非脱着式ＵＩＭを備えるＭＳをＣＡＶＥアルゴリズムを用いて認証する方法及び装置
認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証するための装置は、アンテナと、無線モジュールと、メモリと、液晶表示装置と、キーボードと、バッテリーモジュールと、コアチップと、認証モジュールとを含み、コアチップは、受信する認証メッセージに対する復号化に各々使用されるＣＤＭＡ２０００コアチップとＨＲＰＤコアチップとを含み、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する認証モジュールは、コアチップが送信した認証パラメータと記憶された認証パラメータとを使用してＣＡＶＥアルゴリズムを実現し、実現結果をコアチップに伝達する。本発明は、非脱着式ＵＩＭを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機が欠いている、という問題点を解決し、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークで相互に異なる認証アルゴリズムが使用される、という問題点を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access 2000；以下、ＣＤＭＡ２０００と称する）及び高速のパケットデータ（High Rate Packet Data；以下、ＨＲＰＤと称する）デュアルモード端末機に関する。さらに具体的に、本発明は、非脱着式ユーザ識別モジュール（non Removable User Identity Module；以下、非脱着式ＵＩＭと称する）を備える移動局をセルラー認証及び音声暗号化（Cellular Authentication and Voice Encryption；以下、ＣＡＶＥと称する）アルゴリズムを用いて認証する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークは、世界中から商業的に幅広く利用されている。このような種類のネットワークでは、ＣＡＶＥアルゴリズムに基づくチャレンジハンドシェーク認証プロトコル（Challenge Handshake Authentication Protocol；以下、ＣＨＡＰと称する）を採択して接続端末機の有効性を検証する。上記認証システムは、不法攻撃に対する保護方法が完璧である。
【０００３】
移動局（Mobile Station；以下、ＭＳと称する）の個人キー（Ａ-ｋｅｙ）及びＣＡＶＥアルゴリズムは、ＭＳ及びＣＤＭＡ２０００ネットワークの認証センター（Authentication Centre；以下、ＡｕＣと称する）の各々に保存される。認証過程は、主に、共有秘密データ（Shared Secret Data；以下、ＳＳＤと称する）のアップデート及び認証実行のような２つの手順を含む。ＳＳＤのＡ部分（ＳＳＤ_Ａ）は、接続認証に使用される。
【０００４】
特定の条件に従って、ネットワークは、ランダム数のセグメントを含むメッセージをＭＳ及びＡｕＣの各々へ送信して、ＳＳＤ_Ａデータをアップデートする。ＭＳ及びＡｕＣが上記メッセージを各々受信した後に、含まれたランダム数、Ａ-ｋｅｙ、及びその他パラメータが“ＳＳＤ_Ａ生成手順”にともに入力され、計算を通じてＳＳＤ_Ａが生成される。正確度を確認した後に、既存のＳＳＤ_Ａを新たなＳＳＤ_Ａに置き換え、上記新たなＳＳＤ_Ａは、接続認証用キーとして使用する。端末機で認証を実行する必要がある際に、ネットワークは、ランダム数のセグメントを含む認証要求メッセージをＭＳ及びＡｕＣへ送信する。ＭＳ及びＡｕＣは、上記メッセージを各々受信した後に、ＣＡＶＥアルゴリズムによって上記メッセージに含まれたランダム数、ＳＳＤ_Ａ、及びその他パラメータによって認証結果を計算する。ＭＳは、認証結果をＡｕＣへ送信する。上記認証結果間の差異点を比較することによって、ＭＳが有効であるか否かが認証できる。
【０００５】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークを実現するにあたって、Ａ-ｋｅｙは、２通りのモードで記憶されることができる。一つは、Ａ-ｋｅｙがＭＳに記憶され、該当ＣＡＶＥアルゴリズムもＭＳで実現されるもので、この場合に、ＭＳは、脱着式ＵＩＭ（以下、Ｒ-ＵＩＭと称する）を具備しない。もう一つは、Ａ-ｋｅｙがＲ-ＵＩＭに記憶され、該当ＣＡＶＥアルゴリズムもＲ-ＵＩＭカードで実現されるものであり、この場合に、ＭＳは、Ｒ-ＵＩＭを備えるＭＳと呼ばれる。現在、中国以外の他の国では、大部分のＣＤＭＡ２０００オペレータがＲ-ＵＩＭを備えるＭＳを採択する。
【０００６】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークがアップグレードされたものがＨＲＰＤネックワークであり、上記ＨＲＰＤネットワークは、全世界で幅広く商用化されている。既存のＨＲＰＤネットワークにおいて、端末機は、Ｒ-ＵＩＭを具備しない（ＣＤＭＡ２０００ネットワークのＭＳと類似している。）。３Ｇパートナーシッププロジェクト２（3G Partnership Project 2；以下、３ＧＰＰ２と称する）の該当標準で規定された通り、接続認証がＨＲＰＤネットワークによって採択されると、認証モードもＣＨＡＰ認証でなければならないが、詳細な暗号化アルゴリズムが明確に規定されておらず、特定のオペレータがこれを規定できる。ＨＲＰＤネットワークとＣＤＭＡ２０００ネットワークとは相互に独立的であり、相互間に情報を交換しない。ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークをすべて支援するデュアルモード端末機を通じて加入者がサービスを共有でき、このような範疇の加入者がＨＲＰＤネットワークの主な加入者集団を形成する。具体的な言及がない限り、以下の説明において、デュアルモード端末機は、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機である。
【０００７】
現在、Ｒ-ＵＩＭカードによって遂行される演算は、主に、ＳＳＤ管理及び認証計算などを含む。ＳＳＤは、すべての認証計算及び後続個人キーの生成に使用される。ＳＳＤは、Ｒ-ＵＩＭカード内のＡ-ｋｅｙから誘導される。ネットワークがＳＳＤアップデート命令（ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを含む）を送信すると、ＳＳＤアップデート過程が開始される。図３に示すように、関連加入者が属しているネットワークは、加入者のＳＳＤをアップデートする唯一の個体である。ネットワークが特定の加入者に対してＳＳＤアップデート過程を開始すると、加入者のＭＳは、まず、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを保存した後にランダム数を生成する（ＲＡＮＤＳｅｅｄ）。ＭＳがＲＡＮＤＳｅｅｄパラメータをＲ-ＵＩＭカードへ伝送し、基地局チャレンジ機能を遂行し始める。すると、Ｒ-ＵＩＭカードは、ＲＡＮＤＢＳパラメータを生成する。ＲＡＮＤＢＳとＲＡＮＤＳｅｅｄとの間の関係は、Ｒ-ＵＩＭカードの分配器によって規定される。例えば、Ｒ-ＵＩＭカードで、ＲＡＮＤＢＳは、ＲＡＮＤＳｅｅｄと同等に設定されることができる。ＲＡＮＤＢＳパラメータは、ＲＡＮＤＳｅｅｄに疑似ランダム過程を実行することによって誘導されるか、または、ＲＡＮＤＳｅｅｄに関連無しに個別的に生成されることができる。基地局チャレンジ命令は、Ｒ-ＵＩＭカードがＲＡＮＤＢＳパラメータをＭＳへ、そして、ネットワークへ伝送するようにする。
【０００８】
次いで、ＭＳは、ＳＳＤアップデート過程を実施する。このような過程において、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを使用して新たなＳＳＤ値及びＡＵＴＨＢＳを生成するが、このＡＵＴＨＢＳは、基地局質問の結果を検証するために使用される。
【０００９】
ネットワーク側では、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを使用して新たなＳＳＤ値を生成する。ネットワークは、ＭＳからＲＡＮＤＢＳパラメータを受信した後に、新たなＳＳＤを使用してＡＵＴＨＢＳを計算してＭＳへ送信する。ＭＳは、受信されたＡＵＴＨＢＳをＳＳＤ確認命令のパラメータとみなす。ＭＳは、受信されたＡＵＴＨＢＳを自体的に計算したＡＵＴＨＢＳと比較する。これらが正確に同一であると、ＳＳＤアップデート過程は成功であり、以後の認証計算にＳＳＤが使用される。２つのＡＵＴＨＢＳ値が相異であると、ＭＳは、新たなＳＳＤを廃棄して既存のＳＳＤを保有する。
【００１０】
認証過程は、端末機の有効性を検証する過程である。認証過程の基礎演算が図３に図示されている（ＭＳとＡｕＣとの相互間のメッセージは、無線ネットワークを介して伝送されるが、図３では、便宜上、無線ネットワークを省略した）。
【００１１】
ＡｕＣは、ＣＨＡＰチャレンジメッセージをＭＳへ送信し、上記メッセージは、３２ビット長のランダム数（ＲＡＮＤ）を含んでいる。ＭＳは、ＲＡＮＤ及びＳＳＤ_ＡをＣＡＶＥアルゴリズムの入力値として取って、１８ビット長の認証パラメータ１を計算する。ＭＳは、上記パラメータ１を認証チャレンジ応答メッセージによってＡｕＣへ送信し、ＡｕＣは、上記認証パラメータ１と自体的に計算したパラメータ２とを上記のような方法にて比較する。これらパラメータが正確に同一であると、認証は成功であり、相異であれば、ＭＳは、ネットワークに接続することが拒絶される。
【００１２】
（２）接続認証に関する既存のＨＲＰＤネットワークのメッセージフロー
ＨＲＰＤネットワークの接続認証は、次のようなメッセージフロー（図４に示す）を含む。
【００１３】
接続ネットワーク（ＡＮ）は、ランダム数を含むＣＨＡＰチャレンジメッセージ（“ランダムテキスト”）を接続端末機（ＡＴ）へ送信する（４０１）。
【００１４】
接続端末機は、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、受信されたランダムテキストを使用して認証パラメータ１を計算する。図面において、既存のＨＲＰＤネットワークでＭＤ５が使用されたため、暗号化アルゴリズムＭＤ５を例に挙げた。本発明において、ＣＡＶＥアルゴリズムが暗号化に使用されるが、メッセージフローは、ＭＤ５アルゴリズムを暗号化に使用する場合と同一である（４０２）。
【００１５】
端末機は、ＡＴのネットワーク接続ＩＤ（ＮＡＩ）情報と、ランダムテキストと、認証パラメータ１などを含むＣＨＡＰ応答メッセージをＡＮへ送信する（４０３）。
【００１６】
ＡＮは、ＡＴからＣＨＡＰ応答メッセージを受信した後に、ＲＡＤＩＵＳ接続要求メッセージをＡＮ-ＡＡＡへ送信し、上記メッセージは、ＣＨＡＰ応答メッセージに含まれた３つのパラメータを含む（４０４）。
【００１７】
ＡＮ-ＡＡＡは、ランダムテキスト及びローカルパスワード（ＡＮ-ＡＡＡパスワードとＡＴパスワードとは正確に同一である）を入力値として見なして、ＭＤ５アルゴリズムを使用して認証パラメータ２を計算する（４０５）。
【００１８】
ＡＮ-ＡＡＡは、認証パラメータ１と認証パラメータ２とを比較する（４０６）。
【００１９】
これらパラメータが同一である場合、ＡＮ-ＡＡＡは、認証合格を示すＲＡＤＩＵＳ接続受諾メッセージをＡＮへ送信する（４０７）。
【００２０】
認証パラメータ１と認証パラメータ２とが同一ではない場合、ＡＮ-ＡＡＡは、ＲＡＤＩＵＳ接続拒絶メッセージをＡＮへ送信して端末機の接続を拒絶する（４０８）。
【００２１】
ＲＡＤＩＵＳ接続受諾メッセージを受信した場合に、ＡＮは、認証過程が成功したことを示すＣＨＡＰ成功メッセージを端末機へ送信する（４０９）。
【００２２】
ＲＡＤＩＵＳ接続拒絶メッセージを受信した場合に、ＡＮは、認証過程が失敗したことを示すＣＨＡＰ失敗メッセージをＡＴへ送信する（４１０）。
【００２３】
実際に、音声サービスは、通常、ＣＤＭＡ２０００ネットワークによって提供され、高速データサービスは、ＨＲＰＤネットワークによって提供されることが一般的である。従って、ＣＤＭＡ２０００ネットワークだけでなく、ＨＲＰＤネットワークも支援するデュアルモード端末機は、相当なシェアを占めよう。一般的に、ＣＤＭＡ２０００ネットワークがＨＲＰＤネットワークよりも先に設定されたため、一部のＨＲＰＤネットワーク加入者は、ＣＤＭＡ２０００ネットワークからアップグレードされた加入者である。
【００２４】
しかしながら、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークに使用される接続認証アルゴリズムが相互に異なるために、オペレータは、パスワード及び関連加入者情報を２種類の形態で管理しなければならない。端末機も２類型の認証アルゴリズムを支援して２つのパスワードを記憶しなければならない。これは、オペレータの管理に不便さをもたらすだけではなく、端末機の複雑性をさらに一層増加させる。
【００２５】
従って、ＣＤＭＡ２０００ネットワークが開始されて多くの加入者を保有するにつれて、ＣＤＭＡ２０００ネットワークに利用されるＣＡＶＥアルゴリズムを再利用することによって、ＨＲＰＤネットワークの接続認証を実現する方法こそ、ＨＲＰＤネットワークの構築に関連した課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、非脱着式ＵＩＭカードを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機を提供することにある。上記端末機は、ＣＤＭＡ２０００ネットワークで使用されたＣＡＶＥアルゴリズムを端末機のＨＲＰＤネットワーク接続認証に再使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の見地によると、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク接続認証だけでなく、ＨＲＰＤネットワーク接続認証にも使用することができるＣＡＶＥを接続アルゴリズムとして使用して、非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証する方法が提供され、上記方法は、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、認証モジュールが上記ＣＨＡＰチャレンジメッセージ内の“ランダムテキスト”を使用して認証パラメータ１の（計数）に使用されるランダム数ＲＡＮＤを計算するステップと、上記認証モジュールが上記ランダム数ＲＡＮＤと、既存の部分ＩＭＳＩ_Ｓ１と、ＳＳＤ_Ａとを使用して認証パラメータ１を計算するステップと、コアチップがＣＨＡＰ応答メッセージの結果ドメインによって上記認証パラメータ１を維持するステップとを含む。
【００２８】
本発明の第２の見地によると、認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証するための装置が提供され、上記装置は、アンテナと、無線モジュールと、メモリと、液晶表示装置と、キーボードと、バッテリーモジュールと、コアチップと、認証モジュールとを含み、上記コアチップは、受信している認証メッセージに対する復号化に各々使用されるＣＤＭＡ２０００コアチップとＨＲＰＤコアチップとを含み、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する上記認証モジュールは、上記コアチップが送信した認証パラメータと記憶された認証パラメータとを使用してＣＡＶＥアルゴリズムを実現し、上記実現結果を上記コアチップに伝達する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、単一の認証アルゴリズムを支援できる非脱着式ＵＩＭを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機がまだ利用されていない、という問題点を解決するためになされた。本発明では、ＣＤＭＡ２０００ネットワークとＨＲＰＤネットワークとが相互に異なる認証アルゴリズムを使用する、という問題点を良好に解決できる。本発明は、これら２つのネットワークの接続認証アルゴリズムをＣＡＶＥアルゴリズムとして統合することによって、オペレータがＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークのすべてを有利に運営できるようにすると同時に、端末機の開発コストを節減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の主な目的は、ＣＡＶＥアルゴリズムをＣＤＭＡ２０００ネットワーク接続認証及びＨＲＰＤネットワーク接続認証のすべてに使用し、このとき、ＨＲＰＤネットワーク認証のフローに何らの修正を加える必要がないようにすることによって、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機を実現することにある。一般的に、本発明によると、かなり少ないコストで格段な長所を得ることができる。
【００３１】
本発明は、単一のアルゴリズムを支援できるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機がいままで販売されたことがない、という事実に基づく。オペレータは、運営上の長所及び端末機のコスト節減のために、このような類型の端末機を必要とする。
【００３２】
本発明の主な思想は、単一の認証アルゴリズムで２つのネットワークの接続認証を支援できるデュアルモード端末機を実現するものであって、これは、ＨＲＰＤネットワークのメッセージフローによって運搬されるパラメータを処理し、ＣＤＭＡ２０００ネットワークのＳＳＤアップデート結果を利用することによってなされる。従って、上記問題点をよく解決できる。
【００３３】
デュアルモード端末機が単一のアルゴリズムで２つのネットワークの接続認証をすべて支援できる特性を有するように、非脱着式ＵＩＭを備えるデュアルモード端末機の各部分が次のような基礎機能を実現すべきである。
【００３４】
アンテナ１０１
アンテナは、無線信号を受信して伝送するのに使用される。
【００３５】
無線モジュール１０２
無線モジュールは、ベースバンドディジタル信号とＲＦアナログ信号との間の変換、伝送、及びＲＦアナログ信号の受信などのようなタスクを担当する。
【００３６】
ＣＤＭＡ２０００コアチップ１０３
ＣＤＭＡ２０００コアチップは、ＣＤＭＡ２０００サービスデータの符号化及び復号化、物理チャンネルスペクトルの拡散及び収束、変調及び復調機能を含むメイン処理ユニットである。また、上記デュアルモードチップは、端末機の応用レイヤー内のソフトウェアのための実行プラットホームを提供し、応用ソフトウェアモジュールを保持し、無線インターフェース信号の伝送、受信、及び処理を行って、ページング過程を制御するなどのタスクを実施する。上記チップは、端末機内のすべての関連モジュールを制御して、これらが協力して動作するようにする。
【００３７】
ＨＲＰＤコアチップ１０４
実際に、ＨＲＰＤコアチップは、ＣＤＭＡ２０００コアチップと物理的に同一の個体を共有するが、ＨＲＰＤネットワークのデータ処理及び信号送信機能を遂行する。ＨＲＰＤネットワークと同様に、ソフトウェアモジュールを保持する。
【００３８】
ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する認証モジュール１０５
上記認証モジュールは、ユーザ識別情報と他のネットワークパラメータなどを記憶するために使用される。上記認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムに基づく認証を支援する。実際に、上記認証モジュールは、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤコアチップと同一の個体を物理的に共有できる。
【００３９】
メモリ１０６
端末機内のデータメモリモジュールであって、端末機の通常の運営に必要とされるデータを記憶する。
【００４０】
ＬＣＤ１０７
情報表示ユニットである。
【００４１】
キーボード１０８
情報の入力に使用され、ユーザが端末機と相互に作用するインターフェース機能をＬＣＤとともに完成する。
【００４２】
バッテリーモジュール１０９
すべてのモジュールに電源を供給する。
【００４３】
また、マイクロフォン、ヘッドフォンなどのようなユニットが端末機に必要とされる。
【００４４】
通常の音声呼処理の間に、ユーザは、キーボード１０８とＬＣＤ１０７とから構成された人間-機械インターフェースを介して、ＣＤＭＡ２０００コアチップ１０３又はＨＲＰＤコアチップ１０４へ命令を送信して呼を開始する。コアチップは、ユーザの命令を受信した後に、ＣＡＶＥの支援を受ける認証モジュール１０５及びメモリモジュール１０６の助けで、信号用メッセージを作成してネットワークとの協力を通して呼を成立させて、これをＬＣＤ１０７を介してユーザに通知する。すると、ユーザは、電話通話を開始することができ、ユーザの音声がマイクロフォンを介してコアチップへ送信されて、符号化されて変調された後にネットワークへ送信される。一方、上記コアチップは、受信された無線チャンネルフレームの復調化及び復号化を行ってヘッドフォンへ送信する。この過程の間に、コアチップの周辺装置として、無線モジュール１０２、メモリモジュール１０６、及びバッテリーモジュール１０９がコアチップに必要な支援を提供する。
【００４５】
ＣＡＶＥアルゴリズムに基づく認証過程に関連した主要なモジュールには、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモードチップ１０３及び１０４と、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する認証モジュール１０５とがある。上記コアチップは、受信された認証メッセージを復号化して必要なパラメータを認証モジュール１０５へ送信して処理するようにする。認証モジュール１０５がコアチップから伝送された認証パラメータを受信した後に、記憶されている認証情報を利用してＣＡＶＥアルゴリズムに基づく計算を遂行する。すると、上記計算結果を上記コアチップへ戻らせる。認証モジュール１０５から計算結果を受信した後に、コアチップは、その結果に応じて、該当メッセージを作成してセルラーネットワークへ伝送する。この過程の間に、無線モジュール１０２、メモリ１０６、及びバッテリーモジュール１０９からの支援もコアチップに必要とされる。
【００４６】
ＨＲＰＤネットワーク認証を支援するために、次のような新たな機能をデュアルモード端末機が遂行すべきである。
【００４７】
１．ＣＨＡＰチャレンジメッセージの利用
ランダム数を含んでいるＣＨＡＰチャレンジメッセージ（ランダムテキスト）がＡＮからデュアルモード端末機へ送信される。上記ランダム数は、処理を経てＣＡＶＥアルゴリズムに必要とされるランダム数として使用することができる。上記ランダムテキストは、オクテットで表示される文字列であって、ＣＡＶＥ認証に必要なランダム数よりも長い。上記ランダムテキストは、オクテットグループを２進フォーマットで変換してＣＡＶＥ認証に必要なランダム数を抽出するために使用される。ＣＡＶＥ認証に必要とされるランダム数と関連してデュアルモード端末機とＡＮ-ＡＡＡとの間に一貫性を保持しなければならない。ＣＡＶＥ認証に必要とされるランダム数を生成する演算は、コアチップの内部で実施される。実際に、端末機のアンテナは、ネットワークから信号を受信してこれを無線モジュールへ送信する。無線モジュールは、信号を処理、すなわち、ベースバンドディジタル信号とＲＦアナログ信号との間の変換などを完成した後に、処理された信号をマスター処理チップへ送信する。上記マスター処理チップは、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを識別して処理する。アンテナ部分及び無線モジュールの機能は、該当図面に示されない。
【００４８】
２．認証モジュールの認証計算の遂行
認証モジュールは、ランダム数と、IＭＳI_Ｓ１（ＩＭＳIの一部）と、ＳＳＤ_Ａとを入力パラメータとして使用して認証計算を実施して認証結果パラメータ１を生成する。
【００４９】
３．ＮＡＩ値の記憶
ＮＡＩ値は、ＨＲＰＤネットワーク内で使用されるユーザ名である。この値は、メモリモジュールに予め記憶されていなければならない。
【００５０】
４．ＣＨＡＰ応答メッセージの生成
ＣＨＡＰ応答メッセージは、ＡＮからのＣＨＡＰチャレンジメッセージに対するデュアルモード端末機の応答である。コアチップは、ＮＡＩ（上述した接近法を通して得られる）及び認証パラメータ１（結果ドメインに記録される）を利用してＣＨＡＰ応答メッセージを作成する。１９９６年８月ＰＰＰチャレンジハンドシェーク認証プロトコル（ＣＨＡＰ）のＩＥＴＦ ＲＦＣ１９９４の規格に従ってＣＨＡＰ応答メッセージを他のパラメータで満たす。
【００５１】
５．ＣＨＡＰ応答メッセージの送信
コアチップは、無線モジュール及びアンテナを介してＣＨＡＰ応答メッセージをネットワークへ送信する。アンテナ及び無線モジュール部分の機能は、該当図面に示されない。
【００５２】
図２は、本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワークで遂行する認証の流れを示す図である。以下では、認証ステップを詳細に説明する。
【００５３】
接続ネットワークは、“ランダムテキスト”を含むＣＨＡＰ（チャレンジハンドシェーク認証プロトコル）チャレンジメッセージを接続端末機へ送信する（２０１）。
【００５４】
接続端末機の認証モジュールは、認証過程のためのランダム数ＲＡＮＤとして３２ビットをランダムテキストから抽出してこれをＲ-ＵＩＭカードへ送信する（２０２）。
【００５５】
認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムを通じて、ＳＳＤ_Ａ、ＲＡＮＤ、及び他のパラメータを用いて認証結果パラメータ１を計算し、これを接続端末機へ送信する（２０３）。
【００５６】
接続端末機は、メモリモジュールからＮＡＩを判読する（２０４）。
【００５７】
接続端末機は、ＮＡＩをＣＨＡＰ（チャレンジハンドシェーク認証プロトコル）応答メッセージの該当ドメインに記録し、認証パラメータ１を上記メッセージの結果ドメインに記録した後に、上記ＣＨＡＰ応答メッセージを接続ネットワークへ送信する（２０５）。
【００５８】
認証に成功すると、接続ネットワークは、認証成功メッセージを接続端末機へ送信する（２０６）。
【００５９】
認証に失敗すると、接続ネットワークは、認証失敗メッセージを接続端末機へ送信する（２０７）。
【００６０】
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】接続認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用する非脱着式ＵＩＭを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機のハードウェア構成を示す図である。
【図２】本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワークで遂行する認証のフローを示すフローチャートである。
【図３】ＣＡＶＥ認証過程を示す図である。
【図４】ＨＲＰＤネットワークに対して３ＧＰＰ２が定義した接続認証メッセージフローを示す図である。
【図５】本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワーク内で実現した認証を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１ アンテナ
１０２ 無線モジュール
１０３ ＣＤＭＡ２０００コアチップ
１０４ ＨＲＰＤコアチップ
１０５ ＣＡＶＥアルゴリズムを支援するＵＩＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access 2000；以下、ＣＤＭＡ２０００と称する）及び高速のパケットデータ（High Rate Packet Data；以下、ＨＲＰＤと称する）デュアルモード端末機に関する。さらに具体的に、本発明は、非脱着式ユーザ識別モジュール（non Removable User Identity Module；以下、非脱着式ＵＩＭと称する）を備える移動局をセルラー認証及び音声暗号化（Cellular Authentication and Voice Encryption；以下、ＣＡＶＥと称する）アルゴリズムを用いて認証する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークは、世界中から商業的に幅広く利用されている。このような種類のネットワークでは、ＣＡＶＥアルゴリズムに基づくチャレンジハンドシェーク認証プロトコル（Challenge Handshake Authentication Protocol；以下、ＣＨＡＰと称する）を採択して接続端末機の有効性を検証する。上記認証システムは、不法攻撃に対する保護方法が完璧である。
【０００３】
移動局（Mobile Station；以下、ＭＳと称する）の個人キー（Ａ-ｋｅｙ）及びＣＡＶＥアルゴリズムは、ＭＳ及びＣＤＭＡ２０００ネットワークの認証センター（Authentication Centre；以下、ＡｕＣと称する）の各々に保存される。認証過程は、主に、共有秘密データ（Shared Secret Data；以下、ＳＳＤと称する）のアップデート及び認証実行のような２つの手順を含む。ＳＳＤのＡ部分（ＳＳＤ_Ａ）は、接続認証に使用される。
【０００４】
特定の条件に従って、ネットワークは、ランダム数のセグメントを含むメッセージをＭＳ及びＡｕＣの各々へ送信して、ＳＳＤ_Ａデータをアップデートする。ＭＳ及びＡｕＣが上記メッセージを各々受信した後に、含まれたランダム数、Ａ-ｋｅｙ、及びその他パラメータが“ＳＳＤ_Ａ生成手順”にともに入力され、計算を通じてＳＳＤ_Ａが生成される。正確度を確認した後に、既存のＳＳＤ_Ａを新たなＳＳＤ_Ａに置き換え、上記新たなＳＳＤ_Ａは、接続認証用キーとして使用する。端末機で認証を実行する必要がある際に、ネットワークは、ランダム数のセグメントを含む認証要求メッセージをＭＳ及びＡｕＣへ送信する。ＭＳ及びＡｕＣは、上記メッセージを各々受信した後に、ＣＡＶＥアルゴリズムによって上記メッセージに含まれたランダム数、ＳＳＤ_Ａ、及びその他パラメータによって認証結果を計算する。ＭＳは、認証結果をＡｕＣへ送信する。上記認証結果間の差異点を比較することによって、ＭＳが有効であるか否かが認証できる。
【０００５】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークを実現するにあたって、Ａ-ｋｅｙは、２通りのモードで記憶されることができる。一つは、Ａ-ｋｅｙがＭＳに記憶され、該当ＣＡＶＥアルゴリズムもＭＳで実現されるもので、この場合に、ＭＳは、脱着式ＵＩＭ（以下、Ｒ-ＵＩＭと称する）を具備しない。もう一つは、Ａ-ｋｅｙがＲ-ＵＩＭに記憶され、該当ＣＡＶＥアルゴリズムもＲ-ＵＩＭカードで実現されるものであり、この場合に、ＭＳは、Ｒ-ＵＩＭを備えるＭＳと呼ばれる。現在、中国以外の他の国では、大部分のＣＤＭＡ２０００オペレータがＲ-ＵＩＭを備えるＭＳを採択する。
【０００６】
ＣＤＭＡ２０００ネットワークがアップグレードされたものがＨＲＰＤネックワークであり、上記ＨＲＰＤネットワークは、全世界で幅広く商用化されている。既存のＨＲＰＤネットワークにおいて、端末機は、Ｒ-ＵＩＭを具備しない（ＣＤＭＡ２０００ネットワークのＭＳと類似している。）。３Ｇパートナーシッププロジェクト２（3G Partnership Project 2；以下、３ＧＰＰ２と称する）の該当標準で規定された通り、接続認証がＨＲＰＤネットワークによって採択されると、認証モードもＣＨＡＰ認証でなければならないが、詳細な暗号化アルゴリズムが明確に規定されておらず、特定のオペレータがこれを規定できる。ＨＲＰＤネットワークとＣＤＭＡ２０００ネットワークとは相互に独立的であり、相互間に情報を交換しない。ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークをすべて支援するデュアルモード端末機を通じて加入者がサービスを共有でき、このような範疇の加入者がＨＲＰＤネットワークの主な加入者集団を形成する。具体的な言及がない限り、以下の説明において、デュアルモード端末機は、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機である。
【０００７】
現在、Ｒ-ＵＩＭカードによって遂行される演算は、主に、ＳＳＤ管理及び認証計算などを含む。ＳＳＤは、すべての認証計算及び後続個人キーの生成に使用される。ＳＳＤは、Ｒ-ＵＩＭカード内のＡ-ｋｅｙから誘導される。ネットワークがＳＳＤアップデート命令（ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを含む）を送信すると、ＳＳＤアップデート過程が開始される。図３に示すように、関連加入者が属しているネットワークは、加入者のＳＳＤをアップデートする唯一の個体である。ネットワークが特定の加入者に対してＳＳＤアップデート過程を開始すると、加入者のＭＳは、まず、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを保存した後にランダム数を生成する（ＲＡＮＤＳｅｅｄ）。ＭＳがＲＡＮＤＳｅｅｄパラメータをＲ-ＵＩＭカードへ伝送し、基地局チャレンジ機能を遂行し始める。すると、Ｒ-ＵＩＭカードは、ＲＡＮＤＢＳパラメータを生成する。ＲＡＮＤＢＳとＲＡＮＤＳｅｅｄとの間の関係は、Ｒ-ＵＩＭカードの分配器によって規定される。例えば、Ｒ-ＵＩＭカードで、ＲＡＮＤＢＳは、ＲＡＮＤＳｅｅｄと同等に設定されることができる。ＲＡＮＤＢＳパラメータは、ＲＡＮＤＳｅｅｄに疑似ランダム過程を実行することによって誘導されるか、または、ＲＡＮＤＳｅｅｄに関連無しに個別的に生成されることができる。基地局チャレンジ命令は、Ｒ-ＵＩＭカードがＲＡＮＤＢＳパラメータをＭＳへ、そして、ネットワークへ伝送するようにする。
【０００８】
次いで、ＭＳは、ＳＳＤアップデート過程を実施する。このような過程において、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを使用して新たなＳＳＤ値及びＡＵＴＨＢＳを生成するが、このＡＵＴＨＢＳは、基地局質問の結果を検証するために使用される。
【０００９】
ネットワーク側では、ＲＡＮＤＳＳＤパラメータを使用して新たなＳＳＤ値を生成する。ネットワークは、ＭＳからＲＡＮＤＢＳパラメータを受信した後に、新たなＳＳＤを使用してＡＵＴＨＢＳを計算してＭＳへ送信する。ＭＳは、受信されたＡＵＴＨＢＳをＳＳＤ確認命令のパラメータとみなす。ＭＳは、受信されたＡＵＴＨＢＳを自体的に計算したＡＵＴＨＢＳと比較する。これらが正確に同一であると、ＳＳＤアップデート過程は成功であり、以後の認証計算にＳＳＤが使用される。２つのＡＵＴＨＢＳ値が相異であると、ＭＳは、新たなＳＳＤを廃棄して既存のＳＳＤを保有する。
【００１０】
認証過程は、端末機の有効性を検証する過程である。認証過程の基礎演算が図３に図示されている（ＭＳとＡｕＣとの相互間のメッセージは、無線ネットワークを介して伝送されるが、図３では、便宜上、無線ネットワークを省略した）。
【００１１】
ＡｕＣは、ＣＨＡＰチャレンジメッセージをＭＳへ送信し、上記メッセージは、３２ビット長のランダム数（ＲＡＮＤ）を含んでいる。ＭＳは、ＲＡＮＤ及びＳＳＤ_ＡをＣＡＶＥアルゴリズムの入力値として取って、１８ビット長の認証パラメータ１を計算する。ＭＳは、上記パラメータ１を認証チャレンジ応答メッセージによってＡｕＣへ送信し、ＡｕＣは、上記認証パラメータ１と自体的に計算したパラメータ２とを上記のような方法にて比較する。これらパラメータが正確に同一であると、認証は成功であり、相異であれば、ＭＳは、ネットワークに接続することが拒絶される。
【００１２】
（２）接続認証に関する既存のＨＲＰＤネットワークのメッセージフロー
ＨＲＰＤネットワークの接続認証は、次のようなメッセージフロー（図４に示す）を含む。
【００１３】
接続ネットワーク（ＡＮ）は、ランダム数を含むＣＨＡＰチャレンジメッセージ（“ランダムテキスト”）を接続端末機（ＡＴ）へ送信する（４０１）。
【００１４】
接続端末機は、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、受信されたランダムテキストを使用して認証パラメータ１を計算する。図面において、既存のＨＲＰＤネットワークでＭＤ５が使用されたため、暗号化アルゴリズムＭＤ５を例に挙げた。本発明において、ＣＡＶＥアルゴリズムが暗号化に使用されるが、メッセージフローは、ＭＤ５アルゴリズムを暗号化に使用する場合と同一である（４０２）。
【００１５】
端末機は、ＡＴのネットワーク接続ＩＤ（ＮＡＩ）情報と、ランダムテキストと、認証パラメータ１などを含むＣＨＡＰ応答メッセージをＡＮへ送信する（４０３）。
【００１６】
ＡＮは、ＡＴからＣＨＡＰ応答メッセージを受信した後に、ＲＡＤＩＵＳ接続要求メッセージをＡＮ-ＡＡＡへ送信し、上記メッセージは、ＣＨＡＰ応答メッセージに含まれた３つのパラメータを含む（４０４）。
【００１７】
ＡＮ-ＡＡＡは、ランダムテキスト及びローカルパスワード（ＡＮ-ＡＡＡパスワードとＡＴパスワードとは正確に同一である）を入力値として見なして、ＭＤ５アルゴリズムを使用して認証パラメータ２を計算する（４０５）。
【００１８】
ＡＮ-ＡＡＡは、認証パラメータ１と認証パラメータ２とを比較する（４０６）。
【００１９】
これらパラメータが同一である場合、ＡＮ-ＡＡＡは、認証合格を示すＲＡＤＩＵＳ接続受諾メッセージをＡＮへ送信する（４０７）。
【００２０】
認証パラメータ１と認証パラメータ２とが同一ではない場合、ＡＮ-ＡＡＡは、ＲＡＤＩＵＳ接続拒絶メッセージをＡＮへ送信して端末機の接続を拒絶する（４０８）。
【００２１】
ＲＡＤＩＵＳ接続受諾メッセージを受信した場合に、ＡＮは、認証過程が成功したことを示すＣＨＡＰ成功メッセージを端末機へ送信する（４０９）。
【００２２】
ＲＡＤＩＵＳ接続拒絶メッセージを受信した場合に、ＡＮは、認証過程が失敗したことを示すＣＨＡＰ失敗メッセージをＡＴへ送信する（４１０）。
【００２３】
実際に、音声サービスは、通常、ＣＤＭＡ２０００ネットワークによって提供され、高速データサービスは、ＨＲＰＤネットワークによって提供されることが一般的である。従って、ＣＤＭＡ２０００ネットワークだけでなく、ＨＲＰＤネットワークも支援するデュアルモード端末機は、相当なシェアを占めよう。一般的に、ＣＤＭＡ２０００ネットワークがＨＲＰＤネットワークよりも先に設定されたため、一部のＨＲＰＤネットワーク加入者は、ＣＤＭＡ２０００ネットワークからアップグレードされた加入者である。
【００２４】
しかしながら、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークに使用される接続認証アルゴリズムが相互に異なるために、オペレータは、パスワード及び関連加入者情報を２種類の形態で管理しなければならない。端末機も２類型の認証アルゴリズムを支援して２つのパスワードを記憶しなければならない。これは、オペレータの管理に不便さをもたらすだけではなく、端末機の複雑性をさらに一層増加させる。
【００２５】
従って、ＣＤＭＡ２０００ネットワークが開始されて多くの加入者を保有するにつれて、ＣＤＭＡ２０００ネットワークに利用されるＣＡＶＥアルゴリズムを再利用することによって、ＨＲＰＤネットワークの接続認証を実現する方法こそ、ＨＲＰＤネットワークの構築に関連した課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、非脱着式ＵＩＭカードを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機を提供することにある。上記端末機は、ＣＤＭＡ２０００ネットワークで使用されたＣＡＶＥアルゴリズムを端末機のＨＲＰＤネットワーク接続認証に再使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の見地によると、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク接続認証だけでなく、ＨＲＰＤネットワーク接続認証にも使用することができるＣＡＶＥを接続アルゴリズムとして使用して、非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証する方法が提供され、上記方法は、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、認証モジュールが上記ＣＨＡＰチャレンジメッセージ内の“ランダムテキスト”を使用して認証パラメータ１の（計数）に使用されるランダム数ＲＡＮＤを計算するステップと、上記認証モジュールが上記ランダム数ＲＡＮＤと、既存の部分ＩＭＳＩ_Ｓ１と、ＳＳＤ_Ａとを使用して認証パラメータ１を計算するステップと、コアチップがＣＨＡＰ応答メッセージの結果ドメインによって上記認証パラメータ１を維持するステップとを含む。
【００２８】
本発明の第２の見地によると、認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証するための装置が提供され、上記装置は、アンテナと、無線モジュールと、メモリと、液晶表示装置と、キーボードと、バッテリーモジュールと、コアチップと、認証モジュールとを含み、上記コアチップは、受信している認証メッセージに対する復号化に各々使用されるＣＤＭＡ２０００コアチップとＨＲＰＤコアチップとを含み、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する上記認証モジュールは、上記コアチップが送信した認証パラメータと記憶された認証パラメータとを使用してＣＡＶＥアルゴリズムを実現し、上記実現結果を上記コアチップに伝達する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、単一の認証アルゴリズムを支援できる非脱着式ＵＩＭを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機がまだ利用されていない、という問題点を解決するためになされた。本発明では、ＣＤＭＡ２０００ネットワークとＨＲＰＤネットワークとが相互に異なる認証アルゴリズムを使用する、という問題点を良好に解決できる。本発明は、これら２つのネットワークの接続認証アルゴリズムをＣＡＶＥアルゴリズムとして統合することによって、オペレータがＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークのすべてを有利に運営できるようにすると同時に、端末機の開発コストを節減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の主な目的は、ＣＡＶＥアルゴリズムをＣＤＭＡ２０００ネットワーク接続認証及びＨＲＰＤネットワーク接続認証のすべてに使用し、このとき、ＨＲＰＤネットワーク認証のフローに何らの修正を加える必要がないようにすることによって、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機を実現することにある。一般的に、本発明によると、かなり少ないコストで格段な長所を得ることができる。
【００３１】
本発明は、単一のアルゴリズムを支援できるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機がいままで販売されたことがない、という事実に基づく。オペレータは、運営上の長所及び端末機のコスト節減のために、このような類型の端末機を必要とする。
【００３２】
本発明の主な思想は、単一の認証アルゴリズムで２つのネットワークの接続認証を支援できるデュアルモード端末機を実現するものであって、これは、ＨＲＰＤネットワークのメッセージフローによって運搬されるパラメータを処理し、ＣＤＭＡ２０００ネットワークのＳＳＤアップデート結果を利用することによってなされる。従って、上記問題点をよく解決できる。
【００３３】
デュアルモード端末機が単一のアルゴリズムで２つのネットワークの接続認証をすべて支援できる特性を有するように、非脱着式ＵＩＭを備えるデュアルモード端末機の各部分が次のような基礎機能を実現すべきである。
【００３４】
アンテナ１０１
アンテナは、無線信号を受信して伝送するのに使用される。
【００３５】
無線モジュール１０２
無線モジュールは、ベースバンドディジタル信号とＲＦアナログ信号との間の変換、伝送、及びＲＦアナログ信号の受信などのようなタスクを担当する。
【００３６】
ＣＤＭＡ２０００コアチップ１０３
ＣＤＭＡ２０００コアチップは、ＣＤＭＡ２０００サービスデータの符号化及び復号化、物理チャンネルスペクトルの拡散及び収束、変調及び復調機能を含むメイン処理ユニットである。また、上記デュアルモードチップは、端末機の応用レイヤー内のソフトウェアのための実行プラットホームを提供し、応用ソフトウェアモジュールを保持し、無線インターフェース信号の伝送、受信、及び処理を行って、ページング過程を制御するなどのタスクを実施する。上記チップは、端末機内のすべての関連モジュールを制御して、これらが協力して動作するようにする。
【００３７】
ＨＲＰＤコアチップ１０４
実際に、ＨＲＰＤコアチップは、ＣＤＭＡ２０００コアチップと物理的に同一の個体を共有するが、ＨＲＰＤネットワークのデータ処理及び信号送信機能を遂行する。ＨＲＰＤネットワークと同様に、ソフトウェアモジュールを保持する。
【００３８】
ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する認証モジュール１０５
上記認証モジュールは、ユーザ識別情報と他のネットワークパラメータなどを記憶するために使用される。上記認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムに基づく認証を支援する。実際に、上記認証モジュールは、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤコアチップと同一の個体を物理的に共有できる。
【００３９】
メモリ１０６
端末機内のデータメモリモジュールであって、端末機の通常の運営に必要とされるデータを記憶する。
【００４０】
ＬＣＤ１０７
情報表示ユニットである。
【００４１】
キーボード１０８
情報の入力に使用され、ユーザが端末機と相互に作用するインターフェース機能をＬＣＤとともに完成する。
【００４２】
バッテリーモジュール１０９
すべてのモジュールに電源を供給する。
【００４３】
また、マイクロフォン、ヘッドフォンなどのようなユニットが端末機に必要とされる。
【００４４】
通常の音声呼処理の間に、ユーザは、キーボード１０８とＬＣＤ１０７とから構成された人間-機械インターフェースを介して、ＣＤＭＡ２０００コアチップ１０３又はＨＲＰＤコアチップ１０４へ命令を送信して呼を開始する。コアチップは、ユーザの命令を受信した後に、ＣＡＶＥの支援を受ける認証モジュール１０５及びメモリモジュール１０６の助けで、信号用メッセージを作成してネットワークとの協力を通して呼を成立させて、これをＬＣＤ１０７を介してユーザに通知する。すると、ユーザは、電話通話を開始することができ、ユーザの音声がマイクロフォンを介してコアチップへ送信されて、符号化されて変調された後にネットワークへ送信される。一方、上記コアチップは、受信された無線チャンネルフレームの復調化及び復号化を行ってヘッドフォンへ送信する。この過程の間に、コアチップの周辺装置として、無線モジュール１０２、メモリモジュール１０６、及びバッテリーモジュール１０９がコアチップに必要な支援を提供する。
【００４５】
ＣＡＶＥアルゴリズムに基づく認証過程に関連した主要なモジュールには、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモードチップ１０３及び１０４と、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する認証モジュール１０５とがある。上記コアチップは、受信された認証メッセージを復号化して必要なパラメータを認証モジュール１０５へ送信して処理するようにする。認証モジュール１０５がコアチップから伝送された認証パラメータを受信した後に、記憶されている認証情報を利用してＣＡＶＥアルゴリズムに基づく計算を遂行する。すると、上記計算結果を上記コアチップへ戻らせる。認証モジュール１０５から計算結果を受信した後に、コアチップは、その結果に応じて、該当メッセージを作成してセルラーネットワークへ伝送する。この過程の間に、無線モジュール１０２、メモリ１０６、及びバッテリーモジュール１０９からの支援もコアチップに必要とされる。
【００４６】
ＨＲＰＤネットワーク認証を支援するために、次のような新たな機能をデュアルモード端末機が遂行すべきである。
【００４７】
１．ＣＨＡＰチャレンジメッセージの利用
ランダム数を含んでいるＣＨＡＰチャレンジメッセージ（ランダムテキスト）がＡＮからデュアルモード端末機へ送信される。上記ランダム数は、処理を経てＣＡＶＥアルゴリズムに必要とされるランダム数として使用することができる。上記ランダムテキストは、オクテットで表示される文字列であって、ＣＡＶＥ認証に必要なランダム数よりも長い。上記ランダムテキストは、オクテットグループを２進フォーマットで変換してＣＡＶＥ認証に必要なランダム数を抽出するために使用される。ＣＡＶＥ認証に必要とされるランダム数と関連してデュアルモード端末機とＡＮ-ＡＡＡとの間に一貫性を保持しなければならない。ＣＡＶＥ認証に必要とされるランダム数を生成する演算は、コアチップの内部で実施される。実際に、端末機のアンテナは、ネットワークから信号を受信してこれを無線モジュールへ送信する。無線モジュールは、信号を処理、すなわち、ベースバンドディジタル信号とＲＦアナログ信号との間の変換などを完成した後に、処理された信号をマスター処理チップへ送信する。上記マスター処理チップは、ＣＨＡＰチャレンジメッセージを識別して処理する。アンテナ部分及び無線モジュールの機能は、該当図面に示されない。
【００４８】
２．認証モジュールの認証計算の遂行
認証モジュールは、ランダム数と、IＭＳI_Ｓ１（ＩＭＳIの一部）と、ＳＳＤ_Ａとを入力パラメータとして使用して認証計算を実施して認証結果パラメータ１を生成する。
【００４９】
３．ＮＡＩ値の記憶
ＮＡＩ値は、ＨＲＰＤネットワーク内で使用されるユーザ名である。この値は、メモリモジュールに予め記憶されていなければならない。
【００５０】
４．ＣＨＡＰ応答メッセージの生成
ＣＨＡＰ応答メッセージは、ＡＮからのＣＨＡＰチャレンジメッセージに対するデュアルモード端末機の応答である。コアチップは、ＮＡＩ（上述した接近法を通して得られる）及び認証パラメータ１（結果ドメインに記録される）を利用してＣＨＡＰ応答メッセージを作成する。１９９６年８月ＰＰＰチャレンジハンドシェーク認証プロトコル（ＣＨＡＰ）のＩＥＴＦ ＲＦＣ１９９４の規格に従ってＣＨＡＰ応答メッセージを他のパラメータで満たす。
【００５１】
５．ＣＨＡＰ応答メッセージの送信
コアチップは、無線モジュール及びアンテナを介してＣＨＡＰ応答メッセージをネットワークへ送信する。アンテナ及び無線モジュール部分の機能は、該当図面に示されない。
【００５２】
図２は、本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワークで遂行する認証の流れを示す図である。以下では、認証ステップを詳細に説明する。
【００５３】
接続ネットワークは、“ランダムテキスト”を含むＣＨＡＰ（チャレンジハンドシェーク認証プロトコル）チャレンジメッセージを接続端末機へ送信する（２０１）。
【００５４】
接続端末機の認証モジュールは、認証過程のためのランダム数ＲＡＮＤとして３２ビットをランダムテキストから抽出してこれをＲ-ＵＩＭカードへ送信する（２０２）。
【００５５】
認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムを通じて、ＳＳＤ_Ａ、ＲＡＮＤ、及び他のパラメータを用いて認証結果パラメータ１を計算し、これを接続端末機へ送信する（２０３）。
【００５６】
接続端末機は、メモリモジュールからＮＡＩを判読する（２０４）。
【００５７】
接続端末機は、ＮＡＩをＣＨＡＰ（チャレンジハンドシェーク認証プロトコル）応答メッセージの該当ドメインに記録し、認証パラメータ１を上記メッセージの結果ドメインに記録した後に、上記ＣＨＡＰ応答メッセージを接続ネットワークへ送信する（２０５）。
【００５８】
認証に成功すると、接続ネットワークは、認証成功メッセージを接続端末機へ送信する（２０６）。
【００５９】
認証に失敗すると、接続ネットワークは、認証失敗メッセージを接続端末機へ送信する（２０７）。
【００６０】
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】接続認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用する非脱着式ＵＩＭを備えるＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモード端末機のハードウェア構成を示す図である。
【図２】本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワークで遂行する認証のフローを示すフローチャートである。
【図３】ＣＡＶＥ認証過程を示す図である。
【図４】ＨＲＰＤネットワークに対して３ＧＰＰ２が定義した接続認証メッセージフローを示す図である。
【図５】本発明によるデュアルモード端末機がＨＲＰＤネットワーク内で実現した認証を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１ アンテナ
１０２ 無線モジュール
１０３ ＣＤＭＡ２０００コアチップ
１０４ ＨＲＰＤコアチップ
１０５ ＣＡＶＥアルゴリズムを支援するＵＩＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証する方法であって、
ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、認証モジュールが前記ＣＨＡＰチャレンジメッセージ内の“ランダムテキスト”を使用して認証パラメータ１の計数に使用されるランダム数ＲＡＮＤを算出するステップと、
前記認証モジュールが前記ランダム数ＲＡＮＤと、既存の部分IＭＳI_Ｓ１と、ＳＳＤ_Ａとを使用して認証パラメータ１を算出するステップと、
コアチップがＣＨＡＰ応答メッセージの結果ドメインによって前記認証パラメータ１を維持するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記認証モジュール内のＣＡＶＥアルゴリズムで使用されるべき前記パラメータは、ＣＤＭＡ２０００ネットワークから伝達されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コアチップは、メモリモジュールからＮＡＩを判読して、前記ＮＡＩ及び前記認証パラメータ１を用いて前記ＣＨＡＰ応答メッセージを作成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証するための装置であって、
アンテナと、無線モジュールと、メモリと、液晶表示装置と、キーボードと、バッテリーモジュールと、コアチップと、認証モジュールとを含んでおり、
前記コアチップは、受信する認証メッセージに対する復号化に各々使用されるＣＤＭＡ２０００コアチップとＨＲＰＤコアチップとを含んでおり、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する前記認証モジュールは、前記コアチップが送信した認証パラメータと記憶された認証パラメータとを用いてＣＡＶＥアルゴリズムを実現し、前記実現結果を前記コアチップへ伝達することを特徴とする装置。
【請求項５】
ハードウェア構成の前記コアチップは、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモードチップであることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援でき、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークのすべての接続認証にＣＡＶＥアルゴリズムを使用することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記認証モジュール及び端末機の他の部分は、物理的に分離されることができないことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記無線モジュールは、ベースバンドディジタル信号と無線周波数アナログ信号との間の変換、伝送、及び前記無線周波数アナログ信号の受信に使用されることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記ＣＤＭＡ２０００コアチップは、ＣＤＭＡ２０００サービスデータの符号化及び復号化と、物理チャンネルスペクトルの分散及び収束と、変調及び復調と、シグナリング信号の送信と、シグナリング信号の受信と、シグナリング信号の処理と、呼処理制御との機能を遂行することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項１０】
前記ＨＲＰＤコアチップは、ＨＲＰＤネットワークのデータ及び信号処理機能を遂行し、前記ＨＲＰＤコアチップが維持するソフトウェアモジュールは、前記ＨＲＰＤネットワークに対応することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項１】
接続アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証する方法であって、
ＣＨＡＰチャレンジメッセージを受信した後に、認証モジュールが前記ＣＨＡＰチャレンジメッセージ内の“ランダムテキスト”を使用して認証パラメータ１の計数に使用されるランダム数ＲＡＮＤを算出するステップと、
前記認証モジュールが前記ランダム数ＲＡＮＤと、既存の部分IＭＳI_Ｓ１と、ＳＳＤ_Ａとを使用して認証パラメータ１を算出するステップと、
コアチップがＣＨＡＰ応答メッセージの結果ドメインによって前記認証パラメータ１を維持するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記認証モジュール内のＣＡＶＥアルゴリズムで使用されるべき前記パラメータは、ＣＤＭＡ２０００ネットワークから伝達されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コアチップは、メモリモジュールからＮＡＩを判読して、前記ＮＡＩ及び前記認証パラメータ１を用いて前記ＣＨＡＰ応答メッセージを作成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
認証アルゴリズムとしてＣＡＶＥを使用して非脱着式ＵＩＭを備える移動局を認証するための装置であって、
アンテナと、無線モジュールと、メモリと、液晶表示装置と、キーボードと、バッテリーモジュールと、コアチップと、認証モジュールとを含んでおり、
前記コアチップは、受信する認証メッセージに対する復号化に各々使用されるＣＤＭＡ２０００コアチップとＨＲＰＤコアチップとを含んでおり、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援する前記認証モジュールは、前記コアチップが送信した認証パラメータと記憶された認証パラメータとを用いてＣＡＶＥアルゴリズムを実現し、前記実現結果を前記コアチップへ伝達することを特徴とする装置。
【請求項５】
ハードウェア構成の前記コアチップは、ＣＤＭＡ２０００／ＨＲＰＤデュアルモードチップであることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記認証モジュールは、ＣＡＶＥアルゴリズムを支援でき、ＣＤＭＡ２０００ネットワーク及びＨＲＰＤネットワークのすべての接続認証にＣＡＶＥアルゴリズムを使用することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記認証モジュール及び端末機の他の部分は、物理的に分離されることができないことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記無線モジュールは、ベースバンドディジタル信号と無線周波数アナログ信号との間の変換、伝送、及び前記無線周波数アナログ信号の受信に使用されることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項９】
前記ＣＤＭＡ２０００コアチップは、ＣＤＭＡ２０００サービスデータの符号化及び復号化と、物理チャンネルスペクトルの分散及び収束と、変調及び復調と、シグナリング信号の送信と、シグナリング信号の受信と、シグナリング信号の処理と、呼処理制御との機能を遂行することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項１０】
前記ＨＲＰＤコアチップは、ＨＲＰＤネットワークのデータ及び信号処理機能を遂行し、前記ＨＲＰＤコアチップが維持するソフトウェアモジュールは、前記ＨＲＰＤネットワークに対応することを特徴とする請求項４記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００８−５０９６３１（Ｐ２００８−５０９６３１Ａ）
【公表日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２５５５６（Ｐ２００７−５２５５５６）
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００３１２７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３３５４８
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【出願人】（５０５０５７８５３）ベイジン・サムスン・テレコム・アール・アンド・ディー・センター (16)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２１日（２００５．９．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００３１２７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３３５４８
【国際公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【出願人】（５０５０５７８５３）ベイジン・サムスン・テレコム・アール・アンド・ディー・センター (16)
【Ｆターム（参考）】
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