ES2316993T3 - Procedimiento y sistema para proteger la informacion intercambiada durante una comunicacion entre usuarios. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para permitir que al menos un usuario (RU1, RU2, ..., RUn) receptor acceda a un elemento de información protegido enviado por un usuario (SU) emisor a través de una red de comunicaciones, donde la posibilidad de acceder a dicho elemento de información protegido depende de la disponibilidad de dicho al menos un usuario (RU 1, RU2, ..., RUn) receptor de datos (Ksess, Cert) sensibles, enviados por dicho usuario (SU) emisor en forma cifrada, caracterizado por el hecho de que dicha forma cifrada se obtiene a partir de un primer mecanismo de cifrado/descifrado y por el hecho de que el procedimiento comprende las etapas de: - dotar a dicho al menos un usuario (RU1, RU2, ..., RUn) receptor de un módulo SIM que almacene una segunda funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado; y - descifrar dichos datos (K sess, C ert) sensibles en dicho al menos un usuario (RU 1, RU 2, ..., RU n) receptor utilizando dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado.
Description
Procedimiento y sistema para proteger la
información intercambiada durante una comunicación entre
usuarios.
La presente invención se refiere en general a
técnicas para implementar seguridad en sistemas de comunicaciones.
Más en particular, la presente invención se refiere a un
procedimiento y a un sistema para proteger la información
intercambiada durante la comunicación entre usuarios.
La criptografía es considerada actualmente como
una de las herramientas básicas para poder crear sistemas de
comunicaciones seguros. Normalmente, para proteger la comunicación
entre usuarios se usan algoritmos criptográficos simétricos.
Además, existen protocolos de comunicaciones
(por ejemplo SSL/TLS, Ipsec, SSH) que usan tanto algoritmos
criptográficos simétricos como algoritmos criptográficos
asimétricos para proteger la comunicación entre usuarios. En
particular, los algoritmos de cifrado asimétrico se usan para
proteger un dato secreto o clave que se usará posteriormente para
cifrar la comunicación mediante un algoritmo simétrico.
En el documento US 2002/0007453 se describe un
sistema seguro de transmisión de correo que proporciona protección
contra los virus, un seguimiento de los documentos, protección
contra las falsificaciones, autenticación a través de firmas
digitales, además de medios de cifrado seguros y verificación de la
fecha y hora de los mensajes de correo electrónico. El sistema
cifra un mensaje enviado a una estación de usuario y proporciona
autenticación digital y esquemas de cifrado confidenciales antes
del envío del mensaje de correo seguro al sistema de correo seguro
a través de una red de comunicaciones. El sistema de correo seguro
desempaqueta la transmisión segura, verifica el contenido,
proporciona una marca con la fecha y hora y comprueba la presencia
de posibles virus antes de cifrar de nuevo y retransmitir el
mensaje original. La transmisión puede registrarse y almacenarse
para una verificación posterior.
Además, el documento WO 02/093967 describe un
procedimiento para autenticar un cliente en un sistema de
comunicaciones en el que un cliente puede autenticarse
transmitiendo o enviando la autenticación del abonado de la red de
telecomunicaciones al cliente desde un dispositivo a través de un
enlace inalámbrico. Por ejemplo, un teléfono GSM puede autenticar
un libro electrónico para un servicio de provisión de contenidos de
Internet. El servicio verifica la autenticación usando el centro de
autenticación del operador de red GSM del abonado para generar un
autenticador y el cliente genera de manera correspondiente una copia
local del autenticador usando un SIM GSM sobre el enlace local
inalámbrico. La autenticación se determina entonces comprobando que
estos autenticadores coincidan y a partir de ese momento el
autenticador podrá usarse como una clave de sesión para cifrar datos
del servicio. El servicio puede ser cualquier servicio de acceso
personal o, de lo contrario, cualquier servicio de acceso limitado.
Tales servicios incluyen comunicación por voz (por ejemplo, voz
sobre IP), mensajes de correo electrónico, mensajería instantánea,
comercio electrónico.
Además, el documento US 6.510.515 describe
técnicas y sistemas para controlar el acceso a información emitida
a través de recursos punto a multipunto en sistemas de
radiocomunicación. Estas técnicas pueden usarse para proporcionar
acceso controlado a servicios de radiodifusión de información, por
ejemplo, servicios de cotización de acciones, servicios de
información deportiva, etc., servicios de radiodifusión que pueden
proporcionarse junto con servicios de radiocomunicación celular más
convencionales, por ejemplo, llamadas de voz. Según una realización
de la invención, la información transmitida en canales de
radiodifusión puede cifrarse. Después, los abonados recibirán
periódicamente claves que pueden usarse para descifrar la
información emitida.
Por tanto, el objeto de la invención es
proporcionar una disposición que implemente un procedimiento seguro
y de bajo coste para distribuir datos sensibles usados para proteger
cualquier información intercambiada durante la comunicación entre
usuarios y, en cualquier caso, entre usuarios que usen terminales
tales como ordenadores portátiles ligeros (notebooks),
ordenadores portátiles, ordenadores personales, ordenadores de
bolsillo, PDA, teléfonos inteligentes, etc., conectados a una red.
La información intercambiada pueden comprender datos que incluyen,
por ejemplo, mensajes de correo electrónico, SMS (servicio de
mensajes cortos, Short Message Service), MMS (servicio de
mensajería multimedia, Multimedia Messaging Service), IM
(mensajería instantánea, Instant Messaging), etc.
Más específicamente, el objeto de la invención
es proporcionar un procedimiento para cifrar/descifrar de una
manera segura datos sensibles que se usan para proteger cualquier
información intercambiada entre usuarios sin usar mecanismos de
alto coste para calcular la clave usada en dicho procedimiento de
cifrado/descifrado. En particular, la presente invención utiliza
una red segura (por ejemplo, la red GSM/UMTS) y un componente
seguro de tal red (por ejemplo, el módulo SIM) para generar dicha
clave usada en dicho procedimiento de cifrado/descifrado.
Según un aspecto de la presente invención, tal
objeto se consigue mediante un procedimiento que permite que al
menos un usuario receptor acceda a un elemento de información
protegido enviado por un usuario emisor a través de una red de
comunicaciones, donde la posibilidad de acceder a dicho elemento de
información protegido depende de la disponibilidad de dicho al
menos un usuario receptor de datos sensibles, enviados por dicho
usuario emisor en forma cifrada, dicha forma cifrada obteniéndose a
partir de un primer mecanismo de cifrado/descifrado, comprendiendo
el procedimiento las etapas de:
- -
- dotar a dicho al menos un usuario receptor de un módulo SIM que almacene una segunda funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado; y
- -
- descifrar dichos datos sensibles en dicho al menos un usuario receptor utilizando de dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado.
Según otro aspecto de la presente invención, tal
objeto se consigue mediante un procedimiento para transmitir un
elemento de información protegido desde un usuario (SU) emisor hasta
al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor a
través de una red de comunicaciones, donde la posibilidad de acceder
a dicho elemento de información protegido depende de disponibilidad
de dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n})
receptor de datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles, enviados por
dicho usuario (SU) emisor en forma cifrada, pudiendo descifrarse
dicha forma cifrada por dicho al menos usuario (RU_{1}, RU_{2},
..., RU_{n}) receptor mediante un mecanismo de cifrado/descifrado
SIM almacenado en un módulo SIM asociado a dicho al menos un usuario
(RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor, comprendiendo el
procedimiento las etapas de:
- -
- cifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles en dicha forma cifrada mediante una funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho mecanismo de cifrado/descifrado SIM.
Según un aspecto adicional de la presente
invención, tal objeto se consigue mediante un sistema que comprende
un terminal emisor y al menos un terminal receptor, pudiendo
conectarse dichos terminales a una red de comunicaciones para
transmitir un elemento de información desde dicho terminal emisor
hasta dicho al menos un terminal receptor, estando conectado dicho
terminal emisor, mediante un canal seguro, a una unidad adaptada
para cifrar datos sensibles usando un primer mecanismo de
cifrado/descifrado, usándose dichos datos sensibles para proteger
dicho elemento de información, y pudiendo interactuar dicho al menos
un terminal receptor con un módulo SIM que almacena una segunda
funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho
primer mecanismo de cifrado/descifrado, para descifrar dichos datos
sensibles.
Según aspectos adicionales de la presente
invención, tal objeto se consigue mediante una red de comunicaciones
asociada y un producto de programa informático que puede cargarse
en la memoria de al menos un ordenador y que comprende partes de
código software para realizar las etapas del procedimiento de la
invención cuando el producto se ejecuta en un ordenador. Tal y como
se utiliza aquí, la referencia a tal producto de programa
informático pretende ser equivalente a la referencia a un medio
legible por ordenador que contiene instrucciones para controlar un
sistema informático para coordinar el funcionamiento del
procedimiento de la invención. Evidentemente, la referencia a "al
menos un ordenador" pretende resaltar la posibilidad de que el
sistema de la invención pueda implementarse de una manera
distribuida/modular.
Aspectos preferidos adicionales de la presente
invención se describen en las reivindicaciones dependientes y en la
siguiente descripción.
En el resto de la presente descripción y en las
reivindicaciones se definirá como módulo SIM una tarjeta SIM
utilizada comúnmente en una red GSM o una tarjeta USIM utilizada
comúnmente en una red UMTS, o una tarjeta similar utilizada en una
red inalámbrica diferente y dotada de características de
autenticación o identificación basadas en el cifrado, por ejemplo,
basadas en un mecanismo de desafío y respuesta.
Específicamente, en la disposición aquí
descrita, un servidor que puede interconectarse con la red GSM/UMTS
dota, mediante un canal seguro, a un usuario emisor autenticado
anteriormente de datos sensibles (que en la disposición descrita
posteriormente adoptan la forma de parámetros criptográficos que
comprenden una clave de sesión y un certificado digital asociado)
cifrados con una clave de cifrado que puede generarse a través del
SIM de cada usuario receptor.
Los datos sensibles se usan para proteger de
manera eficaz cualquier información intercambiada entre las partes.
Como consecuencia, sólo los usuarios receptores, utilizando su
propio SIM, podrán obtener la clave de cifrado y por tanto
descifrar los datos sensibles cifrados y acceder a la información
protegida. En una realización preferida de la invención, la
autenticación del usuario emisor se realiza utilizando su propio
SIM. Este requiere la validez del SIM asociado con el usuario
emisor y del de los usuarios receptores.
A continuación se describirá la invención, sólo
a modo de ejemplo, haciendo referencia a las figuras adjuntas de los
dibujos, en las que:
- las figuras 1 y 2 son diagramas de bloques a
modo de ejemplo de la arquitectura de un sistema como el aquí
descrito;
- las figuras 3, 4, y 5 son gráficos a modo de
ejemplo del posible funcionamiento de un sistema según la
disposición aquí descrita; y
- la figura 6 es un diagrama de bloques
funcional que representa el tratamiento de la información en la
disposición aquí descrita.
La presente descripción se refiere, solamente a
modo de ejemplo, a una posible realización de la disposición aquí
descrita basándose en una red GSM y en una infraestructura SIM
asociada. Los expertos en la materia apreciarán rápidamente que la
disposición aquí descrita puede adaptarse para funcionar en el marco
de, por ejemplo, una red UMTS haciendo uso de la infraestructura
USIM asociada. Lo mismo puede aplicarse a cualquier otro marco de
red soportado mediante una infraestructura de identidad de abonado
basada en cifrado según el esquema de
desafío-respuesta y en tarjetas o tokens dotados de
características de autenticación o identificación basadas en
cifrado o, de otro modo, muy similares a la infraestructura SIM. En
general, tales marcos de red se basan en un mecanismo de
cifrado/descifrado que está almacenado y/o que se ejecuta en un
módulo, tal como una tarjeta o token, asociado a usuarios de red, y
en un mecanismo de cifrado/descifrado de idéntica funcionalidad
almacenado y/o que se ejecuta en la infraestructura de red, estando
asociado el módulo al usuario y la infraestructura de red incluyendo
posiblemente uno o más datos secretos compartidos, tal como una
clave de cifrado.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"SIM" pretende por lo tanto abarcar todas las infraestructuras
alternativas basadas en los mismos principios de funcionamiento.
Específicamente, una tarjeta SIM o una tarjeta USIM se usa
normalmente en redes móviles, tales como en una red GSM o UMTS,
respectivamente, para controlar y proteger el acceso del usuario a
los recursos de la red. Con el fin de obtener acceso a una red
móvil, un usuario debe estar autenticado. En una red GSM/UMTS, esta
autenticación está implementada como un mecanismo de
desafío-respuesta clásico. La red envía un valor
aleatorio, denominado RAND, al teléfono móvil del usuario que, a su
vez, reenvía el valor al SIM. El SIM, que contiene una clave
secreta única, denominada Ki, cifra este RAND con un algoritmo
denominado A3, que depende del operador móvil, con el fin de generar
una respuesta SRES de autenticación. Esta respuesta SRES de
autenticación se devuelve a la red la cual, conociendo la clave Ki
del SIM, realiza el mismo cálculo y comprueba su SRES con la
suministrada por el usuario. Si los dos valores coinciden, se
concede acceso al usuario; de lo contrario, se denegará la solicitud
de acceso. En el primer caso, el SIM y la red también cifrarán el
valor RAND con otro algoritmo, denominado A8, que depende del
operador móvil, y con la clave Ki para generar una clave de sesión
denominada Kc. Esta clave se enviará al teléfono móvil mediante el
SIM con el fin de proteger el enlace de radio entre el teléfono
móvil y la estación transceptora de red móvil.
Además, la presente descripción se refiere,
solamente a modo de ejemplo, a una posible realización en la que la
información intercambiada entre usuarios comprende mensajes de
correo electrónico enviados por un usuario emisor a uno o más
usuarios receptores. Los expertos en la materia apreciarán
rápidamente que la disposición aquí descrita puede extenderse a
cualquier información intercambiada que comprenda datos tales como,
por ejemplo, SMS (servicio de mensajes cortos), MMS (servicio de
mensajería multimedia), IM (mensajería instantánea), etc.
Tal como se muestra en la figura 1, la
disposición aquí descrita comprende los siguientes elementos:
- \quad
- Usuario (SU) emisor: tal y como se indicó anteriormente, éste es el usuario que necesita enviar un mensaje de correo electrónico protegido. Tiene asignado un SIM a través de un operador de red y puede enviar tal mensaje de correo electrónico protegido a través de su terminal ("terminal emisor ST"), tal como por ejemplo un ordenador portátil ligero (notebook), un ordenador portátil, un ordenador personal, un ordenador de bolsillo, un PDA, un teléfono inteligente, y similares.
- \quad
- Usuarios (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptores: tal y como se indicó anteriormente, éstos son los usuarios que reciben el mensaje de correo electrónico protegido. Cada usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor es el propietario de un SIM y puede recibir tal mensaje de correo electrónico protegido a través de un terminal RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n} receptor respectivo tal como por ejemplo un ordenador portátil ligero, un ordenador portátil, un ordenador personal, un ordenador de bolsillo, una PDA, un teléfono inteligente, y similares.
Tal como se muestra en la figura 2, el terminal
ST emisor y los terminales RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}
receptores (todos estos terminales están representados en la figura
2 como un único bloque denominado TU) pueden conectarse a los SIM
respectivos a través de diversas tecnologías, tal como, a modo de
ejemplo no limitativo:
- -
- un lector 10 PCSC estándar;
- -
- un teléfono móvil a través de un canal 20 de Bluetooth (usado como un lector SIM inalámbrico);
- -
- un teléfono móvil a través de un canal 30 IrDA; o
- -
- un teléfono 40 móvil a través de un cable conectado a un puerto serie/paralelo/USB/Firewire (utilizado como un lector SIM cableado).
La evolución tecnológica proporcionará con toda
seguridad nuevos dispositivos y protocolos para interconectar un SIM
con un sistema informático. La presente invención abarca el posible
uso de tales nuevos dispositivos y protocolos.
Función (IWF) de interfuncionamiento
(Inter-Working Function): tal y como se
utiliza aquí, es un servidor que está normalmente bajo el control
del operador de red (por ejemplo, un operador de red móvil) que dota
al usuario SU emisor, autenticado anteriormente y mediante un canal
seguro, de datos sensibles usados para proteger los mensajes de
correo electrónico que van a enviarse. Además, la función IWF de
interfuncionamiento dota al usuario SU emisor de datos de
activación usados para activar el mecanismo de cifrado almacenado en
los SIM de los usuarios RU_{1},
RU_{2}, ..., RU_{n} receptores.
RU_{2}, ..., RU_{n} receptores.
En particular, un servidor de este tipo está
preparado para interactuar con la red respectiva (por ejemplo una
red GSM o una red UMTS) y específicamente con un denominado AuC
(centro de autenticación, Authentication Centre), para
solicitar a dicho centro AuC de autenticación, con relación a cada
identificador SIM asociado a un usuario receptor respectivo, un
grupo de autenticación de tres valores <RAND, SRES y Kc>. La
función IWF de interfuncionamiento usa tales grupos de
autenticación de tres valores <RAND, SRES y Kc> ya sea para
calcular una clave de cifrado usada para cifrar dichos datos
sensibles o para obtener tales datos de activación.
El terminal ST emisor y la función IWF de
interfuncionamiento están conectados a través de tecnologías y
protocolos de red. Pueden usarse soluciones estándar o soluciones
propietarias para este fin. La siguiente descripción se referirá,
solamente a modo de ejemplo, a tecnologías y protocolos estándar
definidos por el IETF (Grupo de Tareas sobre Ingeniería de
Internet, Internet Engineering Task Force), la entidad
internacional principal para la normalización de protocolos usados
en redes IP.
El usuario SU emisor y los usuarios RU_{1},
RU_{2}, ..., RU_{n} receptores están conectados a través de
sistemas/aparatos de correo electrónico estándar. Esto significa que
la presente invención no requiere ninguna modificación de los
sistemas de correo electrónico usados en la actualidad.
Como alternativa, el usuario emisor y el usuario
receptor pueden conectarse utilizando otros medios incluyendo una
red (cableada, inalámbrica o de otro tipo) diferente a la red
asociada con el SIM del usuario emisor y/o del usuario receptor.
Las etapas realizadas por los terminales de
usuario implicados en la disposición aquí descrita pueden
implementarse mediante módulos de procesamiento instalados en
dichos terminales de usuario. Estos módulos de procesamiento no
necesitan estar instalados necesariamente en los terminales. Pueden
descargarse fácilmente en línea (on-line)
desde un sitio web al que los usuarios SU, RU_{1}, RU_{2}, ...,
RU_{n} puedan conectarse. Para este fin pueden usarse diversas
tecnologías tales como Java y ActiveX. Estas tecnologías permiten
incluir código objeto ejecutable en una página web mediante las
TAG. Un navegador de internet adaptado para soportar tales
tecnologías, tal como Internet Explorer, Netscape Navigator u
Opera, está preparado, después de haber detectado la presencia de
un applet de Java o de ActiveX, para descargar localmente el código
correspondiente y ejecutar el mismo. Ambas tecnologías permiten
definir políticas de seguridad durante la descarga del código
ejecutable. Específicamente, existe la posibilidad de configurar el
navegador de internet de tal manera que sólo se descarguen applets
de Java y de ActiveX que lleven una firma digital. Esto es
fundamentalmente para reducir el riesgo de descargar el denominado
"maleware", es decir, software programado con la sola finalidad
de revelar los datos del usuario o de acceder de manera no
autorizada a los terminales de usuario ST, RT_{1}, RT_{2}, ...,
RT_{n}. Pueden adoptarse otras soluciones para la misma
finalidad, tal como descargar un código ejecutable a través de
protocolos de red como FTP, TFTP, HTTP. Como alternativa, el código
requerido puede preinstalarse a través de otros medios tales como
un CD, un disquete, un token USB y similares. Por supuesto, puede
ser preferible la descarga en línea en lo que respecta a garantizar
a una mayor gama de dispositivos.
Además, cada módulo de procesamiento puede
sustituirse usando un módulo complementario
(plug-in) adecuado integrado en el cliente
software de correo electrónico de los usuarios (por ejemplo, una
función complementaria (add-in) para
Outlook, un módulo complementario (plug-in)
para Netscape Messenger, etc.).
A continuación se considerarán tres
procedimientos básicos, concretamente:
- -
- solicitud y provisión de claves criptográficas;
- -
- cifrado y envío de un mensaje de correo electrónico;
- -
- descifrado de un mensaje de correo electrónico cifrado.
El procedimiento de solicitud y de provisión de
claves criptográficas se inicia por el usuario SU emisor cuando
éste desea enviar un mensaje de correo electrónico protegido a uno o
más usuarios RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptores.
Específicamente, este proceso implica que la
función IWF de interfuncionamiento genere (de una manera aleatoria,
por ejemplo) una clave de sesión usada para cifrar el mensaje de
correo electrónico. Tal clave de sesión se cifra después junto con
un certificado digital asociado con una clave de cifrado basada en
claves criptográficas asociadas con el SIM de cada usuario
RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptor. Como consecuencia, sólo
los usuarios RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptores
efectivos, utilizando su propio SIM, podrán recalcular esta clave
de cifrado obteniendo de ese modo la clave de sesión y su
certificado digital asociado. En este punto, el certificado digital
se usa para verificar la integridad de la clave de sesión mientras
que la clave de sesión se usa para descifrar el mensaje de correo
electrónico cifrado.
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Tal como se muestra en la figura 3, el
procedimiento de solicitud y de provisión de claves criptográficas
implica las siguientes etapas, realizadas por el módulo de
procesamiento instalado en el terminal ST emisor:
- -
- establecer un canal de comunicación seguro entre el terminal ST emisor y la función IWF de interfuncionamiento (etapa 100). Con este fin, pueden usarse varias soluciones técnicas diferentes tales como, pero no limitadas a:
- -
- nivel de conectores de seguridad/Seguridad de la capa de transporte (SSL/TLS, Secure Socket Layer/Transport Layer Security); véase, por ejemplo, el documento "SSLv3 Protocol Specification" (\underbar{http://www.netscape.com/eng/ssl3/}) de Netscape Corporation y el documento RFC2246 "TLS Version 1.0", enero de 1999, del Grupo de Tareas sobre Ingeniería de Internet (IETF) (el texto puede descargase, a fecha de presentación de la presente memoria descriptiva, del sitio de Internet \underbar{http://www.ietf.org/rfc/rfc2246.txt?number=2246});
- -
- Ipsec; véase, por ejemplo, el documento "IP Security Protocol (ipsec)" del Grupo de Tareas sobre Ingeniería de Internet (IETF) (el texto puede descargarse, a fecha de presentación de la presente memoria descriptiva, del sitio de Internet \underbar{http://www.ietf.org/html.charters/ipsec-charter.html});
- -
- Reenvío mediante Secure Shell (SSH); véase, por ejemplo, el documento "Secure Shell (secsh)" del Grupo de Tareas sobre Ingeniería de Internet (IETF) (el texto puede descargarse, a fecha de presentación de la presente memoria descriptiva, desde el sitio de Internet \underbar{http://www.ietf.org/html.charters/} \underbar{secsh-charter.html}).
- -
- llevar a cabo la autenticación de la función IWF de interfuncionamiento para el terminal ST emisor (en una etapa 110). Para este fin se ha usado un certificado digital X.509. Sin embargo, pueden usarse otras soluciones técnicas tales como, pero no limitadas a:
- -
- clave compartida previamente;
- -
- contraseña de un solo uso;
- -
- llevar a cabo la autenticación del terminal ST emisor para la función IWF de interfuncionamiento (también en la etapa 110). En una realización preferida de la disposición aquí descrita, esta autenticación puede realizarse a través del SIM del usuario SU emisor, recurriendo por tanto al mecanismo de autenticación GSM. Sin embargo, puede usarse cualquier otro procedimiento de autenticación, tal como por ejemplo:
- -
- certificado digital;
- -
- clave compartida previamente;
- -
- contraseña de un solo uso;
- -
- nombre de usuario-contraseña;
- -
- enviar a la función IWF de interfuncionamiento una lista de identificadores, cada uno asociado con un usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptor para los que se requieren claves criptográficas (etapa 120). Una lista no limitativa de identificadores de usuarios receptores, designados como ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn} y adaptados para su uso en la disposición aquí descrita, puede incluir:
- -
- MSISDN (número ISDN del abonado móvil, Mobile Subscriber ISDN Number);
- -
- dirección de correo electrónico;
- -
- IMSI (identidad internacional de estación móvil, International Mobile Station Identity, en la actualidad identidad internacional del abonado móvil, International Mobile Subscriber Identity).
En este punto, para cada identificador
ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn} de usuario receptor, la
función IWF de interfuncionamiento realiza las siguientes
operaciones:
- -
- establecer la asociación entre cada identificador ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn} de usuario receptor y el identificador del SIM asociado con el usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptor respectivo. Esta operación no es necesaria si el identificador de usuario receptor se corresponde con el identificador SIM. Puede recurrirse a varios elementos con el fin de que actúen como el identificador SIM. Algunos ejemplos son el IMSI, el MSISDN (número ISDN del abonado móvil), el número de serie SIM, etc. En lo sucesivo se asumirá que se usa el identificador IMSI;
\global\parskip1.000000\baselineskip
- -
- establecer una conexión con la red GSM para solicitar al centro AuC de autenticación al menos dos grupos de autenticación de tres valores <RAND_{1}, SRES_{1}, Kc_{1}> y <RAND_{2}, SRES_{2}, Kc_{2}> para cada SIM asociado con un identificador ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{Run} de usuario receptor (etapa 130);
- -
- recibir al menos dos grupos de autenticación GSM de tres valores <RAND_{1}, SRES_{1}, Kc_{1}> y <RAND_{2}, SRES_{2}, Kc_{2}> desde el centro AuC de autenticación (etapa 140);
- -
- generar un mensaje de respuesta (etapa 150) al terminal ST emisor que, para el j-ésimo usuario RU_{j} receptor, pueda representarse como (véase la figura 6):
- donde:
- -
- RAND_{1,j}, RAND_{2,j} son dos valores aleatorios, por ejemplo dos valores aleatorios de 128 bits, que representa cada uno un desafío de autenticación GSM proporcionado por el centro AuC de autenticación cuando se requiere un grupo de autenticación GSM de tres valores;
- -
- K_{j} es una clave de cifrado, por ejemplo de 128 bits, calculada por la función IWF de interfuncionamiento. Específicamente, la función IWF de interfuncionamiento calcula la clave K_{j} de cifrado aplicando una función hash h a la concatenación de las dos claves Kc_{1,j} y Kc_{2,j} de sesión GSM asociadas con la clave ki secreta del SIM del j-ésimo usuario RU_{j} receptor. En suma: K_{j} = hash (Kc_{1,j}||Kc_{2,j}). Puede encontrarse información general referente a la aplicación de una función hash en "Handbook of Applied Cryptograpy", de A.J. Menezes, P.C. van Oorschot. S.A. Vanstone ,CRC Press, ISBN: 0-8493-8523-7, octubre de 1996,.
- \quad
- Pueden usarse diferentes funciones para tal finalidad tales como (haciendo referencia a una lista no limitativa), una función SHA-1 o una función MD5.
- \quad
- De manera más general, la clave K_{j} de cifrado puede calcularse usando n grupos de autenticación GSM de tres valores. Por lo tanto, en este caso K_{j} = f (Kc_{1,j}, Kc_{2,j}, ..., Kc_{n,j}, SRES_{1,j}, SRES_{2,j}, ..., SRES_{n,j});
- -
- K_{sess}: este término representa la clave de sesión usada para cifrar el mensaje de correo electrónico que se enviará al j-ésimo usuario RU_{j} receptor. Tal clave de sesión se genera de manera aleatoria mediante la función IWF de interfuncionamiento en una etapa 160;
- -
- C_{ert}: este término representa un tipo de certificado digital simétrico de la clave K_{sess} de sesión (análogo a los certificados digitales asimétricos del tipo X.509 u OpenPGP). Este certificado C_{ert} digital puede codificar cualquier información relacionada con la utilización de la clave K_{sess} de sesión. Para este fin, una lista no limitativa puede incluir la siguiente información:
- -
- validez temporal de la clave K_{sess} de sesión (por ejemplo, desde un tiempo inicial t_{1} hasta un tiempo final t_{2}).
- -
- servicio accesible a través de la sesión K_{sess} (por ejemplo, en la disposición aquí descrita, el servicio de correo electrónico);
- -
- entidad que requiere la clave K_{sess} de sesión. En la disposición aquí descrita, tal entidad se corresponde con el identificador IDsu de usuario emisor;
- -
- ID_{RUj}: este término representa el j-ésimo identificador de usuario receptor;
- -
- E_{Kj}: este término representa un algoritmo simétrico E de un tipo conocido que usa la clave K_{j} de cifrado para cifrar la clave K_{sess} de sesión junto con su certificado C_{ert} digital. En este caso específico, se usó el algoritmo de cifrado AES en modo CBC (encadenado de bloques de cifrado, Cipher Block Chaining) con la clave K_{j} y un vector IV de inicialización (IV, Initialisation Vector) de 128 bits. Sin embargo, es posible usar cualquier otro algoritmo de cifrado. Una lista no limitativa de estos algoritmos puede incluir, por ejemplo:
- -
- Twofish, descrito en "Twofish: A 128-Bit Block Cipher" por B. Schneier, J. Kelsey, D. Whiting, D. Wagner, C. Hall, N. Ferguson, presentación AES, junio de 1998;
- -
- RC6, descrito en "The RC6 Block Cipher, algorithm specification" por R. Rivest, M. Robshaw, R. Sidney, Y.L. Yin, agosto de 1998; y
- -
- Serpent, descrito en "Serpent", por Anderson, E. Biham, L. Knudsen, presentación AES, 1998.
\newpage
Siempre en la etapa 160, la función IWF de
interfuncionamiento también envía el mensaje R_{1}, ..., R_{n}
de respuesta asociado a cada usuario RU_{1}, RU_{2}, ...,
RU_{n} receptor y la sesión K_{sess} al terminal ST emisor.
Esta clave K_{sess} de sesión se usará por el módulo de
procesamiento para cifrar el mensaje de correo electrónico que va a
enviarse a cada usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}
receptor.
En este punto, el módulo de procesamiento,
después de haber recibido el mensaje R_{1}, ..., R_{n} de
respuesta y la clave K_{sess} de sesión mediante la función IWF
de interfuncionamiento, puede iniciar el procedimiento de cifrado
del mensaje de correo electrónico.
Con referencia a la figura 4, en una etapa 200,
el módulo de procesamiento genera un vector aleatorio, denominado
vector IV de inicialización, que incluye, por ejemplo, 128 bits. Tal
vector aleatorio se utiliza en un procesamiento de cifrado
(cifrado/descifrado) cuando se usa un modo de cifrado que solicita
un vector de inicialización, tal como CBC (encadenado de bloques de
cifrado), CFB (retroalimentación de cifrado, Cipher
Feed-Back), OFB (retroalimentación de salida,
Output Feedback). El vector IV de inicialización también
puede omitirse dependiendo del modo de funcionamiento de la entidad
de cifrado; por ejemplo, no se necesita el vector IV de
inicialización en el caso de ECB (libro de códigos electrónico,
Electronic Code Book). Detalles de los diversos
procedimientos de procesamiento de cifrado a los que se ha hecho
referencia anteriormente se proporcionan en la referencia a Menezes
et al. mencionada anteriormente.
En una etapa 210, el módulo de procesamiento
cifra el mensaje de corro electrónico y todos sus elementos adjuntos
mediante la clave K_{sess} de sesión y el vector IV aleatorio
usando, por ejemplo, el cifrado AES en el modo CBC. Sin embargo,
puede usarse cualquier otro procedimiento de cifrado simétrico, tal
como, por ejemplo, RC6, Twofish, Serpent, 3DES, siendo ésta una
lista no limitativa. El mensaje de correo electrónico cifrado
generado se indica con la referencia EM en la figura 6.
Después, en una etapa 220, el módulo de
procesamiento genera una cabecera CH criptográfica para permitir el
descifrado.
Tal como se muestra en la figura 6, tal cabecera
CH criptográfica incluye los siguientes campos:
- -
- N: este término representa el número de usuarios RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptoresa los que se enviará el mensaje EM de correo electrónico cifrado;
- -
- R_{1}, ..., R_{n}: este término representa la concatenación de las respuestas proporcionadas por la función IWF de interfuncionamiento para cada usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n} receptor;
- -
- IV, es decir, el vector aleatorio usado posiblemente para el cifrado (CBC u otro modo de cifrado que requiera un parámetro de este tipo) y generado por el módulo de procesamiento; y
- -
- MAC_{Ksess} (N, R_{1}, ..., R_{n}, IV, EM) es una suma de verificación de control criptográfico en el mensaje de correo electrónico cifrado y los tres campos anteriores (N, R_{1}, ..., R_{n}, IV). Tal suma de verificación de control criptográfico puede generarse mediante una función MAC (código de autenticación de mensajes, Message Authentication Code). Ejemplos de tales funciones MAC son, por ejemplo, HMAC-SHA-1, HMAC-MD5, AES-XCBC-MAC, etc. En lo sucesivo se asumirá que se usa la función HMAC-SHA-1. En cualquier caso, tal suma de verificación de control criptográfico detecta cualquier posible modificación no autorizada del mensaje de correo electrónico cifrado.
Volviendo al diagrama de flujo de la figura 4,
en una etapa 230 el módulo de procesamiento codifica el mensaje EM
de correo electrónico cifrado y la cabecera CH criptográfica
("correo codificado" en lo sucesivo) en formato texto usando
caracteres legibles. Una lista no limitativa de procedimientos de
codificación para su uso en la disposición aquí descrita
incluye:
- -
- Base 64; y
- -
- Hexadecimal.
Posteriormente, el módulo de procesamiento envía
el mail codificado a cada usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}
receptor a través de un sistema de transmisión de correo electrónico
estándar.
Además, el módulo de procesamiento también puede
cifrar el mensaje de correo electrónico de tal manera que permita
que el usuario SU emisor descifre una copia local del mismo. En una
realización preferida de la invención, esta copia local puede
cifrarse a través del SIM del usuario SU emisor. Sin embargo, puede
usarse otro mecanismo de cifrado tal como, por ejemplo, el
PGP^{TM}.
Específicamente, con referencia a la figura 4,
en una etapa 240 el usuario SU emisor interconecta su terminal ST
emisor con su SIM. Para este fin pueden usarse varias soluciones
diferentes, tal como se muestra en la figura 2.
\global\parskip0.900000\baselineskip
El módulo de procesamiento comprueba si un SIM
está conectado con el terminal ST emisor mediante uno de los canales
10 a 40 mostrados en la figura 2.
Una vez que se haya detectado un SIM, el módulo
de procesamiento comprueba la posible presencia de un PIN que
proteja un acceso. En ese caso, se solicita al usuario SU emisor que
introduzca un PIN correspondiente, lo que se realiza a través de,
por ejemplo, una interfaz gráfica de usuario (GUI, graphic user
interface).
Posteriormente, en una etapa 250, el módulo de
procesamiento accede al SIM (posiblemente a través del PIN
proporcionado por el usuario SU emisor) y en una etapa 260 genera
dos valores RAND_{a} y RAND_{b} aleatorios, en particular dos
valores aleatorios de 128 bits. Estos valores RAND_{a} y
RAND_{b} aleatorios se reenvían al SIM.
En una etapa 270, el SIM calcula dos claves
Kc_{a} y Kc_{b} de sesión GSM, de 64 bits cada una, basándose
en la clave K_{i} secreta del SIM y en el algoritmo de seguridad
GSM A8. El algoritmo de seguridad GSM A8 representa el algoritmo de
seguridad básico almacenado en el SIM. Detalles específicos a ese
respecto pueden obtenerse a partir de la especificación técnica GSM
denominada GSM 03.20 (ETSI TS 100 929 v8.1.0): "Digital
cellular telecommunication system (Phase 2+); Security Related
network functions", Instituto Europeo de Normas de
Telecomunicaciones, julio de 2001; o a partir de la especificación
técnica GSM denominada GSM 11.11 (ETSI TS 100 977 v8.3.0):
"Digital cellular telecommunication system (Phase 2+);
Specification of the Subscriber Identity Module - Module Equipment
(SIM-ME) interface", Instituto Europeo de
Normas de Telecomunicaciones, agosto de 2000. En suma: Kc_{a} =
A8 (RAND_{a}), Kc_{b} = A8 (RAND_{b}).
Tal cálculo se basa en los dos valores
RAND_{a} y RAND_{b} aleatorios proporcionados por el módulo de
procesamiento. Estas dos claves Kc_{a} y Kc_{b} de sesión GSM se
devuelven al módulo de procesamiento que calcula una clave K_{SU}
de cifrado, de 128 bits, aplicando una función hash h a la
concatenación de las dos claves Kc_{a} y Kc_{b} de sesión. En
suma: K_{SU} = h (Kc_{a} || Kc_{b}). Información general
acerca de la aplicación de una función hash puede encontrarse en
"Handbook of Applied Cryptograpy", por A.J. Menezes,
P.C. van Oorschot. S.A. Vanstone, CRC Press, ISBN:
0-8493-8523-7,
octubre de 1996, al que se ha hecho referencia anteriormente.
Pueden usarse diferentes funciones para esa
finalidad tales como (haciendo referencia a una lista no limitativa)
una función SHA-1 o una función MD5.
En este caso también es posible calcular la
clave K_{SU} de cifrado de diferentes maneras, usando posiblemente
las respuestas SRES de autenticación obtenidas a través de los
desafíos RAND de autenticación (valores aleatorios). En general, la
clave K_{SU} de cifrado puede calcularse como una función de las
dos claves Kc_{a} y Kc_{b} de sesión y de las respuestas
SRES_{a}, SRES_{b} de autenticación obtenidas a través de los
desafíos RAND_{a} y RAND_{b} de autenticación: K_{SU} = f
(Kc_{a}, Kc_{b}, SRES_{a}, SRES_{b}). De esta manera, es
posible modificar la longitud de la clave de cifrado realizando
operaciones en el número de entradas procesadas. Por ejemplo, es
posible aumentar el numero de entradas que van a procesarse enviando
una secuencia de desafíos RAND_{a}, RAND_{b}, ..., RAND_{n}
de autenticación y procesando las salidas correspondientes de las
Kc_{a}, Kc_{b}, ..., Kc_{n}, SRES_{a}, SRES_{b}, ...,
SRES_{n} del SIM. Por lo tanto, en ese caso, K_{SU} = f
(Kc_{a}, Kc_{b}, ..., Kc_{n}, SRES_{a}, SRES_{b}, ...,
SRES_{n}).
Posteriormente, el módulo de procesamiento
también puede generar, en una etapa 280, un vector IV aleatorio,
usado posiblemente para el cifrado (CBC u otro modo de cifrado que
necesite un parámetro de este tipo).
En una etapa 290, el módulo de procesamiento
también genera una cabecera CH_{1} criptográfica, similar a la
cabecera CH criptográfica generada en la etapa 220, que incluye los
siguientes campos:
- -
- N: en este caso, este término es igual a 1 ya que el mensaje de correo electrónico esta cifrado solamente para el usuario SU emisor;
- -
- R_{SU} = RAND_{a,SU} || RAND_{b,SU} || E_{KSU} (K_{sess}, C_{ert}) || ID_{SU}
- donde:
- -
- RAND_{a,SU}, RAND_{b,SU} son los dos valores aleatorios;
- -
- K_{sess} es la clave de sesión generada por la función IWF de interfuncionamiento y usada para cifrar el mensaje de correo electrónico;
- -
- C_{ert}: es un tipo de certificado digital simétrico de la clave K_{sess} de sesión;
- -
- ID_{SU}: es el identificador de usuario emisor;
- -
- E_{KSU}: este término representa un algoritmo simétrico E que usa la clave K_{SU} de cifrado para cifrar la clave K_{sess} de sesión junto con su certificado C_{ert} digital. Además, en este caso, el algoritmo de cifrado AES se usó en el modo CBC (encadenado de bloques de cifrado) con la clave K_{SU} y el vector IV de inicialización de 128 bits. Sin embargo, es posible usar cualquier otro algoritmo de cifrado como, por ejemplo, Twofish, RC6, Serpent.
- -
- IV: es el vector aleatorio.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Posteriormente, el módulo de procesamiento cifra
el mensaje de correo electrónico a través de la clave K_{sess} de
sesión y del vector IV aleatorio usando, por ejemplo, el cifrado AES
en el modo CBC.
Después, el módulo de procesamiento codifica el
mensaje de correo electrónico cifrado y la cabecera CH_{1}
criptográfica ("correo codificado") en formato texto usando
caracteres legibles.
En este punto, el correo codificado está
almacenado en el terminal ST emisor para uso local.
Puede observarse que puede usarse un mecanismo
de cifrado diferente para cifrar de manera local el mensaje de
correo electrónico. Por ejemplo, el módulo de procesamiento puede
generar de manera local una respuesta R_{n+1}, asociada al usuario
SU emisor, sin solicitarla a la función IWF de
interfuncionamiento.
En este punto, cada usuario RU_{1}, RU_{2},
..., RU_{n} receptor, después de haber recibido el correo
codificado por el usuario SU emisor, puede descifrar el mensaje EM
de correo electrónico cifrado incluido sin necesidad de conectar su
terminal RT receptor a alguna entidad externa (tal como, por
ejemplo, la función IWF de interfuncionamiento u otros servidores).
Específicamente, cada usuario RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}
receptor puede descifrar el mensaje EM de correo electrónico cifrado
usando solamente el SIM respectivo.
Puede observarse que el procedimiento descrito
en lo sucesivo también puede usarse para descifrar el mensaje de
correo electrónico cifrado almacenado en el terminal ST emisor del
usuario SU emisor.
Con referencia al diagrama de flujo de la figura
5, las etapas 300 y 310 representan etapas de acceso esencialmente
idénticas a las etapas designadas como 240 y 250 de la figura 4.
En una etapa 320, el módulo de procesamiento,
ubicado por ejemplo en el j-ésimo terminal RT_{J} receptor del
j-ésimo usuario Ru_{j} receptor, lee el contenido del campo
R_{j} asociado con el identificador ID_{RUJ} de usuario receptor
e incluido en la cabecera CH criptográfica.
Después, el módulo de procesamiento extrae los
dos valores RAND_{1,j} y RAND_{2,j} aleatorios del campo R_{j}
y los pasa al SIM.
En una etapa 330, el SIM realiza el cálculo de
las dos claves Kc_{1,j} = A8 (RAND_{1,j}) y Kc_{2,j} = A8
(RAND_{2,j}) de sesión GSM. Estas dos claves Kc_{1,j} y
Kc_{2,j} de sesión GSM se devuelven después al módulo de
procesamiento.
En una etapa 340, el módulo de procesamiento
reconstruye la clave k_{j} de cifrado calculando la función hash
h aplicada a la concatenación de las dos claves Kc_{1,j} y
Kc_{2,j} de sesión GSM. En suma: K_{j} = hash (Kc_{1,j} ||
Kc_{2,j}). También es posible usar las técnicas de construcción
alternativas para la clave K_{j} de cifrado considerada
anteriormente, por lo que la clave K_{j} de cifrado puede
expresarse de manera genérica como K_{j} = f (Kc_{1,j},
Kc_{2,j}, ..., Kc_{n,j}, SRES_{1,j}, SRES_{2,j}, ...,
SRES_{n,j}).
En una etapa 350, el módulo de procesamiento, a
través de la clave K_{j} de cifrado, accede y descifra la clave
K_{sess} de sesión y el certificado C_{ert} digital asociado. En
suma: (K_{sess}, C_{ert}) = (D_{Kj} (E_{Kj} (K_{sess},
C_{ert})).
En este punto, el módulo de procesamiento
verifica el certificado C_{ert} digital comprobando su propiedad
(por ejemplo, la validez temporal de la clave K_{sess} de sesión)
y después verifica la integridad del mensaje EM de correo
electrónico cifrado mediante la suma MAC_{Ksess} de verificación
de control criptográfico.
En el caso de un resultado positivo, el módulo
de procesamiento lee el campo IV (etapa 360) de la cabecera CH
criptográfica y descifra el mensaje EM de correo electrónico cifrado
mediante, por ejemplo, el algoritmo AES en un modo CBC con el vector
IV aleatorio seleccionado y la clave K_{sess} de sesión.
El mensaje de correo electrónico está ahora en
forma de texto plano y puede leerse desde el usuario Ru_{j}
receptor.
Por lo tanto, sin perjuicio del principio
fundamental de la invención, los detalles y las realizaciones pueden
variar, también de manera significativa con respecto a lo que se ha
descrito a modo de ejemplo, sin apartarse del alcance de la
invención definida en las reivindicaciones posteriores.
Por ejemplo, tal y como se ha indicado
anteriormente, la disposición aquí descrita también está adaptada
para funcionar con relación a otro tipo de tarjeta de tipo SIM tal
como las SIM UMTS, denominadas actualmente como USIM. Las USIM
contienen funciones de seguridad que son análogas a las funciones de
seguridad de los sistemas GSM: se basan en uno o más desafíos RAND
de autenticación que permiten la generación de claves criptográficas
que se usarán tal y como se ha descrito anteriormente.
A continuación se describen las ventajas que
pueden conseguirse con la disposición ilustrada.
\newpage
Específicamente, la disposición aquí descrita
utiliza principalmente dos principios: por un lado, los servicios
de seguridad ofrecidos por las tarjetas SIM, por ejemplo los
mecanismos de seguridad de tecnologías celulares, descritos
anteriormente y presentes en las tarjetas; por otro lado, la
capacidad de ofrecer un servicio a un gran número de usuarios sin
ningún problema de funcionamiento en la distribución de los
credenciales de acceso o inscripciones caras.
Además, la disposición aquí descrita usa un SIM
totalmente estándar, el cual es un dispositivo ampliamente utilizado
y aceptado, para generar de manera segura claves criptográficas
robustas de longitudes variables.
En particular, el SIM no requiere ninguna
adaptación o modificación para funcionar correctamente dentro del
marco de la disposición aquí descrita. El SIM no necesita
modificarse mediante un juego de herramientas para aplicaciones SIM
(SAT, SIM Application Toolkit) o mediante cualquier otra
tecnología similar para funcionar como una tarjeta inteligente o
para manejar certificados digitales.
Además, la tarjeta SIM, al ser un dispositivo
hardware, es un dispositivo de seguridad protegido contra las
falsificaciones. Puesto que la clave Ki no puede extraerse
normalmente de la tarjeta SIM, esto proporciona un alto nivel de
seguridad ya que el acceso a la información protegida requiere la
posesión física de la tarjeta y saber el número de identificación
personal (PIN, Personal Identification Number). Normalmente,
la tarjeta se bloquea después de tres intentos para introducir el
PIN, lo que impide acciones ilícitas debidas a un robo y realizadas
antes de que el usuario se dé cuenta y lo notifique a su operador
móvil.
A este respecto, debe observarse que los
procedimientos de seguridad actuales para las tarjetas SIM están
consolidadas y bien definidas, habiéndose mejorado a lo largo de los
años por los operadores móviles. Por lo tanto, tales técnicas,
concebidas en un principio para el contexto GSM, también pueden
usarse para administrar los credenciales de autenticación en redes
públicas IP. Dichos procedimientos son independientes de la
tecnología de red que utiliza el usuario, por ejemplo, GSM o IP.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el
máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet US 20020007453 A [0004]
\bullet WO 02093967 A [0005]
\bullet US 6510515 B [0006]
\bullet Internet Engineering Task Force,
January 1999 [0034]
\bullet A.J. MENEZES; P.C. VAN
OORSCHOT.; S.A. VANSTONE. Handbook of Applied
Cryptograpy. CRC Press, October 1996 [0035] [0050]
\bulletTWOFISH; B. SCHNEIER; J.
KELSEY; D. WHITING; D. WAGNER; C. HALL;
N. FERGUSON. Twofish: A 128-Bit Block Cipher.
AES submission, June 1998 [0035]
\bullet R. RIVEST; M. ROBSHAW;
R. SIDNEY; Y.L. YIN. The RC6 Block Cipher, algorithm
specification, August 1998 [0035]
\bulletANDERSON; E. BIHAM; L.
KNUDSEN. Serpent. AES submission, 1998 [0035]
Claims (24)
-
\global\parskip0.930000\baselineskip
1. Procedimiento para permitir que al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor acceda a un elemento de información protegido enviado por un usuario (SU) emisor a través de una red de comunicaciones, donde la posibilidad de acceder a dicho elemento de información protegido depende de la disponibilidad de dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor de datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles, enviados por dicho usuario (SU) emisor en forma cifrada,caracterizado por el hecho de que dicha forma cifrada se obtiene a partir de un primer mecanismo de cifrado/descifrado y por el hecho de que el procedimiento comprende las etapas de:- -
- dotar a dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor de un módulo SIM que almacene una segunda funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado; y
- -
- descifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles en dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor utilizando dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado.
- 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de activar dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado mediante datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación generados por al menos una red (GSM/UMTS) de comunicaciones adicional que actúa conjuntamente con dicho usuario (SU) emisor.
- 3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de proporcionar una función (IWF) de interfuncionamiento que actúa conjuntamente con dicha al menos una red (GSM/UMTS) de comunicaciones adicional para obtener dichos datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación.
- 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha etapa para obtener dichos datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación comprende la etapa de solicitar datos (<RAND, SRES, Kc>) de autenticación asociados con dicho módulo SIM para dicha al menos una red (GSM/UMTS) de comunicaciones adicional, incluyendo dichos datos (<RAND, SRES, Kc>) de autenticación dichos datos de activación.
- 5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de calcular dichos datos (<RAND, SRES, Kc>) de autenticación usando dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado.
- 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de usar dichos datos (<RAND, SRES, Kc>) de autenticación para generar una clave (K_{j}) de cifrado, usándose dicha clave (K_{j}) de cifrado para cifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles.
- 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de dotar a dicho usuario (SU) emisor de un terminal (ST) emisor, pudiendo dicho terminal (ST) emisor comunicarse de una manera segura con dicha función (IWF) de interfuncionamiento.
- 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles comprenden parámetros criptográficos.
- 9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de configurar dicha función (IWF) de interfuncionamiento para:
- -
- recibir una solicitud para dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles mediante dicho terminal (ST) emisor; y
- -
- generar una clave (K_{sess}) de sesión usada por dicho terminal (ST) emisor para cifrar dicho elemento de información, representando dicha clave (K_{sess}) de sesión junto con un certificado (C_{ert}) digital asociado dichos parámetros criptográficos.
- 10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por el hecho de que dicha etapa de solicitar desde dicha al menos una red (GSM/UMTS) adicional dichos datos (<RAND, SRES, Kc>) de autenticación comprende las etapas de:
- -
- haber autenticado mutuamente dichos terminales (ST) emisores y dicha función (IWF) de interfuncionamiento;
- -
- recibir desde dicho terminal (ST) emisor al menos un identificador asociado con dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor; y
- -
- asociar dicho identificador (ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn}) con un identificador de dicho módulo SIM.
- 11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho identificador (ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn}) de usuario receptor comprende al menos un identificador seleccionado a partir de un grupo que consiste en: MSISDN, dirección de correo electrónico, IMSI.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10, 11 u 8, caracterizado por el hecho de que dicho identificador de módulo SIM comprende al menos un identificador de módulo SIM seleccionado a partir de un grupo que consiste en : IMSI, MSISDN, número de serie SIM.
- 13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de configurar dicha función (IWF) de interfuncionamiento para:
- -
- generar al menos un mensaje (R_{1}, R_{n}) de respuesta asociado con dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor comprendiendo dicho al menos un mensaje (R_{1}, ..., R_{n}) de respuesta dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles cifrados y dichos datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación; y
- -
- enviar dicho al menos un mensaje (R_{1}, ..., R_{n}) de respuesta y dicha clave (K_{sess}) de sesión a dicho terminal (ST) emisor.
- 14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, caracterizado por el hecho de que dichos datos de activación comprenden valores (RAND_{1}, RAND_{2}) aleatorios.
- 15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado por el hecho de que dicho terminal (ST) emisor está configurado para:
- -
- cifrar dicho elemento de información mediante dicha clave (K_{sess}) de sesión;
- -
- generar una cabecera (CH) criptográfica que comprenda dicho al menos un mensaje (R_{1}, ..., R_{n}) de respuesta; y
- -
- enviar dicha información cifrada y dicha cabecera (CH) criptográfica a dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor.
- 16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de dotar a dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor de un terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor respectivo, pudiendo conectarse dicho terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor a dicho módulo SIM y estando configurado para:
- -
- extraer de dicha cabecera (CH) criptográfica dichos datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación y dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles cifrados incluidos en dicho al menos un mensaje de respuesta;
- -
- enviar dichos datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación a dicho módulo SIM para activar dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado;
- -
- calcular dicha clave (K_{j}) de cifrado mediante dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado;
- -
- descifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles; y
- -
- usar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles para acceder a dicho elemento de información cifrado.
- 17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 16, caracterizado por el hecho de que dicha cabecera (CH) criptográfica comprende una pluralidad de mensajes (R_{1}, ..., R_{n}) de respuesta que comprende cada uno al menos un identificador (ID_{RU1}, ID_{RU2}, ..., ID_{RUn}) asociado a un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor del elemento de información cifrado.
- 18. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende las etapas de:
- -
- dotar a dicho usuario (SU) emisor de un módulo SIM respectivo que almacene dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado; y
- -
- descifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles en dicho usuario (SU) emisor utilizando dicho segundo mecanismo de cifrado/descifrado almacenado en dicho módulo SIM respectivo.
- 19. Procedimiento para transmitir un elemento de información protegido desde un usuario (SU) emisor hasta al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor a través de una red de comunicaciones, donde la posibilidad de acceder a dicho elemento de información protegido depende de la disponibilidad de dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor de datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles, enviados por dicho usuario (SU) emisor en forma cifrada, caracterizado por el hecho de que dicha forma cifrada está adaptada para descifrarse por dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor mediante un mecanismo de cifrado/descifrado SIM almacenado en un módulo SIM asociado a dicho al menos un usuario (RU_{1}, RU_{2}, ..., RU_{n}) receptor y por el hecho de que el procedimiento comprende las etapas de:
- -
- cifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles en dicha forma cifrada mediante una funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho mecanismo de cifrado/descifrado SIM.
- 20. Procedimiento para transmitir un elemento de información protegido según la reivindicación 19, que comprende la etapa de activar dicho mecanismo de cifrado/descifrado SIM mediante datos (RAND_{1}, RAND_{2}) de activación generados por al menos una red (GSM/UMTS) de comunicaciones adicional que actúa conjuntamente con dicho usuario (SU) emisor.
- 21. Sistema que comprende un terminal (ST) emisor y al menos un terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor, estando dispuestos dichos terminales para conectarse a una red de comunicaciones para transmitir un elemento de información protegido desde dicho terminal (ST) emisor hasta dicho al menos un terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor, donde la posibilidad de acceder a dicho elemento de información protegido depende de la disponibilidad de dicho al menos un terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor de datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles enviados por dicho terminal (ST) emisor en forma cifrada, caracterizado por el hecho de que dicho terminal (ST) emisor está conectado, mediante un canal seguro, a una unidad (IWF) adaptada para cifrar datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles usando un primer mecanismo de cifrado/descifrado, usándose dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles para proteger dicho elemento de información, y por el hecho de que dicho al menos un terminal (RT_{1}, RT_{2}, ..., RT_{n}) receptor está dispuesto para interactuar con un módulo SIM que almacena una segunda funcionalidad de mecanismo de cifrado/descifrado idéntica a dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado, para descifrar dichos datos (K_{sess}, C_{ert}) sensibles.
- 22. Sistema según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que dicha unidad (IWF) puede actuar conjuntamente con al menos una red (GSM/UMTS) de comunicaciones adicional para activar dicho primer mecanismo de cifrado/descifrado.
- 23. Red de comunicaciones que incluye un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 21 y 22.
- 24. Producto de programa informático que puede cargarse en la memoria de al menos un ordenador y que comprende partes de código software para realizar el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.
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