JP5119242B2 - モバイルｉｐキーを提供する方法とシステム - Google Patents

Description

本発明は、殊にＷｉＭａｘネットワークのために、モバイルＩＰキーを提供するための方法とシステムに関する。

ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いるインターネットはモバイルの分野に関するより高度のプロトコルを開発するためのプラットフォームを提供する。インターネットプロトコルは広く普及しているので、相応のプロトコル拡張によってモバイル環境に関してより多くの利用者を開拓することができる。しかしながら従来のインターネットプロトコルは本来モバイルの用途のために構想されていない。従来のインターネットのパケット交換においては固定のコンピュータ間でパケットが交換されており、これらのパケットのネットワークアドレスは変化せず、またこれらのパケットが異なるサブネットワーク間でローミングされることもない。モバイル端末装置ないしモバイルコンピュータを備えた無線ネットワークにおいては、モバイルコンピュータＭＳ（モバイル局）が種々のネットワークに組み込まれることが多い。ＤＨＣＰ（動的ホスト構成プロトコル；Dynamic Host Configuration Protocol）は、相応のサーバを用いてネットワーク内のコンピュータへのＩＰアドレスおよび別のコンフィギュレーションパラメータの動的な割り当てを実現する。ネットワークに組み込まれるコンピュータにはＤＨＣＰプロトコルにより自由なＩＰアドレスが自動的に割り当てられる。モバイルコンピュータにＤＨＣＰがインストールされると、このコンピュータはＤＨＣＰプロトコルによるコンフィギュレーションをサポートするローカルネットワークのエリア内で動作しなければならない。ＤＨＣＰプロトコルでは動的なアドレス設定が実現される。すなわち自由なＩＰアドレスが自動的に所定の時間にわたり割り当てられる。この時間の経過後には、モバイルコンピュータＭＳによるリクエストが新たに行われなければならないか、ＩＰアドレスを別のやり方で割り当てることができる。

ＤＨＣＰによりマニュアルによるコンフィギュレーションを行うことなくモバイルコンピュータＭＳをネットワークに組み込むことができる。その前提として単にＤＨＣＰサーバが提供されれば良い。モバイルコンピュータＭＳはローカルネットワークのサービスを利用することができ、また例えば中央に記憶されているデータファイルを利用することができる。しかしながら、モバイルコンピュータＭＳ自体がサービスを提供する場合には、潜在的なサービスユーザがそのモバイルコンピュータＭＳを発見することはできない。何故ならば、そのモバイルコンピュータのＩＰアドレスはモバイルコンピュータが組み込まれるネットワーク毎に変わるからである。同様のことは、ＩＰコネクションが確立されている間にＩＰアドレスが変わる場合にも発生する。これによりコネクションが中断される。したがってモバイルＩＰの場合にはモバイルコンピュータＭＳに他のネットワークにおいても保持されるＩＰアドレスが割り当てられる。従来のＩＰネットワーク切り換えにおいては、ＩＰアドレス設定を相応に適合させることが必要であった。ＩＰメカニズムおよび従来の自動的なコンフィギュレーションメカニズムが恒常的に適合される場合、確立中のコネクションがＩＰアドレスの変更の際に遮断される。ＭＩＰプロトコル（ＲＦＣ２００２，ＲＦＣ２９７７，ＲＦＣ３３４４，ＲＦＣ３８４６，ＲＦＣ３９５７，ＲＦＣ３７７５，ＲＦＣ３７７６，ＲＦＣ４２８５）はモバイル端末装置ＭＳのモビリティをサポートする。従来のＩＰプロトコルにおいては、モバイル端末装置ＭＳにアドレッシングされたデータパケットを正確にルーティングするためにＩＰサブネットワークを切り換える場合、モバイル端末装置ＭＳはその都度自身のＩＰアドレスを適合させなければならなかった。確立中のＴＣＰコネクションを維持するために、モバイル端末装置ＭＳは自身のＩＰアドレスを保持しなければならない。何故ならば、アドレス変更によりコネクションは遮断されるからである。ＭＩＰプロトコルにより２つのアドレス間、すなわち恒久的なホームアドレスと一時的な気付アドレス（Care-Of-Address）との間のトランスパレントなコネクションが実現される。気付アドレスはその時点においてモバイル端末装置にアクセスすることができるＩＰアドレスである。

ホームエージェント（Home Agent）ＨＡは、モバイル端末装置ＭＳが本来のホームネットワーク内に存在しない場合のこのモバイル端末装置ＭＳのエージェントである。ホームエージェントにはモバイルコンピュータＭＳの現在地に関する情報が恒常的に通知される。ホームエージェントＨＡは通常の場合、モバイル端末装置のホームネットワーク内のルータの構成要素である。モバイル端末装置ＭＳがホームネットワーク外に存在する場合には、ホームエージェントＨＡはモバイル端末装置ＭＳがログインできる機能を提供する。この場合、ホームエージェントＨＡはモバイル端末ＭＳにアドレッシングされたデータパケットをモバイル端末ＭＳの現在のサブネットワークに転送する。

フォーリンエージェント（Foreign Agent）ＦＡは、モバイル端末装置ＭＳが移動しているサブネットワーク内に存在する。フォーリンエージェントＦＡは到来したデータパケットをモバイル端末装置ＭＳないしモバイルコンピュータＭＳに転送する。フォーリンエージェントＦＡはいわゆるフォーリンネットワーク（訪問先のネットワーク）内に存在する。フォーリンエージェントＦＡも通常の場合ルータの構成要素である。フォーリンエージェントＦＡはモバイル端末装置ＭＳとそのモバイル端末装置ＭＳのホームエージェントＨＡとの間で全ての管理モバイルデータパケットをルーティングする。フォーリンエージェントＦＡはホームエージェントＨＡから送信、トンネリングされたＩＰデータパケットをアンパックし、そのデータをモバイル端末装置ＭＳに転送する。

モバイル端末装置ＭＳのホームアドレスは、モバイル端末装置ＭＳに恒常的にアクセスすることができるアドレスである。ホームアドレスはホームエージェントＨＡと同一のアドレスプレフィクスを有する。気付アドレスはモバイル端末装置ＭＳがフォーリンネットワークにおいて使用するＩＰアドレスである。

ホームエージェントＨＡはいわゆるモビリティ結合テーブル（MBT: Mobility Binding Table）を管理する。このテーブル内のエントリは、モバイル端末装置ＭＳの２つのアドレス、すなわちホームアドレスと気付アドレスを相互に対応付け、データパケットを相応にリルートするために使用される。

ＭＢＴテーブルはホームアドレス、気付アドレス、この対応付けが有効である期間（ライフタイム）についての情報に関するエントリを含む。

図１は、従来技術によるモビリティ結合テーブルＭＢＴの一例を示す。

フォーリンエージェントＦＡは訪問者リストないしビジターリスト（ＶＬ：Visitor List）を有し、このリストはその時点においてフォーリンエージェントＦＡのＩＰネットワーク内に存在するモバイル端末装置ＭＳに関する情報を包含する。

図２は、従来技術によるその種の訪問者リストの一例を示す。

モバイルコンピュータＭＳをネットワークに組み込むためには、モバイルコンピュータＭＳは先ず自身がホームネットワーク内にいるのか外部ネットワーク内にいるのかを識別しなければならない。付加的にモバイル端末装置は、どのコンピュータがホームエージェントもしくはフォーリンエージェントのサブネットワーク内にあるかを識別しなければならない。これらの情報はいわゆるエージェント発見（Agent Discovery）によって求められる。

続く登録によってモバイル端末装置ＭＳは自身の現在地を自身のホームエージェントＨＡに通知することができる。このためにモバイルコンピュータないしモバイル端末装置ＭＳはホームエージェントに目下の気付アドレスを送信する。登録のためにモバイルコンピュータＭＳは登録リクエスト（Registration-Request）ないし登録要求をホームエージェントに送信する。ホームエージェントＨＡは気付アドレスを自身のリストに登録し、登録リプレイ（Registration Reply）ないし登録応答により応答する。もっともこの場合、安全性に関する問題が存在する。原理的には各コンピュータはホームエージェントＨＡに登録リクエストを送信することができるので、簡単にホームエージェントＨＡに、コンピュータは別のネットワーク内を移動しているかのように認識させることができてしまう。つまり外部のコンピュータはモバイルコンピュータないしモバイル端末装置の全てのデータパケットを受け取ることも可能であり、このことを送信器が識別することもない。これを阻止するために、モバイルコンピュータＭＳおよびホームエージェントＨＡは共通の秘密キーを使用する。モバイルコンピュータＭＳが自身のホームネットワークに戻ると、このモバイルコンピュータＭＳはホームエージェントＨＡにおける登録が取り消される。何故ならばモバイルコンピュータＭＳは全てのデータパケットを自身で受け取ることができるからである。モバイル無線ネットワークは殊に以下のセキュリティ特性を有していなければならない。所望の通信パートナに対してのみ情報を公開することが許可される。すなわち伝送されるデータに対する不所望な傍受者によるアクセスは許可されない。すなわちモバイル無線ネットワークは秘匿性（Confidentiality）の特性を有していなければならない。さらに真正性が与えられていなければならない。真正性（Authenticity）により通信パートナは、所望の通信パートナとの通信が実際に確立されたか否か、もしくは部外者が通信パートナと称しているか否かを一義的に識別することができる。認証をメッセージ毎またはコネクション毎に実施することができる。コネクションを基礎として認証が行われる場合には、セッション（Session）の開始時に一度だけ通信パートナが識別される。セッションの更なる経過に関しては、後続のメッセージが依然として相応の送信器に由来することが前提とされる。通信パートナの同定が確定されている場合であっても、すなわち通信パートナが認証されている場合であっても、この通信パートナは全てのリソースへのアクセスが許可されない、もしくはネットワークを介する全てのサービスの利用が許可されなことが生じる可能性がある。この場合においては、相応の許可は通信パートナの先行する認証を前提とする。

モバイルデータネットワークにおいては、メッセージがエアインタフェースを介して比較的長い区間にわたり伝送され、したがって潜在的な攻撃者はこれらのメッセージに容易にアクセスすることができる。したがってモバイル無線データネットワークにおいてはセキュリティの観点が非常に重要な役割を担う。データネットワークにおける安全性を高めるための実際の手段は暗号化技術である。暗号化によって、権限のない第三者がデータにアクセスできることなく、信頼性が低い通信経路、例えばエアインタフェースを介してデータを伝送することができる。暗号化のためにデータ、すなわちいわゆる平文が暗号化アルゴリズムにより暗号文に変換される。暗号化された文を信頼性が低いデータ伝送チャネルを介して伝送し、続けて復号ないし解読することができる。

非常に有望な無線アクセス技術としてＷｉＭａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）が新たな標準として提案されており、これはＩＥＥＥ８０２．１６無線伝送に関して使用される。ＷｉＭａｘにより送信局は１００Ｍｂｉｔ／秒のデータレートで５０ｋｍまでの領域をカバーすることができる。

図３は、ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準モデルを示す。モバイル端末装置ＭＳはアクセスネットワーク（ＡＳＮ：Access Serving Network）内に存在する。アクセスネットワークＡＳＮは少なくとも１つの訪問先ネットワーク（ＶＣＳＮ：Visited Connectivity Service Network）ないし中間ネットワークを介してホームネットワークＨＣＳＮ（Home Connectivity Service Network）と接続されている。異なるネットワークはインタフェースないし基準点Ｒを介して相互に接続されている。移動局ＭＳのホームエージェントＨＡはホームネットワーク（ＨＣＳＮ）または訪問先ネットワーク（ＶＣＳＮ）内に存在する。

ＷｉＭａｘは移動局ＭＳ自体がＭＩＰクライアント機能を実現するモバイルＩＰ、すなわちいわゆるクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）と、ＭＩＰクライアント機能がＷｉＭａｘアクセスネットワークＡＳＮによって実現されているプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）の２つの実現ヴァリエーションをサポートする。このためにＡＳＮ内に設けられている機能はプロキシモバイルノード（ＰＭＮ）またはＰＭＩＰクライアントと称される。これによって自身ではＭＩＰをサポートしない移動局ＭＳによってもＭＩＰを使用することができる。

図４は、ホームエージェントＨＡが訪問先ネットワークＶＣＳＮ内に存在する場合の従来技術によるプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。

モバイル端末装置ＭＳと基地局ＢＳとの間の無線コネクションが確立された後に、先ずアクセス認証が行われる。認証、許可および課金の機能はいわゆるＡＡＡサーバによって行われる（ＡＡＡ：Authentication Authorization and Accounting）。モバイル端末装置ＭＳとホームネットワーク（ＨＡＡＡ）のＡＡＡサーバとの間では認証メッセージが交換され、この認証メッセージによりホームエージェントＨＡのアドレスおよび認証キーが取得される。ホームネットワーク内の認証サーバは加入者のプロフィールデータを有する。ＡＡＡサーバはモバイル端末装置の加入者識別子を包含する認証リクエストメッセージを受け取る。ＡＡＡサーバはアクセス認証の成功後に、モバイル端末装置ＭＳとアクセスネットワークＡＳＮの基地局ＢＳとの間のデータ伝送区間を保護するためにＭＳＫキー（ＭＳＫ：Master Session Key）を生成する。このＭＳＫキーはホームネットワークのＡＡＡサーバから中間ネットワークＣＳＮを介してアクセスネットワークＡＳＮに伝送される。

アクセス認証後には、図４から見て取れるように、ＤＨＣＰプロキシサーバがアクセスネットワークＡＳＮにおいてコンフィギュレートされる。ＩＰアドレスおよびホストコンフィギュレーションが既にＡＡＡ応答メッセージに含まれている場合には、全ての情報がＤＨＣＰプロキシサーバにダウンロードされる。

認証および許可の成功後に、移動局ないしモバイル端末装置ＭＳはＤＨＣＰ発見メッセージ（discovery message）を送信し、またＩＰアドレス割り当てが行われる。

モバイル端末装置ＭＳがネットワークに組み込まれると、モバイル端末装置ＭＳはホームネットワークにいるか外部ネットワークにいるかを認識できなければならない。さらにモバイル端末装置ＭＳは、それぞれのネットワーク内のどのコンピュータがホームエージェントもしくはフォーリンエージェントであるかを識別しなければならない。これらの情報はいわゆるエージェント発見（Agent Discovery）によって求められる。２種類のエージェント発見、すなわちいわゆるエージェント広告（Agent Advertisement）およびエージェント誘導（Agent Solicitation）が存在する。

エージェント広告ではエージェント、すなわちホームエージェントまたはフォーリンエージェントが周期的にブロードキャストメッセージをサブネットワークの全てのコンピュータもしくはモバイル端末装置に送信する。所定の期間にブロードキャストメッセージを聴取する各コンピュータはそれぞれのサブネットワークにおけるエージェントを識別することができる。

モバイル端末装置ＭＳが新たに起動される場合、一般的に次のエージェント広告を待機することは実用的ではない。モバイル端末装置ＭＳは即座に、今現在どのサブネットワーク内にいるかを知らなければならない。したがって、いわゆるエージェント誘導においてはエージェント広告を実施する要求がそれぞれのサブネットワークの全てのコンピュータに送信される。エージェント誘導によって、エージェントを即座に識別することをモバイル端末装置ＭＳに強制することができ、これにより待機時間が著しく短縮される。エージェント誘導は例えばパケット損失またはネットワーク切り換えの際にエージェント広告が行われない場合にも実施される。エージェント発見により、モバイル端末装置ＭＳは自身がホームネットワーク内にいるか、フォーリンネットワーク内にいるかを識別することもできる。エージェント広告メッセージ内のパケット情報に基づきモバイル端末装置ＭＳはホームエージェントを識別する。モバイル端末装置ＭＳがフォーリンネットワークからのメッセージパケットを受信すると、モバイル端末装置は自身の現在地が最後の広告以降に変わったか否かを付加的に識別することができる。モバイル端末装置ＭＳが広告メッセージを受信しない場合には、モバイル端末装置ＭＳは先ずホームネットワーク内におり、且つホームエージェントＨＡは妨害されていないことを想定する。この場合モバイル端末装置ＭＳはこの想定を確認するためにネットワークのルータとコンタクトを取ることを試みる。モバイル端末装置ＭＳがホームネットワーク内にいない場合には、モバイル端末装置はＤＨＣＰサーバにアクセスし、サブネットワークのアドレスを取得することを試みる。この試みが成功すると、モバイル端末装置ＭＳはこのアドレスをいわゆる共有気付アドレス（Colocated Care-of-Adresse）として使用し、ホームエージェントＨＡとコンタクトを取る共有気付アドレスはフォーリンネットワーク内のモバイル端末装置ＭＳに割り当てられたアドレスであり、またホームエージェントＨＡにも伝送される。

ネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）と端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）は区別される。端末装置ベースのモビリティ管理ＣＭＩＰは端末装置モバイルＩＰ（ＭＩＰ）をサポートする。

図４は従来のネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示し、図５は従来の端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。

モバイル端末装置ＭＳとネットワークとの間においてコネクションを確立する場合、ホームネットワークの認証サーバ（Ｈ−ＡＡＡ）は加入者の認証が成功した後に認証確認メッセージ（ＳＵＣＣＥＳＳ）を送信する。認証確認メッセージは認証クライアントに加入者の認証は成功したことを通知する。

プロキシＭＩＰないしネットワークベースのモビリティ管理（ＰＭＩＰ）ではモバイル端末装置はモバイルＩＰをサポートしない、もしくは相応のＭＩＰソフトウェアはモバイル端末装置ＭＳにおいて起動されない。

これに対してクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）ないし端末装置ベースのモビリティ管理においては、モバイルＩＰがそれぞれの端末装置または移動局ＭＳによってサポートされる。

プロキシＭＩＰではモバイル端末装置ＭＳはＤＨＣＰサーバによって割り当てられたＩＰアドレスしか識別しない。モバイル端末装置ＭＳの気付アドレスはモバイル端末装置には既知ではなく、ＰＭＩＰクライアント、フォーリンエージェントＦＡならびにホームエージェントＨＡに既知である。これに対してクライアントＭＩＰでは、モバイル端末装置ＭＳは両方のＩＰアドレス、すなわちホームアドレスも気付アドレスも識別する。

図４，５から見て取れるように、ＩＰアドレスが割り当てられた後にＭＩＰ登録が行われる。ＭＩＰ登録の際にホームエージェントＨＡには、モバイル端末装置ＭＳの現在地に関する情報が通知される。登録のためにモバイル端末装置ＭＳまたは相応のＰＭＩＰクライアントは目下の気付アドレスを包含する登録リクエストをホームエージェントＨＡに送信する。ホームエージェントＨＡは気付アドレスを自身が管理するリストに登録し、登録応答（Registration Reply）により応答する。原理的には各コンピュータはホームエージェントＨＡに登録リクエストを送信することができるので、簡単にホームエージェントＨＡに、コンピュータまたはモバイル端末装置ＭＳは別のネットワーク内を移動しているかのように認識させることができてしまう。これを阻止するために、モバイル端末装置ＭＳもホームエージェントＨＡも共通の秘密キー、すなわちいわゆるモバイルＩＰキー（ＭＩＰ−ＫＥＹ）を使用する。

プロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）では登録リクエスト（ＭＩＰＲＲＱ）がアクセスネットワークＡＳＮ内のＰＭＩＰクライアントからフォーリンエージェントＦＡを介してホームエージェントＨＡに伝送される。図４に示されているように、ホームエージェントＨＡには所属の認証サーバＨ−ＡＡＡから加入者に対するキーが割り当てられ、ホームエージェントＨＡはこのキーをＭＩＰ登録応答（MIP Registration Reply）と共に伝送する。

図５に示されているように、端末装置ベースのモビリティ管理（ＣＭＩＰ）では、登録リクエストメッセージ（ＭＩＰＲＲＱ）が直接的にモバイル端末装置ＭＳからフォーリンエージェントＦＡを介してホームエージェントＨＡに送信される。

図４，５から見て取れるように、ＰＭＩＰおよびＣＭＩＰではアクセス認証の際に、モバイルＩＰシグナリングメッセージを暗号化するために同一のモバイルＩＰキー（ＭＩＰキー）が認証サーバによって提供される。モバイルＩＰキーはモバイルＩＰクライアントとモバイルＩＰホームエージェントＨＡとの間でモバイルＩＰシグナリングメッセージを暗号化するために使用される。

したがって図５に示されているＣＭＩＰの場合には、オーセンティケータ（Authenticator）は自身が全く必要としないモバイルＩＰキーを取得する。オーセンティケータは通常の場合、アクセスネットワークＡＳＮのゲートウェイノード内に設けられている。モバイルＩＰキーはモバイル端末装置ＭＳとホームエージェントＨＡとの間のシグナリングメッセージを暗号化するべきなので、オーセンティケータはこのモバイルＩＰキーを必要としない。したがって従来のシステムにおいてアクセスネットワークＡＳＮは、全く必要とされないのだが不正操作のためには使用することができるキーを取得していた。例えば、伝送する必要のないモバイルＩＰキーを用いて、アクセスネットワークのゲートウェイノードから権限のないモバイルＩＰ登録リクエストメッセージ（ＭＩＰＲＥＱ）を送信することも可能である。別の欠点は伝送する必要のないモバイルＩＰキーがＡＳＮゲートウェイノードの記憶スペースを不必要に占有することである。

本発明の課題は、不正操作を回避するために、モバイルＩＰキーを実際に必要とするノードにのみこのモバイルＩＰキーが割り当てられる方法とシステムを提供することである。

本発明によればこの課題は、請求項１に記載されている特徴を備えた方法および請求項２０に記載されている特徴を備えたシステムによって解決される。

本発明は、加入者端末装置（ＭＳ）またはＰＭＩＰクライアントとホームエージェント（ＨＡ）との間のメッセージを暗号化するために設けられているモバイルＩＰキーを提供するための方法に関し、この方法においては、認証サーバが相応に符号化されたパラメータＰに基づき、加入者端末装置（ＭＳ）自体がモバイルＩＰを使用しない（ＰＭＩＰ）ことを識別する場合にのみ認証サーバがモバイルＩＰキー（ＭＩＰ−ＫＥＹ）を提供する。

本発明による方法の有利な実施形態においては、符号化されたパラメータＰが符号化された加入者識別子ＮＡＩ（Network Access Identifier）によって形成される。有利な実施形態においては、認証サーバがＡＡＡ認証サーバによって形成される。

本発明による方法の別の実施形態においては、符号化された加入者識別子がメッセージにより加入者端末装置ＭＳの認証の間に認証サーバに伝送される。

本発明による方法の択一的な実施形態においては、符号化された加入者識別子ＮＡＩがメッセージにより加入者端末装置ＭＳの登録の間に認証サーバに伝送される。

本発明による方法の択一的な実施形態においては、符号化されたパラメータが符号化されたセキュリティパラメータインデクス（ＳＰＩ）によって形成される。

有利な実施形態においては、符号化されたセキュリティパラメータインデクス（ＳＰＩ）が加入者端末装置ＭＳの登録の間に認証サーバに伝送される。

本発明による方法の１つの実施形態においては、パラメータＰの符号化がモバイル端末装置ＭＳによって行われる。

本発明による方法の択一的な実施形態においては、パラメータＰの符号化がオーセンティケータによって行われる。

本発明による方法の別の択一的な実施形態においては、パラメータＰの符号化がＰＭＩＰクライアントによって行われる。

本発明による方法の別の択一的な実施形態においては、パラメータＰの符号化がフォーリンエージェントＦＡによって行われる。

本発明による方法の有利な実施形態においては、ＭＩＰヴァージョンが何であるかが付加的にパラメータＰと一緒に符号化される。

本発明による方法の別の実施形態においては、ホームエージェントＨＡが符号化されたパラメータを提示して認証サーバにモバイルＩＰキー（ＭＩＰ−ＫＥＹ）を要求する。

本発明による方法の別の実施形態においては、認証サーバが２つの異なるＭＩＰキーを提供し、モバイル端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用する場合、ホームエージェントＨＡには認証サーバによって第１のＣＭＩＰキーが提供され、モバイル端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用しない場合、ホームエージェントＨＡには認証サーバによって第２のＰＭＩＰキーが提供される。

本発明による方法の有利な実施形態においては、認証サーバがモバイルＩＰルートキー（ＲＫ）および文字列に依存して、モバイルＩＰキー（ＭＩＰ−ＫＥＹ）として提供されるハッシュ値Ｈを計算する。

文字列は有利には連結されたサブ文字列から形成される。

有利な実施形態においては、サブ文字列がホームエージェントのＩＰアドレスによって形成される。

本発明による方法の１つの実施形態においては、加入者識別子ＮＡＩが以下のデータフォーマットを有する：
[Routing Realm1! Routing Realm2!...!]{Auth Mode}pseudo Identitiy@realm
ここでpseudo Identitiyは認証の際に端末装置ＭＳによって生成されるランダム数を表し、またAuth Modeは認証モードを表す記号である。

本発明による方法の１つの実施形態では、符号化された加入者識別子ＮＡＩにおいて認証モード（Auth Mode）が少なくとも１つの記号について拡張され、この記号は加入者端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す。

さらに本発明は、加入者端末装置ＭＳまたはＰＭＩＰクライアントとホームエージェントＨＡとの間のメッセージを暗号化するために設けられているモバイルＩＰキーを提供するためのシステムに関し、このシステムにおいては、認証サーバが相応に符号化されたパラメータＰに基づき、加入者端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用しない（ＰＭＩＰ）ことを識別する場合にのみ認証サーバがモバイルＩＰキー（ＭＩＰ−ＫＥＹ）を提供する。

さらに本発明は、認証サーバにアドレッシングされているネットワークログインメッセージおよび／またはホームエージェントＨＡにアドレッシングされているＭＩＰ登録リクエストメッセージにより、モバイル端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す符号化されたパラメータＰを伝送するモバイル端末装置ＭＳに関する。

さらに本発明は、ホームエージェントＨＡにアドレッシングされているＭＩＰ登録リクエストメッセージにより、所属のモバイル端末装置ＭＳ自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す符号化されたパラメータＰを伝送する、アクセスネットワークＡＳＮのクライアントコンピュータに関する。

以下では、本発明の本質をなす特徴を説明するために、添付の図面を参照しながら、モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法および本発明によるシステムの有利な実施形態を説明する。ここで、
図１は、従来技術によるモビリティ結合テーブルを示す。
図２は、従来技術による訪問者リストを示す。
図３は、ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準モデルを示す。
図４は、従来技術によるプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。
図５は、従来技術によるクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。
図６は、モバイルＩＰキーを提供するための本発明による方法を使用することができるＷｉＭａｘネットワークを示す。
図７は、モバイルＩＰキーを提供するための本発明による方法が実施されるＷｉＭａｘネットワークへのログインを示す。
図８は、本発明による方法の実施形態を説明するための、ネットワークへのログインの際に伝送される加入者識別子のコーディングを説明する表を示す。
図９は、モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法を説明するためのＣＭＩＰの場合に関する信号チャートを示す。
図１０は、モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法を説明するためのＰＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。
図１１は、モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法の別の実施形態を説明するためのＰＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。
図１２は、モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法の別の実施形態を説明するためのＣＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。

図６は、モバイルＩＰキーを提供するための本発明による方法を使用することができるＷｉＭａｘネットワークアーキテクチャを示す。モバイル端末装置１（ＭＳ＝移動局）はインタフェースＲ１を介してアクセスネットワーク２（ＡＳＮ＝アクセスサービスネットワーク；Access Service Network）に接続されている。アクセスネットワーク２はインタフェースＲ３を介して訪問先ネットワーク３（ＶＣＳＮ＝訪問先のコネクティビティサービスネットワーク；Visited Connectivity Service Network）に接続されている。この訪問先ネットワーク３はインタフェースＲ５を介してホームネットワーク４（ＨＣＳＮ＝ホームコネクティビティサービスネットワーク；Home Connectivity Service Network）と接続されている。

モバイル端末装置１が第１のアクセスネットワーク２から第２のアクセスネットワーク２’に移動すると、第１のアクセスネットワークと第２のアクセスネットワークとの間で引渡し（ハンドオーバ）が行われる。この引渡し（ハンドオーバ）はＷｉＭａｘ仕様において「マクロモビリティ管理；Macro Mobility Management」または「Ｒ３モビリティ；R3 Mobility」もしくは「インタＡＳＮモビリティ；Inter ASN Mobility」と称される。訪問先ネットワーク３およびホームネットワーク４はそれぞれアクセスサービスプロバイダ（ＡＳＰ；Access Service Provider）のネットワークまたはインターネットに接続されている。

各アクセスネットワーク２は複数の基地局ＢＳを有し、それらの基地局ＢＳはインタフェースＲ６を介してＡＳＮゲートウェイノード５に接続されている。図６に示されているＡＳＮゲートウェイノード５はオーセンティケータ５Ａ、ＭＩＰフォーリンエージェント５ＢおよびＰＭＩＰクライアント５Ｃを有する。各訪問先ネットワーク３には、図６に示されているようにＡＡＡサーバ３Ａが設けられている。同様にホームネットワーク４にはオーセンティケータ４Ａならびにホームエージェント４Ｂが設けられている。

モバイル端末装置１に関して２つのケースを区別することが重要である。つまり、モバイル端末装置１は自身でモバイルＩＰをサポートし、且つ固有のＣＭＩＰクライアントを有するか、モバイル端末装置１はモバイルＩＰをサポートせず、且つアクセスネットワーク２のゲートウェイノード５におけるＰＭＩＰクライアント５Ｃを必要とする。

図７は、本発明による方法を説明するための信号チャートを示す。

加入者端末装置１またはＰＭＩＰクライアント５Ｃとホームエージェント４Ｂとの間のメッセージを暗号化するため、すなわち例えば不正操作および／またはリスニングから暗号により保護するために設けられているモバイルＩＰキーを提供する本発明による方法においては、ホームネットワーク４内の認証サーバ４Ａが相応に符号化されたパラメータＰに基づき、加入者端末装置１自身がモバイルＩＰキーを使用することができない、またはＰＭＩＰのケースである場合にのみ、認証サーバ４ＡはモバイルＩＰキーを提供する。モバイルＩＰキーを用いて殊にメッセージの不正操作（変更）を暗号化方法（暗号的チェックサム、メッセージ認証コード；ＭＡＣ）により阻止することができるリスニングから保護するためにもメッセージを暗号化することができる。

パラメータＰは有利には符号化された加入者識別子またはネットワークアクセス識別子（ＮＡＩ；Network Access Identifier）である。

もっとも、ネットワークへのログインの間に伝送される別のパラメータＰも本発明による方法では符号化することができる。例えば、登録の際に使用されるセキュリティパラメータインデクス（ＳＰＩ；Security Parameter Index）も符号化することができる。

図７から見て取れるように、モバイル端末装置１は認証の際に認証サーバ４Ａに符号化された加入者識別子ＮＡＩを伝送する。符号化された加入者識別子ＮＡＩに基づき認証サーバ４Ａは、モバイル端末装置１は自身でモバイルＩＰキーをサポートするものであるか（ＣＭＩＰ）、またはモバイル端末装置１はモバイルＩＰをサポートしないものであるか（ＰＭＩＰ）を識別する。認証サーバ４Ａが符号化されたパラメータＰに基づき、モバイル端末装置１自体はモバイルＩＰを使用しないということを確認した場合にのみ、つまりＰＭＩＰの場合にのみ、モバイルＩＰキー（ＭＩＰキー）が加入者端末装置１とモバイル端末装置１のホームエージェント４Ｂとの間のメッセージを暗号化するために提供される。考えられる第１の実施形態においては、加入者端末装置１自体がモバイルＩＰを使用しない場合（ＰＭＩＰの場合）、認証サーバ４ＡがモバイルＩＰキーを伝送する。このＰＭＩＰのケースに関して認証サーバ４ＡはモバイルＩＰキー（ＭＩＰキー）をＳＵＣＣＥＳＳにおいて、ＡＳＮゲートウェイ５内に設けられているオーセンティケータ５Ａに伝送し、このオーセンティケータ５Ａは再びモバイルＩＰキーをＰＭＩＰクライアントに提供する。逆の場合に（ＣＭＩＰの場合）に関して、すなわちモバイル端末装置１がモバイルＩＰをサポートする場合、第１のヴァリエーションにおいては認証サーバ４Ａからオーセンティケータ５ＡにはＩＰキーは伝送されない。択一的なヴァリエーションにおいては、認証サーバ４Ａが２つの異なるＩＰキー、すなわちモバイル端末装置１自体がモバイルＩＰを使用する場合の第１のＣＭＩＰキーと、モバイル端末装置１自体がモバイルＩＰを使用しない場合の第２のＰＭＩＰキーを提供する。相応のキーが認証サーバ４Ａによってオーセンティケータ５Ａおよびホームエージェント４Ｂに伝送される。

１つの実施形態においては、パラメータＰ、殊に加入者識別子ＮＡＩの符号化がモバイル端末装置１によって行われる。別の実施形態においては、パラメータＰの符号化がオーセンティケータ５Ａ、ＰＭＩＰクライアント５Ｃまたはフォーリンエージェント５Ｂによって行われる。

別の有利な実施形態においては、ＭＩＰヴァージョンが何であるか、すなわちＭＩＰＶ４であるかＭＩＰＶ６であるかが付加的にパラメータと一緒に符号化される。

ホームエージェント４Ｂは符号化されたパラメータＰ、殊に符号化された加入者識別子ＮＡＩを提示して、ホームエージェント４Ｂと加入者端末装置１またはこの加入者端末装置１のＰＭＩＰクライアント５Ｃとの間のメッセージの暗号化に必要とされるモバイルＩＰキーを認証サーバ４ＡにおけるＭＩＰ登録の際に要求する。

加入者識別子ＮＡＩの符号化を種々のやり方で行うことができる。認証の際と登録の際に同一の加入者識別子ＮＡＩが使用されることは必ずしも必要とされない。したがって認証の際に使用される加入者識別子ＮＡＩおよび登録の際に使用される加入者識別子ＮＡＩ_Rは図７に示唆されているように異なっていてもよい。

加入者識別子ＮＡＩは有利には以下のデータフォーマットを有する：
[Routing Realm1! Routing Realm2!...!]{Auth Mode}pseudo Identitiy@realm
ここでpseudo Identitiyは認証の際に端末装置１によって生成されるランダム数を表し、またAuth Modeは認証モードを表す記号である。認証モードは認証サーバにどの認証モードがモバイル端末装置１によって要求されるかを示す。

本発明による方法の考えられる実施形態においては、加入者識別子ＮＡＩに含まれており、記号または数字であることが考えられる認証モードが、加入者端末装置１自体はモバイルＩＰを使用するか否かを表す少なくとも１つの付加的な記号に拡張される。

例えば加入者識別子ＮＡＩ
{1}[email protected]
はＣＭＩＰの場合には：
{1C}[email protected]
のように符号化され、ＰＭＩＰの場合には：
{1P}[email protected].
のように符号化される。

択一的に、加入者識別子ＮＡＩは例えばＣＭＩＰの場合にのみ記号について拡張され、このＣＭＩＰの場合には符号化された加入者識別子：{1c}[email protected]が得られる。ＰＭＩＰの場合には認証モードの文字列の拡張は行われないので、符号化された加入者識別子：
{1}[email protected]が得られる。

認証の際に使用される加入者識別子と登録の際に使用される加入者識別子ＮＡＩ_Rに対して同じ符号化または異なる符号化が実施されるように加入者識別子ＮＡＩを符号化するための種々のヴァリエーションが存在する。

符号化のための考えられるヴァリエーションが表の形で図８に示されている。

例えばヴァリエーションＶ１においては、認証モードにおける文字列がＰＭＩＰの場合に関しては認証の際の加入者識別子ＮＡＩ_Aにおいても登録の際の加入者識別子ＮＡＩ_Rにおいても記号「Ｐ」に拡張されており、他方ＣＭＩＰの場合に関しては記号「Ｃ」に拡張されている。

ヴァリエーションＶ２においては、ＰＭＩＰの場合に関して認証モード文字列の拡張は行われず、他方ＣＭＩＰの場合に関しては認証モードが記号「Ｃ」に拡張される。別のヴァリエーションＶ３〜Ｖ６は図８の表に示されている。

さらには、ＩＰヴァージョンは何であるか、例えばＭＩＰＶ４であるかＭＩＰＶ６であるかを加入者識別子ＮＡＩに一緒に符号化することも可能であり、これは記号「Ｐ」または「Ｃ」に数字「４」または「６」が付されることにより行われる。

任意のＡＳＣＩＩ記号をそれぞれのケースの符号化に使用することももちろん可能である。

認証サーバ４Ａは加入者識別子ＮＡＩと一緒に符号化されているＭＩＰモードに依存してＰＭＩＰキーまたはＣＭＩＰキーをホームエージェント４Ｂに供給する。

本発明による方法においては、ホームエージェント４Ｂまたは認証サーバ４Ａが、モバイル端末装置１がネットワークへのログインの際に使用する符号化された加入者識別子ＮＡＩに基づき、ＣＭＩＰが使用されるかＰＭＩＰが使用されるかを識別する。

キー導出およびキー伝送はＣＭＩＰであるかＰＭＩＰであるかに依存して行われる。

第１のヴァリエーションにおいては、実際にＰＭＩＰである場合にのみＭＩＰキーがアクセスネットワーク５に伝送される。キーの階層は変更されてはならず、またモバイル端末装置１とホームエージェント４Ｂとの間のメッセージを暗号化するためのキーのみが生成される。

択一的な実施形態においては、ＰＭＩＰの場合とＣＭＩＰの場合とで異なるＭＩＰキーが導出される。

例えば、認証サーバはハッシュ関数Ｈを用いて、モバイルＩＰルートキー（ＭＩＰ−ＲＫ）および文字列に依存して、モバイルＩＰキーとして提供されるハッシュ値を計算する：
ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＰＭＩＰ４ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）
ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＣＭＩＰ４ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）

ハッシュ関数Ｈを用いるハッシュ値の計算の際に使用される文字列を例えば連結されたサブ文字列から構成することができる。有利にはサブ文字列ＨＡ−ＩＰがホームエージェント４ＢのＩＰアドレスによって形成される。このサブ文字列がＰＭＩＰの場合とＣＭＩＰの場合とで異なる文字列に付されるか連結され、例えばＰＭＩＰの場合には「ＰＭＩＰ４ＭＮＨＡ」となり、またＣＭＩＰの場合には「ＣＭＩＰ４ＭＮＨＡ」となる。この場合には、構成された文字列およびモバイルＩＰルートキー（ＭＩＰ−ＲＫ）からハッシュ値がハッシュ関数Ｈを用いて計算される。構成された文字列はＰＭＩＰの場合とＣＭＩＰの場合とで異なる部分を有するので、計算された２つのハッシュ値Ｈ_P（ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４），Ｈ_C（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４）はＰＭＩＰの場合とＣＭＩＰの場合とで異なり、モバイルＩＰキーとしてそれぞれの場合に提供することができる。

アクセスネットワーク５にＣＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４）は送信されずに、ＰＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４）のみが送信される。

ホームエージェント４Ｂが後にＭＩＰ登録の際に認証サーバ４ＡからＭＩＰキーを要求すると、認証サーバ４Ａは加入者識別子ＮＡＩに一緒にコーディングされたＭＩＰモード（ＣＭＩＰまたはＰＭＩＰ）に依存してＰＭＩＰキー（ＭＳ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４）またはＣＭＩＰキー（ＭＳ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４）をホームエージェント４Ｂに送信する。ここではアクセスネットワークＡＳＮ（プロキシＭＮ）がＭＩＰキーを受信したにもかかわらず、クライアントがＭＩＰをサポートする場合（ＣＭＩＰの場合）にはこのＭＩＰキーを使用することはできない。すなわちホームエージェント４Ｂは、ＣＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４）によって保護されているＭＩＰクライアントからのシグナリングメッセージのみを受け入れる。

択一的に、ＰＭＩＰとＣＭＩＰとに関して異なるキーの導出をホームエージェント４Ｂにおいて直接行うことができる。これは、認証サーバ４Ａがホームエージェント４ＢにＭＩＰルートキー（ＭＩＰ−ＲＫ）から導出されたキーを送信することにより行うことができる。ホームエージェントは加入者がＰＭＩＰを使用するかＣＭＩＰを使用するかという情報に基づき自身で相応のＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ）の導出を行うことができる。

１つの実施形態においては、モバイルＩＰヴァージョン４およびモバイルＩＰヴァージョン６に関して、またＰＭＩＰの場合およびＣＭＩＰの場合に関してそれぞれ異なるキーが提供される。例えば、認証サーバはハッシュ関数Ｈを用いて、モバイルＩＰルートキー（ＭＩＰ−ＲＫ）および文字列に依存して、モバイルＩＰキーとして提供されるハッシュ値を計算する：
ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＰＭＩＰ４ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）
ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＣＭＩＰ４ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）
ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＰＭＩＰ６ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）
ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ６＝Ｈ（ＭＩＰ−ＲＫ，"ＣＭＩＰ６ＭＮＨＡ"｜ＨＡ−ＩＰ）

ハッシュ関数Ｈを用いるハッシュ値の計算の際に使用される文字列を例えば連結されたサブ文字列から構成することができる。有利にはサブ文字列ＨＡ−ＩＰがホームエージェント４ＢのＩＰアドレスによって形成される。このサブ文字列がＰＭＩＰｖ４、ＣＭＩＰｖ４、ＰＭＩＰｖ６およびＣＭＩＰｖ６の場合とで異なる文字列に付されるか連結され、例えばＰＭＩＰｖ４の場合には「ＰＭＩＰ４ＭＮＨＡ」となり、またＣＭＩＰｖ４の場合には「ＣＭＩＰ４ＭＮＨＡ」となり、ＰＭＩＰｖ６の場合には「ＰＭＩＰ６ＭＮＨＡ」となり、またＣＭＩＰｖ６の場合には「ＣＭＩＰ６ＭＮＨＡ」となる。この場合には、構成された文字列およびモバイルＩＰルートキー（ＭＩＰ−ＲＫ）からハッシュ値がハッシュ関数Ｈを用いて計算される。構成された文字列はＰＭＩＰｖ４，ＣＭＩＰｖ４，ＰＭＩＰｖ６およびＣＭＩＰｖ６の場合とで異なる部分を有するので、計算された４つのハッシュ値Ｈ_P4（ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４），Ｈ_C4（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４），Ｈ_P6（ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６）およびＨ_C6（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ６）はＰＭＩＰｖ４，ＣＭＩＰｖ４，ＰＭＩＰｖ６およびＣＭＩＰｖ６の場合とで異なり、モバイルＩＰキーとしてそれぞれの場合に提供することができる。

１つのヴァリエーションにおいては、アクセスネットワーク５にＣＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４，ＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ６）は送信されずに、２つのＰＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４，ＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６）のみが送信される。

別のヴァリエーションにおいて、伝送されるパラメータＰによってモバイルＩＰヴァージョン４とモバイルＩＰヴァージョン６とが区別される場合には、モバイルＩＰヴァージョン４が使用されることをパラメータＰが表すならば、ヴァージョン４に関するモバイルＩＰキー（ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４またはＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ４）のみを認証サーバが提供するか、モバイルＩＰヴァージョン６が使用されることをパラメータＰが表すならば、ヴァージョン６に関するモバイルＩＰキー（ＭＭ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６またはＭＮ−ＨＡ−ＣＭＩＰ６）のみを認証サーバが提供する。

１つのヴァリエーションにおいては、モバイルＩＰヴァージョン４が使用されるか、モバイルＩＰヴァージョン６が使用されるかを認証の際に伝送されるパラメータＰが表す。認証サーバはアクセスネットワーク５に相応のＰＭＩＰキー（ＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４またはＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６）のみを伝送する。つまり、パラメータＰによってモバイルＩＰヴァージョン４の使用が符号化されている場合にはＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ４がアクセスネットワーク５に送信され、パラメータＰによってモバイルＩＰヴァージョン６の使用が符号化されている場合にはＭＮ−ＨＡ−ＰＭＩＰ６がアクセスネットワーク５に送信される。

図９は、本発明による方法を説明するために使用される。図９に示されている信号チャートにおいては、モバイル端末装置１自体がモバイルＩＰをサポートするＣＭＩＰが考察される。図９に示されているように、認証サーバ４ＡはＣＭＩＰの場合にはアクセスネットワーク５内のオーセンティケータ５ＡにモバイルＩＰキーを伝送しない（すなわちＳＵＣＣＥＳＳメッセージ内にモバイルＩＰキーＭＩＰ−ＫＥＹは含まれていない）か、ＰＭＩＰの場合とは異なるＰＭＩＰキーがオーセンティケータ５Ａに伝送される。

図１０は、本発明による方法を説明するためのＰＭＩＰの場合に関する信号チャートを示す。モバイル端末装置１自体がモバイルＩＰをサポートしないＰＭＩＰの場合に関しては、認証サーバ４Ａによってアクセスネットワーク２のゲートウェイノード５内のＰＭＩＰクライアント５Ｃおよびオーセンティケータ５ＡにモバイルＩＰキーが提供され、このモバイルＩＰキーはＳＵＣＣＥＳＳメッセージにおいて伝送される。このモバイルＩＰキーは、この場合に関して別個に算出されたＰＭＩＰキー（ＰＭＩＰ−Ｋｅｙ）であるか、ＰＭＩＰの場合に関してのみＰＭＩＰクライアントに提供される、従来のように導出されたモバイルＩＰキーである。つまりＣＭＩＰの場合にはこのモバイルＩＰキーはオーセンティケータ、したがってＰＭＩＰクライアントには提供されない。

本発明による方法においては、認証サーバ４Ａがパラメータに基づき、加入者端末装置１自体がモバイルＩＰをサポートする（ＣＭＩＰの場合）か、加入者端末装置１自体はモバイルＩＰをサポートしない（ＰＭＩＰの場合）かを識別する。このパラメータＰは有利には、アクセス認証のためにＥＡＰプロトコルを用いて伝送されるパラメータＰから導出される。

パラメータＰの符号化はネットワークへのログインの間に必ずしも行われなければならないものではない。符号化を加入者端末装置１の登録の間にメッセージにおいて認証サーバ４Ａに伝送されるパラメータＰに基づき行うこともできる。殊に、符号化がＭＩＰシグナリングメッセージにおいて行われるが、ネットワークへのログインの際には行われない場合、本発明による方法の実施形態においては、モバイルＩＰシグナリングメッセージに含まれるセキュリティパラメータインデクスＳＰＩがこのために使用される。

図１１は、この実施形態を説明するための信号チャートを示す。ゲートウェイノード５は相応に符号化されたセキュリティパラメータインデクスＳＰＩを含む登録リクエストを送信し、この登録リクエストに基づき認証サーバ４Ａはモバイル端末装置１がモバイルＩＰを使用するか（ＣＭＩＰの場合）、使用しないか（ＰＭＩＰの場合）を確認することができる。セキュリティパラメータインデクスＳＰＩは３２ビットの数値である。セキュリティパラメータインデクスＳＰＩはＲＦＣ３３４４においてはＭＩＰＶ４に関しては「IP Novelty Support for IP V4」またはＲＦＣ４２８５においてはＭＩＰＶ６に関しては「Authentification Protocol for Mobile IP V6」が定義されている。

例えば１つの実施形態においては、固定の所定のＳＰＩ値はＰＭＩＰケースを符号化することができ、第２の所定のＳＰＩ値はＣＭＩＰケースを符号化することができる。

択一的に、セキュリティパラメータインデクスＳＰＩの所定のビットをこのために規定することができ、例えば最上位ビットまたは最下位ビット０を規定することができる。例えば、このビットが値０を有するＳＰＩ値はＣＭＩＰケースを符号化し、他方このビットが値１を有する場合にはＰＭＩＰケースが表される。

図１１に示されているチャートでは例えばＳＰＩ値が奇数である。すなわち最後のビットは１にセットされるので、ＰＭＩＰケースが表される。

付加的に、モバイルＩＰヴァージョン４とモバイルＩＰヴァージョン６とが区別されるべき場合には、これを相応にＳＰＩ値によって符号化することができる：例えば１つの実施形態においてはＣＭＩＰｖ４，ＰＭＩＰｖ４，ＣＭＩＰｖ６およびＰＭＩＰｖ６に関して４つの値を設定することができる。

択一的に、セキュリティパラメータインデクスＳＰＩの２つの所定のビットをこのために規定することができ、例えば２つの最上位ビットまたは２つの最下位ビット０を規定することができる。例えば、このビットが値００を有するＳＰＩ値はＣＭＩＰｖ４ケースを符号化し、このビットが値０１を有するＳＰＩ値はＰＭＩＰｖ４ケースを符号化し、このビットが値１０を有するＳＰＩ値はＣＭＩＰｖ６ケースを符号化し、このビットが値１１を有するＳＰＩ値はＰＭＩＰｖ６ケースを符号化する。

図１２に示されている実施例においては、モバイル端末装置１から伝送された登録リクエストが偶数のＳＰＩ値を有し、これは端末装置１がモバイルＩＰを使用することを示す。このＳＰＩ値はさらに認証サーバ４Ａに伝送され、この認証サーバ４ＡはＳＰＩ値に基づきＰＭＩＰケースであることを識別し、且つ相応のＣＭＩＰキーをホームエージェント４Ｂに伝送する。

本発明による方法においては原則として、アクセス認証の際またはＭＩＰ登録の際に認証サーバ４Ａに伝送される各パラメータＰをＣＭＩＰケースまたはＰＭＩＰケースの符号化に使用することができる。

本発明による方法は殊にＷｉＭａｘネットワークに適している。ＷｉＭａｘは所定の認証モードをシグナリングするために既に所定のパラメータを使用する。殊にＷｉＭａｘにおいては、ＰＭＩＰまたはＣＭＩＰを示すために本発明によれば１つの実施形態において符号化される加入者識別子ＮＡＩを既に使用する。加入者識別子ＮＡＩはいずれにせよ評価されるので、これにより非常に簡単な実現形態が達成される。これによって、実際に必要とされるキーのみが配布されるので、モバイルＩＰキーを配布するためのシグナリングオーバヘッドおよびモバイルＩＰキーを記憶するためのメモリ要求が低減される。

従来技術によるモビリティ結合テーブルを示す。 従来技術による訪問者リストを示す。 ＷｉＭａｘ無線ネットワークに関する基準モデルを示す。 従来技術によるプロキシＭＩＰ（ＰＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。 従来技術によるクライアントＭＩＰ（ＣＭＩＰ）におけるコネクション確立を示す。 モバイルＩＰキーを提供するための本発明による方法を使用することができるＷｉＭａｘネットワークを示す。 モバイルＩＰキーを提供するための本発明による方法が実施されるＷｉＭａｘネットワークへのログインを示す。 本発明による方法の実施形態を説明するための、ネットワークへのログインの際に伝送される加入者識別子のコーディングを説明する表を示す。 モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法を説明するためのＣＭＩＰの場合に関する信号チャートを示す。 モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法を説明するためのＰＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。 モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法の別の実施形態を説明するためのＰＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。 モバイルＩＰキーを提供する本発明による方法の別の実施形態を説明するためのＣＭＩＰの場合に関する別の信号チャートを示す。

Claims (18)

1. 加入者端末装置（１）またはＰＭＩＰクライアント（５Ｃ）とホームエージェント（４Ｂ）との間のメッセージを暗号化するために設けられているモバイルＩＰキーを提供する方法において、
   認証サーバ（４Ａ）が相応に符号化されたパラメータ（Ｐ）に基づき、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用しない（ＰＭＩＰ）ことを識別する場合にのみ、認証サーバ（４Ａ）が前記ホームエージェント（４Ｂ）にＰＭＩＰキーを提供し、
   前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用することを識別する場合は、認証サーバ（４Ａ）が前記ホームエージェント（４Ｂ）にＣＭＩＰキーを提供し、
   前記符号化されたパラメータ（Ｐ）は、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す少なくとも１つの記号（１Ｃ、１Ｐ、Ｃ、Ｐ）が付加されて符号化された加入者識別子（ＮＡＩ）であるか、または、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す少なくとも１つのビットを含んで符号化されたセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）である、
   ことを特徴とする、モバイルＩＰキーを提供する方法。
2. 前記認証サーバ（４Ａ）をＡＡＡ認証サーバによって形成する、請求項１記載の方法。
3. 前記符号化された加入者識別子（ＮＡＩ）をメッセージにより前記加入者端末装置（１）の認証の間に前記認証サーバ（４Ａ）に伝送する、請求項１記載の方法。
4. 前記符号化された加入者識別子（ＮＡＩ）をメッセージにより前記加入者端末装置（１）の登録の間に前記認証サーバ（４Ａ）に伝送する、請求項１記載の方法。
5. 前記符号化されたセキュリティパラメータインデクスを前記加入者端末装置（１）の登録の間に前記認証サーバ（４Ａ）に伝送する、請求項１記載の方法。
6. 前記パラメータ（Ｐ）の符号化を前記モバイル端末装置（１）によって行う、請求項１記載の方法。
7. 前記パラメータ（Ｐ）の符号化をオーセンティケータ（５Ａ）によって行う、請求項１記載の方法。
8. 前記パラメータ（Ｐ）の符号化をＰＭＩＰクライアント（５Ｃ）によって行う、請求項１記載の方法。
9. 前記パラメータ（Ｐ）の符号化をフォーリンエージェント（５Ｂ）によって行う、請求項１記載の方法。
10. 付加的に、ＭＩＰヴァージョンは何であるかを前記パラメータ（Ｐ）と一緒に符号化する、請求項１記載の方法。
11. 前記ホームエージェント（４Ｂ）は前記符号化されたパラメータ（Ｐ）を提示して前記認証サーバ（４Ａ）に前記モバイルＩＰキーを要求する、請求項１記載の方法。
12. 前記認証サーバ（４Ａ）がモバイルＩＰルートキー（ＲＫ）および文字列に依存して、ハッシュ関数Ｈを用いてモバイルＩＰキーとして提供されるハッシュ値を計算する、請求項１記載の方法。
13. 前記文字列を連結されたサブ文字列から構成する、請求項１２記載の方法。
14. サブ文字列を前記ホームエージェント（４Ｂ）のＩＰアドレスによって形成する、請求項１３記載の方法。
15. 前記加入者識別子（ＮＡＩ）は以下のデータフォーマットを有し：
    [Routing Realm1! Routing Realm2!...!]{Auth Mode}pseudo Identitiy @realm
    ここでpseudo Identitiyは前記認証の際に前記端末装置（１）によって生成されるランダム数を表し、Auth Modeは認証モードを表す記号である、請求項１記載の方法。
16. 加入者端末装置（１）またはＰＭＩＰクライアント（５Ｃ）とホームエージェント（４Ｂ）との間のメッセージを暗号化するために設けられているモバイルＩＰキーを提供するシステムにおいて、
    認証サーバ（４Ａ）が相応に符号化されたパラメータ（Ｐ）に基づき、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用しない（ＰＭＩＰ）ことを識別する場合にのみ、前記認証サーバ（４Ａ）はＰＭＩＰキーを提供し、
    前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用することを識別する場合は、認証サーバ（４Ａ）が前記ホームエージェント（４Ｂ）にＣＭＩＰキーを提供し、
    前記符号化されたパラメータ（Ｐ）は、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す少なくとも１つの記号（１Ｃ、１Ｐ、Ｃ、Ｐ）が付加されて符号化された加入者識別子（ＮＡＩ）であるか、または、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す少なくとも１つのビットを含んで符号化されたセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）である、
    ことを特徴とする、モバイルＩＰキーを提供するシステム。
17. 請求項１６記載のシステムにおける加入者端末装置（１）であって、
    認証サーバ（４Ａ）にアドレッシングされているネットワークログインメッセージおよび／またはホームエージェント（４Ｂ）にアドレッシングされているＭＩＰ登録リクエストメッセージにより、前記加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す符号化されたパラメータ（Ｐ）を伝送することを特徴とする、加入者端末装置。
18. 請求項１６記載のシステムにおけるＰＭＩＰクライアント（５Ｃ）であって、
    ホームエージェント（４Ｂ）にアドレッシングされているＭＩＰ登録リクエストメッセージにより、所属の加入者端末装置（１）自体がモバイルＩＰを使用するか否かを表す符号化されたパラメータ（Ｐ）を伝送することを特徴とする、ＰＭＩＰクライアント（５Ｃ）。

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