JP3054282B2 - Authentication method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は例えば移動体通信（Ｉ
Ｃカードシステム）における基地局（カードリーダ）に
代表される通信処理装置が、それに接続される加入者端
末（ＩＣカード）に代表される通信装置をサービス要求
の際に認証する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to mobile communication (I
The present invention relates to a method in which a communication processing device typified by a base station (card reader) in a C card system) authenticates a communication device typified by a subscriber terminal (IC card) connected thereto at the time of a service request.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この発明が適用されるシステムの例を図
４に示す。図４Ａにおいては通信装置１０が通信処理装
置２０に通信回線４０を介して接続され、通信処理装置
２０が通信回線５０を介して記憶装置３０と接続され
る。通信回線４０は無線回線又は有線回線であり、無線
回線の場合は、例えば移動体通信システムであって、通
信装置１０は自動車電話機や携帯電話機であり、通信処
理装置２０は基地局又は交換局である。通信回線４０が
有線回線の場合は例えば一般加入者電話系を用いたパー
ソナル通信システムであって、通信装置１０は電話機に
使用（位置）登録した利用者であり、通信処理装置２０
は交換機である。これらの場合、自動車電話機、携帯電
話機、利用者が正しいものであるかの認証を行った後、
通信サービスを許す。また図４Ｂに示すようにＩＣカー
ドシステムにおいては通信装置１０としてＩＣカードが
対応し、通信処理装置２０として挿入されたＩＣカード
のデータを読取り、また書込む処理をするカードリーダ
が対応し、カードリーダに挿入されたＩＣカードが正規
のものか否かのチェック（認証）を行った後、そのＩＣ
カードを利用したサービスを許す。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a system to which the present invention is applied. 4A, the communication device 10 is connected to the communication processing device 20 via the communication line 40, and the communication processing device 20 is connected to the storage device 30 via the communication line 50. The communication line 40 is a wireless line or a wired line. In the case of a wireless line, for example, a mobile communication system, the communication device 10 is an automobile telephone or a mobile telephone, and the communication processing device 20 is a base station or an exchange. is there. When the communication line 40 is a wired line, it is a personal communication system using, for example, a general subscriber's telephone system, and the communication device 10 is a user who has registered (used) a position on a telephone, and has a communication processing device 20.
Is an exchange. In these cases, after verifying that the car phone, mobile phone, and user are correct,
Allow communication services. As shown in FIG. 4B, in the IC card system, an IC card corresponds to the communication device 10, and a card reader for reading and writing data of the inserted IC card corresponds to the communication processing device 20, After checking (authentication) whether the IC card inserted into the reader is legitimate, the IC card
Allow services using cards.
【０００３】これらのシステムで従来行われていた認証
方法を図５に示す。通信装置１０は、例えば電話機や自
動車電話機・携帯電話機・ＩＣカードのような加入者端
末が該当し、通信処理装置２０は、例えば移動体通信に
おける基地局や交換機、ＩＣカードリーダ等が該当し、
記憶装置３０は通信装置１０の認証鍵に代表される通信
装置に関する情報を記憶しておく、例えばデータベース
である。FIG. 5 shows an authentication method conventionally used in these systems. The communication device 10 corresponds to, for example, a subscriber terminal such as a telephone, an automobile telephone, a mobile phone, or an IC card, and the communication processing device 20 corresponds to, for example, a base station, an exchange, or an IC card reader in mobile communication.
The storage device 30 is, for example, a database that stores information on a communication device represented by the authentication key of the communication device 10.
【０００４】まず通信装置１０がサービス要求信号を送
信する。これは例えば通信装置１０としての携帯電話機
が発呼の際に発呼信号を送信することに相当する。この
信号を受信した通信処理装置２０は記憶装置３０に対し
て通信装置１０を認証するための認証鍵Ｋａ、すなわち
通信装置１０が秘密裡に記憶している認証鍵Ｋａと同一
の認証鍵Ｋａを要求する。通信処理装置２０はその認証
鍵Ｋａを記憶装置３０から受け取ると、乱数rnd1を発生
させて通信装置１０に送信する。その乱数rnd1を受け取
った通信装置１０は認証鍵Ｋａを用いてその乱数rnd1を
暗号化し、その暗号化した信号Ｋａ(rnd1)を認証応答と
して通信処理装置２０に返送する。それを受けた通信処
理装置２０は、その信号Ｋａ(rnd1)を認証鍵Ｋａを用い
て暗号復号し、この復号した信号rnd1と先に通信装置１
０に送信していた乱数rnd1とを照合する。この照合の結
果、一致していれば通信装置１０は正当な加入者である
と判断してサービスを開始する。First, the communication device 10 transmits a service request signal. This corresponds to, for example, transmitting a call signal when a mobile phone as the communication device 10 makes a call. Upon receiving this signal, the communication processing device 20 sends an authentication key Ka for authenticating the communication device 10 to the storage device 30, that is, the same authentication key Ka as the authentication key Ka that the communication device 10 stores secretly. Request. Upon receiving the authentication key Ka from the storage device 30, the communication processing device 20 generates a random number rnd1 and transmits it to the communication device 10. The communication device 10 that has received the random number rnd1 encrypts the random number rnd1 using the authentication key Ka, and returns the encrypted signal Ka (rnd1) to the communication processing device 20 as an authentication response. The communication processing device 20 that has received it decrypts the signal Ka (rnd1) using the authentication key Ka, and sends the decrypted signal rnd1 to the communication device 1 first.
The random number rnd1 transmitted to 0 is collated. As a result of the comparison, if they match, the communication device 10 determines that the subscriber is a valid subscriber and starts the service.
【０００５】次に、例えばこの通信中に、ハンドオーバ
（通信中チャネル切替）等の第２のサービス要求があっ
た場合にも図５に示すように第１のサービス要求に対す
る手順とまったく同様な手順で通信装置１０の認証が行
われる。Next, for example, when a second service request such as handover (channel switching during communication) is made during this communication, the procedure is exactly the same as the procedure for the first service request as shown in FIG. The authentication of the communication device 10 is performed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
全てのサービス要求について、サービス要求が発生する
たびに通信処理装置２０は記憶装置３０から認証鍵Ｋａ
の取得が必要となり、認証処理に時間がかかり、通信開
始すなわち回線接続に伴う遅延が大きくなるという欠点
があった。In the above prior art,
For every service request, the communication processing device 20 stores the authentication key Ka in the storage device 30 every time a service request is generated.
It is necessary to acquire the password, and it takes a long time for the authentication process, and there is a disadvantage that a delay due to the start of communication, that is, a line connection is increased.
【０００７】この発明は、２回目以後のサービス要求に
ついての認証処理に要する時間を短縮できる認証方法を
提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an authentication method capable of shortening the time required for authentication processing for the second and subsequent service requests.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明の認証方法は、
通信処理装置２０は、１回目のサービス要求に対する認
証時に、通信装置１０に対して、その後のサービス要求
時に認証鍵として用いる認証鍵Ｋａを、通信処理装置２
０独自の認証鍵Ｋｂにより暗号化した信号Ｋｂ（Ｋａ）
を送信しており、通信装置１０は前記の信号Ｋｂ（Ｋ
ａ）を記憶している状況にあり、次のサービス要求時に
通信装置１０は信号Ｋｂ（Ｋａ）をサービス要求信号に
含めて送信し、通信処理装置２０はそれを受信して認証
鍵Ｋｂで復号し、その復号結果を認証鍵Ｋａと記憶し、
乱数rnd2を発生させ、通信装置１０に送信し、これを受
信した通信装置１０は、認証鍵Ｋａを用いて乱数rnd2を
暗号化した認証応答信号Ｋａ(rnd2)を通信処理装置２０
に送信し、通信処理装置２０は、認証応答信号Ｋａ(rnd
2)を、復号して得られた認証鍵Ｋａを用いて復号して得
られた復号結果と乱数rnd2とを照合、もしくは乱数rnd2
を、復号して得られた認証鍵Ｋａを用いて暗号化し、そ
の暗号化結果Ｋａ(rnd2)と認証応答信号Ｋａ(rnd2)とを
照合することにより認証を行なう。An authentication method according to the present invention comprises:
The communication processing device 20 transmits an authentication key Ka used as an authentication key at the time of a subsequent service request to the communication processing device 2 at the time of authentication for the first service request.
0 Signal Kb (Ka) encrypted with unique authentication key Kb
And the communication device 10 transmits the signal Kb (K
a) is stored, the communication device 10 transmits the signal Kb (Ka) included in the service request signal at the time of the next service request, and the communication processing device 20 receives it and decrypts it with the authentication key Kb. And stores the decryption result as an authentication key Ka,
The communication device 10 generates a random number rnd2, transmits the random number rnd2 to the communication device 10, and receives the authentication signal Ka (rnd2) obtained by encrypting the random number rnd2 using the authentication key Ka.
And the communication processing device 20 transmits the authentication response signal Ka (rnd
2) is compared with a decryption result obtained by decrypting using the authentication key Ka obtained by decryption and the random number rnd2, or the random number rnd2
Is encrypted by using the authentication key Ka obtained by decrypting the key, and the authentication is performed by comparing the encryption result Ka (rnd2) with the authentication response signal Ka (rnd2).
【０００９】なお、通信処理装置２０が複数ある場合に
も、共通の認証鍵Ｋｂを予め管理することによって、課
題を解決することができる。[0009] Even when there are a plurality of communication processing devices 20, the problem can be solved by managing the common authentication key Kb in advance.
【００１０】[0010]
【作用】この発明では１回目のサービス要求に対する処
理時に、サービス要求時に用いる認証鍵を通信装置１０
〜通信処理装置２０間で設定するため、２回目以後のサ
ービス要求時に通信処理装置２０における記憶装置３０
への認証鍵Ｋａの要求を省略できるから、認証処理を短
時間で行うことが可能となる。According to the present invention, at the time of processing the first service request, the authentication key used at the time of the service request is transmitted to the communication device 10.
To be set between the communication processing devices 20, the storage device 30 in the communication processing device 20 at the time of the second or subsequent service request.
Since the request for the authentication key Ka can be omitted, the authentication process can be performed in a short time.
【００１１】[0011]
【実施例】図２Ａにこの発明に用いられる通信装置１０
の要部と、内部の信号の流れを説明するためのスイッチ
とを例示する。送信部１１、受信部１２はそれぞれスイ
ッチＳ11，Ｓ12を介して通信処理装置２０と信号の送受
を行い、秘密に保持する認証鍵Ｋａはメモリ１３に記憶
され、スイッチＳ13を通じて暗号化部１４へ供給するこ
とができる。その暗号化信号をスイッチＳ14を通じて送
信部１１へ供給することができる。受信部１２からの信
号Ｋｂ（Ｋａ）をスイッチＳ15を通じてメモリ１５に記
憶することができ、その記憶信号Ｋｂ（Ｋａ）をスイッ
チＳ16を通じて送信部１１へ供給することができる。FIG. 2A shows a communication apparatus 10 used in the present invention.
And a switch for explaining the internal signal flow. The transmission unit 11 and the reception unit 12 transmit and receive signals to and from the communication processing device 20 via the switches S 11 and S 12 , respectively. The authentication key Ka kept secret is stored in the memory 13, and the encryption unit Ka is transmitted through the switch S 13. 14 can be provided. The encrypted signal may be supplied to the transmitter 11 via the switch S 14. Signal Kb from the receiving section 12 (Ka) can be stored in the memory 15 through the switch S 15, it is possible to supply the stored signal Kb of (Ka) to the transmitting unit 11 through the switch S 16.
【００１２】図２Ｂに通信処理装置２０の要部と、内部
の信号の流れを説明するためのスイッチとを例示する。
受信部２１はスイッチＳ21により通信装置１０からの信
号を受信してスイッチＳ22，Ｓ23，Ｓ24，Ｓ25をそれぞ
れ通じて通信処理装置２０の独自の認証鍵Ｋｂのメモリ
２２、復号部２３，２４、比較部２５′へ供給される。
メモリ２２の鍵Ｋｂは暗号化部２６と復号部２３とへ供
給され暗号化部２６の出力はスイッチＳ26を通じ、乱数
発生部２７より乱数は送信部２８，暗号化部２９，比較
部２５へ供給され、送信部２８はスイッチＳ27を通じて
信号を通信装置１０へ送信する。記憶装置３０からの鍵
ＫａはスイッチＳ28を通じて暗号化部２６，２９へ供給
され、復号部２３の出力はスイッチＳ29を通じて暗号化
部２９へ供給され、復号部２４の出力は比較部２５へ供
給され、暗号化部２９の出力は比較部２５′へ供給され
る。FIG. 2B illustrates a main part of the communication processing device 20 and a switch for explaining the flow of an internal signal.
Receiver 21 switches S switch S 22 receives a signal from the communication device 10 by 21, S 23, S 24, the unique authentication key Kb of the communication processing device 20 through S 25 of each of memory 22, the decoding section 23 and 24, and supplied to a comparison unit 25 '.
The output of the key Kb is encrypted unit 26 is supplied to the encryption section 26 and the decoding section 23 of the memory 22 through the switch S 26, the random number generating unit 27 from the random number transmission unit 28, encryption unit 29, the comparing unit 25 It is supplied, the transmission unit 28 transmits to the communication device 10 a signal through the switch S 27. Key Ka from the storage device 30 is supplied to the encryption section 26 and 29 through the switch S 28, the output of the decoding unit 23 is supplied to the encryption section 29 through the switch S 29, the decoder 24 outputs to the comparator unit 25 The output of the encryption unit 29 is supplied to the comparison unit 25 '.
【００１３】図１はこの発明の認証方法を説明するもの
である。符号１０〜３０は図４のそれと同一である。こ
の発明では２つの処理モードがある。一つは第１回目の
サービス要求（サービス要求１）の信号に対する処理を
行うモードであり、もう一つは第２回目以後のサービス
要求（サービス要求２の信号やサービス要求３など）の
信号に対する処理を行うモードである。FIG. 1 illustrates an authentication method according to the present invention. Reference numerals 10 to 30 are the same as those in FIG. In the present invention, there are two processing modes. One is a mode for processing a signal of a first service request (service request 1), and the other is a mode for processing a signal of a second and subsequent service requests (a signal of a service request 2 and a signal of a service request 3). This is the mode in which processing is performed.
【００１４】第一の処理モードから説明すると、まず通
信装置１０がサービス要求１の信号を送信する。これは
通信装置１０としての例えば携帯電話機１０が発呼の際
に発呼信号を送信することに相当する。この信号をスイ
ッチＳ21を通じて受信部２１に受信した通信処理装置２
０は記憶装置３０に対して通信装置１０を認証するため
の認証鍵Ｋａ、すなわち通信装置１０が秘密裡に記憶し
ている認証鍵Ｋａと同一の認証鍵Ｋａを要求する。通信
処理装置２０はその認証鍵ＫａをスイッチＳ28を通じて
記憶装置３０から受け取ると、乱数発生部２７から乱数
rnd1を発生させ、またスイッチＳ22を通じてメモリ２２
が読出されて、認証鍵Ｋａを通信処理装置２０独自の認
証鍵Ｋｂで暗号化部２６において暗号化し、その暗号化
信号Ｋｂ（Ｋａ）をスイッチＳ26を通じ、また発生させ
た乱数rnd1を送信部２８からスイッチＳ27を介して通信
装置１０に送信する。この乱数rnd1を発生させる工程
は、サービス要求１の信号を受けた後であれば必ずしも
ここでなくてもよい。前記の信号Ｋｂ（Ｋａ）および乱
数rnd1をスイッチＳ12を介して受信部１２に受け取った
通信装置１０は、前記の信号Ｋｂ（Ｋａ）をスイッチＳ
15を通じてメモリ１５に記憶するとともに、スイッチＳ
13を介して認証鍵Ｋａを用いて受信した乱数rnd1を暗号
化部１４で暗号Ｋａ(rnd1)化し、スイッチＳ14より送信
部１１にてスイッチＳ11を通して通信処理装置２０に返
送する。それを受けた通信処理装置２０は、その信号Ｋ
ａ(rnd1)をスイッチＳ24を通じて復号部２４に入力して
認証鍵Ｋａを用いて暗号復号し、この復号した信号rnd1
と通信装置１０に送信していた乱数rnd1とを比較部２５
で照合、または通信装置１０に送信していた乱数rnd1を
認証鍵Ｋａを用いて暗号化部２９で暗号化し、その暗号
化信号Ｋａ(rnd1)と、通信装置１０から受信し、スイッ
チＳ25を介して比較部２５′へ供給した信号Ｋａ(rnd1)
と比較部２５′で照合する。照合の結果、一致していれ
ば通信装置１０は正当な加入者であると判断して通信
（サービス）を開始する。これが第一の処理モードでの
認証手順である。Starting from the first processing mode, first, the communication device 10 transmits a signal of service request 1. This corresponds to transmitting a call signal when, for example, the mobile phone 10 as the communication device 10 makes a call. The communication processing device 2 receives this signal at the receiving unit 21 through the switch S21.
0 requests the storage device 30 for an authentication key Ka for authenticating the communication device 10, that is, the same authentication key Ka that the communication device 10 secretly stores. When the communication processing unit 20 receives the authentication key Ka from the storage device 30 through the switch S 28, the random number from the random number generating unit 27
rnd1 is generated, and the memory 22 through the switch S 22
There are read, the authentication key Ka to encrypt the encryption unit 26 in the communication processing device 20 own authentication key Kb and the encrypted signal Kb of (Ka) through switches S 26, also transmits the random number rnd1 that caused section from 28 through the switch S 27 to the communication device 10. The step of generating the random number rnd1 is not necessarily performed here after receiving the signal of the service request 1. The signal Kb (Ka) and the communication device 10 a random number rnd1 received in receiver 12 via the switch S 12 is the signal Kb (Ka) switches S
15 to the memory 15 and the switch S
The random number rnd1 received using the authentication key Ka via the switch 13 is converted into an encryption Ka (rnd1) by the encryption unit 14, and is returned from the switch S14 to the communication processing device 20 by the transmission unit 11 through the switch S11. The communication processing device 20 having received the signal K
a (rnd1) is input to the decryption unit 24 through the switch S24, and is decrypted using the authentication key Ka.
And the random number rnd1 transmitted to the communication device 10
In verification, or a random number RND1 which has been transmitted to the communication apparatus 10 encrypts the encryption unit 29 using the authentication key Ka, and the encrypted signal Ka (RND1), received from the communication device 10, the switch S 25 Ka (rnd1) supplied to the comparison unit 25 'through the
And the comparison unit 25 '. As a result of the comparison, if they match, the communication device 10 determines that the subscriber is a valid subscriber and starts communication (service). This is the authentication procedure in the first processing mode.
【００１５】次に第二の処理モードについて説明する。
これは例えば第一の処理モードで接続された通信の途中
で、ハンドオーバ（通信中チャネル切替）等の第２のサ
ービス要求があった場合の処理が該当する。通信装置１
０はサービス要求２の信号を送信する。この信号には、
スイッチＳ16をオンとして、第二の処理モードであるこ
とを指示する指示信号と、第一の処理モードの時にメモ
リ１５に記憶した、認証鍵Ｋａを通信処理装置２０で記
憶する認証鍵ｋｂで暗号化した信号Ｋｂ（Ｋａ）を含ま
せる。通信処理装置２０はサービス要求２の信号を受信
して、第二の通信処理モードのサービス要求であること
を認識すると、スイッチＳ23を通じて復号部２３に信号
Ｋｂ（Ｋａ）を供給し、通信処理装置２０のメモリ２２
に記憶する認証鍵Ｋｂで信号Ｋｂ（Ｋａ）を復号するこ
とにより認証鍵Ｋａを得るとともに、乱数発生部２７か
ら乱数rnd2を発生し、認証要求信号として通信装置１０
に送信する。認証要求信号を受信した通信装置１０は、
乱数rnd2を認証鍵Ｋａで暗号化した信号Ｋａ(rnd2)を通
信処理装置２０に返送する。それを受けた通信処理装置
２０は、その信号Ｋａ(rnd2)を、復号部２３からの認証
鍵ＫａをスイッチＳ 30を通じて復号部２４へ供給して暗
号復号し、この復号した信号rnd2と通信装置１０に送信
していた乱数rnd2とを比較部２５で照合、または通信装
置１０に送信していた乱数rnd2をスイッチＳ29を通じて
復号部２３からの認証鍵Ｋａを用いて暗号化部２９で暗
号化し、その暗号化信号Ｋａ(rnd2)と通信装置１０から
受信した信号Ｋａ(rnd2)とを比較部２５′で照合する。
照合の結果、一致していれば通信装置１０は正当な加入
者であると判断して通信（サービス）を開始する。Next, the second processing mode will be described.
This is, for example, during the communication connected in the first processing mode.
The second service such as handover (channel switching during communication)
The processing when there is a service request is applicable. Communication device 1
0 transmits a service request 2 signal. This signal includes:
Switch S16To turn on the second processing mode.
And a note signal in the first processing mode.
The authentication key Ka stored in the
Includes signal Kb (Ka) encrypted with authentication key kb
Let The communication processing device 20 receives the signal of the service request 2
And the service request in the second communication processing mode
Switch Stwenty threeTo the decoding unit 23 through
Kb (Ka), and the memory 22 of the communication processing device 20
Decrypting the signal Kb (Ka) with the authentication key Kb stored in the
To obtain the authentication key Ka, and the random number generation unit 27
Generates a random number rnd2 from the communication device 10 as an authentication request signal.
Send to The communication device 10 that has received the authentication request signal
A signal Ka (rnd2) obtained by encrypting a random number rnd2 with an authentication key Ka
It is returned to the communication processing device 20. Communication processing device receiving it
20 authenticates the signal Ka (rnd2) from the decryption unit 23
Key S to switch S 30To the decryption unit 24 through
And transmits the decoded signal rnd2 to the communication device 10.
The comparison unit 25 compares the random number rnd2 that has been
The random number rnd2 transmitted to the device 10 is switched to the switch S.29Through
Using the authentication key Ka from the decryption unit 23, the encryption
From the communication device 10 and the encrypted signal Ka (rnd2).
The received signal Ka (rnd2) is compared by the comparing unit 25 '.
As a result of the collation, if they match, the communication device 10 is authorized.
And starts communication (service).
【００１６】また次に通信装置１０がサービス要求３の
信号を送信した時には、この信号には、第二の処理モー
ドと同様に第一の処理モードの時に記憶した、認証鍵Ｋ
ａを通信処理装置２０で独自に記憶する認証鍵Ｋｂで暗
号化した信号Ｋｂ（Ｋａ）を含む。通信処理装置２０は
サービス要求３の信号を受信して、第二の処理モードの
サービス要求であることを認識すると、通信処理装置２
０の記憶する認証鍵Ｋｂで信号Ｋｂ（Ｋａ）を復号する
ことにより認証鍵Ｋａを得るとともに、乱数rnd3を発生
し認証要求信号として通信装置１０に送信する。認証要
求信号を受信した通信装置１０は、認証鍵Ｋａを用いて
その乱数rnd3を暗号化し、通信処理装置２０に返送す
る。それを受けた通信処理装置２０は、その信号Ｋａ(r
nd3)を認証鍵Ｋａを用いて暗号復号し、この復号した信
号rnd3と通信装置１０に送信していた乱数rnd3を照合、
または通信装置１０に送信していた乱数rnd3を認証鍵Ｋ
ａを用いて暗号化した信号Ｋａ(rnd3)と通信装置１０か
ら受信した信号Ｋａ(rnd3)を照合する。照合の結果、一
致していれば通信装置１０は正当な加入者であると判断
して通信（サービス）を開始する。 図３はこの発明を
移動通信における通信中チャネル切替（ハンドオーバ）
に適用した場合の認証手順である。移動端末１０は通信
装置に対応し、移動端末１０が通信中の基地局（切替元
基地局という）２０ａ、切替先の基地局（切替先基地局
という）２０ｂはそれぞれ通信処理装置に対応し、それ
ぞれ基地局共通の認証鍵Ｋｂを保持する。データベース
３０が記憶装置と対応する。基地局２０ａ，２０ｂは交
換局６０に属する。ここでは発呼処理が第一の処理モー
ドに、ハンドオーバ（通信中チャネル切替）が第二の処
理モードに対応する。Next, when the communication device 10 transmits the signal of the service request 3, this signal includes the authentication key K stored in the first processing mode as in the second processing mode.
a includes a signal Kb (Ka) encrypted with an authentication key Kb that is uniquely stored in the communication processing device 20. When the communication processing device 20 receives the signal of the service request 3 and recognizes that it is a service request of the second processing mode, the communication processing device 2
By decrypting the signal Kb (Ka) with the authentication key Kb stored in 0, the authentication key Ka is obtained, and a random number rnd3 is generated and transmitted to the communication device 10 as an authentication request signal. The communication device 10 that has received the authentication request signal encrypts the random number rnd3 using the authentication key Ka and returns it to the communication processing device 20. The communication processing device 20 receiving the signal Ka (r)
nd3) is decrypted using the authentication key Ka, and the decrypted signal rnd3 is compared with the random number rnd3 transmitted to the communication device 10,
Alternatively, the random number rnd3 transmitted to the communication device 10 is used as the authentication key K
The signal Ka (rnd3) encrypted using a is compared with the signal Ka (rnd3) received from the communication device 10. As a result of the comparison, if they match, the communication device 10 determines that the subscriber is a valid subscriber and starts communication (service). FIG. 3 is a diagram showing a channel switching during communication (handover) in mobile communication.
This is the authentication procedure when applied to. The mobile terminal 10 corresponds to a communication device, and the base station (referred to as a switching source base station) 20a and the switching destination base station (referred to as a switching destination base station) 20b with which the mobile terminal 10 is communicating correspond to a communication processing device, respectively. Each holds an authentication key Kb common to the base stations. The database 30 corresponds to a storage device. The base stations 20a and 20b belong to the exchange 60. Here, the calling process corresponds to the first processing mode, and the handover (channel switching during communication) corresponds to the second processing mode.
【００１７】まず端末１０が発呼信号を送信する。これ
が通信装置からのサービス要求１の信号に相当する。以
降は図１の第一の処理モードと同様の手順で認証を行っ
て通信を開始する。その後端末の移動に伴って他の無線
ゾーンに移行した時には、通信を継続するためにハンド
オーバを行う。この時、端末１０はゾーン移行を検出し
てハンドオーバを行う際には、まず記憶している認証鍵
Ｋａを認証鍵Ｋｂで暗号化した信号Ｋｂ（Ｋａ）を含む
ハンドオーバ要求信号を切替先基地局２０ｂに送信す
る。切替先基地局２０ｂはそれを復号し認証鍵Ｋａを
得、乱数rnd2を発生し認証要求として端末１０に送信
し、端末１０は前記乱数rnd2を認証鍵Ｋａで暗号化した
信号Ｋａ(rnd2)を認証応答信号として切替先基地局２０
ｂに送信する。切替先基地局２０ｂは、認証が完了する
と、ハンドオーバ受付信号を端末１０に送信する。端末
１０はこれにより認証が完了したことを認識する。First, the terminal 10 transmits a call signal. This corresponds to the signal of the service request 1 from the communication device. Thereafter, authentication is performed in the same procedure as in the first processing mode of FIG. 1 to start communication. Thereafter, when the terminal shifts to another wireless zone as the terminal moves, handover is performed to continue communication. At this time, when the terminal 10 detects a zone shift and performs handover, first, the terminal 10 transmits a handover request signal including a signal Kb (Ka) obtained by encrypting the stored authentication key Ka with the authentication key Kb. 20b. The switching destination base station 20b decrypts it, obtains an authentication key Ka, generates a random number rnd2, and transmits it to the terminal 10 as an authentication request. The terminal 10 generates a signal Ka (rnd2) obtained by encrypting the random number rnd2 with the authentication key Ka. Switching destination base station 20 as an authentication response signal
b. Upon completion of the authentication, the switching destination base station 20b transmits a handover acceptance signal to the terminal 10. The terminal 10 thereby recognizes that the authentication has been completed.
【００１８】上述において第一の処理モードと第二の処
理モードとを区別するための識別子を通信装置１０から
通信処理装置２０へ送る信号に挿入してもよく、あるい
は第一の処理モードと第二の処理モードとの区別はＫｂ
（Ｋａ）の有無で行ってもよい。In the above, an identifier for distinguishing between the first processing mode and the second processing mode may be inserted into a signal sent from the communication device 10 to the communication processing device 20, or the first processing mode and the second processing mode may be inserted. The distinction between the two processing modes is Kb
The determination may be performed with or without (Ka).
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、第
二の処理モードにおいては通信装置１０の認証鍵Ｋａを
記憶装置３０に要求して受取る必要がないため、それだ
け認証処理時間が短縮できるので、通信処理時間を短縮
でき、接続遅延を軽減することができる。As described above, according to the present invention, it is not necessary to request and receive the authentication key Ka of the communication device 10 from the storage device 30 in the second processing mode, so that the authentication processing time is shortened accordingly. As a result, the communication processing time can be reduced, and the connection delay can be reduced.
【図１】この発明の認証方法の実施例の手順を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a procedure of an embodiment of an authentication method of the present invention.
【図２】Ａ及びＢはそれぞれ通信装置１０及び通信処理
装置２０の各要部と信号の流れを示すためのスイッチと
を示すブロック図である。FIGS. 2A and 2B are block diagrams each showing a main part of a communication device 10 and a communication processing device 20 and a switch for indicating a signal flow;
【図３】この発明を通信中チャネル切替に適用した場合
の認証手順を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an authentication procedure when the present invention is applied to channel switching during communication.
【図４】この発明が対象としているシステムの例を示す
ブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a system to which the present invention is applied.
【図５】従来の認証方法を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional authentication method.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−336109（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−219053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26 102 H04L 9/00 - 9/38 H04K 1/00 - 3/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-336109 (JP, A) JP-A-5-219053 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04Q 7 / 00-7/38 H04B 7/24-7/26 102 H04L 9/00-9/38 H04K 1/00-3/00
Claims (3)
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続され、通信処理を行う通信処理装置
と、前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶し
前記通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋａを
前記通信処理装置に与える記憶装置とにより構成され、 前記通信処理には２つの処理モードを含み、 第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受信する工程と、
乱数を発生する工程と、その通信処理装置の有する認証
鍵Ｋｂにより前記記憶装置から得た認証鍵Ｋａを暗号化
した信号と前記乱数とを前記通信装置に送信する工程
と、前記通信装置により認証鍵Ｋａを用いて前記乱数を
暗号化することにより生成された認証応答信号を受信す
る工程と、その認証応答信号を認証鍵Ｋａを用いて復号
する工程と、この復号した信号と前記乱数とが一致した
時に前記通信装置との間でサービスを開始する工程を含
み、また前記通信装置は前記認証鍵Ｋｂにより認証鍵Ｋ
ａを暗号化した信号を受信記憶する工程を含み、 第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前記通信装置が記憶し
ている前記認証鍵Ｋｂにより認証鍵Ｋａを暗号化した信
号を含む第二のサービス要求信号を前記通信装置から受
信した時に、前記認証鍵Ｋｂを用いて前記暗号化信号を
復号する工程と、乱数を発生する工程と、その乱数を前
記通信装置に送信する工程と、前記通信装置により認証
鍵Ｋａを用いて前記乱数を暗号化することにより生成さ
れた認証応答信号を受信する工程と、前記認証鍵Ｋｂを
用いて復号した認証鍵Ｋａにより前記認証応答信号を復
号する工程と、この復号した信号と前記乱数とが一致し
た時に前記通信装置との間でサービスを開始する工程を
含むことを特徴とする認証方法。1. A communication device having an authentication key Ka, a communication processing device having a unique authentication key Kb unrelated to the communication device, connected to the communication device and performing communication processing, and the communication device And a storage device for storing an authentication key Ka for authenticating the communication processing device and providing the authentication key Ka to the communication processing device in response to a request from the communication processing device. The communication processing includes two processing modes. In the first processing mode, when the communication processing device receives a first service request signal indicating that the communication device is in the first processing mode from the communication device, the communication processing device stores the authentication key Ka of the communication device in the storage device. Requesting and receiving it;
Generating a random number, transmitting a signal obtained by encrypting the authentication key Ka obtained from the storage device by the authentication key Kb of the communication processing device and the random number to the communication device, and performing authentication by the communication device. Receiving an authentication response signal generated by encrypting the random number using a key Ka; decrypting the authentication response signal using an authentication key Ka; Initiating a service with the communication device when there is a match, and wherein the communication device uses an authentication key Kb with the authentication key Kb.
receiving and storing a signal obtained by encrypting a. a, in a second processing mode, the communication processing device indicates that the communication processing device is in a second processing mode, and the authentication key stored in the communication device is stored. When receiving a second service request signal including a signal obtained by encrypting the authentication key Ka with Kb from the communication device, decrypting the encrypted signal using the authentication key Kb, and generating a random number; Transmitting the random number to the communication device, receiving the authentication response signal generated by encrypting the random number using the authentication key Ka by the communication device, and using the authentication key Kb. An authentication response signal using the decrypted authentication key Ka; and starting a service with the communication device when the decrypted signal matches the random number. Proof method.
信装置とは係わりない独自の認証鍵Ｋｂを有し、かつ前
記通信装置と接続され、通信処理を行う通信処理装置
と、前記通信装置を認証するための認証鍵Ｋａを記憶し
前記通信処理装置からの要求に応じて前記認証鍵Ｋａを
前記通信処理装置に与える記憶装置とにより構成され、 前記通信処理には２つの処理モードを含み、 第一の処理モードでは、前記通信処理装置は前記通信装
置から第一の処理モードであることを指示する第一のサ
ービス要求信号を受信した時に、その通信装置の認証鍵
Ｋａを前記記憶装置に要求してそれを受領する工程と、
乱数を発生する工程と、その通信処理装置の有する認証
鍵Ｋｂにより前記記憶装置から得た認証鍵Ｋａを暗号化
した信号と前記乱数とを前記通信装置に送信する工程
と、前記通信装置により認証鍵Ｋａを用いて前記乱数を
暗号化することにより生成された認証応答信号を受信す
る工程と、前記乱数を前記認証鍵Ｋａを用いて暗号化す
る工程と、この暗号化した信号と前記認証応答信号とが
一致した時に前記通信装置との間でサービスを開始する
工程を含み、また前記通信装置は前記認証鍵Ｋｂにより
認証鍵Ｋａを暗号化した信号を受信記憶する工程を含
み、 第二の処理モードでは、前記通信処理装置は第二の処理
モードであることを指示し、かつ前記通信装置が記憶し
ている認証鍵Ｋｂにより認証鍵Ｋａを暗号化した信号を
含む第二のサービス要求信号を前記通信装置から受信し
た時に、前記認証鍵Ｋｂを用いて前記暗号化信号を復号
する工程と、乱数を発生する工程と、その乱数を前記通
信装置に送信する工程と、前記通信装置により認証鍵Ｋ
ａを用いて前記乱数を暗号化することにより生成された
認証応答信号を受信する工程と、前記乱数を、前記認証
鍵Ｋｂを用いて復号した認証鍵Ｋａにより暗号化する工
程と、この暗号化した信号と前記認証応答信号とが一致
した時に前記通信装置との間でサービスを開始する工程
を含むことを特徴とする認証方法。2. A communication device having an authentication key Ka, a communication processing device having a unique authentication key Kb unrelated to the communication device, connected to the communication device and performing communication processing, and the communication device And a storage device for storing an authentication key Ka for authenticating the communication processing device and providing the authentication key Ka to the communication processing device in response to a request from the communication processing device. The communication processing includes two processing modes. In the first processing mode, when the communication processing device receives a first service request signal indicating that the communication device is in the first processing mode from the communication device, the communication processing device stores the authentication key Ka of the communication device in the storage device. Requesting and receiving it from
Generating a random number, transmitting a signal obtained by encrypting the authentication key Ka obtained from the storage device by the authentication key Kb of the communication processing device and the random number to the communication device, and performing authentication by the communication device. Receiving an authentication response signal generated by encrypting the random number using a key Ka; encrypting the random number using the authentication key Ka; and transmitting the encrypted signal and the authentication response A step of starting a service with the communication device when the signal matches, and a step of receiving and storing a signal obtained by encrypting an authentication key Ka with the authentication key Kb, the communication device further comprising: In the processing mode, the communication processing device indicates the second processing mode, and includes a second service including a signal obtained by encrypting the authentication key Ka with the authentication key Kb stored in the communication device. Receiving a communication request signal from the communication device, decrypting the encrypted signal using the authentication key Kb, generating a random number, transmitting the random number to the communication device, Authentication key K by the device
a) receiving an authentication response signal generated by encrypting the random number using a; encrypting the random number with an authentication key Ka decrypted using the authentication key Kb; An authentication method, comprising: starting a service with the communication device when the authenticated signal matches the authentication response signal.
通信処理装置が移動体通信における基地局であり、前記
第一のサービス要求が発呼であり、前記第二のサービス
要求が通信中チャネル切替であることを特徴とする請求
項１又は２記載の認証方法。3. The communication device is a mobile phone, the communication processing device is a base station in mobile communication, the first service request is an outgoing call, and the second service request is a communicating channel. The authentication method according to claim 1, wherein the authentication method is switching.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348296A JP3054282B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Authentication method |
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| EP93120813A EP0604911B1 (en) | 1992-12-28 | 1993-12-23 | Authentication and communication terminal and communication processing unit using the method |
| DE69332238T DE69332238T2 (en) | 1992-12-28 | 1993-12-23 | Method for authentication and communication end device and communication processing unit using this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4348296A JP3054282B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Authentication method |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8737354B2 (en) * | 2011-01-10 | 2014-05-27 | Alcatel Lucent | Method of data path switching during inter-radio access technology handover |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4348296A patent/JP3054282B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH06204945A (en) | 1994-07-22 |
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