JP5524176B2 - Ipベースの電話環境における公開鍵インフラストラクチャ(pki)を使用した認証およびアイデンティティ管理のための方法および装置 - Google Patents
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Description
1)ここでは簡単にするために1つ、つまりUprしか使用されていない、(署名および暗号化のための)1つまたは複数のユーザの秘密鍵210。
2)インテグリティ鍵IK、および暗号鍵CKを計算するための(通常、ISIMカード内にすでに存在する)機能220。機能220は、以下で説明されるように、入力、秘密鍵、またはISIM共有秘密の代わりに何らかの他のキー材料として使用するために強化される必要がある可能性がある。
3)(任意選択で)、以下で説明されるようなその他の鍵を暗号化するために使用され、ネットワークツーユーザ認証のためのチャレンジとしても役立つワンタイムセッション鍵Ksをランダムに計算するための機能230。この鍵の長さは、一般に、IK鍵およびCK鍵の結合された長さに等しい。および
4)ユーザの公開アイデンティティおよび秘密アイデンティティ240(IMSにおけるIMS秘密ユーザアイデンティティ(IMPI)およびIMSにおけるIMS公開ユーザアイデンティティ(IMPU)など)。これらは、例示のために1つの文字列、Idにまとめられている。
図3に関連して上記で説明されたように、スマートカード305は、ステップ330の間に、認証子、Autnを計算する。認証子、Autnは、以下のように表されることが可能である:
Autn=Upr{Npu[Ks]|Ks[Id,freshness,IK|CK]}、
ここで:
1)freshnessは、リプレイ攻撃から通信を保護するナンス(タイマ値、またはIMS SEQパラメータ、あるいは他の任意のナンスなど)であり、一般に、その長さはIK鍵およびCK鍵の結合された長さに等しい。
2)「|」は、文字列連結演算を示す。
3)Ks[...]は、鍵Ksで行われる対称鍵暗号化演算(DES、トリプルDES、AES、またはワンタイムパッド)を示す。
4)Npu[...]は、ネットワーク証明書から利用可能なネットワーク公開鍵Npuによる暗号化を示す。
5)Upr{...}は、ユーザの秘密署名鍵による署名の演算を示す。例えば、最初に、引数のハッシュ(SHA2ハッシュなど)が計算され、次に、その結果がその鍵によって暗号化され、最後に、この結果が引数と連結される。署名の存在は、2つの問題を解決する:第1に、メッセージのインテグリティを保護し、第2に、通常セッションがユーザによって開始されたという証明を構成するので、オペレータにとって不可欠な非否認特徴を(freshnessパラメータと併せて)提供する。
Autn=A|B|C、ここで、
A=Npu[Ks]は、ネットワークによってのみ復号されることが可能であり、
B=Ks[Id,freshness,IK|CK]は、鍵Ksの所有者に対してのみIdおよび鍵の復元を許可し、これは、やはり、Aからネットワークによってのみ得られることが可能であり、
C=Upr[Hash(A|B)]は、前の2つの成分のインテグリティのチェックを可能にし、ならびにメッセージがユーザによって出されたことを受信者に証明する。
図3に関連して上記で説明されたように、ネットワークサーバ315は、受信されたAutnパラメータに基づいてユーザを認証し、ネットワークサーバ315がユーザに対してそれ自体を認証するために使用するAutn’パラメータを計算するためにサーバ認証プロセス400を実行する。
Autn’=Npr{Upu[freshness+l]}、
ここで、
1)Upu[...]は、ユーザの証明書から利用可能なユーザの公開鍵Upuによる暗号化を示し、
2)Npr{...}は、ネットワーク秘密署名鍵による署名の演算を示す:最初に、引数のハッシュ(SHA2ハッシュなど)が計算され、次に、その結果がその鍵によって暗号化され、最後に、この結果が引数と連結される。署名の存在は、2つの問題を解決する:第1に、メッセージのインテグリティを保護し、第2に、かつ最も重要なことに、メッセージがネットワークから来たという証明を提供する。
他の様々な利点がある中で特に、本発明は、セッションの秘密性が既存のIMS認証機構(AKA)に依存するものと同じまたはそれ以上に安全なので、IMSセッションの実質的にパーフェクトフォワードシークレシを保証する。本発明はまた、ネットワークオペレータによって所望された場合は、AKAに存在する他の要因の認証機構(シーケンス番号、SQNなど)も使用されることが可能であることを保証する。本発明はまた、ユーザアイデンティティがクリアに伝送される必要がないので、ユーザプライバシを保証することができる。最後に、本発明は、そのような計算の非効率性を認識して、スマートカード上で絶対に必要な計算だけが行われることを任意選択で保証することができる。
当技術分野で知られているように、本明細書で説明された方法および装置は、コンピュータ可読コード手段が組み込まれているコンピュータ可読媒体をそれ自体が備える製品として販売されることが可能である。コンピュータ可読プログラムコード手段は、コンピュータシステムと連携して、本明細書で説明された方法を実施するステップまたは本明細書で説明された装置を作成するステップの全てまたはいくつかを実行するように動作可能である。コンピュータ可読媒体は、記録可能な媒体(例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードドライブ、コンパクトディスク、メモリカード、半導体デバイス、チップ、特定用途向け集積回路(ASIC))でもよく、あるいは、伝送媒体(例えば、光ファイバを備えたネットワーク、ワールドワイドウェブ、ケーブル、もしくは時分割多元接続、符号分割多元接続を使用する無線チャネル、または他の無線周波数チャネル)でもよい。コンピュータシステムによる使用に適した情報を記憶することができる知られているまたは開発されたいかなる媒体も使用されることが可能である。コンピュータ可読コード手段は、コンピュータが磁気媒体上の磁気変化、またはコンパクトディスクの表面上の高さの変化などの命令およびデータを読み出すことができるようにする任意の機構である。
Claims (7)
- IPベースの電話ネットワークにアクセスしようと試みているユーザデバイスによって実行される方法であって、
前記ユーザデバイスに関連する安全なメモリから前記ユーザの1つまたは複数の秘密鍵を取得し、
インテグリティ鍵および暗号鍵を生成し、
セッション鍵を使用して、前記インテグリティ鍵および前記暗号鍵を暗号化し、
前記IPベースの電話ネットワークの公開鍵によって前記セッション鍵を暗号化するために、スマートカードを使用するステップと、
認証及び鍵合意機構と共に公開鍵インフラストラクチャを使用する前記IPベースの電話ネットワークでの前記ユーザデバイスの認証のために、前記暗号化されたセッション鍵、暗号化されたインテグリティ鍵および暗号化された暗号鍵を前記IPベースの電話ネットワークに提供するステップと
を備える、方法。 - 前記1つまたは複数の秘密鍵を使用して、前記暗号化されたセッション鍵、前記暗号化されたインテグリティ鍵、および前記暗号化された暗号鍵の1つまたは複数を暗号化するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- インテグリティ鍵および暗号鍵を生成する前記ステップが前記1つまたは複数の秘密鍵を使用して前記インテグリティ鍵および前記暗号鍵の1つまたは複数を生成するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- IPベースの電話ネットワークにおけるユーザデバイスによる使用のための装置であって、
前記ユーザの1つまたは複数の秘密鍵を記憶するための安全なメモリと、
インテグリティ鍵および暗号鍵を生成し、
セッション鍵を使用して、前記インテグリティ鍵および前記暗号鍵を暗号化し、
前記IPベースの電話ネットワークの公開鍵によって前記セッション鍵を暗号化し、
認証及び鍵合意機構と共に公開鍵インフラストラクチャを使用する前記IPベースの電話ネットワークでの前記ユーザデバイスの認証のために、前記暗号化されたセッション鍵、暗号化されたインテグリティ鍵および暗号化された暗号鍵を前記IPベースの電話ネットワークに提供するように動作可能である、安全なメモリに結合された少なくとも1つのプロセッサと
を備える、装置。 - 前記安全なメモリが前記ネットワークの公開鍵を含んでいるネットワーク証明書をさらに備える、請求項4に記載の装置。
- 前記プロセッサが前記1つまたは複数の秘密鍵を使用して前記インテグリティ鍵および前記暗号鍵の1つまたは複数を生成するようにさらに構成される、請求項4に記載の装置。
- IPベースの電話ネットワークにアクセスしようと試みているユーザの1つまたは複数の秘密鍵を記憶するための安全なメモリと、
前記安全なメモリから前記ユーザの前記1つまたは複数の秘密鍵を取得し、
インテグリティ鍵および暗号鍵を生成し、
セッション鍵を使用して、前記インテグリティ鍵および前記暗号鍵を暗号化し、
前記IPベースの電話ネットワークの公開鍵によって前記セッション鍵を暗号化し、
認証及び鍵合意機構と共に公開鍵インフラストラクチャを使用する前記IPベースの電話ネットワークでの前記ユーザデバイスの認証のために、前記暗号化されたセッション鍵、暗号化されたインテグリティ鍵および暗号化された暗号鍵を前記IPベースの電話ネットワークに提供する
ように動作可能である、安全なメモリに結合された、少なくとも1つのプロセッサと
を備える、装置。
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