JP4509446B2 - 無線ネットワークにおいて装置を登録する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、無線ホーム・ネットワークにおける装置を登録する方法に関する。本発明は、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５シリアル・バス規格に基づくネットワークのフレームで使用可能であるが、そのような環境に限定されるわけではない。
【０００２】
ＩＥＥＥ１３９４バスは有線バスであり、固有の欠点を有する：これはケーブルを利用するが、そのこと自体が無線製品と比べて制約になっており、２つの装置間のケーブル長は４．５メートルに制限される。ＩＥＥＥ１３９４−１９５５に基づくネットワークにおける無線伝送の導入が注目されるのは明白である。この事項は、欧州ＥＴＳＩ ＢＲＡＮ計画で取り扱われ、これは‘ハイパーラン・タイプ２(Hiperlan type 2)’とのタイトルの下に、５ＧＨｚ帯域の無線１３９４ネットワークを規格化するものである。
【０００３】
ハイパーラン２は、ＰＨＹレイヤ（ＯＳＩレベル１）、ＤＬＣレイヤ（ＯＳＩレベル２）およびいくつかのコア・ネットワーク技術に関する複数の収束(convergence)レイヤ（ＡＴＭ，イーサネット（Ｒ），ＩＥＥＥ１３９４．．．）を規定する階層規格である。
【０００４】
ハイパーラン２［ＭＫ１］は、認証およびエンコードに基づくセキュリティ手法を提案する。このセキュリティ手法は、ネットワークへのアクセスを許可されたユーザにのみ制限することを可能にする。ハイパーラン２は、当初はビジネス用途（企業ＬＡＮ）を目指し、所定のネットワーク管理インフラストラクチャを利用することを前提としていた。ハイパーラン２は認証プロセスを要し、移動端末（ＭＴ）とＡＰ／ＣＣ（アクセス・ポイント−中央コントローラ）の両者が、認証手順に先立って共通の秘密事項（‘認証キー’）を有する。この認証キーは、ネットワーク管理者によるネットワーク初期化の際に、ＭＴおよびＡＰの両者に通知される。
【０００５】
家庭環境にあっては、そのような初期化動作の実行をユーザに委ねることは適切ではない。本発明は、ハイパーラン２で既に規定されている機構を利用して、家庭内の装置の自動初期化を実行することを目的とする。
【０００６】
本発明の対象は、中央アクセス・ポイントより成る無線ネットワークにおける装置を登録する方法であって：
_ 前記装置から前記アクセス・ポイントへ識別コードを送付するステップ；
_ 受信した識別コードが前記中央アクセス・ポイントに格納された識別コードに対応するか否かを前記中央アクセス・ポイントが検査し、検査結果が肯定的である場合に、前記アクセス・ポイントから前記装置に認証キーを送信するステップ；
_ 前記装置と前記アクセス・ポイントの間の認証手続において使用するために、前記装置が前記認証キーを格納するステップ；
を有する方法である。
【０００７】
好適実施例によれば、固有の識別コードが所与のネットワーク内で使用される。
【０００８】
本発明を限定するものではない好適実施例の説明を通じて、本発明の更なる特徴および恩恵が明らかになるであろう。その実施例は本発明の説明の一部をなす図面を参照しながら説明される。
【０００９】
本実施例は、ＢＲＡＮ／ハイパーラン２のフレームを利用する。この動作環境に関する更なる情報は、以下の文献に見られる：ブロードバンド無線アクセス・ネットワーク・ハイパーラン形式２機能仕様データ・リンク・コントロール（ＤＬＣ）レイヤ部１および２（ＤＴＳ／ＢＲＡＮ０３０００３−１）および無線リンク・コントロール（ＲＬＣ）サブレイヤに関する文献ＤＴＳ／ＢＲＡＮ−００２００４−２である。
【００１０】
図１は、アクセス・ポイント（ＡＰ）１および移動端末（ＭＴ）２より成るネットワーク図であり、これらは有線ＩＥＥＥ１３９４バス３，４にそれぞれ結合される。ＡＰおよびＭＴは、２つの有線バスの間の無線リンクを形成する。ＡＰ（又は中央コントローラＣＣ）は、任意の装置で実現可能な機能であるものとする。ホーム・ネットワークにおける１つの固定されたＡＰ／ＣＣ装置が存在することは必須ではなく、そのような機能を有する複数の装置の中から１つの中央コントローラが選択される。
【００１１】
ＭＴおよびＡＰが連携可能になる前に、予備的なキー交渉(negotiation)段階が行われ、対称的な(symmetric)エンコード・キーを生成する必要がある。この交渉は、ディフィー・ヘルマン(DH: Diffie-Hillman)アルゴリズムに基づいて行われる。このアルゴリズムの概要は以下のとおりである：
１．ＭＴおよびＡＰは、基本生成子ｇ(base generator)ｇおよび大主要数ｎ(large prime number)に同意する；
２．両者は、ディフィー・ヘルマン・プライベート値と呼ばれる乱数を生成する。ＭＴが数ｘを生成し、ＡＰが数ｙを生成するものとする；
３．ＭＴは、ＤＨ公開(public)値ＭＴ＿ＤＨ＿ＰＶ＝ｇ^ｘｍｏｄ ｎを計算し、ＡＰに送信する；
４．ＡＰは、ＤＨ公開値ＡＰ＿ＤＨ＿ＰＶ＝ｇ^ｙｍｏｄ ｎを計算し、ＭＴに送信する；
５．ＭＴは、ｋ＝ＡＰ＿ＤＨ＿ＰＶ^ｘｍｏｄ ｎを計算する；
６．ＭＴは、ｋ’＝ＡＰ＿ＤＨ＿ＰＶ^ｙｍｏｄ ｎを計算する。
【００１２】
このプロセスの後、ＡＰおよびＭＴは、共通の秘密セッション・キーを計算することが可能である。なぜなら、ｋ＝ｋ’＝ｇ^ｘｙｍｏｄ ｎだからである。このため、このキーは、セッション秘密キーまたは‘ＳＳＫ’と呼ばれ：
ＳＳＫ＝ＨＭＡＣ−ＭＤ５（ｇ^ｘｙｍｏｄ ｎ，０）
ＨＭＡＣ−ＭＤ５（ｋ，ｍ）＝ＭＤ５（（ｋ×ＯＲｏｐａｄ）｜ＭＤ５（（ｋ×ＯＲｉｐａｄ）｜ｍ））
により計算される。ただし：
・ｋは［ＭＫ２］秘密キー；
・ｍはそのメッセージ；
・ｉｐａｄは０×３６の６４反復；
・ｏｐａｄは０×５ｃの６４反復；
・ＸＯＲは排他的ＯＲ；
・｜は連結演算子である。
【００１３】
もし誰かがＭＴおよびＡＰ間の通信を盗聴したならば、その者はｎ，ｔ，ＭＴ＿ＤＨ＿ＰＣおよびＡＰ＿ＤＨ＿ＰＶのみを取得する。したがって、その者はキーｋの値を導出することができない。なぜなら、その者は秘密乱数ｘおよびｙを知らないからである。
【００１４】
ＳＳＫキーが生成されると、認証段階が実行される。この段階は、ＭＴがＡＰによって認証され、ＡＰがＭＴによって認証されることを可能にする。
【００１５】
ハイパーラン２では、このステップは試行応答(challenge-response)手法に基づいている：
・ＭＴは、ＡＰにその識別子を送信し、交渉したＳＳＫエンコード・キーでエンコードされる；
・ＡＰはその後に試行Ｃ_ＡＰ（これは乱数である）をＭＴに送信する；
・ＭＴはその試行Ｃ_ＡＰに応答することによって自身の同一性を示す。このため、ＡＰに関する共通の秘密キーを利用して、またはＰＫＩ（公衆キー・インフラストラクチャ）が使用される場合にはプライベート・キーを利用して、その試行に“署名”する。ＭＴはその応答Ｒ（Ｃ_ＡＰ）だけでなく、新たな試行Ｃ_ＭＴもＡＰに送信する；
・ＡＰはその応答Ｒ（Ｃ_ＡＰ）を確認し、自身の同一性を示すために試行Ｃ_ＭＴに“署名”し、その応答Ｒ（Ｃ_ＭＴ）を返信する；
・ＭＴは応答Ｒ（Ｃ_ＭＴ）を確認する。
【００１６】
応答Ｒ（Ｃ_ＡＰ）およびＲ（Ｃ_ＭＴ）が適切である場合は、彼らが秘密事項を知っていることが証明されたので、ＭＴおよびＡＰの両者は認証される。
【００１７】
ビジネス環境化では、認証はネットワーク管理者［ＭＫ３］によりなされるであろう。家庭環境では、更なる自動認証手順が望まれる。ユーザとのインターフェースはできるだけ単純であるべきである。１３９４バスｐｅｒ ｓｅは、“プラグ・アンド・プレイ(plug and play)”機能を有し、この機能を無線ネットワークに拡張することが望ましい。
【００１８】
ネットワークに連結することを求めるＭＴは、中央コントローラにより通知されるべき認証キーを必要とする。この認証キーは、上述したのと同様な試行／応答手順を通じて、連結段階の際に使用される。単独の共通キーがネットワーク全体に使用され、このキーがネットワークに登録された第１中央コントローラのＧＵＩＤに基づくものであるということが提案される。
【００１９】
より具体的には、無線装置を利用して、初期化の段階が必要とされる。この段階は、ネットワーク・キーを新たなＭＴに与えるステップより成る。本願実施例によれば、この値の転送は、ＰＩＮコードのようなコードによって保全がなされ、近辺の者がそのキーを取得することを防止する。
【００２０】
装置の初期化に関し、総ての装置において同一のＰＩＮコードを利用することが提案される。ＰＩＮコードは、ユーザにより入力され、エア・インターフェースを介して交換される。これはＣＣによりチェックされ、認証キーを通信することが可能である。認証キーは、ＭＴによって（不揮発性メモリに）格納され、それを利用して任意の電源投入段階において、認証プロセスを実行する。
【００２１】
この方法の対象とする装置は、ＰＩＮコードを入力するのに充分なユーザ相互作用能力を提供するものである。一般に、そのような装置は、ディスプレイおよび複数のキーを有する。その装置は、ユーザが選択しなければならない初期化メニューを提供し得る。初期化メニューの動作時に、装置は以前に格納した認証キーを消去する。そのような装置は、より単純なものであり得る。ユーザ入力は、マイクロ・スイッチを設定することにより減少させることが可能である。
【００２２】
装置がＣＣ機能装置である場合、その装置はユーザに更なる問い合わせを行う：
*Ａ／新規ネットワークのインストールを希望しますか？
*Ｂ／既存のネットワーク内の装置のインストールを希望しますか？
装置がＣＣ機能装置でない場合は、そのような副メニューを要しない。なぜなら、ユーザはその装置を既存のネットワークに結合し得ることが明白だからである。
【００２３】
ユーザが＜Ａ＞を回答すると、装置はＰＩＮコードを問い合わせる。このＰＩＮコードはネットワーク全体で有効である。装置は、自身の所有するＧＵＩＤおよび入力されたＰＩＮコードを連結させることによって認証を行う。ＰＩＮコードは不揮発性メモリに格納され、電源投入の際に引き出される。この装置はその後にＣＣ動作をすることが可能であり（すなわち、ＨＬ２アクセス・ポイントとして動作する）、更なる装置を待機する。
【００２４】
ＧＵＩＤは６４ビット長であり、ＩＥＥＥ１３９４装置を固有に識別するために使用される。これは２４ビットのグループＩＤ（１３９４登録認定委員会より入手される）と、装置製造者により割り当てられる４０ビットのシリアル番号より成る。ＧＵＩＤは装置の構造ＲＯＭに格納され、１３９４ネットワーク・リセットに対処する。
【００２５】
ネットワーク内で２つの装置が同一の識別子を有しないことを保証する限りにおいて、他の形式の識別子を利用することも可能である。
【００２６】
ユーザが＜Ｂ＞を回答すると、装置はＰＩＮコードを問い合わせる（これはユーザが既に第１のインストールされた装置にインストールしたネットワーク全体のＰＩＮコードである。）。装置はＭＴの動作を開始させる。ＭＴはスペクトルを走査し、ＢＲＡＮフレーム・ヘッダの形式におけるビーコンを探索する。そのようなビーコンを発見すると、リンク_情報メッセージを利用してＳＳＫ決定の後に、ユーザ入力ＰＩＮコードをＣＣに送付する。このユーザ入力ＰＩＮコードは、ディフィー・ヘルマン・セッション・キー（ＲＬＣメッセージはエンコードされない）を利用してエンコードされる。ＣＣは、（エア・インターフェースから）受信したＰＩＮコードが、既に所有しているものと同一であるか否かを検査することが可能である。検査が成功すると、肯定的な回答が、認証キーと共にＲＬＣ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫメッセージを通じて伝送される（認証キーはディフィー・ヘルマン・セッション・キーを利用してエンコードされる。）。そうでない場合は、否定的な内容がＲＬＣ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫで送信される。信号の交換については図３に示される。
【００２７】
ＭＴが認証キーを受信すると、インストール段階が終了する。ＭＴはそのキーを不揮発性メモリに格納する。これはＮＥＴ＿ＩＤ（ＢＣＣＨのフィールドに含まれる）を格納することも可能であり、これは更なる周波数走査を支援し得る。ＮＥＴ＿ＩＤはネットワークを固有に識別せず、単に周波数走査を行い、使用されない認証候補を避ける。更にこれは電源投入時、ブーティング(booting)時の手順（後述）で実行される。装置が認証キーを取得しない場合は、他の周波数を探索し、したがって他のＣＣについて再度試みる。
【００２８】
本願実施例によれば、ＰＩＮコードおよび認証キーは、ＣＬ＿情報 内容の一部であり、各収束レイヤで記述される。他の可能性は、それをＤＬＣレイヤ内容の一部にすることである。なぜなら、それはＤＬＣレイヤに関するデータを含んでいるからである。
【００２９】
図４ａは、収束レイヤ情報内容のフォーマット（ＣＬ＿レイヤ＿内容）を表現する。いくつかの情報要素（ＩＥ）が含まれる。図４ｂおよび４ｃは、２つのＩＥのフォーマットを示し、これらはプロトコルに必要であってＰＩＮコードＩＥおよび認証キーＩＥであり、収束レイヤ内容に包含される。可変認証_キーは、第１インストールＧＵＩＤのＧＵＩＤとＰＩＮコードの連結に対応する。
【００３０】
電源投入の手順は図２に示される：ＭＴ装置は利用可能な周波数を走査することによってビーコンを探索する。これが以前に格納したネットワーク識別子（Ｎｅｔ＿ＩＤ）であるならば、先ず、この識別子を含むＢＣＣＨフィールドを探索する。ＢＣＣＨコードが発見されると、エンコードおよび認証ステップが実行される。適切なＮｅｔ＿ＩＤを有するＢＣＣＨが発見されなかった場合は、他の識別子を有するＣＣが探索される。
【００３１】
ＲＬＣ＿認証メッセージには何らの特殊なパラメータを要しない（なぜなら、キーが利用されるからである。）。ＲＬＣ＿認証＿ＡＰメッセージで送付した試行応答を計算するために、認証キー（ＧＵＩＤ＋ＰＩＮコード）は、ＭＴにより使用される。装置が許可されているか否かを検査し、応答を生成するために、同一の認証キー（ＧＵＩＤ＋ＰＮコード）が、ＡＰ／ＣＣにより使用される。
【００３２】
ＭＴが認証されると、認証段階が終了し、ネットワークに参加できる。そうでない場合は、他のＣＣについて試行する。
【００３３】
図５は認証プロセスにおけるメッセージ交換の様子を示す。
【００３４】
記載されている方法は、複数の認証キーに拡張することが可能である。
【００３５】
この手法の主な欠点は、装置がインストールされていない場合に生じる：ユーザが自身の装置の一部分のみ（１つの盗まれた装置のみ）を削除することを希望する場合に、その者はＰＩＮコードを変更しなければならず、総ての無線装置の再インストールを要する。
【００３６】
この欠点は、１つの認証キーを各装置について使用することにより解決される。同一の手順およびメッセージ群を利用して、以下のように修正した複数の認証キー・ネットワークを使用することが可能である：
_ インストール段階：
インストールの際に、ＭＴはＧＵＩＤをＣＣに送付することを要する。ＰＩＮコードに連結されたＭＴ ＧＵＩＤは、ＭＴ認証キーである。認証_キーＩＥが利用可能であり（容認／否認フラグなしに、新規情報要素でさえも規定可能である。）、ＲＬＣ＿情報メッセージで実行可能である。ＲＬＣ＿情報メッセージで送付された認証キーは、ディフィー・ヘルマン・セッション・キーを利用してエンコードされることを要する。ＰＩＮコードはＣＣによって利用され、ＭＴがインストール可能か否かを検査する。ＰＩＮコード検査が合致すると、ＭＴの認証キーがＣＣによって不揮発性メモリに格納される。この場合におけるＲＬＣ＿情報＿ＡＣＫは、容認／否認フラグを含む。認証キーは必要とされない。
【００３７】
_ 電源投入段階：
認証段階の際に、ＭＴからＣＣに伝送されたＲＬＣ＿認証メッセージは、ＭＴの認証ＩＤを包含する（これはＭＴのＧＵＩＤである。）。試行／応答の交換に使用された認証キーはＰＩＮコードに連結したＭＴ ＧＵＩＤである。
【００３８】
この手法は、ユーザが、自身のネットワーク全体を再インストールすることなしに、１つの装置を削除することを可能にする。
【００３９】
本発明は、複数の利点を有する。ユーザの行うことは、装置のインストールの際にＰＩＮコードを入力することだけに減少される。また、ＰＩＮコードは装置のインストールに関する好ましい程度のセキュリティを提供し、装置が適切なネットワークに無線でインストールされることを保障する。
【００４０】
第１実施例は、ＢＲＡＮハイパーラン２を利用するものに関する。以下に説明する第２実施例はより一般的な手法を採用し、ＭＴからＣＣへ情報を送信するより安全な手法である。
【００４１】
本実施例では、既存のネットワークにおける新規端末の登録を安全に行う解決手段を提供する。このネットワークは２種類の装置を取り扱う：
１．書類中で端末として言及され得る汎用装置（カムコーダ、テレビジョン、電話、テープ・レコーダ、ＰＣ等）；
２．中央サーバとして動作し、この書類中で中央コントローラ（ＣＣ）と呼ばれる専用装置。ネットワーク内に同時に１つのＣＣしか存在しない点に留意をようする。
【００４２】
端末とＣＣの間の総ての通信は、暗号化の手法を利用することにより保全され得る。連結段階が実行されると、端末はＣＣと通信することが可能である。この段階は図６に示される。
【００４３】
図６に示されるように、および第１実施例におけるもののように、連結段階は２つのステップを有する：
１．ＤＨキー交換ステップにおいて、端末およびＣＣはセッション・キー（ＳＳＫと呼ばれる）を生成し、これは端末とＣＣとの間で交換される総てのメッセージを保全するために使用される。このキーの生成には、先に説明したディフィー・ヘルマン・プロトコルが利用される。
【００４４】
２．相互認証ステップにおいて、両装置が相互に認証し合い、各々が有効であること（例えば、ハッカーによる装置でないこと）を確認する。
【００４５】
第２ステップは、試行−応答手法を利用することも可能であり、これは、各側が、ネットワーク内の総ての装置で共有される秘密事項（すなわち、認証キー）を知っていることを確認するものである。図７に示されるように、この手法は３つのステップより成る：
１．ＣＣが、試行Ｃ１と呼ばれる乱数を端末に送信する；
２．端末がその試行に対して関数Ｆを適用することによって応答する。その結果は試行に依存し、端末およびＣＣで共有される秘密認証キーＫに依存する（例えば、Ｆはメッセージ認証コードまたはＭＡＣとすることが可能である。）。同一のメッセージにおいて、端末はＣＣに新規の試行Ｃ２を送信する。
【００４６】
３．ＣＣは端末からの応答を確認し、関数Ｆを適用することによって試行Ｃ２に応答する。端末はＣＣによって提供される応答を確認する。この認証の最終段階において、両者は相互に認証される。
【００４７】
この手法では、端末は認証されるべき共通の秘密事項Ｋを知る必要がある。したがって、ユーザが新たな端末を購入した場合に、この共通する秘密事項が使用に先立ってその端末に格納される必要がある。しかしながら、この秘密事項は各ネットワークにおけるものとは異なり、この段階は各ネットワークにおいて動的に実行される必要がある。本実施例によれば、共通の秘密事項Ｋを新規端末にダウンロードする登録手法を安全にすることを提案する。この手法は、他人のネットワークにおいて誰でも自分の端末を登録できるということを回避するよう保全される必要がある。例えば、ホーム・ネットワーク環境において、ユーザは近隣の者が彼を諜報することを希望しない。
【００４８】
以下の記述が使用される：
“Ｅ_ｋ（Ｍ）”は、対称キーＫを利用してメッセージＭのエンコードを示す；
“｜”は、連結演算子を示す。
【００４９】
暗号化に関する更なる情報は、例えば次の書籍にある：Bruce Schneier, “Applied Cryptography”, Wiley Publisher, 1996, second edition.
提案される解決手段は、秘密キーＫを装置にダウンロードする。ＰＩＮコード（すなわち、識別子）を利用して各ネットワークを識別する。ＰＩＮコードはＣＣに格納される。
【００５０】
２つの場合が想定される：１．装置がネットワークにインストールされた第１装置である；２．装置がネットワークにおける新規の装置ある。
【００５１】
第１の場合には秘密キーＫはその装置によって生成される必要があり（従ってこれはＣＣとして動作する）、第２の場合には既存のＣＣによって新たにインストールされる装置に秘密事項が送信される必要がある。
【００５２】
第１の場合には、装置はＣＣとして動作し、秘密キーＫを生成する必要がある。これはランダム生成器の出力、または関数ｆの結果とすることが可能であり、装置識別子、ネットワークＰＩＮおよび最終的には他のパラメータのようないくつかのパラメータに依存するものである：
Ｋ＝ｆ（装置＿ｉｄ，ＰＩＮ，．．．）
ＰＩＮが生成されると、それが他の近接ネットワークで使用されていないことが検査され、正規のネットワークにおける端末の登録を保証する。
【００５３】
第２の場合には、新たな装置がネットワークにインストールされる場合に、認証段階（図７）が行われるのに先立って、秘密事項Ｋを知る必要がある。キーのダウンロードは、“ＤＨキー交換”段階の後に実行され、その段階では端末およびＣＣが秘密セッション・キーＳＳＫ（図６）を交換する。図８はこのキーのダウンロードを示す。
【００５４】
キーのダウンロードは２つのステップを有する：
１．端末がユーザからネットワークＰＩＮを要求する（端末はそのタスクを実行する手法を有している必要がある。）。そして、端末はＰＩＮと端末識別子のような他のパラメータとを利用して関数ｇの結果を計算する。計算された値はキーＳＳＫを利用して最終的には他のパラメータを利用してエンコードされる。その結果はＣＣに伝送される。関数ｇの入力パラメータは、エンコードに含まれているものとある程度重複したものを提供すべきである。
【００５５】
２．ＣＣはメッセージを復元し、重複性（冗長性）を検査し、入力されたＰＩＮを抽出する。ＰＩＮが格納されているネットワークＰＩＮに対応するならば、ＣＣは秘密事項ＫをキーＳＳＫでエンコードして新規端末に送信する。端末がＫをエンコード解除すると、それをセキュリティ・メモリに格納し、連結段階を終了することができる。
【００５６】
提案する解決手段のセキュリティの側面を説明する。端末は、ユーザがそのネットワークＰＩＮを知っている場合にのみインストールされることが可能である。しかしながら、ＰＩＮは一般に４桁より成る。したがってこの解決手段を使用するならば、力任せの強行的な攻撃を防ぐ必要がある。その攻撃は、関数ｇを利用することによって困難にし得る（これは、第１実施例のＤＨアルゴリズムの説明に登場した同一名称の基本生成子とは異なる。）。この関数には、２つの場合がある：
１．関数が秘密にされている場合；
２．関数が知られている場合である。
【００５７】
いずれの場合も、ユーザが新規にインストールされる装置にＰＩＮコードを手動で入力する必要がある点に留意すべきである。したがって、端末自身における多数のＰＩＮの試みを制限することが可能である。
【００５８】
ｇが秘密関数である場合について説明する。攻撃者（アタッカ）は、関数ｇを知らないので、総ての可能なＰＩＮを自動的に走査するソフトウエアを利用することができない。したがって、その者がシステムを突破しようとするならば、手動で総ての可能なＰＩＮを入力する必要がある。関数のパラメータとして装置の識別子を利用すると、連続して失敗した試みをＣＣが検出することを可能にする。ＣＣは悪意の端末のリストを得ることが可能になる。この場合、システムのセキュリティはＰＩＮおよび関数ｇに依存する。
【００５９】
ｇが知られている関数の場合について説明する。強制的な攻撃を回避するために秘密事項を付加する必要がある。総ての装置はＧＳＫで示されるグローバル秘密キーを共有している。例えば、このキーは当局によって秘密に維持することが可能でり、当局は販売前に総ての装置に挿入する。今、関数ｇを次のように規定することが可能であるとする：
ｇ＝Ｅ_ＧＳＫ（ＰＩＮ｜端末＿ｉｄ｜ｒ）
ここで、ｒは端末によって生成される乱数を示す。この場合、送信されるメッセージは：
Ｅ_ＧＳＫ（Ｅ_ＧＳＫ（ＰＩＮ｜端末＿ｉｄ｜ｒ）｜ｒ）
である。ＣＣがこのメッセージを受信すると、以下のステップを実行する：
１．キーＳＳＫを利用してメッセージをエンコード解除し、乱数ｒを抽出し， ２．先にエンコード解除したメッセージの第１部分をエンコード解除して、メッセージＰＩＮ｜端末＿ｉｄ｜ｒを抽出する。そして、ステップ１でエンコード解除されたｒの値およびこの段階でエンコード解除されたｒの値が合致するか否かを検査する。合致しない値は、アタッカがシステムを突破しようとしたことを意味し、ＣＣは遮断状態に入ることが可能になる。
【００６０】
この場合、システムのセキュリティはキーＧＳＫおよび乱数ｒの利用に依存する。実施際、アタッカがグローバル・キーＧＳＫを知ることなしにそのシステムを突破しようとする場合は、メッセージＥ_ＧＳＫ（ＰＩＮ｜端末＿ｉｄ｜ｒ）を生成することができない。したがって、ＣＣは同一の乱数値を抽出することができず、システムは第１のハッカー行為に対して遮断される。しかしながら、ユーザが正規の装置でＰＩＮを誤って入力した場合は、システムは遮断しない。なぜなら、メッセージＥ_ＧＳＫ（ＰＩＮ｜端末＿ｉｄ｜ｒ）が良好に形成されるからである。
【００６１】
以下、本願に関連する用語を列挙する。
【００６２】
ＡＣＦ 連結制御機能
ＡＰ アクセス・ポイント
ＢＣＣＨ ブロードキャスト制御チャネル
ＣＣ 中央コントローラ
ＣＬ 収束レイヤ
ＤＬＣ データ・リンク制御レイヤ
ＤＨ ディフィー・ヘルマン
ＨＮＶ 環境レイヤ（収束レイヤ）
ＧＳＫ グローバル・セキュリティ・キー
ＧＵＩＤ グローバル固有識別子
ＭＡＣ 媒体アクセス制御（第１実施例）またはメッセージ認証コード（第２実施例）
ＮＥＴ＿ＩＤ ネットワーク識別子
ＰＨＹ 物理レイヤ
ＰＩＮ パーソナル識別番号
ＲＬＣ 無線リンク制御プロトコル
ＳＳＫ セッション秘密キー（第１実施例）または共通秘密キー（第２実施例）
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、無線リンクを介して通信する２つの有線バスより成るネットワークの概略図である。
【図２】 図２は、本発明による関連性を形成するための移動端末およびアクセス・ポイント間のメッセージ交換を図示するハイレベル・メッセージ・シーケンス図である。
【図３】 図３は、図２で規定される段階（情報転送）の１つの際に、ＭＴおよびＡＰの異なる階層の間におけるメッセージ交換を規定するメッセージ・シーケンス図である。
【図４】 図４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれは、図３のメッセージ交換の際に使用される、情報要素を含む収束レイヤ情報内容および２つの情報要素を表現する。
【図５】 図５は、図２の認証段階におけるＭＴおよびＡＰにより交換されるメッセージを規定するメッセージ・シーケンス図である。
【図６】 図６は、端末および中央コントローラの連結プロセスの概略図である。
【図７】 図７は、中央コントローラおよび端末間の認証段階の概略図である。
【図８】 図８は、中央コントローラから端末へのキー・ダウンロード段階の概略図である。

Claims (4)

1. 無線ネットワークにおいて装置を登録する方法であって、
   （ａ）新規ネットワークをインストールすること又は既存のネットワークにおいて装置をインストールすることをユーザが希望しているか否かを、ユーザインターフェースを介して問い合わせるステップを有し、
   当該方法は、前記ユーザが新規ネットワークをインストールすることを希望した場合、
   （ｂ）ＰＩＮコードを前記ユーザが入力することを求めるステップであって、入力されたＰＩＮコードは、ネットワーク全体に有効なＰＩＮコードとなり、該ＰＩＮコードは前記新規ネットワークにおいて装置をインストールするのに使用される、ステップと、
   （ｃ）前記新規ネットワークの認証キーとなる認証キーを生成するステップと、
   （ｄ）前記装置が、前記新規ネットワークの中央コントローラとなるステップと
   を有し、当該方法は、中央コントローラを含む既存のネットワークに装置がインストールされる場合、
   （ｅ）ＰＩＮコードを前記ユーザが入力することを求めるステップと、
   （ｆ）前記中央コントローラが、入力されたＰＩＮコードは前記既存のネットワークのＰＩＮコードに対応するか否かを検査し、対応していた場合、前記中央コントローラから前記装置へ、前記既存のネットワークの認証キーを送信するステップと、
   （ｇ）前記装置及び前記中央コントローラ間の認証処理に備えて、前記装置が、前記既存のネットワークの前記認証キーを保存するステップと
   を有する方法。
2. ネットワークの認証キーは、前記装置に送信される前に秘密セッションキー（ＳＳＫ）により暗号化され、該秘密セッションキーは前記装置及び前記中央コントローラ間で予め決められている、請求項１記載の方法。
3. 前記（ｃ）のステップにおいて生成された認証キーが、ランダム生成器により生成される、請求項１記載の方法。
4. 前記（ｃ）のステップにおいて生成された認証キーが、装置の識別子と前記新規ネットワークの前記ＰＩＮコードとに基づいている、請求項１記載の方法。

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