JP4734344B2 - 他と共有されないジョイント乱数性(jrnso)を用いて暗号鍵を導出する方法とシステム - Google Patents
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Description
誤り訂正復号器162は、ディジタル化されたCIR推定値の開始点の同期をとるサポートとして用いてもよい。第2のノード150は一連のCIR推定値を生成し、パリティービット157を用いておのおの可能性のあるCIR推定値を復号する。誤り訂正復号器162はそれぞれのCIR推定値の誤りの数を計数する。1つの正しいCIR推定値を除いてすべてのものが非常に高い確率で大きな訂正数を持つことになるであろう。しかし、正しいCIR推定値では、訂正数は非常に小さな値になる。このように、誤り検出復号の処理過程は開始点同期をサポートすることができる。
PTK=PRF(PMK、自由な情報、JRNSOビット)
そして、IEEE 802.11iで現在行われているように、グループ鍵が導出され、交換される(ステップ616)。
Claims (32)
- 第1のノードと第2のノードとの間の無線通信を安全にするための秘密鍵を導出する方法であって、
前記第1のノードが、前記第2のノードから送信された信号の伝播に基づき第1のCIR(チャネルインパルス応答)推定値を生成する工程と、
前記第1のノードが、前記第2のノードへ信号を送信することで前記第2のノードが第2のCIR推定値を生成できるようにする工程と、
前記第1のノードが、前記第2のノードから送信された信号から同期コードを生成する工程と、
前記第1のノードが、前記第1のCIR推定値に対して誤り訂正符号化を行ってパリティービットを生成する工程と、
前記第1ノードが、前記同期コードと前記パリティービットを前記第2のノードへ送信することで、前記第2のノードが前記第2のCIR推定値を前記第1のCIR推定値に一致させることがきるようにする工程と、
前記第1のノードが前記第1のCIR推定値に基づいて秘密鍵を生成する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1のノードが、前記第1のCIR推定値から雑音と冗長度を除去するために、前記第1のCIR推定値を後処理する工程
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記同期コードと前記パリティービットを前記第2のノードへ送信することは、
前記第1のノードが、前記同期コードと前記パリティービットを多重化することにより多重化ビットストリームを生成する工程と、
前記第1のノードが、前記多重化ビットストリームを前記第2のノードへ送信する工程と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1のCIR推定値にブロック符号化を適用することによりパリティービットが生成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1のCIR推定値に、系統的畳み込み符号化を適用することにより前記パリティービットが生成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ディフィ・ヘルマン(Diffie-Hellman)鍵導出アルゴリズムを用いて前記秘密鍵を生成することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1のノードが、前記第1のCIR推定値と前記第2のCIR推定値を、それぞれ、ディフィ・ヘルマン鍵導出アルゴリズムに係る少なくとも一つのpとqの値に写像(mapping)することにより、少なくとも1つのpおよびqの値を選択することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- AP(アクセスポイント)に対する無線通信を安全にするための暗号鍵を導出する方法であって、
WTRU(無線送受信機)が前記APに連絡を取る工程と、
前記WTRUがサポートされた認証に適合する暗号(secret)を決定する工程と、
前記APから受信したメッセージのチャネルインパルス応答に基づき、JRNSO(第三者と共有されないジョイントランダム性)ビットを生成する工程と、
かつ以下の追加ステップ、
前記暗号と前記JRNSOビットとを用いてマスターキーを導出すること、
前記暗号または前記マスターキーと前記JRNSOビットとを用いてPMK(二つ一組の共通鍵(親鍵))を導出すること、
前記暗号またはPMKまたはマスターキーと前記JRNSOビットを用いてPTK(二つ一組の臨時鍵)を導出すること
の少なくとも1つを実行する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、さらに、
前記APからグループ鍵を受信する工程を含み、該グループ鍵は前記PMKまたは前記PTKから導出されたことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、暗号を決定する前記工程は、
前記サポートされた認証型がPSK(事前共有鍵)に基づいていないことを条件に、前記WTRUが認証サーバと一緒に認証を行い、該認証サーバに前記暗号を報告する工程と、
前記サポートされた認証型がPSK(事前共有鍵)に基づいていることを条件に、前記WTRUが前記PSKを前記暗号、あるいは前記マスターキー、あるいは前記PMKとして設定する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、さらに、前記WTRUが、前記暗号鍵を更新するために新しいJRNSOビットを生成する工程を含み、それにより新しい暗号鍵が前記新しいJRNSOビットを用いて生成され、該暗号鍵は、前記暗号、前記マスターキー、前記PMK、または前記PTKであるとすることができることを特徴とする方法。
- 請求項8に記載の方法であって、さらに、前記WTRUが、前記暗号鍵を確認するために前記APに暗号鍵の一部を報告する工程を含み、前記暗号鍵は、前記暗号、前記マスターキー、前記PMK、または前記PTKであるとすることができることを特徴とする方法。
- 請求項8に記載の方法であって、暗号を決定する前記工程が、
前記サポートされた認証型がPSK(事前共有鍵)でないとの条件で、認証サーバと一緒に認証を行い、該認証サーバにマスターシークレットを報告し、該マスターシークレットからPMK(二つ一組の共通鍵(親鍵))を導出することと、
前記サポートされた認証型がPSKであるとの条件で、前記PMKとしてPSK(事前共有鍵)を用い、前記暗号として前記PMKを用いること
により前記PMKを決定する工程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項11に記載の方法であって、さらに、
前記APからグループ鍵を受信する工程を含み、該グループ鍵が前記PMKまたは前記PTKから導出されたことを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法であって、さらに
前記APからグループ鍵を受信する工程を含み、該グループ鍵は前記PMKまたは前記PTMから導出されることを特徴とする方法。 - 第1のノードと第2のノードとの間の無線通信を安全にするための秘密鍵を導出するシステムであって、
前記第2のノードにより送信された信号の伝播から第1のCIR(チャネルインパルス応答)推定値を生成する第1のチャネル推定器と、
前記第1のCIR推定値に誤り訂正符号化を実行することによりパリティービットを生成する誤り訂正符号器と、
前記第2のノードにより送信された信号から同期コードを生成する同期コード生成器と、
前記第1のCIR推定値から秘密鍵を生成する秘密鍵生成器と、
前記第2のノードが前記第2のCIR推定値を前記第1のCIR推定値に一致させることができるように、前記第2のノードへ前記同期コードと前記パリティービットを送信する送信機と
を備える前記第1のノード、および
前記第1のノードにより送信された信号の伝播から第2のCIR推定値を生成する第2のチャネル推定器と、
前記パリティービットを受信するパリティービット復調器と、
前記同期コードを受信する同期ビット復調器と、
前記再生された同期コードを用いて前記第1のCIR推定値と前記第2のCIR値を同期させる同期部と、
前記同期した第2のCIR推定値に前記受信したパリティービットを用いて誤り訂正復号を実行する誤り訂正復号器と、
前記誤りを取り除いた後に前記第2のCIR推定値から秘密鍵を生成する秘密鍵生成器と、
を備える第2のノード、
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記第1のノードが、前記第1のCIR値から雑音と冗長度を除去するために前記第1のCIR推定値を後処理するための第1の後処理器をさらに備え、
前記第2のノードが、前記第1のCIR値から雑音と冗長度を除去するために前記第2のCIR推定値を後処理するための第2の後処理器をさらに備えることを特徴とする請求項16に記載のシステム。 - 前記誤り訂正符号器が、前記第1のCIR推定値にブロック符号化を適用するブロック符号器であることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 前記誤り訂正符号器が、前記第1のCIR推定値に系統的畳込み符号化を適用する系統的畳込み符号器であることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- ディフィ・ヘルマン鍵導出アルゴリズムを用いて前記秘密鍵が生成されることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 前記第1のノードと前記第2のノードが、前記第1のCIR推定値と前記第2のCIR推定値を、不一致を取り除いた後に、それぞれ、ディフィ・ヘルマン鍵導出アルゴリズムに係る、少なくとも1つのpとqの値にマッピングすることにより、少なくとも1つのpおよびqの値を選択することを特徴とする請求項20に記載のシステム。
- 無線通信を安全にするための暗号鍵を導出するWTRU(無線送受信機)であって、
前記WTRUはメモリとプロセッサを備え、
前記メモリは前記プロセッサと電気的に接続されており、
前記プロセッサは、
暗号(secret)を認証サーバへ報告し、
AP(アクセスポイント)から受信した通信のCIR(チャネルインパルス応答)推定値に基づき、JRNSO(第三者と共有されないジョイントランダム性)ビットを生成し、
かつ以下の追加ステップ、
前記暗号と前記JRNSOビットとを用いてマスターキーを導出すること、
前記暗号または前記マスターキーと前記JRNSOビットとを用いてPMK(二つ一組の共通鍵(親鍵))を導出すること、
前記暗号またはPMKまたはマスターキーと前記JRNSOビットを用いてPTK(二つ一組の臨時鍵)を導出すること
の少なくとも1つを実行する
ように構成されている
ことを特徴とするWTRU。 - 前記WTRUが、前記APからグループ鍵を受信するように構成され、該グループ鍵は前記PMK又は前記PTKから導出されたことを特徴とする請求項22に記載のWTRU。
- 前記WTRUがIEEE 802.1x認証を用いて認証するように構成されていることを特徴とする請求項22に記載のWTRU。
- 前記WTRUが、PSK(事前共有鍵)認証を用い、該PSKを前記暗号として用いて認証を行うように構成されていることを特徴とする請求項22に記載のWTRU。
- 前記WTRUが、前記暗号鍵を確認するために前記暗号鍵の一部を前記APへ報告するように構成されたことを特徴とする請求項22に記載のWTRU。
- 無線通信を安全にするための暗号鍵を導出するWTRU(無線送受信機)であって、
前記WTRUはメモリとプロセッサを備え、
前記メモリは前記プロセッサと電気的に接続されており、
前記プロセッサは、
マスターシークレットを認証サーバへ報告し、
AP(アクセスポイント)から受信した通信のCIR(チャネルインパルス応答)推定値に基づき、JRNSO(第三者と共有されないジョイントランダム性)ビットを生成し、
前記マスターシークレットからPMK(二つ一組の共通鍵(親鍵))を導出し、
前記PMKと前記JRNSOビットを用いてPTK(二つ一組の臨時鍵)を導出するように構成されている
ことを特徴とするWTRU。 - 前記WTRUが、AP(アクセスポイント)からグループ鍵を受信するように構成され、該グループ鍵が前記PMKまたは前記PTKから導出されたことを特徴とする請求項27に記載のWTRU。
- 前記WTRUがIEEE 802.1x認証を用いて認証するように構成されていることを特徴とする請求項27に記載のWTRU。
- 前記WTRUがPSK(事前共有鍵)認証を用いて認証を行い、それにより該PSKが前記暗号、前記マスターキー、あるいは前記PMKとして設定されるように構成されていることを特徴とする請求項27に記載のWTRU。
- 無線通信を安全にするための暗号鍵を導出するWTRU(無線送受信機)であって、
前記WTRUはメモリとプロセッサを備え、
前記メモリは前記プロセッサと電気的に接続されており、
前記プロセッサは、
事前マスターシークレットを認証サーバへ報告し、
AP(アクセスポイント)から受信した通信のCIR(チャネルインパルス応答)推定値に基づき、JRNSO(第三者と共有されないジョイントランダム性)ビットを生成し、
前記事前マスターシークレットと前記JRNSOビットからマスターキーを導出し、
前記マスターキーと前記JRNSOからPMK(二つ一組の共通鍵(親鍵))を導出し、
前記PMKを用いてPTK(二つ一組の臨時鍵)を導出するように構成されている
ことを特徴とするWTRU。 - 前記WTRUが、前記APからグループ鍵を受信するように構成されており、 前記グループ鍵が前記PMKまたは前記PTKから導出されたことを特徴とする請求項31に記載のシステム。
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