選択的な制御信号暗号化方法
本発明は、無線接続システムで用いられる信号を暗号化する様々な方法及び装置を開示する。特に、管理メッセージ（例えば、制御信号）を選択的に暗号化する様々な方法及び装置を開示する。この選択的にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを暗号化する方法は、移動局が、選択的に暗号化された前記管理メッセージ及び分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する段階と、基地局に、生成したＭＡＣ ＰＤＵを転送する段階と、を含むことができる。ここで、分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）は、管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線接続システムで用いられる信号を暗号化する様々な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、広帯域無線接続システムで用いられる保安副層（ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｕｂｌａｙｅｒ）について簡略に説明する。
【０００３】
保安サービスは、ネットワークデータに対する機密性（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ；Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）及び完全性（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を提供するものである。完全性とは、データ及びネットワーク保安において、特定の情報が、認可された人にとってのみアクセスまたは変更できることをいう。すなわち、完全性は、メッセージが第３者などによって任意に変更されないように保障することをいう。機密性とは、特定の情報を、認可された人にのみ公開することをいう。すなわち、機密性は、転送されるデータの内容を完壁に保護して、認可された者以外の者が情報の内容にアクセスすることを防止することをいう。
【０００４】
保安副層は、広帯域無線ネットワークにおける保安、認証及び機密性を提供する。保安副層は、移動局と基地局との間に伝達される媒体アクセス制御プロトコルデータユニット（ＭＡＣ ＰＤＵ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に暗号化機能を適用することができる。したがって、基地局及び移動局は、不正ユーザーのサービス盗難攻撃に対して強靭な防御能力を提供することができる。
【０００５】
基地局は、ネットワーク全般にわたってサービスフローに対する暗号化を行うことで、データ転送サービスに何ら権限もなく接続することを防止する。保安副層は、認証されたクライアント／サーバー構造のキー管理プロトコルを用いて、基地局が移動局にキー（ｋｅｙ）に関連する情報を分配することを制御する。この場合、キー管理プロトコルにデジタル認証書ベースの移動局装置認証を付加することによって基本的な保安メカニズムの機能をより強化させることができる。
【０００６】
基地局と移動局との間で基本機能交渉が進行される間に、移動局から保安機能を提供しないと、認証及びキー交換手順は省略される。また、特定の移動局が認証機能を支援しない移動局として登録された場合にも、基地局は、移動局の権限が検証されたと見なすことができる。特定の移動局で保安機能を支援しないと、該当の移動局にはサービスが提供されず、キー交換やデータ暗号化機能は行われない。
【０００７】
保安副層は、カプセル化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）プロトコル及びプライバシーキー管理（ＰＫＭ：Ｐｒｉｖａｃｙ Ｋｅｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プロトコルで構成される。カプセル化プロトコルは、広帯域無線ネットワークにおいてパケットデータの保安のためのプロトコルで、データ暗号化及びデータ認証アルゴリズムのような暗号化スイート（ｃｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅｓ）を表す集合とＭＡＣ ＰＤＵペイロードにこのようなアルゴリズムを適用する方法を提供する。ＰＫＭプロトコルは、基地局から移動局にキー関連データを安全に分配する方法を提供するプロトコルである。基地局及び移動局は、ＰＫＭプロトコルを用いてキー関連データを安全に分配する方法を提供することができる。キー管理プロトコルを用いると、移動局と基地局との間にはキー関連データを共有することができ、基地局ではネットワークアクセスを制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、無線接続システムにおいて移動局と基地局との間に交換される制御シグナリング（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を選択的に保護する方法に関するものである。
【０００９】
ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムにおいて移動局及び基地局は、互いに共有する認可キーを用いて制御信号の保護のためのＣＭＡＣ（Ｃｉｐｈｅｒ ｂａｓｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）キー及びＨＭＡＣ（Ｈａｓｈｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）キーを生成することができる。また、移動局及び基地局は、ＣＭＡＣキー及び／またはＨＭＡＣキーを用いてメッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を生成することができる。すなわち、移動局及び基地局は、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を制御信号に付加して交換することによって、該当の制御信号の完全性を保障することができる。一方、ＡＥＳ−ＣＣＭ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ−ＣＴＲ ｍｏｄｅ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｗｉｔｈ Ｃｉｐｈｅｒ ｂｌｏｃｋ ｃｈａｉｎｉｎｇ Ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）を使用する場合、移動局及び基地局は、完全性確認値（ＩＣＶ：Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｖａｌｕｅ）を制御信号に付加して交換することによって、該当の制御信号の完全性を保障することができる。
【００１０】
移動局及び基地局がＣＭＡＣキー及びＨＭＡＣキーを用いてメッセージの完全性を保護する場合であっても、メッセージ認証コードは、該当のメッセージの偽変造有無に対する判断は提供するが、該当のメッセージの機密性（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）は提供しない。したがって、ＣＭＡＣ／ＨＭＡＣキーは、該当のメッセージに対する隠蔽機能は提供しない。
【００１１】
ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムを含む一般の無線接続システム（以下、８０２．１６ｅシステムという。）は、一般メッセージに対する隠蔽機能は提供するが、制御信号に対する隠蔽機能は提供しない。
【００１２】
すなわち、８０２．１６ｅシステムは、制御シグナリングに対する完全性は支援するが、機密性は保障しない。したがって、一般無線接続システムでは制御信号にＣＭＡＣ／ＨＭＡＣのみを付加して転送するから保安上の危険があり、悪意を持つ攻撃者からシステムを保護することも容易でない。
【００１３】
しかし、移動局と基地局との間における全ての制御信号に対して一括的に機密性を強要することは、システムの性能やネットワーク効率の側面において負荷を招くことがある。
【００１４】
また、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムは、完全性に対する支援は考慮しない多数の暗号化アルゴリズム（例えば、ＡＥＳ−ＣＴＲ）と、完全性及び機密性を同時に保障するＡＥＳ−ＣＣＭの使用を基本的に考慮している。したがって、制御信号に対する選択的な機密性保護のために用いられるアルゴリズムも考慮する必要がある。したがって、本発明の実施例は、制御信号に対して選択的な機密性を支援するための様々な方法を開示する。
【００１５】
本発明の目的は、移動局と基地局との間に交換される制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、一般のＭＡＣヘッダー及び／または拡張ヘッダー（ＥＨ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）に定義される暗号化制御（ＥＣ、ＥＫＳ等）フィールドを用いて制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、フロー識別子、フロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）管理及び／またはフロー識別子（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）を用いて制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、拡張ヘッダー（ＥＨ）を拡張することによって、該当のＰＤＵが選択的に暗号化される制御信号を含むか否かを明示する方法を提供することにある。すなわち、拡張ヘッダーの一例として保安拡張ヘッダー（ＳＥＨ：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）または分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）中に含まれたＥＣビットから、管理メッセージが暗号化されるか否かがわかる。本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及した事項に制限されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、無線接続システムで用いられる信号を暗号化する様々な方法及び装置を開示する。特に、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージ（例えば、制御信号）を選択的に暗号化する様々な方法及び装置を開示する。
【００２０】
本発明の第１実施例として選択的に管理メッセージを暗号化する方法は、移動局が、選択的に暗号化された管理メッセージ及び分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する段階と、基地局にＭＡＣ ＰＤＵを転送する段階と、を含むことができる。ここで、分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）は、管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報を含むことができる。管理メッセージを選択的に暗号化するための保安レベルは、該当の管理メッセージのタイプや使用時点によってあらかじめ決定される。暗号化が適用されない場合であっても、管理メッセージにＣＭＡＣが付加されて完全性のみ支援されることもできる。
【００２１】
上記本発明の第１実施例は、基地局と保安レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を交渉する段階と、交渉された保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、をさらに含むことができる。上記及び下記の本発明の実施例において、管理メッセージはＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージとすることができる。
【００２２】
上記第１実施例で、保安レベルを交渉する段階は、移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを基地局に転送する段階と、基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを受信する段階と、を含むことができる。ここで、第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つであれば良い。
【００２３】
上記第１実施例で、第１保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、第２保安交渉パラメータは、移動局及び基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含むことができる。
【００２４】
上記第１実施例は、移動局が基地局と認可手順を行う段階をさらに含むことができる。ここで、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージは、認可手順が行われて暗号化のためのＴＥＫが生成された後に転送されることが好ましい。
【００２５】
上記第１実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージを暗号化する段階と、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含むことができる。
【００２６】
他の方法として、上記第１実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージに対するメッセージ認証コードを生成する段階と、該ＭＡＣ管理メッセージにメッセージ認証コードを付加する段階と、を含むことができる。
【００２７】
上記第１実施例で、指示情報は、管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含むことができる。
【００２８】
本発明の第２実施例として基地局で選択的にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを暗号化する方法は、基地局が移動局と保安レベルを交渉する段階と、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージ及び分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を移動局に転送する段階と、を含むことができる。ここで、分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）は、ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含むことができる。
【００２９】
上記第２実施例で、保安レベルを交渉する段階は、移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを受信する段階と、基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを移動局に転送する段階と、を含むことができる。ここで、第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージであり、第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージであると良い。また、第１保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、第２保安交渉パラメータは、移動局及び基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含むことができる。
【００３０】
上記第２実施例は、基地局が移動局と認可手順を行う段階をさらに含み、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージは、認可手順が行われてＴＥＫが設定された後に転送されることが好ましい。
【００３１】
上記第２実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、ＭＡＣ管理メッセージを暗号化する段階と、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含むことができる。
【００３２】
上記第２実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、ＭＡＣ管理メッセージに対するメッセージ認証コードを生成する段階と、ＭＡＣ管理メッセージに、生成されたメッセージ認証コードを付加する段階と、を含むことができる。
【００３３】
上記第２実施例で、指示情報は、ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含むことができる。
【００３４】
本発明の第３実施例として選択的に暗号化されたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを送受信する移動端末は、選択的に暗号化された第１ＭＡＣ管理メッセージ及び第１分割拡張ヘッダーを含む第１ＭＡＣデータを転送する転送モジュールと、選択的に暗号化された第２ＭＡＣ管理メッセージ及び第２分割拡張ヘッダーを含む第２ＭＡＣデータを受信する受信モジュールと、第１ＭＡＣ管理メッセージを暗号化し、第２ＭＡＣ管理メッセージを復号化するプロセッサーと、を含むことができる。ここで、第１分割拡張ヘッダー及び第２分割拡張ヘッダーには、第１ＭＡＣ管理メッセージ及び第２ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報がそれぞれ含まれることができる。
【００３５】
上記第３実施例のプロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する暗号化モジュールと、第２ＭＡＣ管理メッセージを復号化する復号化モジュールと、を含むことができる。
【００３６】
また、プロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージをまず暗号化し、暗号化された第１ＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加することができる。また、プロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージに対してまずメッセージ認証コードを生成し、該第１ＭＡＣ管理メッセージにメッセージ認証コードを付加することもできる。
【００３７】
第１実施例乃至第３実施例は、本発明の好適な実施例の例示に過ぎず、よって、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとって、以下に述べる本発明の詳細な説明から導出及び理解されるであろう。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の実施例によれば、下記のような効果が得られる。
【００３９】
まず第一に、移動局と基地局との間に送受信される制御信号（すなわち、ＭＡＣ管理メッセージ）を選択的に保護することができる。
【００４０】
第二に、暗号化制御（例えば、ＥＣ又はＥＫＳ）フィールドを含むヘッダー（例えば、一般のＭＡＣヘッダー及び／または拡張ヘッダー）を用いて制御信号を選択的に保護することができる。
【００４１】
第三に、種々のフロー識別子を用いて制御信号を選択的に保護することができる。
【００４２】
第三に、全ての制御信号ではなく選択された制御信号のみを暗号化することで、全ての制御信号を暗号化する場合に比べて、全体ネットワークに加えられる負荷を軽減することができる。
【００４３】
第四に、選択的な制御信号暗号化によって制御信号を透明に転送することができるため、隠蔽性が損なわれる保安上の脆弱点を解消することができる。また、選択的に暗号化された制御信号を安全に転送することができる。したがって、制御信号が悪意を持つ第３者に露出される保安上の危険を遮断することができる。
【００４４】
本発明の実施例から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、以下の本発明の実施例に関する記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に導出及び理解される。すなわち、本発明の出願段階で意図しなかった効果が、本発明の実施例から、当該技術の分野における通常の知識を有する者により導出されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【図２】制御信号の選択的な暗号化手順を示す図である。
【図３】ＭＡＣ管理メッセージの暗号化方法を示す図である。
【図４】初期状態または遊休モード状態における移動端末の選択的な制御信号暗号化交渉方法を示す状態図である。
【図５】遊休モードで制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【図６】遊休モード移動端末の選択的な制御信号暗号化交渉方法を示す図である。
【図７】ハンドオーバー時に選択的に制御信号を暗号化する方法を示す図である。
【図８】制御信号を選択的に暗号化する方法の一例を示す図である。
【図９】制御信号を選択的に暗号化する方法の他の例を示す図である。
【図１０】制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【図１１】制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例で使用可能な保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ：ＦＥＨ）のフォーマットの一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットの他の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【図１６】図１乃至図１５で説明した本発明の実施例を実行できる移動端末及び基地局を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明は、無線接続システムに関するもので、ページング情報を転送する様々な方法を開示する。
【００４７】
下記の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態として結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
【００４８】
図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせるとされる手順または段階などは説明を省略し、当業者のレベルで理解できるような手順または段階も説明を省略するものとする。
【００４９】
本明細書において、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明された。ここで、基地局は、移動局と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｎｏｄｅ）の意味を有する。本文書で、基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）により行われることもできる。
【００５０】
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて移動局との通信のために行われる種々の動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより行われることができる。ここで、‘基地局’は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、発展された基地局（ＡＢＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）またはアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代替可能である。また、‘移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）’は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、発展された移動端末（ＡＭＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）または移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）などの用語に代替可能である。
【００５１】
また、送信端は、データまたは音声サービスを提供するノードのことをいい、受信端は、データまたは音声サービスを受信するノードを意味する。したがって、アップリンクでは端末を送信端とし、基地局を受信端とすることができる。同様に、ダウンリンクでは端末を受信端とし、基地局を送信端とすることができる。
【００５２】
本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によりサポートされることができる。すなわち、本発明の実施例のうち、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階または部分は、これらの文書によりサポートすることができる。
【００５３】
また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書により説明することができる。特に、本発明の実施例は、ＩＥＥＥ ８０２．１６システムの標準文書であるＰ８０２．１６−２００４、Ｐ８０２．１６ｅ−２００５及びＰ８０２．１６Ｒｅｖ２及びＰ８０２．１６ｍのうちの一つ以上によりサポートされることができる。
【００５４】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明の実施可能な唯一の実施形態を示すためのものではない。
【００５５】
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で別の形態に変更することもできる。
【００５６】
例えば、本発明の実施例で使われる制御信号という用語は、制御メッセージ、管理メッセージ、ＭＡＣ制御メッセージまたはＭＡＣ管理メッセージなどの用語に換えて使用することもできる。
【００５７】
本発明の実施例で、データ機密性とは、非認可された露出からデータを保護することを意味する。データ機密性は、データの暗号化によって保障されることができる。暗号化とは、送受信者間に交換されるデータを、第３者が識別できない形態に変換することを意味する。暗号化のためには、暗号化アルゴリズム及び暗号化キーが必要とされる。
【００５８】
無線接続技術であるＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で採択している暗号化アルゴリズムのうちのＡＥＳ−ＣＣＭは、基本的に自体メッセージ認証機能を内包している。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭは、全体暗号化アルゴリズムに対する共通分母ではない。現在開発中のＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでは、移動局と基地局が認可手順の後に安全に制御信号を交換できるように機密性保障のための機能を支援することを要求している。
【００５９】
すなわち、ネットワークに過度な負荷を招くことなく、移動局と基地局間に送受信される制御信号が露出されることを防止する解決策が必要である。したがって、本発明の実施例は、移動局と基地局がトラフィック暗号化キー（ＴＥＫ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｋｅｙ）を用いて制御信号を暗号化した後に交換することによって、制御信号の機密性が損なわれることを防止するための様々な方法を開示する。
【００６０】
以下の本発明の実施例では、ＥＣフィールドを用いて制御信号の機密性を提供する方法、及びＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドを用いて制御信号の機密性を提供する方法について詳細に説明する。
【００６１】
基地局及び移動局で所定のビットを有するＥＣフィールドのみを使用する場合には、基地局は、ＥＣフィールドのみを用いて、機密性の提供されるか否か及び選択的に暗号化されるか否かを示すことができる。例えば、ＥＣフィールドが１ビットの大きさを有する場合、ＥＣフィールドが‘０’であれば、該当の制御信号は暗号化されないことを示す。また、ＥＣフィールドが‘１’であれば、該当の制御信号は選択的に暗号化され、機密性を提供することを示すことができる。
【００６２】
また、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドが用いられる場合には、ＥＣフィールドは、該当の制御信号のペイロードが暗号化されるか否かを示すことができる。この場合、ＥＫＳフィールドは、該当の制御信号の保安レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）をキーシーケンス（Ｋｅｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）として示すことができる。
【００６３】
本発明の他の側面として、フロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のみを用いて制御信号の機密性を提供することもできる。例えば、フロー識別子が転送タイプ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｙｐｅ）を表す場合には、該当の制御信号（または、管理メッセージ）は暗号化されない。ただし、フロー識別子が管理タイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ）を表す場合は、該当の制御信号（または、管理メッセージ）が暗号化されることを示すことができる。
【００６４】
ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、同一の機能を行う別のフィールドに変更することができる。すなわち、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、制御信号の暗号化されるか否かを示す全てのフィールドと均等な意味として使用されたり変形して使用されることができる。また、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、一般のＭＡＣヘッダーに含まれることもでき、他の制御信号（または、制御メッセージ）のヘッダーに含まれることもできる。
【００６５】
本発明の実施例では、フロー識別子と暗号化制御フィールドとを組み合わせて使用することができる。例えば、フロー識別子とＥＣフィールドとの組み合わせまたはフロー識別子とＥＫＳフィールドとの組み合わせにより、制御信号が選択的に暗号化されるか否かを示すことができる。例えば、転送フロー識別子（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）の場合、セキュリティアソシエーション（ＳＡ：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）がフロー識別子にマッピングされて、該当のセキュリティアソシエーションが対応するフロー識別子のデータにすべて適用される。
【００６６】
しかし、管理フロー識別子（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）の場合、該当のＳＡが対応するフロー識別子の全ての制御信号が暗号化されるのではなく、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドによって選択的に暗号化が適用される。すなわち、移動局は、管理メッセージのタイプに応じたヘッダー情報を確認することによって、該当の管理メッセージが暗号化されたか否かがわかる。
【００６７】
本発明の実施例は、基地局と移動局間の認可手順が終わった後、基地局と移動局間の制御信号を選択的に暗号化するために用いられることができる。すなわち、制御信号の選択的な暗号化は、認可手順の終了した後から有効である。この場合、基地局と移動局は、制御信号を保護するために相互間に協議された暗号化キー（例えば、ＴＥＫ）を用いて制御信号を選択的に暗号化することができる。
【００６８】
例えば、認可手順の前に行われる初期ネットワーク進入手順は、ＴＥＫが活性化されていない状態である。したがって、初期ネットワーク進入手順の場合には、選択的な制御信号暗号化が支援されないが、認可手順によって移動局と基地局がＴＥＫを設定すると、基地局及び移動局は、このＴＥＫを用いて制御信号に選択的な機密性を提供することができる。
【００６９】
また、基地局及び移動局は、制御信号にメッセージ認証コードを付加することによって、メッセージ完全性をより保障することができる。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭが本発明の実施例に適用される場合、ＡＥＳ−ＣＣＭはそれ自体としてメッセージ完全性保護が提供されるので、別のメッセージ認証コードを含まなくて済む。
【００７０】
例えば、制御メッセージの完全性のみを支援する目的でメッセージ認証コードが含まれる場合は、ＡＥＳ−ＣＣＭ／ＡＥＳ−ＣＴＲが使用されなかったり、メッセージの完全性と機密性が同時に支援されない場合を除く制御メッセージの完全性のみを支援することが必要な場合を意味する。
【００７１】
無線接続技術であるＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で採択している暗号化アルゴリズムのうちのＡＥＳ−ＣＣＭは、基本的に自体メッセージ認証機能を内包している。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭは全体暗号化アルゴリズムに対する共通分母ではない。現在開発中のＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでは、移動局と基地局が認可手順の後に安全に制御信号を交換できるように機密性保障のための機能を支援することが好ましい。
【００７２】
すなわち、ネットワークに過度な負荷を招かないとともに、移動局と基地局間に送受信される制御信号が露出されることを防止する解決策が必要である。したがって、本発明の実施例は、移動局と基地局が互いに協議した暗号化キー（例えば、トラフィック暗号化キー（ＴＥＫ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｋｅｙ））を使用して制御信号を選択的に暗号化してから交換することによって、制御信号の機密性が損なわれることを防止するための様々な方法を開示する。
【００７３】
本発明の実施例は、好ましくは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでの適用を目標とする。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ移動局がＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ基地局に接続する場合には、認可手順の後に、制御シグナリングにメッセージ認証コードのみを付加して移動局と基地局間に交換されることができる。ただし、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムにも本発明の技術的思想を適用することができる。
【００７４】
一方、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ端末がＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ基地局に接続する場合、本発明で記述されるように、基地局が移動局と制御シグナリングを選択的に暗号化して交換することによって制御シグナリングの露出を防止することができる。暗号化を用いた制御シグナリングの交換は、認可手順の後に選択的に制御信号に適用されることができる。したがって、選択的な暗号化方法を用いることによって、ネットワークの負荷やシステム効率を考慮して制御シグナリングに対する機密性を保障することができる。また、選択的な暗号化方法を用いて安全にＭＡＣ管理メッセージを伝達することができる。
【００７５】
本発明の実施例では、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で定義されるＰＫＭ属性タイプ（ＰＫＭ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｔｙｐｅ）パラメータに追加的なキーパラメータ（Ｋｅｙｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）のためのタイプフィールド及び属性フィールドが新しく定義される必要はない。また、制御信号を保護するために用いられる暗号化アルゴリズムも基本的にＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準に定義されたデータ暗号化アルゴリズムを使用することを前提とする。
【００７６】
すなわち、ＣＢＣ−ＩＶ属性フィールドは、‘ＳＡ Ｃｉｐｈｅｒｓｕｉｔｅ’の制御信号暗号化アルゴリズム識別子が０ｘ０１の場合に必要である（例えば、ＣＢＣモードのＤＥＳ）。また、ＣＢＣ−ＩＶは、ＳＡ暗号化の制御信号暗号化アルゴリズム識別子が０ｘ０２の場合（例えば、ＡＥＳ）には必要でないが、０ｘ０３の場合（例えば、ＣＢＣモードのＡＥＳ）には必要である。
【００７７】
下記の表１は、本発明の実施例で使用可能な暗号化スイート（Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅ）を表す。
【００７８】
【表１】
表１を参照すると、ＴＥＫ暗号化スイートは、２４ビットの大きさを有し、最上位バイトは、暗号化アルゴリズム及びキー長さを表し、中間バイトは、データ認証アルゴリズムを表し、最下位バイトは、ＴＥＫ暗号化アルゴリズムを表す。
【００７９】
下記の表２は、本発明で使用可能な暗号化スイート（ａｌｌｏｗｅｄ ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｕｉｔｅｓ）を表す。
【００８０】
【表２】
上記の表１は、ＴＥＫ関連内容が含まれたＩＥＥＥ ８０２．１６の‘Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅｓ’を表し、上記の表２は、許容される‘Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅ’を表す。
【００８１】
以下では、本発明の実施例において、制御信号を暗号化するための制御信号暗号アルゴリズム識別子、制御信号を認証するために用いられる制御信号認証アルゴリズム識別子及びＴＥＫ暗号化アルゴリズム識別子を説明する。
【００８２】
下記の表３は、本発明の実施例で使用可能な制御信号暗号アルゴリズム識別子（Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ ｓｉｇｎａｌ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８３】
【表３】
表３を参照すると、制御信号の暗号アルゴリズム識別子が‘０’であれば、いかなる制御信号も保護しないことを表し、‘１’であれば、５６ビットのＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードであることを表し、‘２’であれば、１２８ビットのＣＣＭ（ＣＴＲ ｍｏｄｅ ｗｉｔｈ ＣＢＣ−ＭＡＣ）モードを表し、‘３’であれば、１２８ビットのＣＢＣモードを表す。暗号アルゴリズム識別子が‘４’乃至‘１２７’であれば、予約された値であり、‘１２８’であれば、ＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｏｄｅ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）モードを表す。また、残り１２９〜２５５は、予約された値を表す。
【００８４】
下記の表４は、本発明の実施例で使用可能な制御信号認証アルゴリズム識別子（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８５】
【表４】
表４を参照すると、制御信号認証アルゴリズム識別子が‘０’であれば、所定制御信号に対する認証を支援しないことを表し、‘１’であれば、所定制御信号に対する１２８ビットのＣＢＣモードを表し、残りビットは、予約された値として用いられることができる。
【００８６】
下記の表５は、本発明の実施例で使用可能なＴＥＫ暗号化アルゴリズム識別子（ＴＥＫ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８７】
【表５】
表５を参照すると、ＴＥＫ認証アルゴリズム識別子値において、‘０’及び‘５〜２５５’は予約された値を表し、‘１’は１２８ビットの３−ＤＥＳ ＥＤＥ（３−Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｅｎｃｒｙｐｔ−Ｄｅｃｒｙｐｔ−Ｅｎｃｒｙｐｔ）を表し、‘２’は１０２４ビットのＲＳＡを表し、‘３’は１２８ビットのＡＥＳモードＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｏｏｋ）を表し、‘４’は１２８ビットのＡＥＳキーラップ（ＡＥＳ ｋｅｙ ｗｒａｐ）を表す。
【００８８】
＜選択的な制御信号暗号化の支援交渉方法＞
以下では、移動局及び基地局で選択的に制御信号を暗号化するための交渉方法について説明する。
【００８９】
図１は、制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【００９０】
移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）は、初期手順において基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に基本能力を交渉するためにＳＢＣ−ＲＥＱ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを転送することができる（Ｓ１１０）。
【００９１】
Ｓ１１０段階において、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージは、保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を含むことができる。この保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な制御信号に対する機密性保護モードを明示するメッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができる。
【００９２】
以下では、本発明の実施例で使用可能な保安交渉パラメータについて説明する。下記の表６は、保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の一例を表す。
【００９３】
【表６】
保安交渉パラメータは、混合フィールド（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｉｅｌｄ）として附属性フィールドを含むことができる。下記の表７は、保安交渉パラメータの附属性（ｓｕｂ−ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を表す。
【００９４】
【表７】
表７を参照すると、保安交渉パラメータは、ＰＫＭバージョン支援（ＰＫＭ ｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ）パラメータ、認証政策支援パラメータ（Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｐｏｌｉｃｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ）、メッセージ認証コードモード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｅ）パラメータ、メッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）パラメータ、ＰＮウィンドウ大きさ（ＰＮ Ｗｉｎｄｏｗ Ｓｉｚｅ）パラメータ、ＰＫＭフロー制御（ＰＫＭ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ）パラメータ及び支援されるセキュリティアソシエーションの最大個数（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）パラメータを含むことができる。ここで、メッセージ機密モードパラメータは、現在無線接続システムで支援可能な制御メッセージ機密性を表す。
【００９５】
下記の表８は、ＰＫＭバージョン支援パラメータフォーマットの一例を表す。
【００９６】
【表８】
表８を参照すると、本発明の実施例は、ＰＫＭバージョン３（ＰＫＭ ｖｅｒｓｉｏｎ ３）を支援する場合を取り上げる。ただし、ＰＫＭバージョン３の他に、ＰＫＭバージョン２やＰＫＭバージョン１を使用することもできる。
【００９７】
下記の表９は、Ｓ１１０段階で用いられるメッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドフォーマットの一例を表す。
【００９８】
【表９】
表９を参照すると、メッセージ機密モードパラメータが‘０’に設定されると、メッセージ機密モードが支援されないことを表し、‘１’に設定されると、選択的にメッセージ機密モードを支援することを表すことができる。移動局は、一つ以上の機密性保護モードを支援でき、Ｓ１１０段階のように、基地局にＳＢＣ−ＲＥＱメッセージを転送することによって、移動局で支援可能なメッセージ機密モードを知らせることができる。
【００９９】
再び図１を参照すると、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージを受信した基地局は、基地局で支援可能な保安交渉パラメータを含むＳＢＣ−ＲＳＰメッセージを転送することによって、移動局と保安交渉能力を交渉することができる。すなわち、Ｓ１２０段階において、基地局は、メッセージ機密モードフィールドを含む保安交渉パラメータを移動局に転送することによって、移動局とメッセージ機密モードを交渉できる（Ｓ１２０）。
【０１００】
図１で、移動局及び基地局は、Ｓ１１０段階乃至Ｓ１２０段階で基本能力交渉を終えた後に、認可手順を行うことができる（Ｓ１３０）。
【０１０１】
基地局は、移動局と交渉したメッセージ機密モードに基づいて制御メッセージを選択的に暗号化することができる。また、基地局は、選択的に暗号化された制御メッセージを移動局に転送することができる（Ｓ１４０）。
【０１０２】
本発明の他の実施例として、Ｓ１４０段階で選択的に暗号化された制御信号のＭＡＣヘッダーはフロー識別子を含むことができる。この場合、フロー識別子には、新しく定義された機密管理フロー識別子（ＣＭＦ＿ＩＤ）を用いることができ、移動局は、ＣＭＦ＿ＩＤを表すフロー識別子タイプを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたことがわかる。
【０１０３】
図２は、制御信号の選択的な暗号化手順を示す図である。
【０１０４】
図２で、制御信号のフロー識別子のタイプが転送タイプである場合、図２の暗号化手順は適用されない。しかし、制御信号のフロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が管理タイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ）である場合は、フロー識別子内の制御信号タイプによって選択的な暗号化を適用することができる。
【０１０５】
図２を参照すると、選択的な暗号化が適用される制御信号タイプは、基本的にＣＭＡＣに基づいて分類され、個別制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。制御信号のタイプによって一般ＭＡＣヘッダー（ＧＭＨ：Ｇｅｎｅｒａｌ ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ）のＥＣフィールドが‘１’に設定されることができる。この場合、該当の制御信号は、ＣＭＡＣ（Ｃｉｐｈｅｒ ｂａｓｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）に基づいて分類された暗号化が適用される。また、該当の制御信号の選択的な暗号化及びＣＭＡＣ／ＨＭＡＣが同時に支援されることができる。
【０１０６】
一方、ＧＭＨのＥＣフィールドが‘０’に設定されると、制御信号にＣＭＡＣに基づいて分類された暗号化が適用されず、単にメッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）のみ支援される場合、または該当の制御信号に何らの保護も支援されない場合を表す。ここで、制御信号に何らの保護も支援されない場合は、ＣＭＡＣが適用されない全ての制御信号を意味する。
【０１０７】
図３は、ＭＡＣ管理メッセージの暗号化方法を示す図である。
【０１０８】
一方、制御信号の保護のためのセキュリティアソシエーション（ＳＡ）の割当は、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅに定義された主ＳＡ（Ｐｒｉｍａｒｙ ＳＡ）、静的ＳＡ（Ｓｔａｔｉｃ ＳＡ）がＭＡＣ管理メッセージのタイプによって適用されることができる。このように分類されたＭＡＣ管理メッセージは、基地局で図３に示す３つの形態に暗号化することができる。
【０１０９】
図３を参照すると、ＭＡＣ管理メッセージは、一般ＭＡＣヘッダー（ＧＭＨ）３１０、管理メッセージタイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ）フィールド３２０及び管理メッセージペイロード（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｙｌｏａｄ）３３０を含むことができる。また、ＭＡＣ管理メッセージは、選択的に、メッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）３４０及びＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）３５０をさらに含むことができる。
【０１１０】
図３の（ａ）は、送信端でＭＡＣ ３４０を用いてＭＡＣ管理メッセージの管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０に対するＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）をまず計算した後、管理メッセージタイプ３２０フィールド、ＭＡＣペイロード３３０及びＭＡＣ ３４０を暗号化する方法を示す。この場合、受信端では、まず、暗号化された管理メッセージタイプフィールド、ＭＡＣペイロード ３３０及び計算されたＭＡＣ ３４０を復号化し、ＭＡＣ ３４０を検証することができる。
【０１１１】
図３の（ｂ）は、送信端で管理メッセージタイプフィールド３２０及びＭＡＣペイロード３３０をまず暗号化し、暗号化された管理メッセージタイプフィールド、ＭＡＣペイロード３３０に対するＭＡＣを計算する方法を示す。この場合、受信端では、ＭＡＣ ３４０を確認した後、暗号化された管理メッセージタイプフィールド及びＭＡＣペイロード３３０を復号化することができる。
【０１１２】
図３の（ｃ）は、送信端でＭＡＣ ３４０を用いて管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０に対するＭＡＣ ３４０をまず計算した後、管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０を暗号化する方法を示す。この場合、受信側では、まず、暗号化された管理メッセージタイプフィールド及びＭＡＣペイロード３３０のみを復号化し、それに対するＭＡＣ ３４０を検証することができる。
【０１１３】
図４は、初期状態または遊休モード状態における移動端末の選択的な制御信号暗号化の交渉方法を示す状態図である。
【０１１４】
図４は、選択的に制御信号を保護するための交渉時における移動局の接続状態（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔａｔｅ）を示す。図４を参照すると、移動局が初期状態（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ）または遊休状態（Ｉｄｌｅ Ｓｔａｔｅ）から接続状態（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔａｔｅ）に進入することができる。この場合、移動局は基地局とレンジング（Ｒａｎｇｉｎｇ）手順を行い、アップリンク同期を獲得することができる（Ｓ４１０）。
【０１１５】
移動局は、基地局と基本能力交渉過程（ＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）を行い（Ｓ４２０）、基地局と認証及びキー交換を行うことができる（Ｓ４３０）。基地局との認証手順が終わると、移動局はサービング基地局に登録することができる（Ｓ４４０）。また、移動局には基地局からインターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスが割り当てられる（Ｓ４５０）。図４で、基地局と移動局間における制御信号の選択的な暗号化に対する交渉は、４１０段階または４２０段階で行われることができる。
【０１１６】
図５は、遊休モードで制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【０１１７】
選択的な制御信号暗号化方法に対する交渉は、遊休モード状態の移動局でも行われることができる。遊休モード状態の移動局が別の基地局へ移動する場合及び所定の位置更新条件を満たすと、移動局は基地局と位置更新を行うことができる。この時、移動局は基地局と制御信号に対する選択的な機密性保護交渉を行うことができる。
【０１１８】
図５を参照すると、遊休状態の移動局は基地局へ、移動局で支援する保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）が含まれたレンジング要請メッセージを転送することができる（Ｓ５１０）。
【０１１９】
基地局は、保安交渉パラメータの含まれたレンジング要請メッセージを受信すると、基地局で支援可能な保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を含むレンジング応答メッセージを移動局に転送することができる（Ｓ５２０）。
【０１２０】
Ｓ５１０段階及びＳ５２０段階で用いられる保安交渉パラメータは、表６乃至表９の説明を参照することができる。したがって、Ｓ５１０段階の保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な制御信号の機密性保護モードを表すメッセージ機密性モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができ、Ｓ５２０段階の保安交渉パラメータは、基地局で支援可能な制御信号の機密性保護モードを表すメッセージ機密性モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができる。
【０１２１】
Ｓ５１０段階及びＳ５２０段階で制御信号に対する選択的な機密性保護交渉を行った後に、基地局は移動局に選択的に暗号化された制御メッセージを転送することができる（Ｓ５３０）。
【０１２２】
移動局は、Ｓ５３０段階で受信した制御信号のヘッダーをデコーディングすることによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわる。例えば、移動局は、制御信号ヘッダーのＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドを確認することによって、該当の制御メッセージが暗号化されたか否かを確認することができる。
【０１２３】
また、移動局も基地局と交渉したメッセージ機密モードに基づいて制御メッセージを選択的に暗号化することができる。また、移動局は、選択的に暗号化された制御メッセージを基地局に転送することができる。この場合、制御信号の選択的な機密性支援のために用いられるＴＥＫは、移動局が対象基地局に位置更新を行いながら新しく生成したＴＥＫとすることができる。
【０１２４】
図６は、遊休モード移動端末の選択的な制御信号暗号化の交渉方法を示す図である。
【０１２５】
図６を参照すると、移動局は、基地局との連結状態で所定の条件を満たすと遊休モード状態に進入することができる。遊休状態は、ページング可能モード（Ｐａｇｉｎｇ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）とページング不可モード（Ｐａｇｉｎｇ Ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）とに大別することができる。ここで、ページング可能モードは、移動局が基地局からのページングメッセージを受信するためのページング聴取区間（Ｐａｇｉｎｇ Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を示し、ページング不可モードは、移動局が遊休モード（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）または睡眠モード（Ｓｌｅｅｐ Ｍｏｄｅ）にある場合を示す。
【０１２６】
遊休モード状態の移動局は、基地局と位置更新時にレンジング要請メッセージ及びレンジング応答メッセージを交換することで、選択的な制御信号保護が支援されるか否かを交渉することができる（図５参照）。また、図６に示すように、遊休モード移動局がページング可能モードにおいて周期的にまたは所定の間隔で転送されるページングメッセージ（例えば、ＭＯＢ＿ＰＡＧ−ＡＤＶ）を用いて、制御信号の選択的保護がされるか否かについて基地局と交渉することができる。
【０１２７】
ただし、図６では、移動局が一方的に基地局から暗号化可能な制御信号の保護支援有無に関する情報を受ける形態を取ることになる。
【０１２８】
本発明の実施例で、全ての制御信号に画一的に機密性提供のために暗号化を行うと、全体ネットワークの負荷が大きく増加したり、システムの全般的な効率が低下することがある。そこで、本発明の実施例では、所定の制御信号にのみ暗号化を適用することができる。
【０１２９】
媒体接続制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーフィールドのうち、制御信号の選択的な保護のために必要な情報は暗号化制御（ＥＣ：Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドである。ＥＣフィールド（及び／または暗号化キーシーケンス（ＥＫＳ）フィールド）は、ペイロードが暗号化されるか否かを明示することができる。フロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のタイプ（Ｔｙｐｅ）は、該当のメッセージが転送モード（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｅ）なのか、管理モード（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅ）なのかを示すことができる。フロー識別子が管理タイプを示す場合、暗号化と完全性が同時と支援される場合、完全性のみ支援される場合、暗号化と完全性の両方とも援出されない場合に対する値が定義されて用いられることができる。
【０１３０】
移動局は、制御信号のヘッダーに含まれたＥＣフィールドを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かが分かる。また、移動局は、ＥＣフィールドとＥＫＳフィールドとの組み合わせで該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかることもできる。また、基地局は、ＥＣフィールドとフロー識別子との組み合わせで該当の制御信号が暗号化されるか否かを示すことができる。また、基地局は、メッセージタイプによるフロー識別子で該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すこともできる。
【０１３１】
すなわち、移動局は、ＥＣフィールド、ＥＫＳフィールド及びフロー識別子のメッセージタイプのうちの一つ以上を確認することによって、暗号化支援の有無がわかる。図１のＳ１４０段階、図５のＳ５３０段階で移動局は選択的に暗号化された制御信号を受信することができる。
【０１３２】
例えば、移動局は、制御信号のＭＡＣヘッダーのＥＣフィールドを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かを確認することができる。または、移動端末は、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドとの組み合わせから該当の制御信号が暗号化されたか否か及び暗号化の度合いを確認することができる。
【０１３３】
本発明の他の実施例として、移動端末は、ＭＡＣヘッダーフィールドに含まれるフロー識別子タイプフィールドを用いて、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。この場合、制御信号の選択的な暗号化のために、フロー識別子の一つとして機密管理フロー識別子を定義して使用することができる。すなわち、移動端末は、機密管理フロー識別子が制御信号のヘッダーに含まれた場合、該当の制御信号が選択的に暗号化されたものと認識することができる。
【０１３４】
図７は、ハンドオーバー時に選択的に制御信号を暗号化する方法を示す図である。
【０１３５】
本発明の実施例で開示したメッセージ機密モード交渉方法は、移動局がターゲット基地局にハンドオーバーする場合にも行われることができる。図７の（ａ）は、移動局がハンドオーバーを開始する場合（ＭＳ ｉｎｉｔｉａｔｅ）を示し、図７の（ｂ）は、基地局がハンドオーバーを開始する場合（ＢＳ ｉｎｉｔｉａｔｅ）を示す。
【０１３６】
図７の（ａ）を参照すると、移動局（ＭＳ）は、サービング基地局（ＳＢＳ：Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）を含むハンドオーバー要請メッセージ（ＭＳＨＯ−ＲＥＱ）を転送することができる。この時、ハンドオーバー要請メッセージに含まれる保安交渉パラメータは、移動局で支援可能なメッセージ機密性モードを含むことができる（Ｓ７０１）。
【０１３７】
ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを受信したＳＢＳは、保安関連情報を含むＭＡＣ要請メッセージまたはハンドオーバー要請プリミティブ（ＨＯ−ＲＥＱ）を生成してバックボーンネットワークまたはネットワーク制御及び管理システム（ＮＣＭＳ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を通じてターゲット基地局（ＴＢＳ：Ｔａｒｇｅｔ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に転送することができる。この時、ＮＣＭＳは、各基地局及び／または移動局の上位個体として各基地局及び移動局に含まれたり外部で動作することができる（Ｓ７０３）。
【０１３８】
Ｓ７０３段階で、保安関連情報は、移動局で支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）に関する情報を含むことができる。すなわち、選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態や移動局のメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを通じてターゲット基地局に転送されることができる。
【０１３９】
また、ハンドオーバー要請プリミティブは、ＳＢＳの固有識別子（ＳＢＳ＿ＩＤ）、移動局ＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨されたＢＳの個数を表す推奨されたＢＳの個数パラメータ（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）、ＴＢＳのために推奨されたＢＳのリストを示す候補ＴＢＳリスト（Ｃａｎｄｉｄａｔｅ ＴＢＳ ｌｉｓｔ）、サービスフロー情報（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｆｌｏｗ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などをさらに含むことができる。
【０１４０】
ＨＯ−ＲＥＱプリミティブまたはＭＡＣメッセージを受信したＴＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安関連情報を含むＭＡＣ応答メッセージまたはハンドオーバー応答プリミティブ（ＨＯ−ＲＳＰ）を生成してバックボーンネットワークまたはＮＣＭＳを通じてサービング基地局に転送することができる（Ｓ７０５）。
【０１４１】
Ｓ７０５段階で、保安関連情報は、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）に関する情報を含むことができる。すなわち、ＴＢＳの選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態やＴＢＳの支援可能なメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを通じてサービング基地局に転送されることができる。
【０１４２】
ここで、ハンドオーバー応答プリミティブは、移動局ＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ Ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨された基地局の個数を示す推奨されたＢＳの個数（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）パラメータ及びＨＯ−ＲＥＱメッセージに対応する候補ターゲットＢＳリストである推奨されたＴＢＳリスト（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＴＢＳ Ｌｉｓｔ）をさらに含むことができる。
【０１４３】
ＴＢＳからＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを受信したＳＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータを含むハンドオーバー応答メッセージ（ＢＳＨＯ−ＲＳＰ）を移動局に転送することができる（Ｓ７０７）。
【０１４４】
移動局は、Ｓ７０７段階によってＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータがわかる。したがって、移動局がＴＢＳ領域へのハンドオーバーを完了した後、すなわち、ＴＢＳに接続した後、ＴＢＳで選択的に暗号化された制御信号を信頼性をもって送信及び／または受信することができる（Ｓ７０９）。
【０１４５】
Ｓ７０９段階で、移動局は、ＴＢＳセル領域で制御信号を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に含まれる保安拡張ヘッダーを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。ここで、保安拡張ヘッダーは、制御信号を選択的に暗号化したか否かを示す指示情報（例えば、暗号化制御（ＥＣ）フィールド）を含むことができる。
【０１４６】
図７の（ｂ）を参照すると、ＳＢＳがハンドオーバーを開始しようとする場合に、ＴＢＳと保安関連情報を交換することができる。すなわち、ＳＢＳは、現在ＳＢＳで支援している保安関連情報を含むＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを、バックボーンネットワークまたはＮＣＭＳを通じてＴＢＳに転送することができる（Ｓ７０２）。
【０１４７】
ＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを受信したＴＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安関連情報を含むＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブをＳＢＳに転送することができる（Ｓ７０４）。
【０１４８】
Ｓ７０４段階で、保安関連情報は、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）を含むことができる。すなわち、ＴＢＳで支援する選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態やメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを通じてサービング基地局に転送されることができる。
【０１４９】
ここで、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブは、移動局のＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ Ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨された基地局の個数を示す推奨されたＢＳの個数（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）パラメータ及びＨＯ−ＲＥＱメッセージに対応する候補ターゲットＢＳリストである推奨されたＴＢＳリスト（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＴＢＳ Ｌｉｓｔ）をさらに含むことができる。
【０１５０】
ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを受信したＳＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータを含むハンドオーバー応答メッセージ（ＢＳＨＯ−ＲＳＰ）を移動局に転送することができる（Ｓ７０６）。
【０１５１】
移動局は、Ｓ７０６段階によってＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータがわかる。したがって、移動局がＴＢＳ領域へとハンドオーバーを完了した後、すなわち、ＴＢＳに接続した後、ＴＢＳで選択的に暗号化された制御信号を信頼性をもって送信及び／または受信することができる（Ｓ７０８）。
【０１５２】
Ｓ７０８段階で、移動局は、ＴＢＳセル領域で制御信号を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に含まれる保安拡張ヘッダーを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。ここで、保安拡張ヘッダーは、制御信号を選択的に暗号化したか否かを示す指示情報（例えば、暗号化制御（ＥＣ）フィールド）を含むことができる。
【０１５３】
また、Ｓ７０８段階またはＳ７０９段階で、暗号化制御フィールドの他にフロー識別子タイプフィールドが、特定制御信号が選択的に暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１５４】
すなわち、図７を参照すると、移動局及びターゲット基地局は、ハンドオーバーメッセージを通じて制御信号に対する選択的な暗号化支援を交渉することができる。また、特定端末に対するメッセージ機密モード関連情報は、バックボーンメッセージを通じてサービング基地局からターゲット基地局に伝達されることができる。
【０１５５】
図８は、制御信号を選択的に暗号化する方法の一例を示す図である。
【０１５６】
図８は、移動局及び基地局で暗号化アルゴリズムとしてＡＥＳ−ＣＣＭを用いる場合を仮定する。移動局及び基地局でＡＥＳ−ＣＣＭを用いる場合には、ＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズム自体として該当の管理メッセージの完全性及び機密性の両方を提供することができる。
【０１５７】
図８は、管理メッセージに含まれるＭＡＣヘッダー（または、拡張ヘッダー）のＥＣフィールド、ＥＫＳフィールドあるいはフロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のメッセージタイプによって、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用されるか否かを示す。例えば、ＥＣフィールドが‘１’の場合は、該当の管理メッセージに対する機密性保護のために暗号化が行われ、完全性保護のためにＩＣＶが付加されることを表す。
【０１５８】
この場合、基地局は管理メッセージの機密性を保護するためにペイロードをまず暗号化した後に、完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のための暗号化をまず行った後に、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。
【０１５９】
もし、ＥＣフィールドが‘０’の場合は、該当の制御信号に何らの暗号化も適用されないことを示す。
【０１６０】
図８で、基地局は、ＥＣフィールドではなくフロー識別子タイプフィールドを用いて制御メッセージの保護レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を示すことができる。例えば、フロー識別子のタイプフィールドが機密管理フロー識別子（ＣＭＦ＿ＩＤ：Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）である場合は、該当のメッセージに対する機密性と完全性が同時に保障されるが、フロー識別子タイプフィールドが主フロー識別子（ＰＦ＿ＩＤ）または副フロー識別子（ＳＦ＿ＩＤ）を表す場合は、何らの保護もされないことを示すことができる。
【０１６１】
フロー識別子のタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤである場合は、基地局は、機密性保護のための暗号化をまず行った後に、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。
【０１６２】
図９は、制御信号を選択的に暗号化する方法の他の例を示す図である。
【０１６３】
図９は、図８の場合と略同様である。ただし、図８と比較して、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用される場合に、機密性保護のための暗号化及び完全性保護のためのＩＣＶ付加の順序が異なる。
【０１６４】
図９を参照すると、ＥＣフィールドが‘１’の場合に、基地局は、管理メッセージの完全性を保護するためにペイロードにまずＩＣＶを付加し、管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。すなわち、基地局は完全性保護のためにＩＣＶをまず管理メッセージに付加した後に、機密性保護のためにペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。
【０１６５】
図８及び図９では、制御信号が暗号化されたか否かを示す方法として、該当の制御信号のヘッダーに暗号化有無を指示するビットを使用した。すなわち、基地局は、ＭＡＣヘッダーに含まれるＥＣフィールドを用いて該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１６６】
ただし、本発明の他の側面として、ＥＣフィールドとＥＫＳフィールドを共に用いることができる。この場合、ＥＣフィールドは、該当の制御信号が暗号化されたか否かを示し、ＥＫＳフィールドは、該当の制御信号暗号化度合い（Ｌｅｖｅｌ）または暗号化順序を示すことができる。例えば、ＥＫＳフィールドが‘００’に設定されると、該当の制御信号が暗号化されていないことを示し、‘０１’、‘１０’及び‘１１’のうちの一つに設定されると、該当の制御信号が暗号化され、ＩＣＶが付加されることを示す。また、基地局はＥＫＳフィールドを用いて暗号化とＩＣＶ付加の順序を示すことができる。
【０１６７】
図９で、移動局及び基地局は、制御信号の暗号化されるか否かを、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドの他に、フロー識別子タイプフィールドを用いて示すこともできる。
【０１６８】
例えば、フロー識別子タイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを示す場合に、基地局は、管理メッセージの完全性を保護するために、管理メッセージのペイロードにまずＩＣＶを付加し、管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。すなわち、基地局は、完全性保護のためにＩＣＶをまず管理メッセージに付加した後に、機密性保護のためにペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。
【０１６９】
図１０は、制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【０１７０】
図１０は、暗号化時にＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズムではなくＡＥＳ−ＣＴＲ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｏｄｅ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）アルゴリズムを用いる場合を示す。基地局は、ＡＥＳ−ＣＴＲアルゴリズムを用いる場合、信号またはメッセージにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加して完全性を保護することができる。
【０１７１】
前述のように、メッセージの完全性のみを支援するためにメッセージ認証コードのみが含まれる場合は、ＡＥＳ−ＣＣＭ／ＡＥＳ−ＣＴＲが使用されなかったり、メッセージの完全性及び機密性が同時に支援されない場合を除くメッセージの完全性のみ必要な場合を意味する。
【０１７２】
図１０を参照すると、基地局は、管理メッセージを選択的に暗号化して機密性を保護したり、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することによって完全性を保護することができる。例えば、ヘッダーのＥＣフィールドが‘１’の場合には、該当の管理メッセージにメッセージ認証コードが付加されて完全性が保護され、該当の管理メッセージを暗号化して機密性を保護すること ができる。
【０１７３】
この時、基地局は管理メッセージの完全性を保護するためにメッセージ認証コードをまず付加した後に、該当の管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロードとメッセージ認証コードを暗号化することができる。すなわち、基地局は、完全性保護のためにメッセージ認証コードをまず付加した後に、機密性保護のために該当の管理メッセージのペイロード及びＭＡＣを共に暗号化することができる。
【０１７４】
もし、ヘッダーのＥＣフィールドが‘０’の場合には、基地局で該当の管理メッセージを暗号化しないが、メッセージ認証コードを付加して完全性を保護することを示すことができる。もし、図１０で選択的な暗号化が適用されないものとして分類される制御信号の場合には、何らの保護もしなくて済む。
【０１７５】
図１０でも、制御信号の選択的な暗号化がされるか否かを示すためにフロー識別子タイプフィールドを用いることができる。この場合、フロー識別子タイプフィールドは、３つの保護レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を示すことができる。
【０１７６】
例えば、フロー識別子タイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤである場合には、機密性保護のための選択的な暗号化及び完全性保護のためのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）が付加されることを示すことができる。また、フロー識別子タイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表す場合には、該当の制御信号に完全性保護のためのメッセージ認証コードのみ付加される場合を示す。また、フロー識別子タイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表し、何らの保護も要求しない場合には、該当の制御信号に何らの保護も適用されないことを示すことができる。
【０１７７】
すなわち、基地局は、管理メッセージを選択的に暗号化して機密性を保護したり、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することによって完全性を保護することができる。例えば、ヘッダーのＦ＿ＩＤタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを表す場合には、基地局はまず該当の管理メッセージにメッセージ認証コードを付加して完全性を保護した後に、該当の管理メッセージのペイロード及びメッセージ認証コードを暗号化して機密性を保護することができる。
【０１７８】
もし、ヘッダーのＦ＿ＩＤタイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表す場合には、基地局は、該当の管理メッセージを暗号化しないが、管理メッセージにメッセージ認証コードを付加して完全性を保護することができる。この場合、特定管理メッセージは、完全性保護のためのメッセージ認証コードのみが付加されて主フローまたは副フローを通じて交換することができる。もし、図１０で選択的な暗号化が適用されないものとして分類される制御信号の場合には、何らの保護もしなくて済む。
【０１７９】
図１１は、制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【０１８０】
図１１は、図１０の場合と略同様である。ただし、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用される場合に機密性保護のための暗号化及び完全性保護のためのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）の付加順序が、図１０と異なる。
【０１８１】
図１１を参照すると、ＥＣフィールドが‘１’である場合に、基地局は管理メッセージの機密性を保護するためにまず管理メッセージのペイロードを暗号化し、該当の管理メッセージの完全性を保護するために管理メッセージのペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のために、まず、管理メッセージを暗号化した後に、完全性保護のために、暗号化されたペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。
【０１８２】
図１０及び図１１で、制御信号が暗号化されたか否かを示す方法として、基地局は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダーに含まれるＥＣフィールドを用いて該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１８３】
ただし、本発明の他の側面として、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドを共に用いることもできる。この場合には、ＥＣフィールドは該当の制御信号が暗号化されたか否かを表し、ＥＫＳフィールドは該当の制御信号暗号化度合い（Ｌｅｖｅｌ）または暗号化順序を表すことができる。例えば、ＥＫＳフィールドが‘００’に設定されると、該当の制御信号が暗号化されず、完全性のみ保護されることを示し、ＥＫＳフィールドが‘０１’、‘１０’及び‘１１’のうちの一つに設定されると、該当の制御信号が暗号化され、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）が付加されることを示す。この時、基地局は、ＥＫＳフィールドのビットを組み合わせて暗号化及びメッセージ認証コードの付加順序を示すことができる。
【０１８４】
図１１で、制御信号の選択的な暗号化がされるか否かを示すために、ＥＣフィールドではなくフロー識別子タイプフィールドを用いることができる。例えば、Ｆ＿ＩＤタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを表すと、基地局は、管理メッセージの機密性を保護するために、まず、管理メッセージのペイロードを暗号化し、該当の管理メッセージの完全性を保護するために、管理メッセージのペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のために、まず管理メッセージを暗号化した後に、完全性保護のために、暗号化されたペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。
【０１８５】
上述したように、フロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が転送（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）である場合、図８乃至図１１の暗号化方法は行われない。すなわち、フロー識別子タイプが管理（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）である場合にのみ、暗号化のための別のフロー識別子によって制御シグナリングに対する選択的な暗号化が適用されることができる。
【０１８６】
本発明の実施例で選択的な暗号化が適用される制御信号のタイプは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類され、該当の制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。ＡＥＳ−ＣＣＭのように自体メッセージ認証機能を提供する場合、暗号化とメッセージ認証を同時に保障するので、図８及び図９で説明したように、ＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加は必要でない。
【０１８７】
しかし、一般的に用いられるその他の暗号化アルゴリズムは、メッセージ認証機能を含まない。したがって、図１０及び図１１に示すように、該当の暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加が別々に行われることが好ましい。一方、フロー識別子が主フロー識別子及び副フロー識別子であれば、該当の制御メッセージは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類された暗号化が必要でない場合には、単純にＭＡＣのみが支援される場合または何らの保護も支援されない場合である。特定メッセージに何らの保護も支援されない場合は、一般的に用いられる通信技術でＣＭＡＣを含まない制御信号の場合を示す。
【０１８８】
上記の図８乃至図１１は、本発明で提案するあらかじめ定義された保安レベルに基づく制御信号に対する選択的な暗号化適用手順を示す。それらの全ての手順において暗号化と完全性が同時に保護される制御信号は、主セキュリティアソシエーション（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）とマッピングされることが好ましい。また、図８乃至図１１で、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）としてＣＭＡＣ及び／またはＨＭＡＣが用いられることができ、ＥＣフィールドは、制御信号の選択的な暗号化有無を示す指示子として用いられることができる。
【０１８９】
＜制御信号の分類方法＞
本発明の実施例では、全ての制御信号が暗号化されのではなく、特定制御信号のみが暗号化されることができる。例えば、フロー識別子のタイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が管理メッセージを示す場合にのみ、同一フロー識別子内の個別制御信号タイプによって選択的な暗号化が適用される。
【０１９０】
本発明の実施例で、選択的な暗号化が適用される制御信号のタイプは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類することができる。また、該当の制御信号が用いられる時点によって選択的な暗号化を適用することができる。すなわち、認証手順以前の初期ネットワーク進入手順に用いられる制御信号には、選択的な暗号化を適用しない。また、認証手順以降の連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｓｔａｔｅ）であっても、ハンドオーバー時には、サービング基地局と交換する制御信号を暗号化することができるが、ターゲット基地局と交換する制御信号は暗号化することができない。一方、ネットワーク再進入手順においても、初期ネットワーク進入におけると同様に、制御メッセージに対する選択的な暗号化が支援されない。
【０１９１】
もし、ＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズムのように自体メッセージ認証機能を提供する場合には、暗号化及びメッセージ認証が同時に行なわれる。したがって、基地局は、特定制御信号にＣＭＡＣ／ＨＭＡＣを追加する必要がない。しかし、ＡＥＳ−ＣＣＭが用いられる場合においても、メッセージの機密性が必要でない場合には、ＣＭＡＣを付加するだけで完全性のみ提供することもできる。ただし、無線接続システムの標準に明示されたその他暗号化アルゴリズムは、メッセージ認証機能を含まないので、該当暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加が別に行われることが必要である。
【０１９２】
一方、ＥＣフィールドが‘０’に設定される場合またはＥＫＳフィールドが‘００’に設定される場合は、暗号化を必要としない制御信号に単に完全性のみを保護するためにメッセージ認証コードを付加したり（例えば、ＡＥＳ−ＣＴＲを使用する場合）、または、何らの保護も支援されないこと（例えば、ＡＥＳ−ＣＣＭを使用する場合）を表す。この場合、何らの保護も支援されない制御信号は、ＣＭＡＣを含まない全ての制御信号を示す。
【０１９３】
下記の表１０は、ＣＭＡＣタプル（ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ）を付加しなければならないＭＡＣ管理メッセージ（または、ＭＡＣ制御信号）の種類を示す。
【０１９４】
【表１０】
表１０を参照すると、ＣＭＡＣタプルが付加されうるＭＡＣ管理メッセージの種類がわかる。すなわち、本発明の実施例で、制御信号に選択的な暗号化が適用されるＭＡＣメッセージを確認することができる。したがって、基地局は、表１０に示す制御信号に選択的に暗号化をすることができる。
【０１９５】
下記の表１１は、本発明の実施例で適用されるＣＭＡＣタプル値フィールド（ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ Ｖａｌｕｅ Ｆｉｅｌｄ）を示す。
【０１９６】
【表１１】
表１０及び表１１を参照すると、認証タプル（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｔｕｐｌｅ）の適用はいくつかの管理制御信号に制限され、そのうち、ＣＭＡＣタプルにより保護される管理制御信号もいくつかのＭＡＣメッセージに限定されることができる。
【０１９７】
例えば、ＣＭＡＣベースの認証タプルによって、完全性を保護しなければならないＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化されるべきものと、暗号化されなくて済むものとを区別することができる。すなわち、従来の１６ｅに定義された制御信号のうち、ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ付き制御信号は基本的には暗号化されなくて済む。しかし、ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ付き制御信号の中でも、レンジング、ハンドオフ、再設定命令（ＲＥＳＥＴ Ｃｏｍｍａｎｄ）、ＭＩＨ及びＴＦＴＰと関連したメッセージは暗号化されなくて済み、登録（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）、ＰＫＭ、基本能力交渉（Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）、遊休モード進入、動的なサービス生成、ハンドオフ要請、スキャニング要請と関連したメッセージは暗号化すべきである。本発明の実施例で、暗号化の適用されるか否かは、制御信号のタイプや個別の制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。
【０１９８】
下記の表１２は、ＨＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及びＨＭＡＣタプルが適用されない制御信号の例を表す。
【０１９９】
【表１２】
表１２を参照すると、ＨＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２００】
下記の表１３は、ＣＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及びＣＭＡＣタプルが適用されない制御信号の例を表す。
【０２０１】
【表１３】
表１３を参照すると、ＣＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号、及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２０２】
下記の表１４は、ショートＨＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及び適用されない制御信号の例を表す。
【０２０３】
【表１４】
表１４を参照すると、ショートＨＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号、及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２０４】
上述したように、本発明の実施例では、所定の制御信号（または、ＭＡＣ管理メッセージ）のみが暗号化されることができる。すなわち、暗号化される制御信号を分類する必要がある。したがって、基地局及び移動局は、表１０乃至表１４を参照して、暗号化を必要とする制御信号（または、ＭＡＣ管理メッセージ）を分類することができる。
【０２０５】
＜拡張ヘッダーを用いる選択的な制御信号暗号化方法＞
以下では、本発明のさらに他の実施例として、拡張ヘッダーを用いる選択的な制御信号暗号化方法について詳細に説明する。本発明のさらに他の実施例は、図８乃至図１１を再び用いて説明する。
【０２０６】
図８乃至図１１は、本発明で提案するあらかじめ定義された保安レベルに基づくＭＡＣ管理メッセージ（ＭＡＣ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）への選択的な暗号化適用手順を示す。本発明の実施例で行われる全ての手順において、暗号化と完全性が同時に保護される管理メッセージは、主セキュリティアソシエーション（Ｐｒｉｍａｒｙ ＳＡ）にマッピングされることが好ましい。
【０２０７】
図８は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いる一例であり、２通りのシナリオが可能である。その一つは、選択的暗号化が一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、残りの一つは、何らの保護も支援されない場合である。
【０２０８】
Ｐ８０２．１６ｅシステムでは、該当のメッセージがＣＭＡＣを含むか否かによって、暗号化される管理メッセージが分類される。Ｐ８０２．１６ｍシステムでは、保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）に含まれるタイプフィールドにより管理メッセージの暗号化されるか否かを知らせることができる。この場合、タイプフィールドが暗号化制御情報（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を表す場合には、タイプフィールドは暗号化制御拡張ヘッダータイプ（ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅ）フィールドとして機能することができる。
【０２０９】
例えば、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドが設定された場合、管理メッセージに対する機密性と完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドが設定されない場合は、何らの保護もされない。より詳細に、管理メッセージに対する機密性保護のための暗号化が先行され、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶが付加されることが好ましい。
【０２１０】
図９は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いる一例であり、図８と同様に、２通りのシナリオが可能である。その一つは、選択的な暗号化が一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、残りの一つは、管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１１】
図９では、ＥＣＥＨ ｔｙｐｅフィールドが設定された場合、ＭＡＣ管理メッセージへの完全性保護のためのＩＣＶ付加が先行され、ＭＡＣ管理メッセージのペイロードとＩＣＶに機密性保護のための暗号化が適用される。
【０２１２】
図１０は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いない一例であり、３通りのシナリオが可能である。その第一は、選択的な暗号化及びメッセージ認証コードが一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第二は、メッセージ認証コードのみ一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第三は、ＭＡＣ管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１３】
本発明の実施例でＥＣ ＥＨ ｔｙｐｅフィールドが設定された場合には、機密性及び完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されない場合には、完全性のみ保障される。選択的な暗号化が適用されないものと分類されるＭＡＣ管理メッセージには、何らの保護もされない。
【０２１４】
さらにいうと、管理メッセージに選択的な保護がなされる場合には、完全性保護のためのＭＡＣが付加され、以降、管理メッセージのペイロード及びＭＡＣに機密性保護のための暗号化が適用される。
【０２１５】
追加的に、管理メッセージの完全性保護のためのＭＡＣの付加と管理メッセージのペイロードへの暗号化の適用も考慮することができる。そうでない場合は、管理メッセージには完全性保護のためのＭＡＣのみ付加されて、移動端末と基地局間に交換される。
【０２１６】
図１１は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いない一例であり、図１０と同様に、３通りのシナリオが可能である。その第一は、選択的な暗号化とメッセージ認証コードが一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第二は、メッセージ認証コードのみ一部ＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第三は、ＭＡＣ管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１７】
選択的な暗号化が適用される管理メッセージの分類は、Ｐ８０２．１６ｅシステムでは、該当のメッセージがＣＭＡＣを含むか否かによってなされ、８０２．１６ｍシステムでは、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドによってなされることができる。ＭＡＣ管理メッセージにＥＣ ＥＨタイプフィールドが設定された場合には、ＭＡＣ管理メッセージへの機密性と完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されない場合は、完全性のみ保護される。選択的な暗号化が適用されないと分類されたＭＡＣ管理メッセージには、何らの保護も支援されない。
【０２１８】
ＭＡＣ管理メッセージに選択的な保護がなされる場合、管理メッセージのペイロードに機密性保護のための暗号化がなされた後にＭＡＣが付加される。追加的に、管理メッセージのペイロードへの暗号化の適用と管理メッセージの完全性保護のためのＭＡＣの付加も考慮することができる。そうでない場合は、管理メッセージのペイロードに完全性保護のためのＭＡＣのみ付加される。管理メッセージに何らの保護もされない場合には、暗号化及びＭＡＣのいずれも考慮されない。
【０２１９】
上述のように、フロータイプ（Ｆｌｏｗ Ｔｙｐｅ）が転送（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）である場合、図８乃至図１１で説明した手順は要求されない。すなわち、フロータイプが管理（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）である場合にのみ、暗号化制御のための別のＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドの設定によって、ＰＤＵに含まれた管理メッセージの選択的な暗号化が決定される。
【０２２０】
選択的な暗号化が適用される管理メッセージのタイプは、該当の管理メッセージが用いられる時点などによって異なることができる。ＡＥＳ−ＣＣＭのように自体メッセージ認証機能を提供する場合、暗号化とメッセージ認証を同時に保障するので、図８及び図９に明示されたように、ＣＭＡＣの追加は必要がない。しかし、ＡＥＳ−ＣＣＭ以外のアルゴリズム、例えばＡＥＳ−ＣＴＲは、メッセージ認証機能を含まないので、図１０及び図１１に明示されたように、該当の暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣの追加を別に行うことが好ましい。
【０２２１】
一方、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されていない場合は、ＣＭＡＣを含むか否かに基づいて分類された、暗号化を必要としない管理メッセージに単純にＭＡＣのみが支援される場合と、何らの保護も支援されい場合とを含む。何らの保護も支援されない場合は、Ｐ８０２．１６ｅシステムにおいてＣＭＡＣを含まない全ての制御シグナリングを意味する。
【０２２２】
本発明の実施例において選択的な暗号化が適用される管理メッセージの分類は、上述の＜制御信号分類方法＞を参照することができる。
【０２２３】
図１２は、本発明の実施例で使用可能な保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【０２２４】
図１２を参照すると、保安拡張ヘッダーは、ラスト（ＬＡＳＴ）フィールド及び当該拡張ヘッダーのタイプを表すタイプ（Ｔｙｐｅ）フィールドを含むことができる。ここで、ラストフィールドは、現在の拡張ヘッダーの他に一つ以上の別の拡張ヘッダーがさらに存在するか否かを示す。
【０２２５】
また、タイプフィールドが暗号化制御情報（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む場合（すなわち、ＥＣ ＥＨ ｔｙｐｅ）には、タイプフィールドは、該当の管理メッセージが選択的に暗号化されることを示すことができる。したがって、保安拡張ヘッダーは、該当のＰＤＵが管理メッセージタイプ及び用途（ｕｓａｇｅ）に基づいて暗号化されるＭＡＣ管理メッセージを含むか否かを示すことができる。
【０２２６】
ＭＡＣ管理メッセージの暗号化（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）されるか否かを表す暗号化制御情報（ＥＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が拡張ヘッダーを通じて転送されるためには少なくとも１バイトのオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を要求する。
【０２２７】
本発明のさらに他の実施例として、該当のＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示すＥＣ情報は、保安拡張ヘッダーの他に分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）を通じて転送されることができる。
【０２２８】
下記の表１５は、本発明で提案するＦＥＨがＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送される場合に用いられるＦＥＨのフォーマットの一つを表す。
【０２２９】
【表１５】
表１５を参照すると、ＦＥＨには、ＥＨフィールド、ＦＣフィールド、ＥＣフィールド及びＳＮフィールドのうちの一つ以上が含まれることができる。もし、ＭＡＣ管理メッセージにＦＥＨが常に含まれるとすれば、ＬＡＳＴフィールドとＥＨ ｔｙｐｅフィールド無しでＦＥＨを定義することができる。
【０２３０】
また、分割制御（ＦＣ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドが、分割された管理メッセージがない場合を示すと、ＦＥＨは、表１５のようにＳＮ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）フィールド無しで転送されることができる。また、ＦＣフィールドが、分割された管理メッセージ（ｆｒａｇｍｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）があることを示す場合は、ＦＥＨにはＳＮフィールドと一緒に１バイトがさらに含まれて転送されることができる。
【０２３１】
下記の表１６は、表１５のＦＥＨに含まれるＦＥＨフィールドを表す。
【０２３２】
【表１６】
表１６を参照すると、ＥＨフィールドは、拡張ヘッダーが存在するか否かを示し、ＥＣフィールドは、暗号化制御（ＥＣ）の適用されるか否かを示し、ＳＮフィールドは、ＭＡＣ管理分割シーケンスの番号を示し、ＦＣフィールドは分割制御ビットを示す。
【０２３３】
下記の表１７は、ＦＥＨがＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送される場合に用いられるＦＥＨのフォーマットの他の例を表す。
【０２３４】
【表１７】
表１７は、１ビット大きさの指示子（ＦＩフィールド）を用いてＦＥＨにＳＮフィールドとＦＣフィールドをさらに含めて転送することができる。すなわち、分割指示（ＦＩ）フィールドが‘１’に設定される場合には、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドがＦＥＨに含まれ、‘０’に設定される場合には、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドがＦＥＨに含まれない。
【０２３５】
下記の表１８は、表１７で用いられるＦＥＨフィールドを表す。
【０２３６】
【表１８】
上記の表１５乃至表１８でＥＨフィールドは省略することができる。
【０２３７】
下記の表１９及び表２０は、本発明で提案するＦＥＨが常にＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送されない場合に用いられうるＦＥＨフォーマットを表す。
【０２３８】
【表１９】
【０２３９】
【表２０】
ＭＡＣ管理メッセージが毎度ＦＥＨを要求しないとすれば、ＦＥＨは、ＬＡＳＴフィールド及びタイプ（Ｔｙｐｅ）フィールドを必要とする。また、本発明の実施例でＥＣのみを指示するためにＦＥＨが転送される場合には、１バイトのＦＥＨのみを転送すればよい。ただし、ＦＥＨを通じて分割情報を全て転送する場合には、表１９または表２０のように、それぞれＦＣフィールドまたはＦＩフィールドを用いてＦＥＨにＳＮまたはＳＮ／ＦＣフィールドがさらに含まれるか否かを示すことができる。
【０２４０】
ＦＥＨが転送されない場合には暗号化が不可能（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｄｉｓａｂｌｅｄ）であり、ＭＡＣメッセージの分割（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）も発生しないことを意味する。ただし、ＦＥＨは、分割が発生しなくても、暗号化が可能な場合（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｅｎａｂｌｅｄ；すなわち、ＥＣフィールドは‘１’に設定され、１バイトのＦＥＨが転送される場合）、または分割のみ発生した場合（すなわち、ＥＣフィールドは‘０’に設定され、２バイトのＦＥＨが転送される場合）にも転送されることができる。
【０２４１】
図１３は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【０２４２】
図１３の（ａ）は、表１９のＦＩフィールドが‘１’に設定された場合のＦＥＨを示す図である。この場合、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、ＬＡＳＴフィールド、タイプフィールド、ＦＩフィールド、ＥＣフィールド、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドを含むことができる。
【０２４３】
図１３の（ｂ）は、表１９のＦＩフィールドが‘０’に設定された場合のＦＥＨを示す図である。この場合、ＦＥＨは１バイトの大きさを有し、ＬＡＳＴフィールド、タイプフィールド、ＦＩフィールド及びＥＣフィールドを含むことができる。
【０２４４】
図１４は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットの他の例を示す図である。
【０２４５】
図１４の（ａ）を参照すると、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、ＥＣフィールド、シーケンス番号指示子（ＳＮＩ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールド、ポーリングフィールド、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドを含むことができる。図１４の（ａ）は、ＳＮＩフィールドが‘１’に設定された場合におけるＦＥＨフィールドを示す。図１４の（ｂ）を参照すると、ＦＥＨは、１バイトの大きさを有し、ＥＣフィールド及びＳＮＩフィールドを含むことができる。図１４の（ｂ）は、ＳＮＩフィールドが‘０’に設定された場合におけるＦＥＨを示す。
【０２４６】
下記の表２１は、図１４のＦＥＨフォーマットのさらに他の例を表すものである。
【０２４７】
【表２１】
表２１を参照すると、ＦＥＨには、ＥＣフィールド、シーケンス番号指示子（ＳＮＩ）フィールド、ポーリングフィールド、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドのうち少なくとも一つが含まれることができる。ここで、ＥＣフィールドは、該当のＭＡＣ管理メッセージが選択的に暗号化されたか否かを示し、ＳＮＩフィールドは、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドがＦＥＨに含まれているか否かを示す。また、ポーリングフィールドは、ＭＡＣメッセージに対する受信確認が必要であるか否かを示す。
【０２４８】
図１５は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【０２４９】
下記の表２２は、図１５で使用されるＦＣフィールドの一例を表すものである。
【０２５０】
【表２２】
表２２を参照すると、ＦＣフィールドが２ビットの大きさを有し、‘００’または‘０１’に設定される場合には、ＭＰＤＵに含まれた最初のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最初のバイトであることを示し、ＭＰＤＵの最後のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最後のバイトであることを示す。また、ＦＣフィールドが‘１０’または‘１１’に設定される場合には、ＭＰＤＵに含まれた最初のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最初のバイトでないことを示し、ＭＰＤＵの最後のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最後のバイトでないことを示す。ＦＣフィールドの各ビットが使用される場合は、表２１を参照することができる。
【０２５１】
図１５の（ａ）で、ＦＣフィールドは‘０１’、‘１０’または‘１１’に設定された場合を示す。この場合には、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、Ｌａｓｔフィールド、タイプフィールド、ＦＣフィールド及びＥＣフィールドを含む。図１５の（ｂ）からＦＣフィールドが‘００’に設定されると、ＦＥＨは、１バイトの大きさを有し、Ｌａｓｔフィールド、タイプフィールド、ＦＣフィールド及びＥＣフィールドのみを含むことができる。
【０２５２】
図１６は、図１乃至図１５で説明した本発明の実施例が行なわれうる移動端末及び基地局を示す図である。
【０２５３】
移動端末は、アップリンクでは送信機として動作し、ダウンリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局は、アップリンクでは受信機として動作し、ダウンリンクでは送信機として動作することができる。
【０２５４】
すなわち、移動端末及び基地局は、情報、データ及び／またはメッセージの転送及び受信を制御するためにそれぞれ送信モジュール（Ｔｘ ｍｏｄｕｌｅ）１６４０，１６５０及び受信モジュール（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）１６５０，１６７０を含むことができ、情報、データ及び／またはメッセージを送受信するためのアンテナ１６００，１６１０などを含むことができる。また、移動端末及び基地局はそれぞれ、上述の本発明の実施例を行うためのプロセッサー（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６２０，１６３０とプロセッサーの処理過程を臨時的にまたは持続的に記憶できるメモリー１６８０，１６９０を含むことができる。
【０２５５】
特に、プロセッサー１６２０，１６３０は、本発明の実施例で開示したＭＡＣ管理メッセージの暗号化過程を行うための暗号化モジュール（または、手段）及び／または暗号化されたメッセージを解析するための復号化モジュール（または、手段）などをさらに含むことができる。また、図１６の移動端末及び基地局は、低電力ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールをさらに含むことができる。
【０２５６】
移動端末及び基地局に含まれた転送モジュール及び受信モジュールは、データ転送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）パケットスケジューリング、時分割デュプレックス（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）パケットスケジューリング及び／またはチャネル多重化機能を行うことができる。
【０２５７】
また、移動端末及び基地局に含まれたプロセッサーは、管理メッセージ（制御信号など）の暗号化を制御する暗号化制御機能、ハンドオーバー（ＨａｎｄＯｖｅｒ）機能、認証及び暗号化機能、サービス特性及び電波環境に応じたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム可変制御機能、高速トラフィック実時間制御機能及び／または実時間モデム制御機能などを行うことができる。
【０２５８】
図１６で説明した装置は、図２乃至図１５で説明した方法を具現できる手段である。上記の移動端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて本願発明の実施例を実行することができる。
【０２５９】
移動端末に設けられたプロセッサー１６２０は、管理メッセージの暗号化を制御できる暗号化モジュールを含んでいる。移動端末は、暗号化モジュールを用いて暗号化動作を行うことができる。
【０２６０】
移動端末は、基本性能交渉過程（ＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージ送受信）などを通じて基地局と保安レベルを交渉することができる。もし、移動端末及び基地局で管理メッセージの選択的な暗号化を支援するとすれば、移動端末のプロセッサーは、図２乃至図１５で説明した制御信号の選択的な暗号化動作を制御することができる。
【０２６１】
選択的暗号化にＡＥＳ−ＣＣＭモードが適用される場合には、暗号化されたＭＡＣ ＰＤＵのＩＣＶ部分は、管理メッセージのペイロードに対する完全性保障（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）のために使用される。すなわち、移動端末及び／または基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ管理メッセージを暗号化し、暗号化された管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加して、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化することができる。
【０２６２】
もし、選択的暗号化にＡＥＳ−ＣＣＭモードが適用されない場合には、ＣＭＡＣタプルがＭＡＣ管理メッセージの最後の属性として含まれる。この場合、ＣＭＡＣは、全体ＭＡＣ管理メッセージの完全性を保護することができる。したがって、移動端末及び／または基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（例えば、ＣＭＡＣ）を生成し、生成されたメッセージ認証コードをＭＡＣ管理メッセージに付加して、ＭＡＣ管理メッセージの完全性を保護することができる。
【０２６３】
また、移動端末の受信モジュール１６６０は、基地局から選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージを受信してプロセッサー１６２０に伝達し、プロセッサー１６２０は、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれた拡張ヘッダーをデコーディングして、当該ＰＤＵに、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれているか否かを確認することができる。もし、当該ＰＤＵに選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれていると、移動端末のプロセッサーは、暗号化及び／または復号化モジュールを用いてＭＡＣ管理メッセージをデコーディングすることができる。
【０２６４】
基地局の受信モジュール１６７０は、アンテナ１６１０から受信した暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをプロセッサー１６３０に伝達することができる。また、基地局の転送モジュールは、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをアンテナから移動端末に転送することができる。
【０２６５】
基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれた拡張ヘッダー（図１３参照）及び分割拡張ヘッダーに含まれたＥＣフィールドをデコーディングして、当該ＭＡＣ ＰＤＵに選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれているか否かを確認することができる。基地局のプロセッサーは、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをデコーディングすることで、当該ＭＡＣ管理メッセージが用いられる動作を行うことができる。
【０２６６】
一方、本発明で、移動端末に、個人携帯端末機（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、セルラーフォン、個人通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）フォン、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）フォン、ＭＢＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ハンドヘルドＰＣ（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ ＰＣ）、ノートブックＰＣ、スマート（Ｓｍａｒｔ）フォンまたはマルチモードマルチバンド（ＭＭ−ＭＢ：Ｍｕｌｔｉ Ｍｏｄｅ−Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ）端末機などを用いることができる。
【０２６７】
ここで、スマートフォンとは、移動通信端末機と個人携帯移動端末機の長所を混合した端末機であり、移動通信端末機に個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味することができる。また、マルチモードマルチバンド端末機とは、マルチモデムチップを内蔵して携帯インターネットシステム及び他の移動通信システム（例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）２０００システム、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）システム等）のいずれにおいても作動できる移動端末のことをいう。
【０２６８】
本発明の実施例は様々な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。
【０２６９】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサーなどにより具現することができる。
【０２７０】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。例えば、ソフトウェアコードはメモリーユニット１６８０，１６９０に記憶されてプロセッサー１６２０，１６３０により駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサーの内部または外部に設けられて、既に公知の様々な手段によりプロセッサーとデータを交換することができる。
【０２７１】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で様々な特定の形態に具体化することができる。したがって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり出願後の補正により新しい請求項として含めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２７２】
本発明の実施例は、種々の無線接続システムに適用することができる。種々の無線接続システムの例には、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２及び／またはＩＥＥＥ ８０２．ｘｘ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２）システムなどがある。本発明の実施例は、上記の種々の無線接続システムの他に、それら種々の無線接続システムを応用した技術分野のいずれにも適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線接続システムで用いられる信号を暗号化する様々な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、広帯域無線接続システムで用いられる保安副層（ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｕｂｌａｙｅｒ）について簡略に説明する。
【０００３】
保安サービスは、ネットワークデータに対する機密性（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ；Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）及び完全性（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を提供するものである。完全性とは、データ及びネットワーク保安において、特定の情報が、認可された人にとってのみアクセスまたは変更できることをいう。すなわち、完全性は、メッセージが第３者などによって任意に変更されないように保障することをいう。機密性とは、特定の情報を、認可された人にのみ公開することをいう。すなわち、機密性は、転送されるデータの内容を完壁に保護して、認可された者以外の者が情報の内容にアクセスすることを防止することをいう。
【０００４】
保安副層は、広帯域無線ネットワークにおける保安、認証及び機密性を提供する。保安副層は、移動局と基地局との間に伝達される媒体アクセス制御プロトコルデータユニット（ＭＡＣ ＰＤＵ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に暗号化機能を適用することができる。したがって、基地局及び移動局は、不正ユーザーのサービス盗難攻撃に対して強靭な防御能力を提供することができる。
【０００５】
基地局は、ネットワーク全般にわたってサービスフローに対する暗号化を行うことで、データ転送サービスに何ら権限もなく接続することを防止する。保安副層は、認証されたクライアント／サーバー構造のキー管理プロトコルを用いて、基地局が移動局にキー（ｋｅｙ）に関連する情報を分配することを制御する。この場合、キー管理プロトコルにデジタル認証書ベースの移動局装置認証を付加することによって基本的な保安メカニズムの機能をより強化させることができる。
【０００６】
基地局と移動局との間で基本機能交渉が進行される間に、移動局から保安機能を提供しないと、認証及びキー交換手順は省略される。また、特定の移動局が認証機能を支援しない移動局として登録された場合にも、基地局は、移動局の権限が検証されたと見なすことができる。特定の移動局で保安機能を支援しないと、該当の移動局にはサービスが提供されず、キー交換やデータ暗号化機能は行われない。
【０００７】
保安副層は、カプセル化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）プロトコル及びプライバシーキー管理（ＰＫＭ：Ｐｒｉｖａｃｙ Ｋｅｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プロトコルで構成される。カプセル化プロトコルは、広帯域無線ネットワークにおいてパケットデータの保安のためのプロトコルで、データ暗号化及びデータ認証アルゴリズムのような暗号化スイート（ｃｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅｓ）を表す集合とＭＡＣ ＰＤＵペイロードにこのようなアルゴリズムを適用する方法を提供する。ＰＫＭプロトコルは、基地局から移動局にキー関連データを安全に分配する方法を提供するプロトコルである。基地局及び移動局は、ＰＫＭプロトコルを用いてキー関連データを安全に分配する方法を提供することができる。キー管理プロトコルを用いると、移動局と基地局との間にはキー関連データを共有することができ、基地局ではネットワークアクセスを制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、無線接続システムにおいて移動局と基地局との間に交換される制御シグナリング（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を選択的に保護する方法に関するものである。
【０００９】
ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムにおいて移動局及び基地局は、互いに共有する認可キーを用いて制御信号の保護のためのＣＭＡＣ（Ｃｉｐｈｅｒ ｂａｓｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）キー及びＨＭＡＣ（Ｈａｓｈｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）キーを生成することができる。また、移動局及び基地局は、ＣＭＡＣキー及び／またはＨＭＡＣキーを用いてメッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を生成することができる。すなわち、移動局及び基地局は、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を制御信号に付加して交換することによって、該当の制御信号の完全性を保障することができる。一方、ＡＥＳ−ＣＣＭ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ−ＣＴＲ ｍｏｄｅ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｗｉｔｈ Ｃｉｐｈｅｒ ｂｌｏｃｋ ｃｈａｉｎｉｎｇ Ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）を使用する場合、移動局及び基地局は、完全性確認値（ＩＣＶ：Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｖａｌｕｅ）を制御信号に付加して交換することによって、該当の制御信号の完全性を保障することができる。
【００１０】
移動局及び基地局がＣＭＡＣキー及びＨＭＡＣキーを用いてメッセージの完全性を保護する場合であっても、メッセージ認証コードは、該当のメッセージの偽変造有無に対する判断は提供するが、該当のメッセージの機密性（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）は提供しない。したがって、ＣＭＡＣ／ＨＭＡＣキーは、該当のメッセージに対する隠蔽機能は提供しない。
【００１１】
ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムを含む一般の無線接続システム（以下、８０２．１６ｅシステムという。）は、一般メッセージに対する隠蔽機能は提供するが、制御信号に対する隠蔽機能は提供しない。
【００１２】
すなわち、８０２．１６ｅシステムは、制御シグナリングに対する完全性は支援するが、機密性は保障しない。したがって、一般無線接続システムでは制御信号にＣＭＡＣ／ＨＭＡＣのみを付加して転送するから保安上の危険があり、悪意を持つ攻撃者からシステムを保護することも容易でない。
【００１３】
しかし、移動局と基地局との間における全ての制御信号に対して一括的に機密性を強要することは、システムの性能やネットワーク効率の側面において負荷を招くことがある。
【００１４】
また、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムは、完全性に対する支援は考慮しない多数の暗号化アルゴリズム（例えば、ＡＥＳ−ＣＴＲ）と、完全性及び機密性を同時に保障するＡＥＳ−ＣＣＭの使用を基本的に考慮している。したがって、制御信号に対する選択的な機密性保護のために用いられるアルゴリズムも考慮する必要がある。したがって、本発明の実施例は、制御信号に対して選択的な機密性を支援するための様々な方法を開示する。
【００１５】
本発明の目的は、移動局と基地局との間に交換される制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、一般のＭＡＣヘッダー及び／または拡張ヘッダー（ＥＨ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）に定義される暗号化制御（ＥＣ、ＥＫＳ等）フィールドを用いて制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、フロー識別子、フロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）管理及び／またはフロー識別子（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）を用いて制御信号を選択的に保護する方法を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、拡張ヘッダー（ＥＨ）を拡張することによって、該当のＰＤＵが選択的に暗号化される制御信号を含むか否かを明示する方法を提供することにある。すなわち、拡張ヘッダーの一例として保安拡張ヘッダー（ＳＥＨ：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）または分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）中に含まれたＥＣビットから、管理メッセージが暗号化されるか否かがわかる。本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及した事項に制限されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、無線接続システムで用いられる信号を暗号化する様々な方法及び装置を開示する。特に、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージ（例えば、制御信号）を選択的に暗号化する様々な方法及び装置を開示する。
【００２０】
本発明の第１実施例として選択的に管理メッセージを暗号化する方法は、移動局が、選択的に暗号化された管理メッセージ及び分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する段階と、基地局にＭＡＣ ＰＤＵを転送する段階と、を含むことができる。ここで、分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）は、管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報を含むことができる。管理メッセージを選択的に暗号化するための保安レベルは、該当の管理メッセージのタイプや使用時点によってあらかじめ決定される。暗号化が適用されない場合であっても、管理メッセージにＣＭＡＣが付加されて完全性のみ支援されることもできる。
【００２１】
上記本発明の第１実施例は、基地局と保安レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を交渉する段階と、交渉された保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、をさらに含むことができる。上記及び下記の本発明の実施例において、管理メッセージはＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージとすることができる。
【００２２】
上記第１実施例で、保安レベルを交渉する段階は、移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを基地局に転送する段階と、基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを受信する段階と、を含むことができる。ここで、第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つであれば良い。
【００２３】
上記第１実施例で、第１保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、第２保安交渉パラメータは、移動局及び基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含むことができる。
【００２４】
上記第１実施例は、移動局が基地局と認可手順を行う段階をさらに含むことができる。ここで、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージは、認可手順が行われて暗号化のためのＴＥＫが生成された後に転送されることが好ましい。
【００２５】
上記第１実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージを暗号化する段階と、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含むことができる。
【００２６】
他の方法として、上記第１実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージに対するメッセージ認証コードを生成する段階と、該ＭＡＣ管理メッセージにメッセージ認証コードを付加する段階と、を含むことができる。
【００２７】
上記第１実施例で、指示情報は、管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含むことができる。
【００２８】
本発明の第２実施例として基地局で選択的にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを暗号化する方法は、基地局が移動局と保安レベルを交渉する段階と、交渉された保安レベルに基づいてＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージ及び分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を移動局に転送する段階と、を含むことができる。ここで、分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）は、ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含むことができる。
【００２９】
上記第２実施例で、保安レベルを交渉する段階は、移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを受信する段階と、基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを移動局に転送する段階と、を含むことができる。ここで、第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージであり、第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージであると良い。また、第１保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、第２保安交渉パラメータは、移動局及び基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含むことができる。
【００３０】
上記第２実施例は、基地局が移動局と認可手順を行う段階をさらに含み、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージは、認可手順が行われてＴＥＫが設定された後に転送されることが好ましい。
【００３１】
上記第２実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、ＭＡＣ管理メッセージを暗号化する段階と、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含むことができる。
【００３２】
上記第２実施例で、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、ＭＡＣ管理メッセージに対するメッセージ認証コードを生成する段階と、ＭＡＣ管理メッセージに、生成されたメッセージ認証コードを付加する段階と、を含むことができる。
【００３３】
上記第２実施例で、指示情報は、ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含むことができる。
【００３４】
本発明の第３実施例として選択的に暗号化されたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを送受信する移動端末は、選択的に暗号化された第１ＭＡＣ管理メッセージ及び第１分割拡張ヘッダーを含む第１ＭＡＣデータを転送する転送モジュールと、選択的に暗号化された第２ＭＡＣ管理メッセージ及び第２分割拡張ヘッダーを含む第２ＭＡＣデータを受信する受信モジュールと、第１ＭＡＣ管理メッセージを暗号化し、第２ＭＡＣ管理メッセージを復号化するプロセッサーと、を含むことができる。ここで、第１分割拡張ヘッダー及び第２分割拡張ヘッダーには、第１ＭＡＣ管理メッセージ及び第２ＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報がそれぞれ含まれることができる。
【００３５】
上記第３実施例のプロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化する暗号化モジュールと、第２ＭＡＣ管理メッセージを復号化する復号化モジュールと、を含むことができる。
【００３６】
また、プロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージをまず暗号化し、暗号化された第１ＭＡＣ管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加することができる。また、プロセッサーは、第１ＭＡＣ管理メッセージに対してまずメッセージ認証コードを生成し、該第１ＭＡＣ管理メッセージにメッセージ認証コードを付加することもできる。
【００３７】
第１実施例乃至第３実施例は、本発明の好適な実施例の例示に過ぎず、よって、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとって、以下に述べる本発明の詳細な説明から導出及び理解されるであろう。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の実施例によれば、下記のような効果が得られる。
【００３９】
まず第一に、移動局と基地局との間に送受信される制御信号（すなわち、ＭＡＣ管理メッセージ）を選択的に保護することができる。
【００４０】
第二に、暗号化制御（例えば、ＥＣ又はＥＫＳ）フィールドを含むヘッダー（例えば、一般のＭＡＣヘッダー及び／または拡張ヘッダー）を用いて制御信号を選択的に保護することができる。
【００４１】
第三に、種々のフロー識別子を用いて制御信号を選択的に保護することができる。
【００４２】
第三に、全ての制御信号ではなく選択された制御信号のみを暗号化することで、全ての制御信号を暗号化する場合に比べて、全体ネットワークに加えられる負荷を軽減することができる。
【００４３】
第四に、選択的な制御信号暗号化によって制御信号を透明に転送することができるため、隠蔽性が損なわれる保安上の脆弱点を解消することができる。また、選択的に暗号化された制御信号を安全に転送することができる。したがって、制御信号が悪意を持つ第３者に露出される保安上の危険を遮断することができる。
【００４４】
本発明の実施例から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、以下の本発明の実施例に関する記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に導出及び理解される。すなわち、本発明の出願段階で意図しなかった効果が、本発明の実施例から、当該技術の分野における通常の知識を有する者により導出されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【図２】制御信号の選択的な暗号化手順を示す図である。
【図３】ＭＡＣ管理メッセージの暗号化方法を示す図である。
【図４】初期状態または遊休モード状態における移動端末の選択的な制御信号暗号化交渉方法を示す状態図である。
【図５】遊休モードで制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【図６】遊休モード移動端末の選択的な制御信号暗号化交渉方法を示す図である。
【図７】ハンドオーバー時に選択的に制御信号を暗号化する方法を示す図である。
【図８】制御信号を選択的に暗号化する方法の一例を示す図である。
【図９】制御信号を選択的に暗号化する方法の他の例を示す図である。
【図１０】制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【図１１】制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例で使用可能な保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ：ＦＥＨ）のフォーマットの一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットの他の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【図１６】図１乃至図１５で説明した本発明の実施例を実行できる移動端末及び基地局を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明は、無線接続システムに関するもので、ページング情報を転送する様々な方法を開示する。
【００４７】
下記の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態として結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
【００４８】
図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせるとされる手順または段階などは説明を省略し、当業者のレベルで理解できるような手順または段階も説明を省略するものとする。
【００４９】
本明細書において、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明された。ここで、基地局は、移動局と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｎｏｄｅ）の意味を有する。本文書で、基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）により行われることもできる。
【００５０】
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて移動局との通信のために行われる種々の動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより行われることができる。ここで、‘基地局’は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、発展された基地局（ＡＢＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）またはアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代替可能である。また、‘移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）’は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、発展された移動端末（ＡＭＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）または移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）などの用語に代替可能である。
【００５１】
また、送信端は、データまたは音声サービスを提供するノードのことをいい、受信端は、データまたは音声サービスを受信するノードを意味する。したがって、アップリンクでは端末を送信端とし、基地局を受信端とすることができる。同様に、ダウンリンクでは端末を受信端とし、基地局を送信端とすることができる。
【００５２】
本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によりサポートされることができる。すなわち、本発明の実施例のうち、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階または部分は、これらの文書によりサポートすることができる。
【００５３】
また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書により説明することができる。特に、本発明の実施例は、ＩＥＥＥ ８０２．１６システムの標準文書であるＰ８０２．１６−２００４、Ｐ８０２．１６ｅ−２００５及びＰ８０２．１６Ｒｅｖ２及びＰ８０２．１６ｍのうちの一つ以上によりサポートされることができる。
【００５４】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明の実施可能な唯一の実施形態を示すためのものではない。
【００５５】
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で別の形態に変更することもできる。
【００５６】
例えば、本発明の実施例で使われる制御信号という用語は、制御メッセージ、管理メッセージ、ＭＡＣ制御メッセージまたはＭＡＣ管理メッセージなどの用語に換えて使用することもできる。
【００５７】
本発明の実施例で、データ機密性とは、非認可された露出からデータを保護することを意味する。データ機密性は、データの暗号化によって保障されることができる。暗号化とは、送受信者間に交換されるデータを、第３者が識別できない形態に変換することを意味する。暗号化のためには、暗号化アルゴリズム及び暗号化キーが必要とされる。
【００５８】
無線接続技術であるＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で採択している暗号化アルゴリズムのうちのＡＥＳ−ＣＣＭは、基本的に自体メッセージ認証機能を内包している。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭは、全体暗号化アルゴリズムに対する共通分母ではない。現在開発中のＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでは、移動局と基地局が認可手順の後に安全に制御信号を交換できるように機密性保障のための機能を支援することを要求している。
【００５９】
すなわち、ネットワークに過度な負荷を招くことなく、移動局と基地局間に送受信される制御信号が露出されることを防止する解決策が必要である。したがって、本発明の実施例は、移動局と基地局がトラフィック暗号化キー（ＴＥＫ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｋｅｙ）を用いて制御信号を暗号化した後に交換することによって、制御信号の機密性が損なわれることを防止するための様々な方法を開示する。
【００６０】
以下の本発明の実施例では、ＥＣフィールドを用いて制御信号の機密性を提供する方法、及びＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドを用いて制御信号の機密性を提供する方法について詳細に説明する。
【００６１】
基地局及び移動局で所定のビットを有するＥＣフィールドのみを使用する場合には、基地局は、ＥＣフィールドのみを用いて、機密性の提供されるか否か及び選択的に暗号化されるか否かを示すことができる。例えば、ＥＣフィールドが１ビットの大きさを有する場合、ＥＣフィールドが‘０’であれば、該当の制御信号は暗号化されないことを示す。また、ＥＣフィールドが‘１’であれば、該当の制御信号は選択的に暗号化され、機密性を提供することを示すことができる。
【００６２】
また、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドが用いられる場合には、ＥＣフィールドは、該当の制御信号のペイロードが暗号化されるか否かを示すことができる。この場合、ＥＫＳフィールドは、該当の制御信号の保安レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）をキーシーケンス（Ｋｅｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）として示すことができる。
【００６３】
本発明の他の側面として、フロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のみを用いて制御信号の機密性を提供することもできる。例えば、フロー識別子が転送タイプ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｔｙｐｅ）を表す場合には、該当の制御信号（または、管理メッセージ）は暗号化されない。ただし、フロー識別子が管理タイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ）を表す場合は、該当の制御信号（または、管理メッセージ）が暗号化されることを示すことができる。
【００６４】
ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、同一の機能を行う別のフィールドに変更することができる。すなわち、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、制御信号の暗号化されるか否かを示す全てのフィールドと均等な意味として使用されたり変形して使用されることができる。また、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドは、一般のＭＡＣヘッダーに含まれることもでき、他の制御信号（または、制御メッセージ）のヘッダーに含まれることもできる。
【００６５】
本発明の実施例では、フロー識別子と暗号化制御フィールドとを組み合わせて使用することができる。例えば、フロー識別子とＥＣフィールドとの組み合わせまたはフロー識別子とＥＫＳフィールドとの組み合わせにより、制御信号が選択的に暗号化されるか否かを示すことができる。例えば、転送フロー識別子（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）の場合、セキュリティアソシエーション（ＳＡ：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）がフロー識別子にマッピングされて、該当のセキュリティアソシエーションが対応するフロー識別子のデータにすべて適用される。
【００６６】
しかし、管理フロー識別子（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）の場合、該当のＳＡが対応するフロー識別子の全ての制御信号が暗号化されるのではなく、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドによって選択的に暗号化が適用される。すなわち、移動局は、管理メッセージのタイプに応じたヘッダー情報を確認することによって、該当の管理メッセージが暗号化されたか否かがわかる。
【００６７】
本発明の実施例は、基地局と移動局間の認可手順が終わった後、基地局と移動局間の制御信号を選択的に暗号化するために用いられることができる。すなわち、制御信号の選択的な暗号化は、認可手順の終了した後から有効である。この場合、基地局と移動局は、制御信号を保護するために相互間に協議された暗号化キー（例えば、ＴＥＫ）を用いて制御信号を選択的に暗号化することができる。
【００６８】
例えば、認可手順の前に行われる初期ネットワーク進入手順は、ＴＥＫが活性化されていない状態である。したがって、初期ネットワーク進入手順の場合には、選択的な制御信号暗号化が支援されないが、認可手順によって移動局と基地局がＴＥＫを設定すると、基地局及び移動局は、このＴＥＫを用いて制御信号に選択的な機密性を提供することができる。
【００６９】
また、基地局及び移動局は、制御信号にメッセージ認証コードを付加することによって、メッセージ完全性をより保障することができる。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭが本発明の実施例に適用される場合、ＡＥＳ−ＣＣＭはそれ自体としてメッセージ完全性保護が提供されるので、別のメッセージ認証コードを含まなくて済む。
【００７０】
例えば、制御メッセージの完全性のみを支援する目的でメッセージ認証コードが含まれる場合は、ＡＥＳ−ＣＣＭ／ＡＥＳ−ＣＴＲが使用されなかったり、メッセージの完全性と機密性が同時に支援されない場合を除く制御メッセージの完全性のみを支援することが必要な場合を意味する。
【００７１】
無線接続技術であるＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で採択している暗号化アルゴリズムのうちのＡＥＳ−ＣＣＭは、基本的に自体メッセージ認証機能を内包している。ただし、ＡＥＳ−ＣＣＭは全体暗号化アルゴリズムに対する共通分母ではない。現在開発中のＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでは、移動局と基地局が認可手順の後に安全に制御信号を交換できるように機密性保障のための機能を支援することが好ましい。
【００７２】
すなわち、ネットワークに過度な負荷を招かないとともに、移動局と基地局間に送受信される制御信号が露出されることを防止する解決策が必要である。したがって、本発明の実施例は、移動局と基地局が互いに協議した暗号化キー（例えば、トラフィック暗号化キー（ＴＥＫ：Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｋｅｙ））を使用して制御信号を選択的に暗号化してから交換することによって、制御信号の機密性が損なわれることを防止するための様々な方法を開示する。
【００７３】
本発明の実施例は、好ましくは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでの適用を目標とする。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ移動局がＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ基地局に接続する場合には、認可手順の後に、制御シグナリングにメッセージ認証コードのみを付加して移動局と基地局間に交換されることができる。ただし、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムにも本発明の技術的思想を適用することができる。
【００７４】
一方、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ端末がＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ基地局に接続する場合、本発明で記述されるように、基地局が移動局と制御シグナリングを選択的に暗号化して交換することによって制御シグナリングの露出を防止することができる。暗号化を用いた制御シグナリングの交換は、認可手順の後に選択的に制御信号に適用されることができる。したがって、選択的な暗号化方法を用いることによって、ネットワークの負荷やシステム効率を考慮して制御シグナリングに対する機密性を保障することができる。また、選択的な暗号化方法を用いて安全にＭＡＣ管理メッセージを伝達することができる。
【００７５】
本発明の実施例では、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準で定義されるＰＫＭ属性タイプ（ＰＫＭ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｔｙｐｅ）パラメータに追加的なキーパラメータ（Ｋｅｙｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）のためのタイプフィールド及び属性フィールドが新しく定義される必要はない。また、制御信号を保護するために用いられる暗号化アルゴリズムも基本的にＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ標準に定義されたデータ暗号化アルゴリズムを使用することを前提とする。
【００７６】
すなわち、ＣＢＣ−ＩＶ属性フィールドは、‘ＳＡ Ｃｉｐｈｅｒｓｕｉｔｅ’の制御信号暗号化アルゴリズム識別子が０ｘ０１の場合に必要である（例えば、ＣＢＣモードのＤＥＳ）。また、ＣＢＣ−ＩＶは、ＳＡ暗号化の制御信号暗号化アルゴリズム識別子が０ｘ０２の場合（例えば、ＡＥＳ）には必要でないが、０ｘ０３の場合（例えば、ＣＢＣモードのＡＥＳ）には必要である。
【００７７】
下記の表１は、本発明の実施例で使用可能な暗号化スイート（Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅ）を表す。
【００７８】
【表１】
表１を参照すると、ＴＥＫ暗号化スイートは、２４ビットの大きさを有し、最上位バイトは、暗号化アルゴリズム及びキー長さを表し、中間バイトは、データ認証アルゴリズムを表し、最下位バイトは、ＴＥＫ暗号化アルゴリズムを表す。
【００７９】
下記の表２は、本発明で使用可能な暗号化スイート（ａｌｌｏｗｅｄ ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｕｉｔｅｓ）を表す。
【００８０】
【表２】
上記の表１は、ＴＥＫ関連内容が含まれたＩＥＥＥ ８０２．１６の‘Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅｓ’を表し、上記の表２は、許容される‘Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｓｕｉｔｅ’を表す。
【００８１】
以下では、本発明の実施例において、制御信号を暗号化するための制御信号暗号アルゴリズム識別子、制御信号を認証するために用いられる制御信号認証アルゴリズム識別子及びＴＥＫ暗号化アルゴリズム識別子を説明する。
【００８２】
下記の表３は、本発明の実施例で使用可能な制御信号暗号アルゴリズム識別子（Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ ｓｉｇｎａｌ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８３】
【表３】
表３を参照すると、制御信号の暗号アルゴリズム識別子が‘０’であれば、いかなる制御信号も保護しないことを表し、‘１’であれば、５６ビットのＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードであることを表し、‘２’であれば、１２８ビットのＣＣＭ（ＣＴＲ ｍｏｄｅ ｗｉｔｈ ＣＢＣ−ＭＡＣ）モードを表し、‘３’であれば、１２８ビットのＣＢＣモードを表す。暗号アルゴリズム識別子が‘４’乃至‘１２７’であれば、予約された値であり、‘１２８’であれば、ＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｏｄｅ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）モードを表す。また、残り１２９〜２５５は、予約された値を表す。
【００８４】
下記の表４は、本発明の実施例で使用可能な制御信号認証アルゴリズム識別子（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８５】
【表４】
表４を参照すると、制御信号認証アルゴリズム識別子が‘０’であれば、所定制御信号に対する認証を支援しないことを表し、‘１’であれば、所定制御信号に対する１２８ビットのＣＢＣモードを表し、残りビットは、予約された値として用いられることができる。
【００８６】
下記の表５は、本発明の実施例で使用可能なＴＥＫ暗号化アルゴリズム識別子（ＴＥＫ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フォーマットの一例を表す。
【００８７】
【表５】
表５を参照すると、ＴＥＫ認証アルゴリズム識別子値において、‘０’及び‘５〜２５５’は予約された値を表し、‘１’は１２８ビットの３−ＤＥＳ ＥＤＥ（３−Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｅｎｃｒｙｐｔ−Ｄｅｃｒｙｐｔ−Ｅｎｃｒｙｐｔ）を表し、‘２’は１０２４ビットのＲＳＡを表し、‘３’は１２８ビットのＡＥＳモードＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｏｏｋ）を表し、‘４’は１２８ビットのＡＥＳキーラップ（ＡＥＳ ｋｅｙ ｗｒａｐ）を表す。
【００８８】
＜選択的な制御信号暗号化の支援交渉方法＞
以下では、移動局及び基地局で選択的に制御信号を暗号化するための交渉方法について説明する。
【００８９】
図１は、制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【００９０】
移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）は、初期手順において基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に基本能力を交渉するためにＳＢＣ−ＲＥＱ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを転送することができる（Ｓ１１０）。
【００９１】
Ｓ１１０段階において、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージは、保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を含むことができる。この保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な制御信号に対する機密性保護モードを明示するメッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができる。
【００９２】
以下では、本発明の実施例で使用可能な保安交渉パラメータについて説明する。下記の表６は、保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の一例を表す。
【００９３】
【表６】
保安交渉パラメータは、混合フィールド（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｉｅｌｄ）として附属性フィールドを含むことができる。下記の表７は、保安交渉パラメータの附属性（ｓｕｂ−ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）を表す。
【００９４】
【表７】
表７を参照すると、保安交渉パラメータは、ＰＫＭバージョン支援（ＰＫＭ ｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ）パラメータ、認証政策支援パラメータ（Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｐｏｌｉｃｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ）、メッセージ認証コードモード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｅ）パラメータ、メッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）パラメータ、ＰＮウィンドウ大きさ（ＰＮ Ｗｉｎｄｏｗ Ｓｉｚｅ）パラメータ、ＰＫＭフロー制御（ＰＫＭ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ）パラメータ及び支援されるセキュリティアソシエーションの最大個数（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）パラメータを含むことができる。ここで、メッセージ機密モードパラメータは、現在無線接続システムで支援可能な制御メッセージ機密性を表す。
【００９５】
下記の表８は、ＰＫＭバージョン支援パラメータフォーマットの一例を表す。
【００９６】
【表８】
表８を参照すると、本発明の実施例は、ＰＫＭバージョン３（ＰＫＭ ｖｅｒｓｉｏｎ ３）を支援する場合を取り上げる。ただし、ＰＫＭバージョン３の他に、ＰＫＭバージョン２やＰＫＭバージョン１を使用することもできる。
【００９７】
下記の表９は、Ｓ１１０段階で用いられるメッセージ機密モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドフォーマットの一例を表す。
【００９８】
【表９】
表９を参照すると、メッセージ機密モードパラメータが‘０’に設定されると、メッセージ機密モードが支援されないことを表し、‘１’に設定されると、選択的にメッセージ機密モードを支援することを表すことができる。移動局は、一つ以上の機密性保護モードを支援でき、Ｓ１１０段階のように、基地局にＳＢＣ−ＲＥＱメッセージを転送することによって、移動局で支援可能なメッセージ機密モードを知らせることができる。
【００９９】
再び図１を参照すると、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージを受信した基地局は、基地局で支援可能な保安交渉パラメータを含むＳＢＣ−ＲＳＰメッセージを転送することによって、移動局と保安交渉能力を交渉することができる。すなわち、Ｓ１２０段階において、基地局は、メッセージ機密モードフィールドを含む保安交渉パラメータを移動局に転送することによって、移動局とメッセージ機密モードを交渉できる（Ｓ１２０）。
【０１００】
図１で、移動局及び基地局は、Ｓ１１０段階乃至Ｓ１２０段階で基本能力交渉を終えた後に、認可手順を行うことができる（Ｓ１３０）。
【０１０１】
基地局は、移動局と交渉したメッセージ機密モードに基づいて制御メッセージを選択的に暗号化することができる。また、基地局は、選択的に暗号化された制御メッセージを移動局に転送することができる（Ｓ１４０）。
【０１０２】
本発明の他の実施例として、Ｓ１４０段階で選択的に暗号化された制御信号のＭＡＣヘッダーはフロー識別子を含むことができる。この場合、フロー識別子には、新しく定義された機密管理フロー識別子（ＣＭＦ＿ＩＤ）を用いることができ、移動局は、ＣＭＦ＿ＩＤを表すフロー識別子タイプを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたことがわかる。
【０１０３】
図２は、制御信号の選択的な暗号化手順を示す図である。
【０１０４】
図２で、制御信号のフロー識別子のタイプが転送タイプである場合、図２の暗号化手順は適用されない。しかし、制御信号のフロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が管理タイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ）である場合は、フロー識別子内の制御信号タイプによって選択的な暗号化を適用することができる。
【０１０５】
図２を参照すると、選択的な暗号化が適用される制御信号タイプは、基本的にＣＭＡＣに基づいて分類され、個別制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。制御信号のタイプによって一般ＭＡＣヘッダー（ＧＭＨ：Ｇｅｎｅｒａｌ ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ）のＥＣフィールドが‘１’に設定されることができる。この場合、該当の制御信号は、ＣＭＡＣ（Ｃｉｐｈｅｒ ｂａｓｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）に基づいて分類された暗号化が適用される。また、該当の制御信号の選択的な暗号化及びＣＭＡＣ／ＨＭＡＣが同時に支援されることができる。
【０１０６】
一方、ＧＭＨのＥＣフィールドが‘０’に設定されると、制御信号にＣＭＡＣに基づいて分類された暗号化が適用されず、単にメッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）のみ支援される場合、または該当の制御信号に何らの保護も支援されない場合を表す。ここで、制御信号に何らの保護も支援されない場合は、ＣＭＡＣが適用されない全ての制御信号を意味する。
【０１０７】
図３は、ＭＡＣ管理メッセージの暗号化方法を示す図である。
【０１０８】
一方、制御信号の保護のためのセキュリティアソシエーション（ＳＡ）の割当は、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅに定義された主ＳＡ（Ｐｒｉｍａｒｙ ＳＡ）、静的ＳＡ（Ｓｔａｔｉｃ ＳＡ）がＭＡＣ管理メッセージのタイプによって適用されることができる。このように分類されたＭＡＣ管理メッセージは、基地局で図３に示す３つの形態に暗号化することができる。
【０１０９】
図３を参照すると、ＭＡＣ管理メッセージは、一般ＭＡＣヘッダー（ＧＭＨ）３１０、管理メッセージタイプ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ）フィールド３２０及び管理メッセージペイロード（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｙｌｏａｄ）３３０を含むことができる。また、ＭＡＣ管理メッセージは、選択的に、メッセージ認証コード（ＭＡＣ：Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）３４０及びＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）３５０をさらに含むことができる。
【０１１０】
図３の（ａ）は、送信端でＭＡＣ ３４０を用いてＭＡＣ管理メッセージの管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０に対するＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）をまず計算した後、管理メッセージタイプ３２０フィールド、ＭＡＣペイロード３３０及びＭＡＣ ３４０を暗号化する方法を示す。この場合、受信端では、まず、暗号化された管理メッセージタイプフィールド、ＭＡＣペイロード ３３０及び計算されたＭＡＣ ３４０を復号化し、ＭＡＣ ３４０を検証することができる。
【０１１１】
図３の（ｂ）は、送信端で管理メッセージタイプフィールド３２０及びＭＡＣペイロード３３０をまず暗号化し、暗号化された管理メッセージタイプフィールド、ＭＡＣペイロード３３０に対するＭＡＣを計算する方法を示す。この場合、受信端では、ＭＡＣ ３４０を確認した後、暗号化された管理メッセージタイプフィールド及びＭＡＣペイロード３３０を復号化することができる。
【０１１２】
図３の（ｃ）は、送信端でＭＡＣ ３４０を用いて管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０に対するＭＡＣ ３４０をまず計算した後、管理メッセージタイプ３２０フィールド及び管理メッセージペイロード３３０を暗号化する方法を示す。この場合、受信側では、まず、暗号化された管理メッセージタイプフィールド及びＭＡＣペイロード３３０のみを復号化し、それに対するＭＡＣ ３４０を検証することができる。
【０１１３】
図４は、初期状態または遊休モード状態における移動端末の選択的な制御信号暗号化の交渉方法を示す状態図である。
【０１１４】
図４は、選択的に制御信号を保護するための交渉時における移動局の接続状態（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔａｔｅ）を示す。図４を参照すると、移動局が初期状態（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ）または遊休状態（Ｉｄｌｅ Ｓｔａｔｅ）から接続状態（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔａｔｅ）に進入することができる。この場合、移動局は基地局とレンジング（Ｒａｎｇｉｎｇ）手順を行い、アップリンク同期を獲得することができる（Ｓ４１０）。
【０１１５】
移動局は、基地局と基本能力交渉過程（ＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）を行い（Ｓ４２０）、基地局と認証及びキー交換を行うことができる（Ｓ４３０）。基地局との認証手順が終わると、移動局はサービング基地局に登録することができる（Ｓ４４０）。また、移動局には基地局からインターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスが割り当てられる（Ｓ４５０）。図４で、基地局と移動局間における制御信号の選択的な暗号化に対する交渉は、４１０段階または４２０段階で行われることができる。
【０１１６】
図５は、遊休モードで制御信号を選択的に保護するための交渉過程を示す図である。
【０１１７】
選択的な制御信号暗号化方法に対する交渉は、遊休モード状態の移動局でも行われることができる。遊休モード状態の移動局が別の基地局へ移動する場合及び所定の位置更新条件を満たすと、移動局は基地局と位置更新を行うことができる。この時、移動局は基地局と制御信号に対する選択的な機密性保護交渉を行うことができる。
【０１１８】
図５を参照すると、遊休状態の移動局は基地局へ、移動局で支援する保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）が含まれたレンジング要請メッセージを転送することができる（Ｓ５１０）。
【０１１９】
基地局は、保安交渉パラメータの含まれたレンジング要請メッセージを受信すると、基地局で支援可能な保安交渉パラメータ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を含むレンジング応答メッセージを移動局に転送することができる（Ｓ５２０）。
【０１２０】
Ｓ５１０段階及びＳ５２０段階で用いられる保安交渉パラメータは、表６乃至表９の説明を参照することができる。したがって、Ｓ５１０段階の保安交渉パラメータは、移動局で支援可能な制御信号の機密性保護モードを表すメッセージ機密性モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができ、Ｓ５２０段階の保安交渉パラメータは、基地局で支援可能な制御信号の機密性保護モードを表すメッセージ機密性モード（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅ）フィールドを含むことができる。
【０１２１】
Ｓ５１０段階及びＳ５２０段階で制御信号に対する選択的な機密性保護交渉を行った後に、基地局は移動局に選択的に暗号化された制御メッセージを転送することができる（Ｓ５３０）。
【０１２２】
移動局は、Ｓ５３０段階で受信した制御信号のヘッダーをデコーディングすることによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわる。例えば、移動局は、制御信号ヘッダーのＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドを確認することによって、該当の制御メッセージが暗号化されたか否かを確認することができる。
【０１２３】
また、移動局も基地局と交渉したメッセージ機密モードに基づいて制御メッセージを選択的に暗号化することができる。また、移動局は、選択的に暗号化された制御メッセージを基地局に転送することができる。この場合、制御信号の選択的な機密性支援のために用いられるＴＥＫは、移動局が対象基地局に位置更新を行いながら新しく生成したＴＥＫとすることができる。
【０１２４】
図６は、遊休モード移動端末の選択的な制御信号暗号化の交渉方法を示す図である。
【０１２５】
図６を参照すると、移動局は、基地局との連結状態で所定の条件を満たすと遊休モード状態に進入することができる。遊休状態は、ページング可能モード（Ｐａｇｉｎｇ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）とページング不可モード（Ｐａｇｉｎｇ Ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ Ｍｏｄｅ）とに大別することができる。ここで、ページング可能モードは、移動局が基地局からのページングメッセージを受信するためのページング聴取区間（Ｐａｇｉｎｇ Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を示し、ページング不可モードは、移動局が遊休モード（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）または睡眠モード（Ｓｌｅｅｐ Ｍｏｄｅ）にある場合を示す。
【０１２６】
遊休モード状態の移動局は、基地局と位置更新時にレンジング要請メッセージ及びレンジング応答メッセージを交換することで、選択的な制御信号保護が支援されるか否かを交渉することができる（図５参照）。また、図６に示すように、遊休モード移動局がページング可能モードにおいて周期的にまたは所定の間隔で転送されるページングメッセージ（例えば、ＭＯＢ＿ＰＡＧ−ＡＤＶ）を用いて、制御信号の選択的保護がされるか否かについて基地局と交渉することができる。
【０１２７】
ただし、図６では、移動局が一方的に基地局から暗号化可能な制御信号の保護支援有無に関する情報を受ける形態を取ることになる。
【０１２８】
本発明の実施例で、全ての制御信号に画一的に機密性提供のために暗号化を行うと、全体ネットワークの負荷が大きく増加したり、システムの全般的な効率が低下することがある。そこで、本発明の実施例では、所定の制御信号にのみ暗号化を適用することができる。
【０１２９】
媒体接続制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーフィールドのうち、制御信号の選択的な保護のために必要な情報は暗号化制御（ＥＣ：Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドである。ＥＣフィールド（及び／または暗号化キーシーケンス（ＥＫＳ）フィールド）は、ペイロードが暗号化されるか否かを明示することができる。フロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のタイプ（Ｔｙｐｅ）は、該当のメッセージが転送モード（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｅ）なのか、管理モード（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅ）なのかを示すことができる。フロー識別子が管理タイプを示す場合、暗号化と完全性が同時と支援される場合、完全性のみ支援される場合、暗号化と完全性の両方とも援出されない場合に対する値が定義されて用いられることができる。
【０１３０】
移動局は、制御信号のヘッダーに含まれたＥＣフィールドを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かが分かる。また、移動局は、ＥＣフィールドとＥＫＳフィールドとの組み合わせで該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかることもできる。また、基地局は、ＥＣフィールドとフロー識別子との組み合わせで該当の制御信号が暗号化されるか否かを示すことができる。また、基地局は、メッセージタイプによるフロー識別子で該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すこともできる。
【０１３１】
すなわち、移動局は、ＥＣフィールド、ＥＫＳフィールド及びフロー識別子のメッセージタイプのうちの一つ以上を確認することによって、暗号化支援の有無がわかる。図１のＳ１４０段階、図５のＳ５３０段階で移動局は選択的に暗号化された制御信号を受信することができる。
【０１３２】
例えば、移動局は、制御信号のＭＡＣヘッダーのＥＣフィールドを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かを確認することができる。または、移動端末は、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドとの組み合わせから該当の制御信号が暗号化されたか否か及び暗号化の度合いを確認することができる。
【０１３３】
本発明の他の実施例として、移動端末は、ＭＡＣヘッダーフィールドに含まれるフロー識別子タイプフィールドを用いて、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。この場合、制御信号の選択的な暗号化のために、フロー識別子の一つとして機密管理フロー識別子を定義して使用することができる。すなわち、移動端末は、機密管理フロー識別子が制御信号のヘッダーに含まれた場合、該当の制御信号が選択的に暗号化されたものと認識することができる。
【０１３４】
図７は、ハンドオーバー時に選択的に制御信号を暗号化する方法を示す図である。
【０１３５】
本発明の実施例で開示したメッセージ機密モード交渉方法は、移動局がターゲット基地局にハンドオーバーする場合にも行われることができる。図７の（ａ）は、移動局がハンドオーバーを開始する場合（ＭＳ ｉｎｉｔｉａｔｅ）を示し、図７の（ｂ）は、基地局がハンドオーバーを開始する場合（ＢＳ ｉｎｉｔｉａｔｅ）を示す。
【０１３６】
図７の（ａ）を参照すると、移動局（ＭＳ）は、サービング基地局（ＳＢＳ：Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）を含むハンドオーバー要請メッセージ（ＭＳＨＯ−ＲＥＱ）を転送することができる。この時、ハンドオーバー要請メッセージに含まれる保安交渉パラメータは、移動局で支援可能なメッセージ機密性モードを含むことができる（Ｓ７０１）。
【０１３７】
ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを受信したＳＢＳは、保安関連情報を含むＭＡＣ要請メッセージまたはハンドオーバー要請プリミティブ（ＨＯ−ＲＥＱ）を生成してバックボーンネットワークまたはネットワーク制御及び管理システム（ＮＣＭＳ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を通じてターゲット基地局（ＴＢＳ：Ｔａｒｇｅｔ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に転送することができる。この時、ＮＣＭＳは、各基地局及び／または移動局の上位個体として各基地局及び移動局に含まれたり外部で動作することができる（Ｓ７０３）。
【０１３８】
Ｓ７０３段階で、保安関連情報は、移動局で支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）に関する情報を含むことができる。すなわち、選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態や移動局のメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを通じてターゲット基地局に転送されることができる。
【０１３９】
また、ハンドオーバー要請プリミティブは、ＳＢＳの固有識別子（ＳＢＳ＿ＩＤ）、移動局ＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨されたＢＳの個数を表す推奨されたＢＳの個数パラメータ（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）、ＴＢＳのために推奨されたＢＳのリストを示す候補ＴＢＳリスト（Ｃａｎｄｉｄａｔｅ ＴＢＳ ｌｉｓｔ）、サービスフロー情報（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｆｌｏｗ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などをさらに含むことができる。
【０１４０】
ＨＯ−ＲＥＱプリミティブまたはＭＡＣメッセージを受信したＴＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安関連情報を含むＭＡＣ応答メッセージまたはハンドオーバー応答プリミティブ（ＨＯ−ＲＳＰ）を生成してバックボーンネットワークまたはＮＣＭＳを通じてサービング基地局に転送することができる（Ｓ７０５）。
【０１４１】
Ｓ７０５段階で、保安関連情報は、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）に関する情報を含むことができる。すなわち、ＴＢＳの選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態やＴＢＳの支援可能なメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを通じてサービング基地局に転送されることができる。
【０１４２】
ここで、ハンドオーバー応答プリミティブは、移動局ＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ Ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨された基地局の個数を示す推奨されたＢＳの個数（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）パラメータ及びＨＯ−ＲＥＱメッセージに対応する候補ターゲットＢＳリストである推奨されたＴＢＳリスト（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＴＢＳ Ｌｉｓｔ）をさらに含むことができる。
【０１４３】
ＴＢＳからＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを受信したＳＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータを含むハンドオーバー応答メッセージ（ＢＳＨＯ−ＲＳＰ）を移動局に転送することができる（Ｓ７０７）。
【０１４４】
移動局は、Ｓ７０７段階によってＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータがわかる。したがって、移動局がＴＢＳ領域へのハンドオーバーを完了した後、すなわち、ＴＢＳに接続した後、ＴＢＳで選択的に暗号化された制御信号を信頼性をもって送信及び／または受信することができる（Ｓ７０９）。
【０１４５】
Ｓ７０９段階で、移動局は、ＴＢＳセル領域で制御信号を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に含まれる保安拡張ヘッダーを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。ここで、保安拡張ヘッダーは、制御信号を選択的に暗号化したか否かを示す指示情報（例えば、暗号化制御（ＥＣ）フィールド）を含むことができる。
【０１４６】
図７の（ｂ）を参照すると、ＳＢＳがハンドオーバーを開始しようとする場合に、ＴＢＳと保安関連情報を交換することができる。すなわち、ＳＢＳは、現在ＳＢＳで支援している保安関連情報を含むＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを、バックボーンネットワークまたはＮＣＭＳを通じてＴＢＳに転送することができる（Ｓ７０２）。
【０１４７】
ＭＡＣ要請メッセージまたはＨＯ−ＲＥＱプリミティブを受信したＴＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安関連情報を含むＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブをＳＢＳに転送することができる（Ｓ７０４）。
【０１４８】
Ｓ７０４段階で、保安関連情報は、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータ（表６乃至表９を参照）を含むことができる。すなわち、ＴＢＳで支援する選択的な制御信号の機密性保護に対する交渉状態やメッセージ機密性モードが、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを通じてサービング基地局に転送されることができる。
【０１４９】
ここで、ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブは、移動局のＭＡＣアドレス、ハンドオーバータイプ（ＨＯ Ｔｙｐｅ）、移動局またはＳＢＳにより推奨された基地局の個数を示す推奨されたＢＳの個数（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＢＳｓ）パラメータ及びＨＯ−ＲＥＱメッセージに対応する候補ターゲットＢＳリストである推奨されたＴＢＳリスト（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ＴＢＳ Ｌｉｓｔ）をさらに含むことができる。
【０１５０】
ＭＡＣ応答メッセージまたはＨＯ−ＲＳＰプリミティブを受信したＳＢＳは、ＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータを含むハンドオーバー応答メッセージ（ＢＳＨＯ−ＲＳＰ）を移動局に転送することができる（Ｓ７０６）。
【０１５１】
移動局は、Ｓ７０６段階によってＴＢＳで支援可能な保安交渉パラメータがわかる。したがって、移動局がＴＢＳ領域へとハンドオーバーを完了した後、すなわち、ＴＢＳに接続した後、ＴＢＳで選択的に暗号化された制御信号を信頼性をもって送信及び／または受信することができる（Ｓ７０８）。
【０１５２】
Ｓ７０８段階で、移動局は、ＴＢＳセル領域で制御信号を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に含まれる保安拡張ヘッダーを確認することによって、該当の制御信号が暗号化されたか否かがわかる。ここで、保安拡張ヘッダーは、制御信号を選択的に暗号化したか否かを示す指示情報（例えば、暗号化制御（ＥＣ）フィールド）を含むことができる。
【０１５３】
また、Ｓ７０８段階またはＳ７０９段階で、暗号化制御フィールドの他にフロー識別子タイプフィールドが、特定制御信号が選択的に暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１５４】
すなわち、図７を参照すると、移動局及びターゲット基地局は、ハンドオーバーメッセージを通じて制御信号に対する選択的な暗号化支援を交渉することができる。また、特定端末に対するメッセージ機密モード関連情報は、バックボーンメッセージを通じてサービング基地局からターゲット基地局に伝達されることができる。
【０１５５】
図８は、制御信号を選択的に暗号化する方法の一例を示す図である。
【０１５６】
図８は、移動局及び基地局で暗号化アルゴリズムとしてＡＥＳ−ＣＣＭを用いる場合を仮定する。移動局及び基地局でＡＥＳ−ＣＣＭを用いる場合には、ＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズム自体として該当の管理メッセージの完全性及び機密性の両方を提供することができる。
【０１５７】
図８は、管理メッセージに含まれるＭＡＣヘッダー（または、拡張ヘッダー）のＥＣフィールド、ＥＫＳフィールドあるいはフロー識別子（Ｆｌｏｗ ＩＤ）のメッセージタイプによって、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用されるか否かを示す。例えば、ＥＣフィールドが‘１’の場合は、該当の管理メッセージに対する機密性保護のために暗号化が行われ、完全性保護のためにＩＣＶが付加されることを表す。
【０１５８】
この場合、基地局は管理メッセージの機密性を保護するためにペイロードをまず暗号化した後に、完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のための暗号化をまず行った後に、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。
【０１５９】
もし、ＥＣフィールドが‘０’の場合は、該当の制御信号に何らの暗号化も適用されないことを示す。
【０１６０】
図８で、基地局は、ＥＣフィールドではなくフロー識別子タイプフィールドを用いて制御メッセージの保護レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を示すことができる。例えば、フロー識別子のタイプフィールドが機密管理フロー識別子（ＣＭＦ＿ＩＤ：Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｌｏｗ ＩＤ）である場合は、該当のメッセージに対する機密性と完全性が同時に保障されるが、フロー識別子タイプフィールドが主フロー識別子（ＰＦ＿ＩＤ）または副フロー識別子（ＳＦ＿ＩＤ）を表す場合は、何らの保護もされないことを示すことができる。
【０１６１】
フロー識別子のタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤである場合は、基地局は、機密性保護のための暗号化をまず行った後に、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶを付加することができる。
【０１６２】
図９は、制御信号を選択的に暗号化する方法の他の例を示す図である。
【０１６３】
図９は、図８の場合と略同様である。ただし、図８と比較して、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用される場合に、機密性保護のための暗号化及び完全性保護のためのＩＣＶ付加の順序が異なる。
【０１６４】
図９を参照すると、ＥＣフィールドが‘１’の場合に、基地局は、管理メッセージの完全性を保護するためにペイロードにまずＩＣＶを付加し、管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。すなわち、基地局は完全性保護のためにＩＣＶをまず管理メッセージに付加した後に、機密性保護のためにペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。
【０１６５】
図８及び図９では、制御信号が暗号化されたか否かを示す方法として、該当の制御信号のヘッダーに暗号化有無を指示するビットを使用した。すなわち、基地局は、ＭＡＣヘッダーに含まれるＥＣフィールドを用いて該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１６６】
ただし、本発明の他の側面として、ＥＣフィールドとＥＫＳフィールドを共に用いることができる。この場合、ＥＣフィールドは、該当の制御信号が暗号化されたか否かを示し、ＥＫＳフィールドは、該当の制御信号暗号化度合い（Ｌｅｖｅｌ）または暗号化順序を示すことができる。例えば、ＥＫＳフィールドが‘００’に設定されると、該当の制御信号が暗号化されていないことを示し、‘０１’、‘１０’及び‘１１’のうちの一つに設定されると、該当の制御信号が暗号化され、ＩＣＶが付加されることを示す。また、基地局はＥＫＳフィールドを用いて暗号化とＩＣＶ付加の順序を示すことができる。
【０１６７】
図９で、移動局及び基地局は、制御信号の暗号化されるか否かを、ＥＣフィールド及び／またはＥＫＳフィールドの他に、フロー識別子タイプフィールドを用いて示すこともできる。
【０１６８】
例えば、フロー識別子タイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを示す場合に、基地局は、管理メッセージの完全性を保護するために、管理メッセージのペイロードにまずＩＣＶを付加し、管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。すなわち、基地局は、完全性保護のためにＩＣＶをまず管理メッセージに付加した後に、機密性保護のためにペイロード及びＩＣＶを暗号化することができる。
【０１６９】
図１０は、制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【０１７０】
図１０は、暗号化時にＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズムではなくＡＥＳ−ＣＴＲ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｍｏｄｅ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）アルゴリズムを用いる場合を示す。基地局は、ＡＥＳ−ＣＴＲアルゴリズムを用いる場合、信号またはメッセージにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加して完全性を保護することができる。
【０１７１】
前述のように、メッセージの完全性のみを支援するためにメッセージ認証コードのみが含まれる場合は、ＡＥＳ−ＣＣＭ／ＡＥＳ−ＣＴＲが使用されなかったり、メッセージの完全性及び機密性が同時に支援されない場合を除くメッセージの完全性のみ必要な場合を意味する。
【０１７２】
図１０を参照すると、基地局は、管理メッセージを選択的に暗号化して機密性を保護したり、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することによって完全性を保護することができる。例えば、ヘッダーのＥＣフィールドが‘１’の場合には、該当の管理メッセージにメッセージ認証コードが付加されて完全性が保護され、該当の管理メッセージを暗号化して機密性を保護すること ができる。
【０１７３】
この時、基地局は管理メッセージの完全性を保護するためにメッセージ認証コードをまず付加した後に、該当の管理メッセージの機密性を保護するために管理メッセージのペイロードとメッセージ認証コードを暗号化することができる。すなわち、基地局は、完全性保護のためにメッセージ認証コードをまず付加した後に、機密性保護のために該当の管理メッセージのペイロード及びＭＡＣを共に暗号化することができる。
【０１７４】
もし、ヘッダーのＥＣフィールドが‘０’の場合には、基地局で該当の管理メッセージを暗号化しないが、メッセージ認証コードを付加して完全性を保護することを示すことができる。もし、図１０で選択的な暗号化が適用されないものとして分類される制御信号の場合には、何らの保護もしなくて済む。
【０１７５】
図１０でも、制御信号の選択的な暗号化がされるか否かを示すためにフロー識別子タイプフィールドを用いることができる。この場合、フロー識別子タイプフィールドは、３つの保護レベル（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を示すことができる。
【０１７６】
例えば、フロー識別子タイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤである場合には、機密性保護のための選択的な暗号化及び完全性保護のためのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）が付加されることを示すことができる。また、フロー識別子タイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表す場合には、該当の制御信号に完全性保護のためのメッセージ認証コードのみ付加される場合を示す。また、フロー識別子タイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表し、何らの保護も要求しない場合には、該当の制御信号に何らの保護も適用されないことを示すことができる。
【０１７７】
すなわち、基地局は、管理メッセージを選択的に暗号化して機密性を保護したり、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することによって完全性を保護することができる。例えば、ヘッダーのＦ＿ＩＤタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを表す場合には、基地局はまず該当の管理メッセージにメッセージ認証コードを付加して完全性を保護した後に、該当の管理メッセージのペイロード及びメッセージ認証コードを暗号化して機密性を保護することができる。
【０１７８】
もし、ヘッダーのＦ＿ＩＤタイプフィールドがＰＦ＿ＩＤまたはＳＦ＿ＩＤを表す場合には、基地局は、該当の管理メッセージを暗号化しないが、管理メッセージにメッセージ認証コードを付加して完全性を保護することができる。この場合、特定管理メッセージは、完全性保護のためのメッセージ認証コードのみが付加されて主フローまたは副フローを通じて交換することができる。もし、図１０で選択的な暗号化が適用されないものとして分類される制御信号の場合には、何らの保護もしなくて済む。
【０１７９】
図１１は、制御信号を選択的に暗号化する方法のさらに他の例を示す図である。
【０１８０】
図１１は、図１０の場合と略同様である。ただし、該当の管理メッセージに選択的な暗号化が適用される場合に機密性保護のための暗号化及び完全性保護のためのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）の付加順序が、図１０と異なる。
【０１８１】
図１１を参照すると、ＥＣフィールドが‘１’である場合に、基地局は管理メッセージの機密性を保護するためにまず管理メッセージのペイロードを暗号化し、該当の管理メッセージの完全性を保護するために管理メッセージのペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のために、まず、管理メッセージを暗号化した後に、完全性保護のために、暗号化されたペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。
【０１８２】
図１０及び図１１で、制御信号が暗号化されたか否かを示す方法として、基地局は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダーに含まれるＥＣフィールドを用いて該当の制御信号が暗号化されたか否かを示すことができる。
【０１８３】
ただし、本発明の他の側面として、ＥＣフィールド及びＥＫＳフィールドを共に用いることもできる。この場合には、ＥＣフィールドは該当の制御信号が暗号化されたか否かを表し、ＥＫＳフィールドは該当の制御信号暗号化度合い（Ｌｅｖｅｌ）または暗号化順序を表すことができる。例えば、ＥＫＳフィールドが‘００’に設定されると、該当の制御信号が暗号化されず、完全性のみ保護されることを示し、ＥＫＳフィールドが‘０１’、‘１０’及び‘１１’のうちの一つに設定されると、該当の制御信号が暗号化され、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）が付加されることを示す。この時、基地局は、ＥＫＳフィールドのビットを組み合わせて暗号化及びメッセージ認証コードの付加順序を示すことができる。
【０１８４】
図１１で、制御信号の選択的な暗号化がされるか否かを示すために、ＥＣフィールドではなくフロー識別子タイプフィールドを用いることができる。例えば、Ｆ＿ＩＤタイプフィールドがＣＭＦ＿ＩＤを表すと、基地局は、管理メッセージの機密性を保護するために、まず、管理メッセージのペイロードを暗号化し、該当の管理メッセージの完全性を保護するために、管理メッセージのペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。すなわち、基地局は、機密性保護のために、まず管理メッセージを暗号化した後に、完全性保護のために、暗号化されたペイロードにメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加することができる。
【０１８５】
上述したように、フロー識別子タイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が転送（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）である場合、図８乃至図１１の暗号化方法は行われない。すなわち、フロー識別子タイプが管理（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）である場合にのみ、暗号化のための別のフロー識別子によって制御シグナリングに対する選択的な暗号化が適用されることができる。
【０１８６】
本発明の実施例で選択的な暗号化が適用される制御信号のタイプは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類され、該当の制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。ＡＥＳ−ＣＣＭのように自体メッセージ認証機能を提供する場合、暗号化とメッセージ認証を同時に保障するので、図８及び図９で説明したように、ＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加は必要でない。
【０１８７】
しかし、一般的に用いられるその他の暗号化アルゴリズムは、メッセージ認証機能を含まない。したがって、図１０及び図１１に示すように、該当の暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加が別々に行われることが好ましい。一方、フロー識別子が主フロー識別子及び副フロー識別子であれば、該当の制御メッセージは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類された暗号化が必要でない場合には、単純にＭＡＣのみが支援される場合または何らの保護も支援されない場合である。特定メッセージに何らの保護も支援されない場合は、一般的に用いられる通信技術でＣＭＡＣを含まない制御信号の場合を示す。
【０１８８】
上記の図８乃至図１１は、本発明で提案するあらかじめ定義された保安レベルに基づく制御信号に対する選択的な暗号化適用手順を示す。それらの全ての手順において暗号化と完全性が同時に保護される制御信号は、主セキュリティアソシエーション（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）とマッピングされることが好ましい。また、図８乃至図１１で、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）としてＣＭＡＣ及び／またはＨＭＡＣが用いられることができ、ＥＣフィールドは、制御信号の選択的な暗号化有無を示す指示子として用いられることができる。
【０１８９】
＜制御信号の分類方法＞
本発明の実施例では、全ての制御信号が暗号化されのではなく、特定制御信号のみが暗号化されることができる。例えば、フロー識別子のタイプ（Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｔｙｐｅ）が管理メッセージを示す場合にのみ、同一フロー識別子内の個別制御信号タイプによって選択的な暗号化が適用される。
【０１９０】
本発明の実施例で、選択的な暗号化が適用される制御信号のタイプは、ＣＭＡＣを含むか否かによって分類することができる。また、該当の制御信号が用いられる時点によって選択的な暗号化を適用することができる。すなわち、認証手順以前の初期ネットワーク進入手順に用いられる制御信号には、選択的な暗号化を適用しない。また、認証手順以降の連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｓｔａｔｅ）であっても、ハンドオーバー時には、サービング基地局と交換する制御信号を暗号化することができるが、ターゲット基地局と交換する制御信号は暗号化することができない。一方、ネットワーク再進入手順においても、初期ネットワーク進入におけると同様に、制御メッセージに対する選択的な暗号化が支援されない。
【０１９１】
もし、ＡＥＳ−ＣＣＭアルゴリズムのように自体メッセージ認証機能を提供する場合には、暗号化及びメッセージ認証が同時に行なわれる。したがって、基地局は、特定制御信号にＣＭＡＣ／ＨＭＡＣを追加する必要がない。しかし、ＡＥＳ−ＣＣＭが用いられる場合においても、メッセージの機密性が必要でない場合には、ＣＭＡＣを付加するだけで完全性のみ提供することもできる。ただし、無線接続システムの標準に明示されたその他暗号化アルゴリズムは、メッセージ認証機能を含まないので、該当暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣ／ＨＭＡＣの追加が別に行われることが必要である。
【０１９２】
一方、ＥＣフィールドが‘０’に設定される場合またはＥＫＳフィールドが‘００’に設定される場合は、暗号化を必要としない制御信号に単に完全性のみを保護するためにメッセージ認証コードを付加したり（例えば、ＡＥＳ−ＣＴＲを使用する場合）、または、何らの保護も支援されないこと（例えば、ＡＥＳ−ＣＣＭを使用する場合）を表す。この場合、何らの保護も支援されない制御信号は、ＣＭＡＣを含まない全ての制御信号を示す。
【０１９３】
下記の表１０は、ＣＭＡＣタプル（ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ）を付加しなければならないＭＡＣ管理メッセージ（または、ＭＡＣ制御信号）の種類を示す。
【０１９４】
【表１０】
表１０を参照すると、ＣＭＡＣタプルが付加されうるＭＡＣ管理メッセージの種類がわかる。すなわち、本発明の実施例で、制御信号に選択的な暗号化が適用されるＭＡＣメッセージを確認することができる。したがって、基地局は、表１０に示す制御信号に選択的に暗号化をすることができる。
【０１９５】
下記の表１１は、本発明の実施例で適用されるＣＭＡＣタプル値フィールド（ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ Ｖａｌｕｅ Ｆｉｅｌｄ）を示す。
【０１９６】
【表１１】
表１０及び表１１を参照すると、認証タプル（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｔｕｐｌｅ）の適用はいくつかの管理制御信号に制限され、そのうち、ＣＭＡＣタプルにより保護される管理制御信号もいくつかのＭＡＣメッセージに限定されることができる。
【０１９７】
例えば、ＣＭＡＣベースの認証タプルによって、完全性を保護しなければならないＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化されるべきものと、暗号化されなくて済むものとを区別することができる。すなわち、従来の１６ｅに定義された制御信号のうち、ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ付き制御信号は基本的には暗号化されなくて済む。しかし、ＣＭＡＣ Ｔｕｐｌｅ付き制御信号の中でも、レンジング、ハンドオフ、再設定命令（ＲＥＳＥＴ Ｃｏｍｍａｎｄ）、ＭＩＨ及びＴＦＴＰと関連したメッセージは暗号化されなくて済み、登録（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）、ＰＫＭ、基本能力交渉（Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）、遊休モード進入、動的なサービス生成、ハンドオフ要請、スキャニング要請と関連したメッセージは暗号化すべきである。本発明の実施例で、暗号化の適用されるか否かは、制御信号のタイプや個別の制御信号が用いられる時点などによって異なることができる。
【０１９８】
下記の表１２は、ＨＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及びＨＭＡＣタプルが適用されない制御信号の例を表す。
【０１９９】
【表１２】
表１２を参照すると、ＨＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２００】
下記の表１３は、ＣＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及びＣＭＡＣタプルが適用されない制御信号の例を表す。
【０２０１】
【表１３】
表１３を参照すると、ＣＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号、及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２０２】
下記の表１４は、ショートＨＭＡＣタプルが適用されて暗号化される制御信号、及び適用されない制御信号の例を表す。
【０２０３】
【表１４】
表１４を参照すると、ショートＨＭＡＣを含むか否かによって、完全性が保護されるＭＡＣ管理メッセージのうち、暗号化しなければならない制御信号、及び暗号化しなくて済む制御信号を確認することができる。
【０２０４】
上述したように、本発明の実施例では、所定の制御信号（または、ＭＡＣ管理メッセージ）のみが暗号化されることができる。すなわち、暗号化される制御信号を分類する必要がある。したがって、基地局及び移動局は、表１０乃至表１４を参照して、暗号化を必要とする制御信号（または、ＭＡＣ管理メッセージ）を分類することができる。
【０２０５】
＜拡張ヘッダーを用いる選択的な制御信号暗号化方法＞
以下では、本発明のさらに他の実施例として、拡張ヘッダーを用いる選択的な制御信号暗号化方法について詳細に説明する。本発明のさらに他の実施例は、図８乃至図１１を再び用いて説明する。
【０２０６】
図８乃至図１１は、本発明で提案するあらかじめ定義された保安レベルに基づくＭＡＣ管理メッセージ（ＭＡＣ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）への選択的な暗号化適用手順を示す。本発明の実施例で行われる全ての手順において、暗号化と完全性が同時に保護される管理メッセージは、主セキュリティアソシエーション（Ｐｒｉｍａｒｙ ＳＡ）にマッピングされることが好ましい。
【０２０７】
図８は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いる一例であり、２通りのシナリオが可能である。その一つは、選択的暗号化が一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、残りの一つは、何らの保護も支援されない場合である。
【０２０８】
Ｐ８０２．１６ｅシステムでは、該当のメッセージがＣＭＡＣを含むか否かによって、暗号化される管理メッセージが分類される。Ｐ８０２．１６ｍシステムでは、保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）に含まれるタイプフィールドにより管理メッセージの暗号化されるか否かを知らせることができる。この場合、タイプフィールドが暗号化制御情報（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を表す場合には、タイプフィールドは暗号化制御拡張ヘッダータイプ（ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅ）フィールドとして機能することができる。
【０２０９】
例えば、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドが設定された場合、管理メッセージに対する機密性と完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドが設定されない場合は、何らの保護もされない。より詳細に、管理メッセージに対する機密性保護のための暗号化が先行され、暗号化された結果に完全性保護のためのＩＣＶが付加されることが好ましい。
【０２１０】
図９は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いる一例であり、図８と同様に、２通りのシナリオが可能である。その一つは、選択的な暗号化が一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、残りの一つは、管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１１】
図９では、ＥＣＥＨ ｔｙｐｅフィールドが設定された場合、ＭＡＣ管理メッセージへの完全性保護のためのＩＣＶ付加が先行され、ＭＡＣ管理メッセージのペイロードとＩＣＶに機密性保護のための暗号化が適用される。
【０２１２】
図１０は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いない一例であり、３通りのシナリオが可能である。その第一は、選択的な暗号化及びメッセージ認証コードが一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第二は、メッセージ認証コードのみ一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第三は、ＭＡＣ管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１３】
本発明の実施例でＥＣ ＥＨ ｔｙｐｅフィールドが設定された場合には、機密性及び完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されない場合には、完全性のみ保障される。選択的な暗号化が適用されないものと分類されるＭＡＣ管理メッセージには、何らの保護もされない。
【０２１４】
さらにいうと、管理メッセージに選択的な保護がなされる場合には、完全性保護のためのＭＡＣが付加され、以降、管理メッセージのペイロード及びＭＡＣに機密性保護のための暗号化が適用される。
【０２１５】
追加的に、管理メッセージの完全性保護のためのＭＡＣの付加と管理メッセージのペイロードへの暗号化の適用も考慮することができる。そうでない場合は、管理メッセージには完全性保護のためのＭＡＣのみ付加されて、移動端末と基地局間に交換される。
【０２１６】
図１１は、ＡＥＳ−ＣＣＭを用いない一例であり、図１０と同様に、３通りのシナリオが可能である。その第一は、選択的な暗号化とメッセージ認証コードが一部のＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第二は、メッセージ認証コードのみ一部ＭＡＣ管理メッセージに適用される場合であり、第三は、ＭＡＣ管理メッセージに何らの保護も支援されない場合である。
【０２１７】
選択的な暗号化が適用される管理メッセージの分類は、Ｐ８０２．１６ｅシステムでは、該当のメッセージがＣＭＡＣを含むか否かによってなされ、８０２．１６ｍシステムでは、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドによってなされることができる。ＭＡＣ管理メッセージにＥＣ ＥＨタイプフィールドが設定された場合には、ＭＡＣ管理メッセージへの機密性と完全性が同時に保障され、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されない場合は、完全性のみ保護される。選択的な暗号化が適用されないと分類されたＭＡＣ管理メッセージには、何らの保護も支援されない。
【０２１８】
ＭＡＣ管理メッセージに選択的な保護がなされる場合、管理メッセージのペイロードに機密性保護のための暗号化がなされた後にＭＡＣが付加される。追加的に、管理メッセージのペイロードへの暗号化の適用と管理メッセージの完全性保護のためのＭＡＣの付加も考慮することができる。そうでない場合は、管理メッセージのペイロードに完全性保護のためのＭＡＣのみ付加される。管理メッセージに何らの保護もされない場合には、暗号化及びＭＡＣのいずれも考慮されない。
【０２１９】
上述のように、フロータイプ（Ｆｌｏｗ Ｔｙｐｅ）が転送（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）である場合、図８乃至図１１で説明した手順は要求されない。すなわち、フロータイプが管理（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）である場合にのみ、暗号化制御のための別のＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅフィールドの設定によって、ＰＤＵに含まれた管理メッセージの選択的な暗号化が決定される。
【０２２０】
選択的な暗号化が適用される管理メッセージのタイプは、該当の管理メッセージが用いられる時点などによって異なることができる。ＡＥＳ−ＣＣＭのように自体メッセージ認証機能を提供する場合、暗号化とメッセージ認証を同時に保障するので、図８及び図９に明示されたように、ＣＭＡＣの追加は必要がない。しかし、ＡＥＳ−ＣＣＭ以外のアルゴリズム、例えばＡＥＳ−ＣＴＲは、メッセージ認証機能を含まないので、図１０及び図１１に明示されたように、該当の暗号化アルゴリズムの適用とＣＭＡＣの追加を別に行うことが好ましい。
【０２２１】
一方、ＥＣ ＥＨ Ｔｙｐｅが設定されていない場合は、ＣＭＡＣを含むか否かに基づいて分類された、暗号化を必要としない管理メッセージに単純にＭＡＣのみが支援される場合と、何らの保護も支援されい場合とを含む。何らの保護も支援されない場合は、Ｐ８０２．１６ｅシステムにおいてＣＭＡＣを含まない全ての制御シグナリングを意味する。
【０２２２】
本発明の実施例において選択的な暗号化が適用される管理メッセージの分類は、上述の＜制御信号分類方法＞を参照することができる。
【０２２３】
図１２は、本発明の実施例で使用可能な保安拡張ヘッダー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【０２２４】
図１２を参照すると、保安拡張ヘッダーは、ラスト（ＬＡＳＴ）フィールド及び当該拡張ヘッダーのタイプを表すタイプ（Ｔｙｐｅ）フィールドを含むことができる。ここで、ラストフィールドは、現在の拡張ヘッダーの他に一つ以上の別の拡張ヘッダーがさらに存在するか否かを示す。
【０２２５】
また、タイプフィールドが暗号化制御情報（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む場合（すなわち、ＥＣ ＥＨ ｔｙｐｅ）には、タイプフィールドは、該当の管理メッセージが選択的に暗号化されることを示すことができる。したがって、保安拡張ヘッダーは、該当のＰＤＵが管理メッセージタイプ及び用途（ｕｓａｇｅ）に基づいて暗号化されるＭＡＣ管理メッセージを含むか否かを示すことができる。
【０２２６】
ＭＡＣ管理メッセージの暗号化（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）されるか否かを表す暗号化制御情報（ＥＣ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が拡張ヘッダーを通じて転送されるためには少なくとも１バイトのオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を要求する。
【０２２７】
本発明のさらに他の実施例として、該当のＭＡＣ管理メッセージが暗号化されるか否かを示すＥＣ情報は、保安拡張ヘッダーの他に分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）を通じて転送されることができる。
【０２２８】
下記の表１５は、本発明で提案するＦＥＨがＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送される場合に用いられるＦＥＨのフォーマットの一つを表す。
【０２２９】
【表１５】
表１５を参照すると、ＦＥＨには、ＥＨフィールド、ＦＣフィールド、ＥＣフィールド及びＳＮフィールドのうちの一つ以上が含まれることができる。もし、ＭＡＣ管理メッセージにＦＥＨが常に含まれるとすれば、ＬＡＳＴフィールドとＥＨ ｔｙｐｅフィールド無しでＦＥＨを定義することができる。
【０２３０】
また、分割制御（ＦＣ：Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドが、分割された管理メッセージがない場合を示すと、ＦＥＨは、表１５のようにＳＮ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）フィールド無しで転送されることができる。また、ＦＣフィールドが、分割された管理メッセージ（ｆｒａｇｍｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）があることを示す場合は、ＦＥＨにはＳＮフィールドと一緒に１バイトがさらに含まれて転送されることができる。
【０２３１】
下記の表１６は、表１５のＦＥＨに含まれるＦＥＨフィールドを表す。
【０２３２】
【表１６】
表１６を参照すると、ＥＨフィールドは、拡張ヘッダーが存在するか否かを示し、ＥＣフィールドは、暗号化制御（ＥＣ）の適用されるか否かを示し、ＳＮフィールドは、ＭＡＣ管理分割シーケンスの番号を示し、ＦＣフィールドは分割制御ビットを示す。
【０２３３】
下記の表１７は、ＦＥＨがＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送される場合に用いられるＦＥＨのフォーマットの他の例を表す。
【０２３４】
【表１７】
表１７は、１ビット大きさの指示子（ＦＩフィールド）を用いてＦＥＨにＳＮフィールドとＦＣフィールドをさらに含めて転送することができる。すなわち、分割指示（ＦＩ）フィールドが‘１’に設定される場合には、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドがＦＥＨに含まれ、‘０’に設定される場合には、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドがＦＥＨに含まれない。
【０２３５】
下記の表１８は、表１７で用いられるＦＥＨフィールドを表す。
【０２３６】
【表１８】
上記の表１５乃至表１８でＥＨフィールドは省略することができる。
【０２３７】
下記の表１９及び表２０は、本発明で提案するＦＥＨが常にＭＡＣ管理メッセージと一緒に転送されない場合に用いられうるＦＥＨフォーマットを表す。
【０２３８】
【表１９】
【０２３９】
【表２０】
ＭＡＣ管理メッセージが毎度ＦＥＨを要求しないとすれば、ＦＥＨは、ＬＡＳＴフィールド及びタイプ（Ｔｙｐｅ）フィールドを必要とする。また、本発明の実施例でＥＣのみを指示するためにＦＥＨが転送される場合には、１バイトのＦＥＨのみを転送すればよい。ただし、ＦＥＨを通じて分割情報を全て転送する場合には、表１９または表２０のように、それぞれＦＣフィールドまたはＦＩフィールドを用いてＦＥＨにＳＮまたはＳＮ／ＦＣフィールドがさらに含まれるか否かを示すことができる。
【０２４０】
ＦＥＨが転送されない場合には暗号化が不可能（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｄｉｓａｂｌｅｄ）であり、ＭＡＣメッセージの分割（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）も発生しないことを意味する。ただし、ＦＥＨは、分割が発生しなくても、暗号化が可能な場合（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｅｎａｂｌｅｄ；すなわち、ＥＣフィールドは‘１’に設定され、１バイトのＦＥＨが転送される場合）、または分割のみ発生した場合（すなわち、ＥＣフィールドは‘０’に設定され、２バイトのＦＥＨが転送される場合）にも転送されることができる。
【０２４１】
図１３は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｈｅａｄｅｒ）のフォーマットの一例を示す図である。
【０２４２】
図１３の（ａ）は、表１９のＦＩフィールドが‘１’に設定された場合のＦＥＨを示す図である。この場合、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、ＬＡＳＴフィールド、タイプフィールド、ＦＩフィールド、ＥＣフィールド、ＳＮフィールド及びＦＣフィールドを含むことができる。
【０２４３】
図１３の（ｂ）は、表１９のＦＩフィールドが‘０’に設定された場合のＦＥＨを示す図である。この場合、ＦＥＨは１バイトの大きさを有し、ＬＡＳＴフィールド、タイプフィールド、ＦＩフィールド及びＥＣフィールドを含むことができる。
【０２４４】
図１４は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットの他の例を示す図である。
【０２４５】
図１４の（ａ）を参照すると、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、ＥＣフィールド、シーケンス番号指示子（ＳＮＩ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールド、ポーリングフィールド、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドを含むことができる。図１４の（ａ）は、ＳＮＩフィールドが‘１’に設定された場合におけるＦＥＨフィールドを示す。図１４の（ｂ）を参照すると、ＦＥＨは、１バイトの大きさを有し、ＥＣフィールド及びＳＮＩフィールドを含むことができる。図１４の（ｂ）は、ＳＮＩフィールドが‘０’に設定された場合におけるＦＥＨを示す。
【０２４６】
下記の表２１は、図１４のＦＥＨフォーマットのさらに他の例を表すものである。
【０２４７】
【表２１】
表２１を参照すると、ＦＥＨには、ＥＣフィールド、シーケンス番号指示子（ＳＮＩ）フィールド、ポーリングフィールド、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドのうち少なくとも一つが含まれることができる。ここで、ＥＣフィールドは、該当のＭＡＣ管理メッセージが選択的に暗号化されたか否かを示し、ＳＮＩフィールドは、ＦＣフィールド及びＳＮフィールドがＦＥＨに含まれているか否かを示す。また、ポーリングフィールドは、ＭＡＣメッセージに対する受信確認が必要であるか否かを示す。
【０２４８】
図１５は、本発明の実施例で使用可能な分割拡張ヘッダー（ＦＥＨ）のフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【０２４９】
下記の表２２は、図１５で使用されるＦＣフィールドの一例を表すものである。
【０２５０】
【表２２】
表２２を参照すると、ＦＣフィールドが２ビットの大きさを有し、‘００’または‘０１’に設定される場合には、ＭＰＤＵに含まれた最初のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最初のバイトであることを示し、ＭＰＤＵの最後のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最後のバイトであることを示す。また、ＦＣフィールドが‘１０’または‘１１’に設定される場合には、ＭＰＤＵに含まれた最初のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最初のバイトでないことを示し、ＭＰＤＵの最後のバイトは、ＭＡＣ ＳＤＵの最後のバイトでないことを示す。ＦＣフィールドの各ビットが使用される場合は、表２１を参照することができる。
【０２５１】
図１５の（ａ）で、ＦＣフィールドは‘０１’、‘１０’または‘１１’に設定された場合を示す。この場合には、ＦＥＨは、２バイトの大きさを有し、Ｌａｓｔフィールド、タイプフィールド、ＦＣフィールド及びＥＣフィールドを含む。図１５の（ｂ）からＦＣフィールドが‘００’に設定されると、ＦＥＨは、１バイトの大きさを有し、Ｌａｓｔフィールド、タイプフィールド、ＦＣフィールド及びＥＣフィールドのみを含むことができる。
【０２５２】
図１６は、図１乃至図１５で説明した本発明の実施例が行なわれうる移動端末及び基地局を示す図である。
【０２５３】
移動端末は、アップリンクでは送信機として動作し、ダウンリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局は、アップリンクでは受信機として動作し、ダウンリンクでは送信機として動作することができる。
【０２５４】
すなわち、移動端末及び基地局は、情報、データ及び／またはメッセージの転送及び受信を制御するためにそれぞれ送信モジュール（Ｔｘ ｍｏｄｕｌｅ）１６４０，１６５０及び受信モジュール（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）１６５０，１６７０を含むことができ、情報、データ及び／またはメッセージを送受信するためのアンテナ１６００，１６１０などを含むことができる。また、移動端末及び基地局はそれぞれ、上述の本発明の実施例を行うためのプロセッサー（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６２０，１６３０とプロセッサーの処理過程を臨時的にまたは持続的に記憶できるメモリー１６８０，１６９０を含むことができる。
【０２５５】
特に、プロセッサー１６２０，１６３０は、本発明の実施例で開示したＭＡＣ管理メッセージの暗号化過程を行うための暗号化モジュール（または、手段）及び／または暗号化されたメッセージを解析するための復号化モジュール（または、手段）などをさらに含むことができる。また、図１６の移動端末及び基地局は、低電力ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールをさらに含むことができる。
【０２５６】
移動端末及び基地局に含まれた転送モジュール及び受信モジュールは、データ転送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）パケットスケジューリング、時分割デュプレックス（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）パケットスケジューリング及び／またはチャネル多重化機能を行うことができる。
【０２５７】
また、移動端末及び基地局に含まれたプロセッサーは、管理メッセージ（制御信号など）の暗号化を制御する暗号化制御機能、ハンドオーバー（ＨａｎｄＯｖｅｒ）機能、認証及び暗号化機能、サービス特性及び電波環境に応じたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム可変制御機能、高速トラフィック実時間制御機能及び／または実時間モデム制御機能などを行うことができる。
【０２５８】
図１６で説明した装置は、図２乃至図１５で説明した方法を具現できる手段である。上記の移動端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて本願発明の実施例を実行することができる。
【０２５９】
移動端末に設けられたプロセッサー１６２０は、管理メッセージの暗号化を制御できる暗号化モジュールを含んでいる。移動端末は、暗号化モジュールを用いて暗号化動作を行うことができる。
【０２６０】
移動端末は、基本性能交渉過程（ＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰメッセージ送受信）などを通じて基地局と保安レベルを交渉することができる。もし、移動端末及び基地局で管理メッセージの選択的な暗号化を支援するとすれば、移動端末のプロセッサーは、図２乃至図１５で説明した制御信号の選択的な暗号化動作を制御することができる。
【０２６１】
選択的暗号化にＡＥＳ−ＣＣＭモードが適用される場合には、暗号化されたＭＡＣ ＰＤＵのＩＣＶ部分は、管理メッセージのペイロードに対する完全性保障（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）のために使用される。すなわち、移動端末及び／または基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ管理メッセージを暗号化し、暗号化された管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加して、ＭＡＣ管理メッセージを選択的に暗号化することができる。
【０２６２】
もし、選択的暗号化にＡＥＳ−ＣＣＭモードが適用されない場合には、ＣＭＡＣタプルがＭＡＣ管理メッセージの最後の属性として含まれる。この場合、ＣＭＡＣは、全体ＭＡＣ管理メッセージの完全性を保護することができる。したがって、移動端末及び／または基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（例えば、ＣＭＡＣ）を生成し、生成されたメッセージ認証コードをＭＡＣ管理メッセージに付加して、ＭＡＣ管理メッセージの完全性を保護することができる。
【０２６３】
また、移動端末の受信モジュール１６６０は、基地局から選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージを受信してプロセッサー１６２０に伝達し、プロセッサー１６２０は、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれた拡張ヘッダーをデコーディングして、当該ＰＤＵに、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれているか否かを確認することができる。もし、当該ＰＤＵに選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれていると、移動端末のプロセッサーは、暗号化及び／または復号化モジュールを用いてＭＡＣ管理メッセージをデコーディングすることができる。
【０２６４】
基地局の受信モジュール１６７０は、アンテナ１６１０から受信した暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをプロセッサー１６３０に伝達することができる。また、基地局の転送モジュールは、選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをアンテナから移動端末に転送することができる。
【０２６５】
基地局のプロセッサーは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれた拡張ヘッダー（図１３参照）及び分割拡張ヘッダーに含まれたＥＣフィールドをデコーディングして、当該ＭＡＣ ＰＤＵに選択的に暗号化されたＭＡＣ管理メッセージが含まれているか否かを確認することができる。基地局のプロセッサーは、暗号化されたＭＡＣ管理メッセージをデコーディングすることで、当該ＭＡＣ管理メッセージが用いられる動作を行うことができる。
【０２６６】
一方、本発明で、移動端末に、個人携帯端末機（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、セルラーフォン、個人通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）フォン、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）フォン、ＭＢＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ハンドヘルドＰＣ（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ ＰＣ）、ノートブックＰＣ、スマート（Ｓｍａｒｔ）フォンまたはマルチモードマルチバンド（ＭＭ−ＭＢ：Ｍｕｌｔｉ Ｍｏｄｅ−Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ）端末機などを用いることができる。
【０２６７】
ここで、スマートフォンとは、移動通信端末機と個人携帯移動端末機の長所を混合した端末機であり、移動通信端末機に個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味することができる。また、マルチモードマルチバンド端末機とは、マルチモデムチップを内蔵して携帯インターネットシステム及び他の移動通信システム（例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）２０００システム、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）システム等）のいずれにおいても作動できる移動端末のことをいう。
【０２６８】
本発明の実施例は様々な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。
【０２６９】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサーなどにより具現することができる。
【０２７０】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。例えば、ソフトウェアコードはメモリーユニット１６８０，１６９０に記憶されてプロセッサー１６２０，１６３０により駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサーの内部または外部に設けられて、既に公知の様々な手段によりプロセッサーとデータを交換することができる。
【０２７１】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で様々な特定の形態に具体化することができる。したがって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり出願後の補正により新しい請求項として含めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２７２】
本発明の実施例は、種々の無線接続システムに適用することができる。種々の無線接続システムの例には、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２及び／またはＩＥＥＥ ８０２．ｘｘ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２）システムなどがある。本発明の実施例は、上記の種々の無線接続システムの他に、それら種々の無線接続システムを応用した技術分野のいずれにも適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的に管理メッセージを暗号化する方法であって、
選択的に暗号化された前記管理メッセージ及び拡張ヘッダー（ＥＨ）を含むプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する段階と、
前記基地局にＭＡＣ ＰＤＵを転送する段階と、
を含み、
前記拡張ヘッダー（ＥＨ）には、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含まれる、管理メッセージ暗号化方法。
【請求項２】
移動局が基地局と保安レベルを交渉する段階と、
交渉された前記保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、
をさらに含む、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項３】
前記保安レベルを交渉する段階は、
前記移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを前記基地局に転送する段階と、
前記基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを受信する段階と、
を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項４】
前記第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請（ＲＮＧ−ＲＥＱ）メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、
前記第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つである、請求項３に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項５】
前記第１保安交渉パラメータは、前記移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、
前記第２保安交渉パラメータは、前記移動局及び前記基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含む、請求項３に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項６】
前記基地局と認可手順を行う段階をさらに含み、
前記選択的に暗号化された管理メッセージ及び前記分割拡張ヘッダーを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵは、前記認可手順が行われた後に転送される、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項７】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージを暗号化する段階と、
暗号化された前記管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項８】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する段階と、
前記管理メッセージにメッセージ認証コードを付加する段階と、を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項９】
前記指示情報は、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含む、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１０】
選択的にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを暗号化する方法であって、
基地局が移動局と保安レベルを交渉する段階と、
交渉された前記保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、
選択的に暗号化された前記管理メッセージ及び拡張ヘッダー（ＥＨ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を前記移動局に転送する段階と、
を含み、
前記拡張ヘッダー（ＥＨ）には前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含まれる、管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１１】
前記保安レベルを交渉する段階は、
前記移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを受信する段階と、
前記基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを前記移動局に転送する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１２】
前記第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請（ＲＮＧ−ＲＥＱ）メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、
前記第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つである、請求項１１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１３】
前記第１保安交渉パラメータは、前記移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、
前記第２保安交渉パラメータは、前記移動局及び前記基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含む、請求項１１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１４】
前記基地局が前記移動局と認可手順を行う段階をさらに含み、
前記選択的に暗号化された管理メッセージは、前記認可手順が行われた後に転送される、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１５】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージを暗号化する段階と、
暗号化された前記管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１６】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する段階と、
前記管理メッセージに前記メッセージ認証コードを付加する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１７】
前記指示情報は、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１８】
選択的に暗号化されたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを送受信する移動端末であって、
選択的に暗号化された第１管理メッセージ及び第１拡張ヘッダーを含む第１ＭＡＣデータを転送する転送モジュールと、
選択的に暗号化された第２管理メッセージ及び第２拡張ヘッダーを含む第２ＭＡＣデータを受信する受信モジュールと、
前記第１管理メッセージを暗号化し、前記第２管理メッセージを復号化するプロセッサーと、
を含み、
前記第１拡張ヘッダー（ＥＨ）及び前記第２拡張ヘッダーには、前記第１管理メッセージ及び前記第２管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報がそれぞれ含まれる、移動端末。
【請求項１９】
前記プロセッサーは、
前記第１管理メッセージを選択的に暗号化する暗号化モジュールと、
前記第２管理メッセージを復号化する復号化モジュールと、を含む、請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２０】
前記プロセッサーは、前記第１管理メッセージをまず暗号化し、暗号化された前記第１管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する、請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２１】
前記プロセッサーは、前記第１管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、前記第１管理メッセージに前記メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加する、請求項１８に記載の移動端末。
【請求項１】
選択的に管理メッセージを暗号化する方法であって、
選択的に暗号化された前記管理メッセージ及び拡張ヘッダー（ＥＨ）を含むプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する段階と、
前記基地局にＭＡＣ ＰＤＵを転送する段階と、
を含み、
前記拡張ヘッダー（ＥＨ）には、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含まれる、管理メッセージ暗号化方法。
【請求項２】
移動局が基地局と保安レベルを交渉する段階と、
交渉された前記保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、
をさらに含む、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項３】
前記保安レベルを交渉する段階は、
前記移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを前記基地局に転送する段階と、
前記基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを受信する段階と、
を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項４】
前記第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請（ＲＮＧ−ＲＥＱ）メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、
前記第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つである、請求項３に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項５】
前記第１保安交渉パラメータは、前記移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、
前記第２保安交渉パラメータは、前記移動局及び前記基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含む、請求項３に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項６】
前記基地局と認可手順を行う段階をさらに含み、
前記選択的に暗号化された管理メッセージ及び前記分割拡張ヘッダーを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵは、前記認可手順が行われた後に転送される、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項７】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージを暗号化する段階と、
暗号化された前記管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項８】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する段階と、
前記管理メッセージにメッセージ認証コードを付加する段階と、を含む、請求項２に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項９】
前記指示情報は、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含む、請求項１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１０】
選択的にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを暗号化する方法であって、
基地局が移動局と保安レベルを交渉する段階と、
交渉された前記保安レベルに基づいて管理メッセージを選択的に暗号化する段階と、
選択的に暗号化された前記管理メッセージ及び拡張ヘッダー（ＥＨ）を含むＭＡＣプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を前記移動局に転送する段階と、
を含み、
前記拡張ヘッダー（ＥＨ）には前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報が含まれる、管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１１】
前記保安レベルを交渉する段階は、
前記移動局で支援する第１保安交渉パラメータを含む第１メッセージを受信する段階と、
前記基地局で支援する第２保安交渉パラメータを含む第２メッセージを前記移動局に転送する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１２】
前記第１メッセージは、加入者端末基本能力交渉要請（ＳＢＣ−ＲＥＱ）メッセージ、レンジング要請（ＲＮＧ−ＲＥＱ）メッセージ及びハンドオーバー要請メッセージのうちの一つであり、
前記第２メッセージは、加入者端末基本能力交渉応答（ＳＢＣ−ＲＳＰ）メッセージ、レンジング応答メッセージ及びハンドオーバー応答メッセージのうちの一つである、請求項１１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１３】
前記第１保安交渉パラメータは、前記移動局で支援可能な第１メッセージ機密性モードフィールドを含み、
前記第２保安交渉パラメータは、前記移動局及び前記基地局で支援可能な第２メッセージ機密性モードフィールドを含む、請求項１１に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１４】
前記基地局が前記移動局と認可手順を行う段階をさらに含み、
前記選択的に暗号化された管理メッセージは、前記認可手順が行われた後に転送される、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１５】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージを暗号化する段階と、
暗号化された前記管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１６】
前記管理メッセージを選択的に暗号化する段階は、
前記管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する段階と、
前記管理メッセージに前記メッセージ認証コードを付加する段階と、を含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１７】
前記指示情報は、前記管理メッセージが暗号化されるか否かを示す暗号化制御（ＥＣ）フィールドを含む、請求項１０に記載の管理メッセージ暗号化方法。
【請求項１８】
選択的に暗号化されたＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）管理メッセージを送受信する移動端末であって、
選択的に暗号化された第１管理メッセージ及び第１拡張ヘッダーを含む第１ＭＡＣデータを転送する転送モジュールと、
選択的に暗号化された第２管理メッセージ及び第２拡張ヘッダーを含む第２ＭＡＣデータを受信する受信モジュールと、
前記第１管理メッセージを暗号化し、前記第２管理メッセージを復号化するプロセッサーと、
を含み、
前記第１拡張ヘッダー（ＥＨ）及び前記第２拡張ヘッダーには、前記第１管理メッセージ及び前記第２管理メッセージが暗号化されるか否かを示す指示情報がそれぞれ含まれる、移動端末。
【請求項１９】
前記プロセッサーは、
前記第１管理メッセージを選択的に暗号化する暗号化モジュールと、
前記第２管理メッセージを復号化する復号化モジュールと、を含む、請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２０】
前記プロセッサーは、前記第１管理メッセージをまず暗号化し、暗号化された前記第１管理メッセージに完全性確認値（ＩＣＶ）を付加する、請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２１】
前記プロセッサーは、前記第１管理メッセージをハッシュしてメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、前記第１管理メッセージに前記メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を付加する、請求項１８に記載の移動端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３（ａ）】
【図１３（ｂ）】
【図１４（ａ）】
【図１４（ｂ）】
【図１５（ａ）】
【図１５（ｂ）】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３（ａ）】
【図１３（ｂ）】
【図１４（ａ）】
【図１４（ｂ）】
【図１５（ａ）】
【図１５（ｂ）】
【図１６】
【公表番号】特表２０１１−５３０２６０（Ｐ２０１１−５３０２６０Ａ）
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２２０１７（Ｐ２０１１−５２２０１７）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００５１４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３０１２７
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００５１４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３０１２７
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
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