＣ−ＩＷＦと、ＵＥと、を備える。前記ＭＴＣ−ＩＷＦは、マスターキーを記憶し、コンフィデンシャリティ（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）及びインテグリティ（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）保護のためのサブキーを導出し、キー導出のためのアルゴリズムを前記ＵＥへ通知する。前記ＵＥは、前記アルゴリズムを用いて前記マスターキー及びサブキーを導出し、以て同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有する。前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が確立される。
【００１１】
本発明の第２の態様に係るＭＴＣ−ＩＷＦは、マスターキーを記憶し、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーを導出し、キー導出のためのアルゴリズムを前記ＵＥへ通知して、前記ＵＥに前記マスターキー及びサブキーを導出させ、以て前記ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを自ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するように、構成される。前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと自ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される。
【００１２】
本発明の第３の態様に係るＵＥは、ＭＴＣ−ＩＷＦから通知されたキー導出のためのアルゴリズムを用いて、マスターキーと、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーとを導出し、以て自ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するように、構成される。前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、自ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される。
【００１３】
本発明の第４の態様に係るＨＳＳは、マスターキーを導出し、前記マスターキーをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信するように、構成される。前記マスターキーは、前記ＭＴＣ−ＩＷＦとＵＥとの間で共有され、前記ＭＴＣ−ＩＷＦと前記ＵＥとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立するために用いられる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係るＭＭＥは、ＵＥへ、キー導出用のアルゴリズムを前記ＵＥへ通知するためのＩＷＦ ＳＭＣメッセージを含むＮＡＳ ＳＭＣメッセージを、送信するように、構成される。前記アルゴリズムは、前記ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦが、マスターキーと、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーとを共有するために用いられ、前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る方法は、ＭＴＣ通信を保護する方法を提供する。この方法は、ＭＴＣ−ＩＷＦが、マスターキーを記憶し、前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護のためのサブキーを導出し、前記ＭＴＣ−ＩＷＦが、キー導出のためのアルゴリズムをＵＥへ通知し、前記ＵＥが、前記アルゴリズムを用いて前記マスターキー及びサブキーを導出し、以て前記ＵＥが同一のマスターキー及びサブキーを前記ＭＴＣ−ＩＷＦと共有するようにする、ことを含む。前記共有されたマスターキー及びサブキーを用いて、前記ＵＥと前記ＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが確立される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上述した課題を解決し、以てＭＴＣデバイスとＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュア通信を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示したブロック図である。
【図２】実施の形態に係る通信システムにおけるＩＷＦ ＳＭＣ手順の一例を示したシーケンス図である。
【図３】ＩＷＦ ＳＭＣがＮＡＳ ＳＭＣ中で搬送される場合における、ＩＷＦ ＳＭＣ手順の他の例を示したシーケンス図である。
【図４】通信がＳＣＳによりトリガされる場合における、ＵＥ及びネットワーク両者でのルートキー導出の例を示したシーケンス図である。
【図５】実施の形態に係るＭＴＣデバイスの構成例を示したブロック図である。
【図６】実施の形態に係るネットワークノードの構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態に係る通信システムは、コアネットワーク(３ＧＰＰネットワーク)と、ＭＴＣに対する機能を備えたＵＥであり、ＲＡＮ(Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)を介してコアネットワークへ接続する１以上のＭＴＣ ＵＥ １０と、を含む。図示を省略するが、ＲＡＮは、複数の基地局(すなわち、ｅＮＢ(ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂｓ))によって形成される。
【００２０】
ＭＴＣ ＵＥ １０は、コアネットワークへアタッチする。ＭＴＣ ＵＥ １０は、１又は複数のＭＴＣアプリケーションをホスト(ｈｏｓｔ)することが可能である。外部ネットワークにおける対応ＭＴＣアプリケーションは、ＳＣＳ(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｓｅｒｖｅｒ) ５０上でホストされる。ＳＣＳ ５０は、コアネットワークへ接続して、ＭＴＣ ＵＥ １０と通信する。
【００２１】
また、コアネットワークは、ネットワークノードの一つとして、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０を含む。ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ＳＣＳ ５０に対するコアネットワークへのゲートウェイとして機能する。ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ＭＴＣ ＵＥ １０とＳＣＳ ５０との間でメッセージを中継する。コアネットワークは、他のネットワークノードとして、ＨＳＳ(Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ) ４０、ＭＭＥ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)、ＳＧＳＮ(Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ(Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ) Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ)、ＭＳＣ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ)等を含む。以降の説明において、ＭＭＥ及びＳＧＳＮを、“ＭＭＥ／ＳＧＳＮ”と呼称し、符号３０で総称又は単称することがある。ＭＴＣ ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間の通信は、ＭＭＥ／ＳＧＳＮ ３０(又はＭＳＣ)を介して行われる。
【００２２】
次に、本実施の形態の動作例を、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
【００２３】
１．ＩＷＦ ＳＭＣ手順
図２は、ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティ・アソシエーションを確立するためのＳＡＥ／ＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ) ＮＡＳ(Ｎｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ) ＳＭＣメカニズムを用いた、ＩＷＦ ＳＭＣ手順を示している。以下、この手順を説明する。
【００２４】
ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０が、ルートキーＫ＿ｉｗｆを受信又は導出し、サブキーを導出しているものとする。なお、ルートキーＫ＿ｉｗｆは、サブキーを導出するために用いられる。サブキーは、少なくとも、ＭＴＣ ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間で転送されるメッセージのインテグリティ(ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ：完全性)をチェックするためのインテグリティ・キーを含む(以下、このキーを“インテグリティ・サブキー”と呼称する)。また、サブキーは、ＭＴＣ ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間で転送されるメッセージを暗号化及び復号化するための(ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ：機密性)・キーを含んでも良い。
【００２５】
Ｓ１１：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、(オプションである)キー導出パラメータと、アルゴリズムＩＤとを含むＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、ＵＥ １０へ送信する。ＩＷＦ ＳＭＣメッセージは、インテグリティ・サブキーで保護される。ダウンリンクでのインテグリティ保護が開始される。
【００２６】
Ｓ１２：ＵＥ １０は、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０から送信されたキー導出パラメータ及びアルゴリズムを用いて、Ｋ＿ｉｗｆ及びサブキーを導出する。
【００２７】
Ｓ１３：ＵＥ １０は、受信したＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、導出したインテグリティ・サブキーを用いて検証する。アップリンクでのインテグリティ保護が開始される。ＵＥ １０は、検証に失敗した場合、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを送信する。
【００２８】
Ｓ１４：インテグリティ検証に成功した場合、ＵＥ １０は、自身で導出したインテグリティ・サブキーを用いて、インテグリティが保護されたＩＷＦ ＳＭＣ ＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。アップリンク・インテグリティ保護が開始される。
【００２９】
Ｓ１５：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを、自身で導出したインテグリティ・サブキーを用いて検証する。
【００３０】
Ｓ１６：ステップＳ１５での検証に成功した場合、ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティ・アソシエーションが確立され、ＵＥ １０及びＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、セキュア通信を開始する。
【００３１】
但し、図３に示すように、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、ＮＡＳ ＳＭＣ手順において搬送することもできる。
【００３２】
Ｓ２１：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ＵＥ ＩＤを含む、インテグリティが保護されたＩＷＦ ＳＭＣメッセージ(図２のステップＳ１１と同様)又はＵＥ １０がキー導出を行うのに必要なパラメータを、ＭＭＥ ３０へ送信する。
【００３３】
Ｓ２２：ＭＭＥ ３０は、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、ＮＡＳ ＳＭＣメッセージを用いて搬送し、ＵＥ １０へ送信する。
【００３４】
Ｓ２３：ＵＥ １０は、ＮＡＳインテグリティ検証を行う。
【００３５】
Ｓ２４：ＮＡＳインテグリティ検証に失敗した場合、ＵＥ １０は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを搬送するＮＡＳ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを、ＭＭＥ ３０へ送信する。ＭＭＥ ３０は、ＩＷＦ ＳＭＣ ＲｅｊｅｃｔメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ転送する。
【００３６】
Ｓ２５：ＮＡＳインテグリティ検証に成功した場合、ＵＥ １０は、Ｋ＿ｉｗｆ及びサブキーを導出する。
【００３７】
Ｓ２６：ステップＳ２１でＩＷＦ ＳＭＣメッセージが、インテグリティが保護されて送信された場合、ＵＥ １０は、ＩＷＦ ＳＭＣに関するインテグリティ検証を行う。インテグリティ検証は、ＵＥ １０により導出したインテグリティ・サブキーを用いるものである。
【００３８】
Ｓ２７：ＵＥ １０は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを搬送するＮＡＳ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを、ＭＭＥ ３０へ送信する。ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージは、そのインテグリティを保護可能である。
【００３９】
或いは、ステップＳ２６で検証に失敗した場合、ＵＥ １０は、ＮＡＳ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ中で搬送されるＩＷＦ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを送信する。
【００４０】
Ｓ２８：ＭＭＥ ３０は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージ又はＩＷＦ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ転送する。
【００４１】
Ｓ２９：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージがインテグリティ保護されていた場合、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに関するインテグリティ検証を行う。
【００４２】
Ｓ３０：ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティ・アソシエーションが確立され、ＵＥ １０及びＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、セキュア通信を開始する。ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０がＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信した場合、(ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅが搬送された際に)ステップＳ２９でインテグリティ検証を通過する
【００４３】
この手順において、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージに対するインテグリティ検証はインテグリティ・サブキーによるものであり、ＮＡＳ ＳＭＣメッセージの保護及び検証は非特許文献２の要件に従う。
【００４４】
２．ネットワーク及びＵＥ両者でのルートキー導出
ＵＥ側及びコアネットワーク側の両者での初期キー導出は、以下によりトリガすることができる。
−ＭＴＣ対応のＵＥがネットワークへアタッチすること。ここで、ＵＥは未だＫ＿ｉｗｆを有しておらず、ネットワークは、ＵＥがＭＴＣ ＵＥであることを検証する。
−初めて、ＵＥへの配信が必要なトリガが存在し、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションが存在しない場合。
【００４５】
本実施の形態においては、通信がＳＣＳ ５０からトリガされる場合を一例として扱う。図４に、その詳細を示す。
【００４６】
Ｓ３１：ＨＳＳ ４０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティが確立されているものとする。
【００４７】
Ｓ３２：ＳＣＳ ５０は、ターゲットＵＥ ＩＤを含むＭＴＣデバイス・トリガメッセージを、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。
【００４８】
Ｓ３３：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、ｍｓｇ ｔｙｐｅ＝トリガ及びＵＥ ＩＤを含むＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを、ＨＳＳ ４０へ送信する。ｍｓｇ ｔｙｐｅは、ＨＳＳ ４０へ、ＳＣＳ ５０からの要求がトリガである旨を指示するためのものである。
【００４９】
Ｓ３４：ＵＥ １０が未だ認証されていない場合、ＵＥ １０との相互認証が実行される。
【００５０】
Ｓ３５：オプションとして、ＵＥ １０は、幾つかのキー導出パラメータを、ＮＡＳメッセージにおいてネットワークへ送信することができる。
【００５１】
ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０がＫ＿ｉｗｆを導出する場合、次のステップＳ３６〜Ｓ３８が行われる。
【００５２】
Ｓ３６：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０が自身でキー導出パラメータを有していない場合、ＨＳＳ ４０は、これらのキー導出パラメータを、Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージにおいてＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信できる。
【００５３】
Ｓ３７：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、Ｋ＿ｉｗｆ及びサブキーを適切に導出する。
【００５４】
Ｓ３８：ＩＷＦ ＳＭＣ手順が、図２に示したような独立した手順として、或いは図３に示したようなＮＡＳ ＳＭＳ手順に組み込まれた手順として実行される。
【００５５】
また、ＨＳＳ ４０がＫ＿ｉｗｆを導出する場合には、次のステップＳ４６〜Ｓ４８が行われる。
【００５６】
Ｓ４６：ＨＳＳ ４０がＫ＿ｉｗｆを導出する。ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、キー導出パラメータを有している場合、ステップＳ３３でキー導出パラメータをＨＳＳ ４０へ送信することができる。
【００５７】
Ｓ４７：ＨＳＳ ４０は、Ｋ＿ｉｗｆを、Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージにおいてＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。
【００５８】
Ｓ４８：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、Ｋ＿ｉｗｆを記憶し、サブキーを導出する。
【００５９】
Ｓ４９：ＩＷＦ ＳＭＣ手順が、独立した手順として、或いはＮＡＳ ＳＭＳ手順に組み込まれた手順として実行される。
【００６０】
また、ＭＭＥ ３０がＫ＿ｉｗｆを導出する場合には、次のステップＳ５６〜Ｓ６０が行われる。
【００６１】
Ｓ５６：ＨＳＳ ４０は、キー導出パラメータ、アルゴリズムＩＤを、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｒｅｓｐｏｎｓｅ又はＩｎｓｅｒｔ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ＤａｔａにおいてＭＭＥ ４０へ送信する。
【００６２】
Ｓ５７：ＭＭＥ ３０は、Ｋ＿ｉｗｆを導出する。
【００６３】
Ｓ５８：ＭＭＥ ３０は、導出したＫ＿ｉｗｆを、例えば下記２つの方法のいずれか一方において、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。
【００６４】
一の方法は、ＭＭＥ ３０が、Ｋ＿ｉｗｆを新たなメッセージにおいてＨＳＳ ４０へ送信し、そしてＨＳＳ ４０が、Ｋ＿ｉｗｆをＵｐｄａｔｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎメッセージと呼称される新たなメッセージにおいてＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信するものである。
【００６５】
他の方法は、ＭＭＥ ３０が、インタフェースＴ５上で、Ｋ＿ｉｗｆを新たなメッセージにおいて又はＲｅｐｏｒｔメッセージにおいてＭＴＣ−ＩＷＦ２０へダイレクトに送信するものである。
【００６６】
Ｓ５９：ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、Ｋ＿ｉｗｆを記憶し、サブキーを導出するであろう。
【００６７】
Ｓ６０：ＩＷＦ ＳＭＣ手順が、独立した手順として、或いはＮＡＳ ＳＭＳ手順に組み込まれた手順として実行される。
【００６８】
ＩＷＦ ＳＭＣ手順は、ＵＥ １０が通信を開始する場合に共通する。ステップＳ３６及びステップＳ４７において、上記のＵｐｄａｔｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを、ＨＳＳ ４０がキー導出パラメータ又はＫ＿ｉｗｆを送信するために用いることができる。
【００６９】
次に、本実施の形態に係るＭＴＣ ＵＥ １０及びＭＴＣ−ＩＷＦ ２０の構成例を、図５及び図６を参照して説明する。なお、以降の説明においては、本実施の形態に特有の構成要素のみを記載する。但し、当然のことながら、ＭＴＣ ＵＥ １０及びＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、それぞれ、一般的なＭＴＣ ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦとして機能するための構成要素も含む。
【００７０】
図５に示すように、ＭＴＣ ＵＥ １０は、交渉部１１を含む。交渉部１１は、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０と交渉(ｎｅｇｏｔｉａｔｅ ｗｉｔｈ)して、図２〜図４に示したように、ＭＴＣ ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティ・アソシエーションを確立する。図３に示したように、交渉部１１は、交渉(ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ)のためのメッセージを、ＭＭＥ ３０を介してＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ転送できる。図４のステップＳ３５に示したように、交渉部１１は、キー導出パラメータをコアネットワークへ送信できる。図２のステップＳ１１に示したように、交渉部１１は、アルゴリズムＩＤをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０から受信できる。同ステップＳ１１において、交渉部１１は、キー導出パラメータをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０から更に受信できる。交渉部１１は、図２のステップＳ１２に示したように、ルートキーＫ＿ｉｗｆ及びサブキーを導出でき、ステップＳ１３に示したように、導出したインテグリティ・サブキーを用いて、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０から受信したＩＷＦ ＳＭＣメッセージを検証できる。ステップＳ１４に示したように、検証に成功した際、交渉部１１は、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージをインテグリティ・サブキーで保護し、保護されたＩＷＦ ＳＭＣ ＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。検証に失敗した際、交渉部１１は、ＩＷＦ ＳＭＣ ＲｅｊｅｃｔメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ ２０へ送信する。この交渉部１１は、例えば、ＭＭＥ ３０及びＲＡＮを介してＭＴＣ−ＩＷＦ ２０と通信するトランシーバと、このトランシーバを制御するＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のコントローラと、で構成できる。
【００７１】
図６に示すように、ＭＴＣ−ＩＷＦ ２０は、交渉部２１を含む。交渉部２１は、ＭＴＣ ＵＥ １０と交渉して、図２〜図４に示したように、ＭＴＣ ＵＥ １０とＭＴＣ−ＩＷＦ ２０との間にセキュリティ・アソシエーションを確立する。図３に示したように、交渉部２１は、交渉のためのメッセージを、ＭＭＥ ３０を介してＭＴＣ ＵＥ １０へ転送できる。図２のステップＳ１１に示したように、交渉部２１は、アルゴリズムＩＤをＭＴＣ ＵＥ １０へ送信できる。同ステップＳ１１において、交渉部２１は、キー導出パラメータをＭＴＣ ＵＥ １０へ更に送信できる。交渉部２１は、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージを、インテグリティ・サブキーで保護できる。図２のステップＳ１５に示したように、交渉部２１は、インテグリティ・サブキーを用いて、ＭＴＣ ＵＥ １０から受信したＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを検証できる。この交渉部２１は、例えば、ＭＭＥ ３０及びＲＡＮを介してＭＴＣ ＵＥ １０と通信するトランシーバと、このトランシーバを制御するＣＰＵ等のコントローラと、で構成できる。
【００７２】
上記の説明に基づき、次の通りに、ソリューションが３ＧＰＰ ＴＲ ３３．８６８へ提案されるであろう。
【００７３】
１．ディスカッション
ＭＴＣデバイス・トリガリング(ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ)において、ＳＣＳとＵＥとの間のアプリケーション・セキュリティは、コンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護により、トリガを盗聴又は改ざんから保護することが可能である。
【００７４】
しかしながら、トリガ配信のための通信はモバイルネットワークを介して生じるため、ＳＣＳからの(非承認の)トリガリングがもたらし得るセキュリティ問題を検討する場合、ネットワーク及びこれにアタッチするＵＥへのアタックも検討する必要がある。ＴＲ ３３．８６８、章５．１．２の脅威の欄に記載されるように、アタックは、ＵＥの電力消費、ネットワークへのＤｏｓアタック、ネットワークリソースの浪費、ＮＡＳ過負荷、及びプライバシー問題を引き起こす虞がある。アプリケーション・セキュリティはこれらの問題を解決し得ないので、トランスポート及びネットワークレイヤでのセキュリティを検討すべきである。
【００７５】
ＮＡＳレイヤでの既存システムにおいて、ＭＭＥ及びＵＥはＮＡＳセキュリティを確立可能である。ＭＭＥからＵＥへ転送されるトリガはＮＡＳセキィリティ保護を有するが、ＭＭＥは、ＭＴＣ目的で設計されておらず、以てＳＣＳ又はＳＣＳからのトリガの検証を何ら行わない。ＭＭＥは受信したトリガを転送し、このことは、ＮＡＳセキュリティを不十分なものとする。一方、ＭＴＣ−ＩＷＦ、ＭＭＥ及びＵＥ間でのホップ・バイ・ホップ(ｈｏｐ−ｂｙ−ｈｏｐ)セキュリティは、ＭＭＥが、各トリガ及びレスポンスを受信した際のＭＴＣ−ＩＷＦ及びＵＥへの双方向に関する暗号化／復号化、インテグリティ・チェックを行うことを要求する。ＵＥとＳＣＳとの間の大量の通信は、ＭＭＥ及びＮＡＳレイヤ通信へ過負荷を掛けるであろう。
【００７６】
ＭＴＣ−ＩＷＦは、３ＧＰＰネットワークドメインにおけるエントランス・エレメントとして、ＨＳＳのサポート下で、ＳＣＳ及びその特定ＵＥに対するトリガ要求を承認する。ＭＴＣ−ＩＷＦは、加入者情報(ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を検索し、トリガをＳＣＳからＵＥへ転送する。
【００７７】
しかしながら、インタフェースＴ５上のセキュリティは検討されていない。ＭｉｔＭアタックが、ローミングＵＥのためのインタフェース上で生じ得る。加えて、感染したＭＴＣ−ＩＷＦは、トリガメッセージをリプレイ、廃棄又は改ざんし得る。ＭＭＥ及びＨＳＳに対し相互認証され、且つＭＭＥにより確立されたＮＡＳセキュリティコンテキストを有するＵＥは、ＭＭＥから受信したメッセージを信頼する。よって、ＭＭＥが何ら検証を行わないので、偽造トリガが容易にＵＥへ配信されるであろう。
【００７８】
このため、ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦが、相互認証、メッセージ・インテグリティ、認証、承認、コンフィデンシャリティ保護、リプレイ保護を有する必要がある。ＭＴＣ−ＩＷＦは、トリガ配信のセキュリティを保証し、ＳＣＳがネットワークに対し認証及び承認された場合に証明すべきである。
【００７９】
２．提案
ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦがこれらの間の通信を保護するための新たなキー階層を提案し、如何にキーを導出して両者間で共有するか、キー管理並びにモビリティケースへの拡張も提示する。
【００８０】
ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間の通信は、サブキーを用いたコンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護を有するべきである。
【００８１】
２．１ 新たなキー階層
キー階層は、ルートキー、並びに一対のコンフィデンシャリティ及びインテグリティ保護サブキーから成る。一対のサブキーの使用は、キー管理を行うことを容易にする。サブキーが期限切れとなるか又は露呈した場合、ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦは、キー導出及び割当全体を再び試みることに代えて、自身が保持するルートキーから他の一対のサブキーを単純に導出できる。
【００８２】
Ｋ＿ＩＷＦは、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間のみで共有されるべきルートキーである。このルートキーは、ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦで個別に、一対のサブキーＫ＿ＩＷＦｅ及びＫ＿ＩＷＦｉを導出するために用いられる。Ｋ＿ＩＷＦｅはコンフィデンシャリティ・キーであり、Ｋ＿ＩＷＦｉはインテグリティ・キーである。２つのサブキーは、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間のコントロールプレーン通信を保護するために用いられる。
【００８３】
２．２ ネットワーク及びＵＥ両者でのキー導出
本書においては、同一のルートキーＫ＿ＩＷＦを、ＭＴＣ−ＩＷＦ及びＵＥの両者で独立して導出することを提案する。
【００８４】
ＨＳＳが、インタフェースＳ６ｍ上でＫａｓｍｅをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信し、ＭＴＣ−ＩＷＦが、ＫａｓｍｅからルートキーＫ＿ＩＷＦを導出する。Ｋ＿ＩＷＦは、ＭＴＣ−ＩＷＦに記憶され、サブキー導出に用いられるべきである。
【００８５】
両側での同一キーの導出は、ＵＥ及びＭＴＣ−ＩＷＦが、同一のシード(ｓｅｅｄ)及びパラメータを有し、同一のアルゴリズムを使用することを要求する。キー導出に必要なパラメータ及びアルゴリズム識別子は、ＨＳＳによりＵＥへ指示することが可能である。ＮＡＳ ＳＭＣメカニズム[ＴＳ ３３．４０１]を用いた、ＩＷＦ ＳＭＣ手順を提案する。
【００８６】
ＭＴＣ−ＩＷＦは、ルートキーからサブキーを導出した後、パラメータ及びアルゴリズムを、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージにおいてＵＥへ指示する。メッセージは、インテグリティ・サブキーＫ＿ＩＷＦｉでインテグリティ保護される。
【００８７】
ＮＡＳ ＳＭＣ手順と同様、ＵＥは、ＩＷＦ ＳＭＣ(ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅ ｃｏｍｍａｎｄ)メッセージのインテグリティを検証すべきである。検証に成功した場合、ＵＥは、アップリンクのコンフィデンシャリティ及びインテグリティ・セキュリティ保護を開始すべきである。ＵＥは、自身で導出したインテグリティ・サブキーＫ＿ＩＷＦｉを用いてインテグリティ保護したＩＷＦ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを、ＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する。
【００８８】
ＭＴＣ−ＩＷＦは、Ｋ＿ＩＷＦｉを用いて、ＩＷＦ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに関するインテグリティ保護をチェックすべきである。ＩＷＦ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを受信した後、ＭＴＣ−ＩＷＦでのサブキーを用いたダウンリンク暗号化を開始することが可能である。ＭＴＣ−ＩＷＦでのサブキーを用いたアップリンク復号化は、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージを送信した後に開始することが可能である。
【００８９】
ＵＥにおいてＩＷＦ ＳＭＣの検証に成功しなかった場合、ＵＥは、ＩＷＦ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅ ｒｅｊｅｃｔメッセージで応答すべきである。
【００９０】
ＩＷＦ ＳＭＣ手順は、独立した手順であるか、或いはＮＡＳ ＳＭＣ手順において、完全なメッセージ又は必要なパラメータのみを伴って搬送され得る。
【００９１】
２．３ キー管理
２．３．１ ルートキー導出及び更新
ルートキーＫ＿ＩＷＦ導出のために、ＬＴＥ／ＳＡＥキー導出[ＴＳ ３３．４０１]と同様のＫＤＦ(Ｋｅｙ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ)を用いる。
【００９２】
ルートキーは、新たなＫａｓｍｅが導出され且つＭＴＣ−ＩＷＦへ送信された場合に、更新されるべきである。ＭＭＥ間でのハンドオーバのために、ルートキーを更新する必要は無い。ＭＴＣ−ＩＷＦ間でのハンドオーバのためには、新たなルートキーを導出すべきである。
【００９３】
２．３．２ サブキー導出
サブキーＫ＿ＩＷＦｅ及びＫ＿ＩＷＦｉは、ルートキーが一旦導出された後に、導出されるべきである。サブキー導出もまた、Ｋ＿ＩＷＦを入力キーとして用い、同一のＫＤＦを用いる。[ＴＳ ３３．４０１]に記載されるトランケーション(ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ)手順を、サブキーＫ＿ＩＷＦｅ及びＫ＿ＩＷＦｉを取得するために用いることが可能である。他の入力パラメータとして、カウンタ、カウンタ長が挙げられる。
【００９４】
Ｋ＿ＩＷＦｅは、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間のトラヒックを特定の暗号化アルゴリズムで保護するために用いられるのみのキーである。
【００９５】
Ｋ＿ＩＷＦｉは、ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間のトラヒックを特定のインテグリティ・アルゴリズムで保護するために用いられるのみのキーである。
【００９６】
新たなルートキーが導出された場合、新たなサブキーを、新たなルートキーから導出すべきである。ネットワークは、自身のポリシに応じて何時でも、同一のルートキーから新たなサブキーを導出することを決定できる。
【００９７】
なお、本発明は、上記の実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。
【００９８】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００９９】
(付記１)
ＵＥとＭＴＣ−ＩＷＦとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立するための新たなＩＷＦ ＳＭＣ手順。
【０１００】
(付記２)
ＩＷＦ ＳＭＣのメッセージを搬送するための、ＮＡＳ ＳＭＣの改良。
【０１０１】
(付記３)
ＭＴＣ−ＩＷＦは、(オプションである)キー導出パラメータ、及びアルゴリズムＩＤを、ＩＷＦ ＳＭＣメッセージにおいてＵＥへ送信する。
【０１０２】
(付記４)
ＩＷＦ ＳＭＣメッセージは、インテグリティ・サブキーにより保護される。
【０１０３】
(付記５)
ＵＥは、Ｋ＿ｉｗｆ及びサブキーを導出し、導出したインテグリティ・サブキーで、受信したＩＷＦ ＳＭＣメッセージを検証する。
【０１０４】
(付記６)
ＵＥは、ＩＷＦ ＳＭＣ ＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信し、自身で導出したインテグリティ・サブキーを用いて、メッセージのインテグリティを保護する。
【０１０５】
(付記７)
ＭＴＣ−ＩＷＦは、自身で導出したインテグリティ・サブキーを用いて、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｃｏｍｐｌｅｔｅのインテグリティ検証を行う。
【０１０６】
(付記８)
ＵＥは、検証に失敗した場合、ＩＷＦ ＳＭＣ Ｒｅｊｅｃｔメッセージを送信する。
【０１０７】
(付記９)
ＭＴＣ−ＩＷＦは、ｍｓｇ ｔｙｐｅ＝トリガ及びＵＥ ＩＤをＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔへ挿入して、ＨＳＳに対し、ＳＣＳが特定のＵＥへの通信を開始したことを指示する。
【０１０８】
(付記１０)
ルートキー導出パラメータの提供
１）ＵＥは、ルートキーＫ＿ｉｗｆ導出パラメータを、ＮＡＳメッセージにおいてネットワークへ送信する。
２）ＨＳＳは、Ｋ＿ｉｗｆ導出パラメータを、Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｅメッセージを再利用するか、又はＵｐｄａｔｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎとの新たなメッセージにより、ＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する。
３）ＭＴＣ−ＩＷＦは、Ｋ＿ｉｗｆ導出パラメータを、例えばＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージにおいてＨＳＳへ送信する。
【０１０９】
(付記１１)
ＨＳＳ又はＭＭＥは、ＭＴＣ−ＩＷＦに対し、Ｋ＿ｉｗｆの導出に用いたアルゴリズムＩＤを送信する。
【０１１０】
(付記１２)
ＨＳＳは、キー導出パラメータ及び(オプションである)アルゴリズムＩＤを、ＭＭＥへ送信する。
【０１１１】
(付記２１)
ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）デバイスと、
前記ＭＴＣデバイスと、前記ＭＴＣデバイスと通信可能なサーバとの間でトラヒックを中継するネットワークと、を備え、
前記ネットワークは、前記サーバに対する前記ネットワークへのゲートウェイとして機能する第１のノード、を含み、
前記第１のノードは、前記ＭＴＣデバイスと交渉して、前記ＭＴＣデバイスと自ノードとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立する、
通信システム。
【０１１２】
(付記２２)
前記ネットワークは、コンフィデンシャリティ及びインテグリティが保護された、前記ＭＴＣデバイスとのコネクションを確立可能な第２のノード、をさらに含み、
前記第１のノード及びＭＴＣデバイスは、前記交渉のためのメッセージを、前記第２のノードを介して転送する、
ことを特徴とした付記２１に記載の通信システム。
【０１１３】
(付記２３)
前記ＭＴＣデバイスは、コンフィデンシャル及びインテグリティが保護可能な前記ネットワークに対して、前記ネットワークがルートキーを導出するためのパラメータを送信し、
前記ルートキーは、少なくとも、前記ＭＴＣデバイスと前記第１のノードとの間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキー、を導出するために用いられる、
ことを特徴とした付記２２に記載の通信システム。
【０１１４】
(付記２４)
前記第１のノードは、アルゴリズム識別子を、前記ＭＴＣデバイスへ送信し、
前記アルゴリズム識別子は、前記ＭＴＣデバイスに対して、ルートキーを導出するためのアルゴリズムの一つを選択するよう指示し、
前記ルートキーは、少なくとも、前記ＭＴＣデバイスと前記第１のノードとの間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキー、を導出するために用いられる、
ことを特徴とした付記２１又は２２に記載の通信システム。
【０１１５】
(付記２５)
前記第１のノードは、前記ＭＴＣデバイスに対し、前記ＭＴＣデバイスが前記ルートキーを導出するためのパラメータを、さらに送信する、
ことを特徴とした付記２４に記載の通信システム。
【０１１６】
(付記２６)
前記第１のノードは、前記メッセージを前記サブキーで保護する、
ことを特徴とした付記２４又は２５に記載の通信システム。
【０１１７】
(付記２７)
前記ＭＴＣデバイスは、前記ルートキー及びサブキーを導出し、前記メッセージを前記導出したサブキーで検証する、
ことを特徴とした付記２６に記載の通信システム。
【０１１８】
(付記２８)
前記検証に成功した際、前記ＭＴＣデバイスは、前記成功を示す応答メッセージを前記第１のノードへ送信し、
前記応答メッセージの送信に際して、前記ＭＴＣデバイスは、前記応答メッセージを前記導出したサブキーで保護する、
ことを特徴とした付記２７に記載の通信システム。
【０１１９】
(付記２９)
前記第１のノードは、前記応答メッセージを前記サブキーで検証する、
ことを特徴とした付記２８に記載の通信システム。
【０１２０】
(付記３０)
前記検証に失敗した際、前記ＭＴＣデバイスは、前記失敗を示す応答メッセージを前記第１のノードへ送信する、
ことを特徴とした付記２７〜２９のいずれか一つに記載の通信システム。
【０１２１】
(付記３１)
ＭＴＣデバイスと、前記ＭＴＣデバイスと通信可能なサーバとの間でトラヒックを中継するネットワークに含まれ、前記サーバに対する前記ネットワークへのゲートウェイとして機能するノードであって、
前記ＭＴＣデバイスと交渉して、前記ＭＴＣデバイスと自ノードとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立する交渉手段、
を備えたノード。
【０１２２】
(付記３２)
前記交渉手段は、前記交渉のためのメッセージを、他のノードを介して前記ＭＴＣデバイスへ転送し、
前記他のノードは、前記ネットワークに含まれ、コンフィデンシャリティ及びインテグリティが保護された、前記ＭＴＣデバイスとのコネクションを確立可能である、
ことを特徴とした付記３１に記載のノード。
【０１２３】
(付記３３)
前記交渉手段は、アルゴリズム識別子を、前記ＭＴＣデバイスへ送信し、
前記アルゴリズム識別子は、前記ＭＴＣデバイスに対して、ルートキーを導出するためのアルゴリズムの一つを選択するよう指示し、
前記ルートキーは、少なくとも、前記ＭＴＣデバイスと自ノードとの間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキー、を導出するために用いられる、
ことを特徴とした付記３１又は３２に記載のノード。
【０１２４】
(付記３４)
前記交渉手段は、前記ＭＴＣデバイスが前記ルートキーを導出するためのパラメータを、前記ＭＴＣデバイスへさらに送信する、
ことを特徴とした付記３３に記載のノード。
【０１２５】
(付記３５)
前記交渉手段は、前記メッセージを前記サブキーで保護する、
ことを特徴とした付記３３又は３４に記載のノード。
【０１２６】
(付記３６)
前記ＭＴＣデバイスは、
前記ルートキー及びサブキーを導出し、
前記メッセージを前記導出したサブキーで検証し、
前記検証に成功した際、前記成功を示す応答メッセージを自ノードへ送信し、
前記応答メッセージは、前記導出したサブキーで保護され、
前記導出手段は、前記応答メッセージを前記サブキーで検証する、
ことを特徴とした付記３５に記載のノード。
【０１２７】
(付記３７)
ＭＴＣ−ＩＷＦ（ＭＴＣ Ｉｎｔｅｒ−Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である、
ことを特徴とした付記３１〜３６のいずれか一つに記載のノード。
【０１２８】
(付記３８)
自ＭＴＣデバイスとサーバとの間でトラヒックを中継するネットワークを介して、前記サーバと通信するＭＴＣデバイスであって、
第１のノードと交渉して、自ＭＴＣデバイスと前記ノードとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立する交渉手段、を備え、
前記第１のノードは、前記ネットワークに含まれ、前記サーバに対する前記ネットワークへのゲートウェイとして機能する、
ＭＴＣデバイス。
【０１２９】
(付記３９)
前記交渉手段は、前記交渉のためのメッセージを、第２のノードを介して前記第１のノードへ転送し、
前記第２のノードは、前記ネットワークに含まれ、コンフィデンシャリティ及びインテグリティが保護された、自ＭＴＣデバイスとのコネクションを確立可能である、
ことを特徴とした付記３８に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３０】
(付記４０)
前記交渉手段は、コンフィデンシャル及びインテグリティが保護可能な前記ネットワークに対して、前記ネットワークがルートキーを導出するためのパラメータを送信し、
前記ルートキーは、少なくとも、自ＭＴＣデバイスと前記第１のノードとの間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキー、を導出するために用いられる、
ことを特徴とした付記３９に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３１】
(付記４１)
前記交渉手段は、前記第１のノードからアルゴリズム識別子を受信し、
前記アルゴリズム識別子は、自ＭＴＣデバイスに対して、ルートキーを導出するためのアルゴリズムの一つを選択するよう指示し、
前記ルートキーは、少なくとも、自ＭＴＣデバイスと前記第１のノードとの間で転送されるメッセージのインテグリティをチェックするためのサブキー、を導出するために用いられる、
ことを特徴とした付記３８又は３９に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３２】
(付記４２)
前記交渉手段は、前記第１のノードから、自ＭＴＣデバイスが前記ルートキーを導出するためのパラメータを、さらに受信する、
ことを特徴とした付記４１に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３３】
(付記４３)
前記第１のノードは、前記メッセージを前記サブキーで保護し、
前記交渉手段は、前記ルートキー及びサブキーを導出し、前記メッセージを前記導出したサブキーで検証する、
ことを特徴とした付記４１又は４２に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３４】
(付記４４)
前記検証に成功した際、前記交渉手段は、
前記導出したサブキーで、前記成功を示す応答メッセージを保護し、
前記応答メッセージを前記第１のノードへ送信する、
ことを特徴とした付記４３に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３５】
(付記４５)
前記検証に失敗した際、前記交渉手段は、前記失敗を示す応答メッセージを、前記第１のノードへ送信する、
ことを特徴とした付記４３又は４４に記載のＭＴＣデバイス。
【０１３６】
(付記４６)
ＭＴＣデバイスと、前記ＭＴＣデバイスと通信可能なサーバとの間でトラヒックを中継するネットワークに含まれ、前記サーバに対する前記ネットワークへのゲートウェイとして機能するノードの動作を制御する方法であって、
前記ＭＴＣデバイスと交渉して、前記ＭＴＣデバイスと自ノードとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立する、
ことを含む方法。
【０１３７】
(付記４７)
自ＭＴＣデバイスとサーバとの間でトラヒックを中継するネットワークを介して、前記サーバと通信するＭＴＣデバイスの動作を制御する方法であって、
第１のノードと交渉して、自ＭＴＣデバイスと前記ノードとの間にセキュリティ・アソシエーションを確立する、ことを含み、
前記第１のノードは、前記ネットワークに含まれ、前記サーバに対する前記ネットワークへのゲートウェイとして機能する、
方法。
【０１３８】
この出願は、２０１３年１月１０日に出願された日本出願特願２０１３−００２９８１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  ＭＴＣ ＵＥ
１１, ２１  交渉部
２０  ＭＴＣ−ＩＷＦ
３０  ＭＭＥ／ＳＧＳＮ
４０  ＨＳＳ
５０  ＳＣＳ
【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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【国際調査報告】
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