JP5398877B2 - セルラー無線システムにおける無線基地局鍵を生成する方法と装置 - Google Patents
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Description
移動局101と、ハンドオーバの後に接続が転送される無線基地局105、107との間で継続される安全な通信に使用することができる、新しい無線基地局鍵がハンドオーバの間に導出される必要がある。この新しい基地局鍵は、変換されたまたは導出された基地局鍵と名付けることができる。セルラー無線システムがLTEシステムである場合には、この変換された鍵(変換鍵)はK_eNB*という記号で表すことができる。
K_eNB*=PRF(K_eNB_Source,PhyCell_ID bits,Other_parameters)
本発明の別の視点に従えば、端末アイデンティティトークンTeITは、対応した様式によって形成することができ、また基地局eNBごとにユニーク(一意)にすることができる。すなわち、端末アイデンティティトークンTeITはまた、移動局アイデンティティ、ソース基地局eNBの基地局鍵K_eNB、および受信基地局eNBのPhyCell_IDビットにPRFを適用することにより導出することができる。他の入力パラメータも含むことができる。他のパラメータの例としては、C−RNTI、または、その鍵がいつ使用できるかを識別するデータ等の、ユーザに特化した任意の他の情報であってよい。
TeIT1=PRF(K_eNB_Source,Terminal_ID,PhyCell_ID bits,Other_parameters)
図2は、移動局101とセルラー無線システム100との間の安全な接続に対する基地局暗号化鍵を生成するときに実行されるステップを示すフローチャートである。図2において、この安全な接続は、ソース無線基地局103からターゲット無線基地局105、107にハンドオーバされる。最初にステップ201において、システムはハンドオーバがあり得ることを検出する。例えば、システムは、無線測定に基づいて、移動局101がソース無線基地局のセル境界に近接していると判定することができる。次に、ステップ203において、ソース無線基地局は、変換した基地局鍵(変換基地局鍵)を生成し、それをターゲット基地局105に送信する。ステップ203においては、ソース基地局103はまた、変換基地局鍵を、「用意されるべき」無線基地局107のセットに送信することもできる。変換基地局鍵は、上記に従って導出することができる。1つの実施形態に従えば、ソース基地局はまた、ステップ205において端末アイデンティティトークンも送信する。端末アイデンティティトークンは、例えば、上記で記述したトークンTeIT1として生成されたトークンであってもよい。その後に、ステップ207に示すように、従来の様式でハンドオーバを実行することができる。
TeIT2=PRF(K_eNB_Source,Terminal_ID,Other_parameters)
TeIT3=PRF(TeIT2,Other_parameters2)
基地局において行う、移動局から受信したTeIT2とソースeNBから受信したTeIT3との比較は次式のように実行することができる。
TeIT3=?=PRF(TeIT2,Other_parameters2)
ここで、=?=は比較操作を表す。
Claims (9)
- 無線システムにおける無線基地局と接続可能であり、かつ、自分自身を識別するユーザ装置であって、前記ユーザ装置は固有の現行の暗号鍵と関連付けられているセキュアな通信を介して前記無線システムと通信する装置であり、
前記ユーザ装置と前記無線基地局との双方にとって既知であるデータビットのセットと、端末識別情報と、前記現行の暗号鍵とを使用する関数に応じて端末識別トークンを生成する手段であって、前記既知であるデータビットのセットは、特定のターゲット無線基地局に関連付けられるセルのセル識別情報から導出された、前記ユーザ装置と前記無線基地局との双方にとって既知の物理セル識別情報ビットである、手段と、
前記ユーザ装置の識別情報として、前記無線システムにおける複数ある無線基地局の1つである前記ターゲット無線基地局に前記端末識別トークンを送信することで、前記複数ある無線基地局の1つである前記ターゲット無線基地局に、前記ユーザ装置から受信した当該端末識別トークンと前記ユーザ装置がこれまで接続していた無線基地局から受信した端末識別トークンとを比較させて前記ユーザ装置を識別させる手段と
を備えることを特徴とするユーザ装置。 - 前記端末識別トークンを生成する際に入力データとして追加で入力されたパラメータを使用する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
- 擬似ランダム関数を使用して前記端末識別トークンを生成する手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のユーザ装置。
- 無線システムにおいてソース無線基地局として機能する無線基地局と接続するユーザ装置を識別するための第1端末識別トークンを当該無線基地局で生成する方法であって、前記ユーザ装置は現行の暗号鍵と関連付けられているセキュアな通信を介して前記無線システムの当該無線基地局と通信する装置であり、
前記方法は、
前記ユーザ装置と前記無線基地局との双方にとって既知であるデータビットのセットと、端末識別情報と、前記現行の暗号鍵とを使用する関数に応じて前記第1端末識別トークンを生成するステップであって、前記既知であるデータビットのセットは、特定のターゲット無線基地局に関連付けられるセルのセル識別情報から導出された、前記ユーザ装置と前記無線基地局との双方にとって既知の物理セル識別情報ビットである、ステップと、
前記ユーザ装置と前記無線基地局との双方にとって既知であるデータビットのセットと、前記端末識別情報と、前記現行の暗号鍵とに応じて前記ユーザ装置において生成された対応する第2端末識別トークンを前記ターゲット無線基地局が受信することで当該ターゲット無線基地局に前記ユーザ装置を識別させるために、前記無線システムにおける1つ以上のターゲット無線基地局に対して前記第1端末識別トークンを配布するステップと
を有し、前記第1端末識別トークンと前記第2端末識別トークンとは前記ターゲット無線基地局で比較されるものであることを特徴とする方法。 - 前記第1端末識別トークンを生成する際に、入力データとして追加で入力されたパラメータが使用されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第1端末識別トークンは、擬似ランダム関数を使用して生成されることを特徴とする請求項4または5に記載の方法。
- 現行の暗号鍵と関連付けられているセキュアな通信を介してソース無線基地局と通信するユーザ装置を識別するターゲット無線基地局として動作する無線基地局において実行される方法であって、
データビットのセットと、端末識別情報と、前記現行の暗号鍵とに基づいて前記ソース無線基地局によって生成された第1端末識別トークンを前記ソース無線基地局から受信するステップであって、前記データビットのセットは、前記ターゲット無線基地局に関連付けられるセルのセル識別情報から導出された、前記ユーザ装置と前記ソース無線基地局との双方にとって既知の物理セル識別情報ビットである、ステップと、
前記データビットのセットと、前記端末識別情報と、前記現行の暗号鍵とを使用する関数に応じて前記ユーザ装置が生成した第2端末識別トークンを前記ユーザ装置から受信するステップと、
前記ターゲット無線基地局において、前記第1端末識別トークンと前記第2端末識別トークンとを比較することで前記ユーザ装置を識別するステップと
を有し、前記第1端末識別トークンと前記第2端末識別トークンとの両方とも前記端末識別情報と前記現行の暗号鍵とに応じて作成された端末識別トークンであることを特徴とする方法。 - 前記第2端末識別トークンは、前記端末識別情報と、前記現行の暗号鍵と、入力された他のパラメータとを使用する擬似ランダム関数により生成されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記第1端末識別トークンは、前記第2端末識別トークンと、入力された他のパラメータとを使用する擬似ランダム関数により生成されることを特徴とする請求項7または8に記載の方法。
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