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▶ ギーゼッケプラスデフリエント モバイル セキュリティ ジャーマニー ゲーエムベーハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-10
(54)【発明の名称】セキュアエレメントにおける方法
(51)【国際特許分類】
H04L 9/10 20060101AFI20240903BHJP
【ＦＩ】
H04L9/10 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024508465
(86)(22)【出願日】2022-08-19
(85)【翻訳文提出日】2024-03-27
(86)【国際出願番号】 EP2022025382
(87)【国際公開番号】W WO2023025411
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】102021004318.9
(32)【優先日】2021-08-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】102022002276.1
(32)【優先日】2022-06-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523479709
【氏名又は名称】ギーゼッケプラスデフリエント モバイル セキュリティ ジャーマニー ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ディルンベルガー，ヴォルフガング
(57)【要約】
本発明は、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＦＹコマンド、に対する応答を生成及び送信するために少なくとも１つの対称鍵及び／又は１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成するセキュアエレメントＳＥ内の方法に関し、方法は、ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成し、且つ、少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを不揮発性メモリ内において保存する第１ステップ、及び／又は、ＳＥ内において、ＳＥ内の第１のＳＥ固有の暗号鍵ペアの保存されている秘密鍵部分及びネットワーク鍵ペアの公開鍵部分を使用して少なくとも１つの対称鍵を生成し、且つ、対称鍵を不揮発性メモリ内において保存する第２ステップ、という方法ステップを有し、第１ステップ及び／又は第２ステップは、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリを受け取る前に既に実行されており、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの第１ステップにおいて生成された公開鍵部分及び第２ステップにおいて生成された対称鍵は、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために使用されており、第２ステップの開始は、第１ステップの実行後に時間的に切り離された方式によって実行されている。これに加えて、本発明は、ＳＥ、コンピュータプログラムプロダクト、及びＳＥ及びネットワークを有するシステムにも関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信する（３００）ために少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成するセキュアエレメントＳＥ内の方法であって、前記ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成し、且つ、前記少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を不揮発性メモリ（１７）内において保存する第１ステップ（１０１）、及び／又は
前記ＳＥ内において、前記ＳＥ内の前記第１のＳＥに固有の暗号鍵ペアの前記保存されている秘密鍵部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）及びネットワーク鍵ペアの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）を使用して前記少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成し、且つ、前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を前記不揮発性メモリ（１７）内において保存する第２ステップ（１０２）、
という方法ステップを有し、
前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）は、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリの受取り（Ｔ１）の前に既に実行されており、
前記第２ステップ（１０２）において生成された前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）は、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答を生成及び送信する（３００）ために使用されており、
前記第２ステップ（１０２）の前記実行の開始は、前記第１ステップ（１０１）の実行の後に時間的に切り離された方式で発生しており、且つ、
使用されるＥＥＣアルゴリズムは、前記第１ステップ（１０１）を実行するために特定されており、及び／又は、
ネットワーク鍵ペアの現時点の公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）は、前記第２ステップ（１０２）を実行するために特定されている、方法。
【請求項2】
前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）の前記実行は、少なくとも１つの更なるタスクが前記ＳＥ上において実行されている場合に少なくとも一時的に休止及び／又は途中停止され得る請求項１に記載の方法。
【請求項3】
優先順位付け（２２０）に応じて、少なくとも１つの更なるタスクを実行するために、前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）が実行されるのか及び／又は休止されるのか及び／又は途中停止されるのかが判定されており、前記ＳＥ上の前記少なくとも１つの更なるタスクとの比較における前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）の前記優先順位付け（２２０）は、好ましくは、前記不揮発性メモリ（１７）内において既に保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）の数及び／又は前記不揮発性メモリ（１７）内において既に保存されている対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）の数に依存している請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信する（３００）ためのセキュアエレメントＳＥ内の方法であって、前記ＳＥ内において、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリを受け取る方法ステップ（Ｔ１）、
前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が有効であるのかどうかをチェックする方法ステップ（１０４）、及び／又は、
ネットワーク鍵ペアの、前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を判定するために使用される少なくとも１つの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が有効であるのかどうかをチェックする方法ステップ（１０４）、
前記チェックステップ（１０４）において、ネットワーク鍵ペアの有効な公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が識別されず、しかし、少なくとも１つの有効なＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している場合に、第２ステップ（１０２）を実行することにより、対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成する方法ステップであって、
前記第２ステップ（１０２）は、前記ＳＥ内において、前記第１ＳＥ固有の暗号鍵ペアの保存されている秘密鍵部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）及びネットワーク鍵ペアの現時点の公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）を使用して前記少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成することを有する、方法ステップ、又は
前記チェックステップ（１０４）において、有効なＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が前記不揮発性メモリ（１７）内において存在していない場合に、前記ＳＥ内において前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）を実行することにより、前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成する方法ステップであって、前記第１ステップ（１０１）は、前記ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて前記少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成することを有し、
前記ＳＥは、前記以前の生成ステップの１つ内において生成された前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）又は前記不揮発性メモリ内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を使用して暗号化されたアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）を生成するように、前記ＳＥ上において保存されているアイデンティティデータを暗号化し（１０６）、
前記ＳＥは、ＭＡＣを得るために、メッセージ認証コードアルゴリズムを前記生成された暗号化済みのアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）に適用している（１０７）、方法ステップ、及び
前記アイデンティティクエリに対する応答を前記ＳＥから前記ネットワークに送信する方法ステップ（１０８）であって、前記応答は、前記ＳＥ固有の暗号鍵ペアの前記公開鍵部分（ＰｕｂＫＳＥ）、前記暗号化されたアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）、及び前記ＭＡＣ（ＭＡＣ）を含む、方法ステップ
を有する方法。
【請求項5】
前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している少なくとも１つのＳＥに固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が有効であるかどうかに関する前記チェック（１０４）のために、前記特定用の前記演算方法が変化しているかどうかがチェックされることを特徴する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
ネットワーク鍵ペアの、前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を判定するために使用された少なくとも１つの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が有効であるかどうかについての前記チェック（１０４）のために、前記ネットワーク鍵ペアの前記公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が変化しているかどうかがチェックされることを特徴する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答の前記生成及び送信（３００）が最大時間を超過している又は前記アイデンティティクエリが前記ネットワークによって既に受け入れられてはいないことを認識する方法ステップ、前記ネットワークがレジストレーション要求（１０３）を送信し、且つ、前記ＳＥが、前記ネットワークからの前記レジストレーション要求（１０３）の受取りに応答して請求項４に記載のように別の応答を生成及び送信する方法ステップ（３００）、
を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は前記ＳＥに固有の暗号鍵ペアの前記公開部分（ＰｕｂＫＳＥ）及び／又は前記秘密部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）は、これらの鍵の少なくとも１つが、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答を生成及び／又は送信する（３００）ために使用された後に、削除されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
新しい対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は新しいＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）は、前記不揮発性メモリ（１７）内における対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの最大数がいまだ超過されておらず、及び／又は
前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は前記ＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）用のメモリ要件が前記不揮発性メモリ（１７）内の予め定義されたメモリ空間をいまだ超過していない、際にのみ、
生成され且つ前記不揮発性メモリ（１７）内において保存されている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
生成される対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び前記ＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）の前記最大数は、前記ＳＥ又は前記端末の初期化及び／又は起動の際に定義されており、及び／又は、前記予め定義されたメモリ空間は、初期化の際に前記不揮発性メモリ（１７）内において予約されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）は、ＳＴＡＴＵＳコマンド又はＳＥＬＥＣＴコマンドの受取りに後続して前記ＳＥ内において少なくとも一回実行されている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
セキュアエレメントＳＥ、好ましくは、第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、であって、－ネットワークから送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、を受け取る（Ｔ１）ように構成されたインターフェイス（３１）と、
－好ましくは少なくとも１つのファイル（ＥＦＩＭＳＩ）内において、アイデンティティデータを保存するように構成された不揮発性メモリ（１７）と、
－請求項１乃至１１において特許請求されている前記方法の１つを実行するように構成された制御ユニット（１９）と、
を有するＳＥ。
【請求項13】
－前記不揮発性メモリ（１７）内において実行自在に保存された且つ前記制御ユニット（１９）内において実行された際に請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の前記方法（１００）の前記ステップを実行するように構成されたオペレーティングシステム（１５）、を更に有する請求項１２に記載のＳＥ。
【請求項14】
コンピュータプログラムプロダクトであって、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、内において実行自在にインストールされており、且つ、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の前記方法（１００）の前記方法ステップを実行するための手段を有する、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項15】
システムであって、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、と、ネットワークと、を有し、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の前記方法（１００）の前記方法ステップを実行するために準備されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の技術分野
本発明は、セキュアエレメントＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、における様々な方法、対応するＳＥ、コンピュータプログラムプロダクト、並びに、ＳＥ及びネットワークを有するシステムに関する。
本発明は、セキュアエレメントＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、における様々な方法、対応するＳＥ、コンピュータプログラムプロダクト、並びに、ＳＥ及びネットワークを有するシステムに関する。
【0002】
サービスを使用するために、例えば、携帯電話機、又は機械－機械装置、省略してＭ２Ｍ装置、又はモノのインターネット技術、省略してＩｏＴ、を使用する装置などの端末は、ＳＥを含んでいる。ＳＥは、通信ネットワークの又は通信ネットワーク上におけるサービスの使用のために、サブスクライバ（人物又は装置）を一意に識別及び／又は認証するように、アイデンティティデータ（サブスクライバアイデンティティデータ、サブスクライバ識別子、サブスクリプション）を保存している。この結果、サービス又は通信ネットワークの事業者は、その提供されているサービスの使用をそれぞれのサブスクライバに明白に割り当てることができる。更には、通信ネットワークの事業者は、サブスクライバが認証されたら即座に、ネットワークアクセス、即ち、通信ネットワークへのログイン、を可能にすることができる。これに加えて、事業者は、サブスクライバを認証することができない場合には、ネットワークアクセスを拒否することもできる。
【背景技術】
【0003】
技術的背景
世界は、モバイル時代を迎えており、且つ、モバイルネットワーキングが増大し続けている。モバイル通信対応型の端末が、モバイルネットワーク上において通信している。
世界は、モバイル時代を迎えており、且つ、モバイルネットワーキングが増大し続けている。モバイル通信対応型の端末が、モバイルネットワーク上において通信している。
【0004】
スマートフォン又は携帯電話機などのモバイル通信対応型端末を使用するために、ネットワーク事業者のモバイルネットワーク内において、端末は、少なくとも１つのサブスクリプションを含むＳＥを収容している。例として、サブスクリプションは、暗号認証鍵Ｋｉと、国際モバイルサブスクライバアイデンティティＩＭＳＩ又はネットワーク固有の識別子ＮＳＩなどの一意のアイデンティティデータと、を有する。ＵＳＩＭアプリケーションは、アイデンティティデータを使用してモバイルネットワーク内において端末の接続をセットアップし、動作させ、且つ、接続解除している。
【0005】
第２世代～第４世代の通信ネットワーク用の規格においては、端末を通信ネットワーク内にログインさせるためのＩＭＳＩは、ネットワークによって問い合わせられている。これに応答して、ＳＥの端末は、ＮＡＳメッセージ内において、暗号化されていない形態において、即ち、プレーンテキストにおいて、ＩＭＳＩを送信している。この暗号化されていないＩＭＳＩがセキュリティ問題を構成しており、その理由は、ＩＭＳＩキャッチャと呼称されるものが、端末の位置を特定するためにこのＩＭＳＩをインターセプトすることができるからである。
【0006】
ＩＭＳＩキャッチャ攻撃を防止するために、第５世代通信ネットワークの場合には、ネットワーク内にログインするためのすべてのアイデンティティデータが暗号化された形態において送信されなければならないと定義されており、これについては、例えば、ETSI TS 102 221のバージョン15又は3GPP TS 31.102のバージョン15又は3GPP TS 33.501のバージョン15を参照されたい。これらの５Ｇネットワークにおいては、アイデンティティデータ（具体的には、ＩＭＳＩ、ＮＳＩ）は、サブスクリプション永久識別子ＳＵＰＩと呼称され、且つ、サブスクリプション隠蔽識別子ＳＵＣＩとして暗号化された形態において５Ｇネットワーク内において送信されており、これについては、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0のポイント5.2.5及び6.12を参照されたい。
【0007】
ネットワーク内における識別及び認証を目的として、ネットワークは、アイデンティティクエリ又は適用可能な場合にはレジストレーションクエリを実施することができる。レジストレーションクエリは、アイデンティティクエリを含んでおり、その手順は、3GPP TS 23.501において原則的に記述されている。アイデンティティクエリに対しては、例えば、６秒以内などの短い時間フレーム内において回答しなければならない。アイデンティティクエリに応答して、この時間内において、アイデンティティデータを負担の大きな方式によって暗号化し且つネットワークに送信しなければならない。
【0008】
ＳＵＣＩを生成するためのＳＵＰＩの暗号化は、演算集約的であり且つ時間を所要しており、その理由は、複雑な暗号化アルゴリズムが提供されているからであり、これについては、例えば、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2.1を参照されたい。このために規定されている時間フレームは、ユーザーフレンドリネスとの関連においてさえも窮屈であり、且つ、特に低リソースのＳＥによる場合には、とうてい準拠できないことが明らかになっている。時間フレームが準拠されない（「タイムアウト」）場合には、アイデンティティクエリは、回答されなかったものとして考えられ、且つ、その結果、ネットワークログインが発生することができない。
【0009】
１つの解決策の方式においては、例えば、暗号コプロセッサ又は乗算アクセラレータを有する相対的に高リソースのＳＥが使用されている。これらのＳＥは高価である。
【0010】
規定された時間フレームに準拠するために、国際公開第２０１９／０６８７３１Ａ１号は、ＳＵＣＩを完全に事前に演算し且つＳＥ内において保存しておくことを提案している。次いで、ＳＥの通常の使用の一部分として受け取られたネットワークアイデンティティクエリに応答して、完全に事前演算されたＳＵＣＩがＳＥのメモリから読み込まれ且つアイデンティティクエリに対する応答において使用されている。但し、このようなＳＵＣＩの永久的ストレージは、セキュリティリスクである。これに加えて、これは、ＳＵＣＩの演算において内蔵されているパラメータが常に不変の状態において留まることを前提としている。但し、これは、常に当て嵌まるわけではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
発明の概要
本発明は、これを目的として必要とされている暗号化されたアイデンティティデータが永久的に事前に保存されることを伴うことなしに、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために所要される演算時間を短縮することができるＳＥ内における方法を提供するという目的に基づいたものである。また、これを実行する際に、更なる意図は、１つ又は複数のネットワークアイデンティティクエリに対する応答が短縮された期間内において複数回にわたって生成及び送信されることを許容するというものである。本発明の別の目的は、アイデンティティクエリの前に実行される実行ステップを適合させ、且つ、ＳＥのリソース利用の程度へのアイデンティティクエリに対する応答の短縮された生成及び送信を許容し、且つ、従って、ＳＥ上におけるその他の機能、タスク、又はプログラムの実行を妨害しない、というものである。費用を理由として、（例えば、Montgomeryなどの対応する暗号プロセッサ算術又は乗算アクセラレータ、などを有する）高リソースのＳＥを不要とすることを意図している。
本発明は、これを目的として必要とされている暗号化されたアイデンティティデータが永久的に事前に保存されることを伴うことなしに、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために所要される演算時間を短縮することができるＳＥ内における方法を提供するという目的に基づいたものである。また、これを実行する際に、更なる意図は、１つ又は複数のネットワークアイデンティティクエリに対する応答が短縮された期間内において複数回にわたって生成及び送信されることを許容するというものである。本発明の別の目的は、アイデンティティクエリの前に実行される実行ステップを適合させ、且つ、ＳＥのリソース利用の程度へのアイデンティティクエリに対する応答の短縮された生成及び送信を許容し、且つ、従って、ＳＥ上におけるその他の機能、タスク、又はプログラムの実行を妨害しない、というものである。費用を理由として、（例えば、Montgomeryなどの対応する暗号プロセッサ算術又は乗算アクセラレータ、などを有する）高リソースのＳＥを不要とすることを意図している。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この問題は、独立特許請求項において記述されている特徴によって解決されている。本発明の有利な実施形態は、従属請求項において規定されている。
【0013】
ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信するための少なくとも１つの対称鍵及び／又は１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成するためのセキュアエレメントＳＥ内における方法が提供され、方法は、ＳＥ内においてＥＣＣアルゴリズムに基づいて少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成し且つ少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを不揮発性メモリ内において保存する第１ステップ及び／又はＳＥ内においてＳＥ内の第１のＳＥ固有の暗号鍵ペアの保存されている秘密鍵部分及びネットワーク鍵ペアの公開鍵部分を使用して少なくとも１つの対称鍵を生成し且つ対称鍵部分を不揮発性メモリ内において保存する第２ステップという方法ステップを有し、この場合に、第１ステップ及び／又は第２ステップは、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリを受け取る前に実行されており、この場合に、生成された対称鍵は、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために使用されており、この場合に、第２ステップの実行の開始は、第１ステップの実行の後に時間的に切り離された方式によって発生している。
【0014】
この方法を使用することにより、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するサブステップは、アイデンティティクエリが受け取られる前に既に実行されている。サブステップの実行は、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために使用される部分的な演算結果がＳＥ又は端末上において保存されることを結果的にもたらしている。ネットワークアイデンティティクエリがＳＥ内において受け取られた場合に、ネットワークアイデンティティクエリへの応答を生成及び送信するための最後の演算ステップのみが、保存されている部分的演算結果に基づいて演算されている。これらの最後の演算ステップは、短い時間内において実行することができると共に、合計時間がアイデンティティクエリに対する応答を送信するために所要されるもの未満に降下する危険性をもたらさない。
【0015】
従って、この結果、ネットワークアイデンティティクエリが受け取られた際に暗号化されたアイデンティティデータを含む応答を生成及び送信するために必要とされる演算的複雑さと、従って、更には、時間と、が格段に低減されている。
【0016】
この結果、格段に相対的に単純な且つ従って相対的に費用効率に優れたＳＥを５Ｇネットワーク内において動作させることが可能であり、その理由は、アイデンティティクエリに応答するために所要される最大時間に準拠するために、ＳＵＣＩを演算するためのコプロセッサが、いまや、もはや必要ではないからである。鍵を事前演算することにより、3GPP及びETSIによる技術的仕様に準拠することが可能であり、且つ、アイデンティティクエリへの回答／その処理の観点における性能が格段に増大している。
【0017】
好ましくは、ＳＥ固有の暗号鍵ペアは、アイデンティティクエリが受け取られる前にＳＥによって生成されている。ＳＥ固有の暗号鍵ペアは、秘密鍵部分（対称鍵を生成するためのもの）と、公開鍵部分と、を有する。公開鍵部分は、好ましくは、アイデンティティクエリに対する応答の一部分であり、且つ、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答の生成及び送信の送信ステップにおいて応答内に統合されている。公開鍵部分は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「Eph. Public Key of UE」であってよい。
【0018】
この生成は、この鍵ペアがネットワークアイデンティティクエリが受け取られる前に既に生成されているという相違点を伴って、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「1. Eph. Key pair generation」に対応し得る。生成は、例えば、ＲＦＣ７７４８によるＣｕｒｖｅ２５５１９アルゴリズム又はＳＥＣ－２規格によるｓｅｃｐ２５６ｒ１アルゴリズムに従って、例えば、「Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme, ECIES」に従って、楕円曲線暗号化に基づいて発生し得る。例として、ＥＣＩＥＳパラメータは、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0のAppendix C3.4において見出すことができる。
【0019】
ＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成のみは、ＳＥ内において、例えば、１秒超、又は２秒超、又は３秒超などの特定の時間量を所要し得る。ネットワークからのアイデンティティクエリの受取りの前のこのＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成は、ＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成するために所要される時間だけ、ネットワークアイデンティティクエリへの応答を生成及び送信するために所要される時間を短縮することを可能にしており、これは、ネットワークアイデンティティクエリがタイムリーな方式で回答され得ることを意味している。
【0020】
対称鍵は、非対称暗号システムとは異なり、ここではＳＥ及びネットワークである両方のサブスクライバがメッセージ／データを暗号化及び暗号解除するために同一の鍵を使用している対称暗号システムの鍵である。
【0021】
対称鍵の生成は、この対称鍵がアイデンティティクエリが受け取られる前に既に生成されているという相違点を伴って、TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「2. Key Agreement」に対応し得る。生成は、例えば、ＲＦＣ７７４８によるＣｕｒｖｅ２５５１９アルゴリズム又はＳＥＣ－２規格によるｓｅｃｐ２５６ｒ１アルゴリズムに従って、例えば、「Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme, ECIES」に従って、楕円曲線鍵に基づいて発生し得る。例として、ＥＣＩＥＳパラメータは、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0のAppendix C3.4において見出すことができる。
【0022】
対称鍵は、ネットワークの暗号鍵ペアの公開鍵部分を使用して生成することができる。この公開鍵部分は、予めＳＥにとって利用可能な状態とされており、且つ、ネットワークプロバイダの暗号鍵ペアの公開鍵部分であってよい。この公開鍵部分は、ＳＥの個人化の際にＳＥにとって利用可能な状態とすることができる。
【0023】
対称鍵は、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの秘密鍵部分を使用して生成することができる。
【0024】
対称鍵の生成のみは、ＳＥ内において、例えば、１秒超、又は２秒超、又は３秒超などの特定の時間量を所要し得る。この対称鍵のネットワークからのアイデンティティクエリの受取りの前の生成は、この対称鍵を生成するために所要される時間だけ、ネットワークアイデンティティクエリへの応答を生成及び送信するために所要される時間を短縮することを可能にしており、これは、アイデンティティクエリがタイムリーな方式で回答され得ることを意味している。
【0025】
アイデンティティクエリがＳＥ内のネットワークからＳＥによって受け取られる前に、対称鍵の生成又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成或いは対称鍵の生成及びＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成がそれぞれ既に発生することが提供されている。
【0026】
生成された対称鍵及び／又は生成されたＳＥ固有の暗号鍵ペアは、ＳＥ又は端末の不揮発性メモリエリア内において保存され且つ方法が実行される際にＳＥのメモリエリアから読み込まれている。メモリエリアは、不揮発性メモリのメモリエリアであり、且つ、メモリエリアは、好ましくは、「高更新オブジェクト」、省略してＨＵＯ、であるオブジェクトを保存している。また、本発明に従って生成される鍵は、ＨＵＯデータオブジェクトとしても見なされており、且つ、その結果、特別なＮＶＭメモリエリア内においても保存されることになる。従って、本発明に従って生成される鍵を保存及び読み取るための書き込み－読み取りアクセス動作の最大数を大幅に増大させることができる。
【0027】
対称鍵の生成及びＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成の時点は、ネットワークアイデンティティクエリの受取りの直前であってよい。
【0028】
対称鍵の生成及びＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成の時点は、ネットワークによるレジストレーション要求の送信の直前又は直後であってよい。
【0029】
対称鍵の生成及びＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成の時点は、ネットワークアイデンティティクエリの受取りのはるかに前であってよい。
【0030】
対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアは、ＳＴＡＴＵＳコマンドに応答して又はＳＥＬＥＣＴコマンドに応答してＳＥ内において生成することができる。
【0031】
ＳＥ内におけるＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成及び／又は対称鍵の生成は、レジストレーション要求がネットワークに送信される前に発生し得る。
【0032】
ＳＥ固有の暗号鍵ペア及び対称鍵の生成は、互いに時間的に切り離された方式によって発生し得る。
【0033】
時間的に切り離される、とは、ＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成した直後に関連する対称鍵部分の生成を開始する及び／又は対称鍵部分を生成した直後に更なるＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成を開始する必要がないことを意味するものとして理解されたい。従って、ＳＥのリソース利用の程度と、従って、ＳＥ上において実行されるタスク又はプログラムの現時点の数及び複雑さと、に応じて、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成及び対称鍵部分の生成或いは対称鍵及び更なるＳＥ固有の暗号鍵ペアの生成を一時的に中断させることができる。この一時的な中断の持続時間は、必要に応じて、長くてもよく且つ短くてもよい。
【0034】
タスクは、プログラムの一部分又はプログラム全体によって表される自給式のタスクである。また、タスクは、オペレーティングシステム用のプロセス又はタスクであってもよく、且つ、従って、スレッド、（カーネル）スレッド、又はユーザースレッドであってもよい。
【0035】
好ましくは、第１ステップ及び／又は第２ステップは、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリがＳＥ内において受け取られる前に、少なくとも２回にわたって実行されている。
【0036】
従って、複数のＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵をＳＥ又は端末上の永久又は不揮発性メモリ内において保存することができる。好ましくは、第１ステップ及び／又は第２ステップは、ＳＥがネットワークからアイデンティティクエリを受け取る前に１０回にわたって実行されている。
【0037】
これは、ＳＥ又は端末が、短縮された時間内においてＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドである複数の要求に対する応答を連続的に及び／又は時間的に生成及び送信し得ることを許容している。好ましくは、ネットワークは、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドへの応答の生成及び送信が最大時間期間を超過しているかどうかを記録しており、且つ、必要に応じて、別のレジストレーション要求をＳＥに対して送信している。不揮発性メモリ内において保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵に基づいて、ＳＥ又は端末は、短縮された時間内において、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに対する別の応答を即座に生成及び送信することができる。最大時間期間は、好ましくは、アイデンティティクエリに対するアイデンティティ応答を受け取るためにネットワークによって許容されている最大時間である。また、好ましくは、最大時間を判定する際には、ネットワークから端末に又はＳＥにアイデンティティクエリを送信する或いは端末から又はＳＥからネットワークにアイデンティ応答を送信するために所要される時間も考慮されている。
【0038】
好ましくは、第１ステップ及び／又は第２ステップの実行は、少なくとも１つの更なるタスクがＳＥ上において実行される場合には、少なくとも一時的に休止されてもよく及び／又は途中停止されてもよい。
【0039】
休止は、プロセスの時間によって制限された中断を意味するものと理解されたい。このケースにおいては、プロセスは、第１及び／又は第２ステップを実行するというものである。従って、第１ステップ及び／又は第２ステップは、少なくとも１つの更なるタスクがＳＥ上において実行される場合には、限られた時間にわたって中断させることができる。休止は、ここでは、必要に応じて長くてもよく又は短くてもよい。
【0040】
これは、例えば、ＳＥ上において実行されなければならない更なるタスクが第１ステップ及び／又は第２ステップの実行によって妨げられないことを意味している。これは、少なくとも１つの対称鍵及び／又は１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアが不揮発性メモリ内において既に存在している場合に特に有利である。その理由は、不揮発性メモリ内において既に存在している対称鍵は、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信する際に演算時間の節約を可能にしているからである。
【0041】
好ましくは、優先順位付けに応じて、少なくとも１つのその他のタスクを実行するために、第１ステップ及び／又は第２ステップが実行されるかどうか及び／又は休止されるかどうか及び／又は途中停止されるかどうかが判定されている。
【0042】
優先順位付けは、第１ステップ及び／又は第２ステップが、その他のタスク又はプログラムとの比較においてＳＥ上において実行されるかどうかに伴う優先順位を判定している。第１ステップ及び／又は第２ステップの選択された優先順位が高いほど、その他のタスク又はプログラムの実行よりも第１ステップ及び／又は第２ステップの実行に対して相対的に多くの選好が付与されている。
【0043】
ＳＥ上の少なくとも１つのその他のタスク又はプログラムとの比較における第１ステップ及び／又は第２ステップの優先順位は、不揮発性メモリ内において既に保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペアの数及び／又は不揮発性メモリ内において既に保存されている対称鍵の数に依存し得る。
【0044】
好ましくは、ＳＥ上の少なくとも１つのその他のタスク又はプログラムとの比較における第１ステップ及び／又は第２ステップの優先順位付けは、相対的に多くのＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵が、例えば、ＳＳＤ、ＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ内においてＳＥ上において既に保存されているほど、ＳＥによって実行されるその他のタスク又はプログラムとの比較において、優先順位が相対的に低くなるように選択されている。但し、一代替肢として、優先順位は、また、既に生成されている対称鍵の数と同一になるように及び／又は最大でこれとなるように選択することもできる。
【0045】
この結果、第１対称鍵及び／又は第１のＳＥ固有の暗号鍵ペアを不揮発性メモリ内において非常に迅速に保存することができる。これは、第１ネットワークアイデンティティクエリの際に、アイデンティティクエリへの応答を生成及び送信するための少なくとも１つの対称鍵及び／又は少なくとも１つの第１のＳＥ固有の暗号鍵ペアがＳＥの不揮発性メモリ内において既に保存されている確率を増大させている。対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの更なる生成を相対的に低い優先順によって実行することができる。但し、複数の高優先順位の対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成することもできる。例として、優先順位は、ネットワークが端末又はＳＥに対して生成する又はネットワークから予想されるレジストレーション要求及び／又はアイデンティティクエリが数に依存している。
【0046】
好ましくは、ＳＥは、ネットワークから送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信するための方法を実行しており、方法は、ＳＥ内において、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリを受け取る方法ステップと、少なくとも１つの有効な対称鍵又はネットワーク鍵ペアの少なくとも１つの有効な公開鍵部分が不揮発性メモリ内において存在しているかどうかをチェックする方法ステップと、チェックステップにおいて、不揮発性メモリ内において有効な対称鍵が存在せず且つネットワーク鍵ペアの少なくとも１つの有効な公開鍵部分が存在している場合に、第２ステップを実行することにより、対称鍵を生成する方法ステップであって、この場合に、第２ステップは、ＳＥ内において、ＳＥ内において第１ＳＥ固有の暗号鍵ペアの保存されている秘密鍵部分及びネットワーク鍵ペアの公開鍵部分を使用して少なくとも１つの対称鍵を生成すること、或いは、チェックステップにおいて、有効な対称鍵及びネットワーク鍵ペアの有効な公開鍵部分が不揮発性メモリ内において存在していない場合に、ＳＥ内において第１ステップ及び第２ステップを実行することにより、対称鍵を生成すること、を有し、第１ステップは、ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成することを有し、ＳＥは、以前の生成ステップの１つ内において生成された対称鍵又は不揮発性メモリ内において存在している対称鍵を使用して暗号化されたアイデンティティデータを生成するように、ＳＥ上において保存されているアイデンティティデータを暗号化し、ＳＥは、ＭＡＣを得るように、メッセージ認証コード、ＭＡＣ、アルゴリズムを生成された暗号化済みのアイデンティティデータに適用している、方法ステップと、アイデンティティクエリへの応答をＳＥからネットワークに送信する方法ステップと、を有し、応答は、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの公開鍵部分を収容しており、ＳＥ固有の暗号鍵ペアのその秘密鍵部分は、対称鍵を生成するために使用されており、そして、これは、応答、暗号化済みのアイデンティティデータ、及びＭＡＣを生成するために使用されたものである。
【0047】
チェックステップにおいて、ＳＥは、ＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵がもはや有効ではないような方式でシステム状態が変化したかどうかをチェックしている。
【0048】
例として、対称鍵を生成するために使用されたネットワークの暗号鍵ペアの公開鍵部分がこれまでに変化している場合があり、これは、対称鍵を無効状態にすることになり、且つ、これを再度演算しなければならないことを意味することになろう。或いは、第１ステップにおいてＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成するためのＥＣＣアルゴリズムがもはや有効ではないという可能性もあり、その理由は、例えば、ＥＣＣアルゴリズムが変化しているためであり、これは、新しい鍵ペアと、従って、新しい対称鍵が演算されなければならないことを意味している。
【0049】
アルゴリズムを変更することなしにネットワーク鍵ペアの公開鍵部分のみを変更することは、システム鍵を再演算するために第２ステップを実行することのみを必要としており、その理由は、暗号鍵ペアが有効状態において留まり続けているからである。
【0050】
従って、予め生成された対称鍵は、ネットワークの暗号鍵ペアの公開鍵部分の変更／更新及び／又は第１及び／又は第２ステップにおける暗号化の変更の時点から無効となろう。従って、この無効な鍵によって生成されたネットワークアイデンティティクエリへの応答も、同様に無効となり、その理由は、応答の暗号解読が可能ではなく、且つ、ネットワークへのログインが失敗することになるからである。
【0051】
チェックステップは、このエラーを防止している。ネットワークの暗号鍵ペアの公開鍵部分又はＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成するアルゴリズムが、対称鍵が生成された最後の時点との比較において変化していると識別された場合には、応答を生成する方法は、第２ステップ及び／又は第１ステップ及び第２ステップに基づいてアイデンティティクエリに対して実行されている。
【0052】
暗号鍵ペアの有効な公開鍵部分と、従って、有効な対称鍵と、が存在していない場合には、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの有効な秘密部分及びネットワークの暗号鍵ペアの現時点の有効な公開鍵部分により、第２ステップのみを実行することにより、新しい対称鍵を生成することができる。この結果、少なくとも第１ステップを実行するために所要される時間が節約される。また、この生成ステップにおいては、対称鍵も、例えば、ＲＡＭ内などの揮発性メモリ内において保存することができる。
【0053】
ＳＥ固有の暗号鍵ペアの有効な秘密部分が不揮発性メモリ内に存在していない場合には、第１ステップ及び第２ステップの実行は、まず、ＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成し、且つ、次いで、これに基づいて、暗号鍵ペアの有効な公開鍵部分を使用して対称鍵を生成している。また、この生成ステップにおいては、例えばＲＡＭ内など揮発性メモリ内において、ＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵を保存することもできる。これは、対称鍵及び有効なＳＥ固有の暗号鍵ペアが不揮発性メモリ内において保存されていない場合にのみ、これらがアイデンティティクエリに応答して再生成されることを保証している。これにより、相対的に短い演算時間を実現することができる。また、この生成ステップは、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答が無効にならないように、有効な鍵が常に存在することを許容しており、その理由は、応答の暗号解読が可能ではなく、且つ、従って、ネットワークへのログインが失敗するからである。
【0054】
暗号化ステップは、この対称鍵がアイデンティティクエリが受け取られる前に既に生成されているという相違点を伴って、TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「4. Symmetric Encryption」に対応し得る。暗号化ステップの結果は、例えば、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「cipher-text value」である。
【0055】
この暗号化ステップ用の入力パラメータとして、アイデンティティデータをＳＥのメモリから読み込むことができる。これらのアイデンティティデータは、暗号化されてはいない。例として、５Ｇネットワーク内において、アイデンティティデータは、ＳＵＰＩと呼称されている。ＳＵＰＩは、ＩＭＳＩ又はＮＳＩを収容しており、これは、５Ｇネットワーク内において識別のために使用されている。（暗号化されていない）アイデンティティデータは、暗号化対象のデータを構成しており、且つ、ＩＭＳＩの少なくとも一部分から構成されている。（暗号化されていない）アイデンティティデータは、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「plain text block」に対応し得る。
【0056】
暗号化されていないアイデンティティデータは、ＳＥの少なくとも１つのファイル内において保存されていてもよく、この場合に、ファイルＥＦＩＭＳＩ又はＥＦＮＳＩである少なくとも１つのファイルに選好が付与されており、これは、国際モバイルサブスクライバ識別子ＩＭＳＩ／ＮＳＩを含み、この場合に、アイデンティティクエリへの応答は、好ましくは、サブスクリプション隠蔽識別子ＳＵＣＩを有する。
【0057】
アプリケーションステップは、TS 33.501のバージョン15.2.0規格の図C.3.2-1によるステップ「5. MAC Function」に対応し得る。メッセージ認証コード、省略してＭＡＣ、は、アイデンティティデータの起源に関する保証を得るために且つその完全性をチェックするために使用されている。ＭＡＣは、規格に合致した暗号化されたデータを介して生成されている。レシーバ、即ち、ネットワーク、は、ネットワークが生成された対称鍵によってＭＡＣを再演算する且つこれを受け取られたＭＡＣと比較することにより、ネットワーク内において生成された対称鍵をチェックするために、ＭＡＣを使用している。ＭＡＣアルゴリズムは、入力パラメータとして、例えば、TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1の「Eph. Mac Key」などの暗号化ステップの結果及び秘密鍵を必要としており、且つ、これらの両方から、例えば、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「MAC tag value」などの、受け取られたＭＡＣである、チェックサムを演算している。
【0058】
対称鍵は、場合によっては、暗号化ステップにおいて使用される前に、例えば、暗号化されたアイデンティティデータを生成するために暗号化ステップにおいて使用される第１サブ鍵と、ＭＡＣを生成するためにアプリケーションステップにおいて使用される第２サブ鍵と、に分割することができる。この分割は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「3. Key derivation」に対応し得る。第１サブ鍵は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「Eph. enc Key, ICB」であってよい。第２サブ鍵は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「Eph. mac Key」であってよい。この分割の際には、鍵長を調節することができる。
【0059】
この結果、ＳＥは、もはや、暗号化コプロセッサ又は乗算アクセラレータを有する必要がない。このタイプのＳＥは、従来の方法に従って応答を生成及び送信するために、２秒超、又は３秒超、又は４秒超、又は５秒超などの特に大きな時間フレームを必要としている。予め対称鍵を生成する及び／又は予めＳＥ固有の暗号鍵ペアを生成することは、この時間フレームを大幅に低減しており、且つ、従って、応答をアイデンティティクエリに対して送信するために過剰に多くの時間を所要することに起因したネットワーク拒絶の防止を可能にしている。
【0060】
好ましくは、ネットワークは、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリに対する応答の生成及び送信が最大時間を超過しているかどうかを認識しており、或いは、アイデンティティクエリがネットワークによって既に受け入れられてはいないことを識別している。このケースにおいては、ネットワークは、別のレジストレーション要求をＳＥに送信しており、且つ、ＳＥは、上述の方法に従って別の応答を生成及び送信することにより、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリを受け取ることに応答している。
【0061】
好ましくは、ネットワークは、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに対する応答の生成及び送信が最大時間期間を超過していることを記録しており、且つ、別のレジストレーション要求をＳＥに送信している。不揮発性メモリ内において保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペア及び／又は対称鍵に基づいて、ＳＥ及び／又は端末は、短縮された時間内において、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに対する別の応答を即座に生成及び送信することができる。ＳＥが別の有効な対称鍵を有していない場合には、第１及び／又は第２ステップの実行は、好ましくは新しいレジストレーション要求の送信の後に即座に開始されている。
【0062】
最大時間期間は、好ましくは、アイデンティティクエリに対するアイデンティティ応答を受け取るためにネットワークによって許容されている最大時間である。また、好ましくは、ネットワークから端末に又はＳＥにアイデンティティクエリを送信するために所要する時間及び端末から又はＳＥからネットワークにアイデンティティ応答を送信するために所要される時間も、最大時間を判定する際に考慮されている。
【0063】
これは、例えば、相対的に不良なモデム、不良な受信に起因して、又はＳＥ上の相対的に高い優先順位のタスクに起因して、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために所要される時間が相対的に長い場合に、ネットワークエラーメッセージを待機する必要性を伴うことなしに新しいアイデンティティクエリを即座に生成することを可能にしている。
【0064】
好都合には、対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの公開部分及び／又は秘密部分は、これらの鍵の少なくとも１つがネットワークによって送信されたアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するために使用された後に削除されている。
【0065】
例として、対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアは、鍵が応答を生成及び送信するために使用された後に削除されている。また、例として、対称鍵を生成するために使用された後にＳＥ固有の暗号鍵ペアの秘密部分を削除することも可能である。また、削除の代替肢として、鍵は、例えば、既に使用済みであるとマーキングされてもよく、且つ、例えば、更なるチェックのために不揮発性メモリ内において留まってもよい。
【0066】
好ましくは、新しい対称鍵及び／又は新しいＳＥ固有の暗号鍵ペアは、不揮発性メモリ内の対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの最大数がいまだ超過されておらず、及び／又は、対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペア用のメモリ空間要件がいまだ不揮発性メモリ内の予め定義されたメモリ空間を超過していない際にのみ、生成されており且つ不揮発性メモリ内において保存されている。
【0067】
これは、保存されている対称鍵の数及び／又は保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペアの数が、制限されており、且つ、例えば、予め定義されたメモリ空間を超過しないことを保証している。また、対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアによって不揮発性メモリ内において占有されるように許容されている予め定義されたメモリ空間を規定することも可能である。
【0068】
好ましくは、生成される対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの最大数は、ＳＥ又は端末の初期化及び／又は起動の際に定義されており、及び／又は、予め定義されるメモリ空間は、初期化及び／又は起動の際に不揮発性メモリ内において予約されている。
【0069】
これは、ＳＥ又は端末の初期化及び／又は起動の際に、例えば、新しいネットワークなどの新しい条件に対してＳＥ及び／又は端末を適合させるために、対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアを保存するために予約されている予め定義されたメモリ空間のサイズを変更又は定義することが可能であることを意味している。
【0070】
好ましくは、ＳＥは、使用される端末又はＳＥ内を製造する際の費用を節約するために、暗号化コプロセッサ及び／又は乗算アクセラレータを有してはいない。
【0071】
好ましくは、第１ステップ及び／又は第２ステップは、ＳＴＡＴＵＳコマンド又はＳＥＬＥＣＴコマンドの受取りに後続してＳＥ内において少なくとも一回だけ実行されている。
【0072】
これにより、例えば、ネットワークからの要求を通じて又は端末上の内部プロセスに基づいてユーザーの要求の際に実行を適合させるために、ＳＥ内のユーザー、ＳＥ内のネットワーク、又はＳＥ内の端末は、第１及び／又は第２ステップの実行をトリガし得ることが可能である。
【0073】
本発明の更なる態様においては、セキュアエレメント、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、が提供されている。ＳＥは、ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、を受け取るように構成されたインターフェイスと、アイデンティティデータを好ましくは少なくとも１つのファイル内において保存するように構成された不揮発性メモリと、上述の方法ステップの少なくとも１つを実行するように構成された制御ユニットと、を有する。
【0074】
ＳＥは、不揮発性メモリ内において実行自在に保存された且つ制御ユニット内において実行された際に上述の方法の方法ステップを実行するように構成されたオペレーティングシステムを更に有することができる。
【0075】
更なる態様において、コンピュータプログラムプロダクトは、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、内において実行自在にインストールされており、且つ、上述の方法の方法ステップを実行するための手段を有する。
【0076】
更なる態様においては、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、と、ネットワークと、を有するシステムが提供されており、この場合に、システムは、上述の方法の方法ステップを実行するように構成されている。
【0077】
ＳＥは、本発明の意味においては、制御ユニット（マイクロコントローラ）を有する低減されたサイズ及びリソース能力の電子モジュールである。
【0078】
「ＳＥ」という用語は、「ＵＩＣＣ」、「ｅＵＩＣＣ」、「サブスクライバアイデンティティモジュール」、「チップカード」、「ｉＵＩＣＣ」、「統合されたｅＵＩＣＣ」、「統合されたセキュアエレメント」、「埋め込まれたセキュアエレメント」、「セキュアエレメント」、又は「ＳＩＭ」と同義である。ＳＥは、例えば、チップカード又はＳＩＭカード又はサブスクライバアイデンティティモジュールである。ＳＥは、通信ネットワーク内においてサブスクライバを識別するために且つサービスの使用についてこれらを認証するために、安全な不揮発性メモリ内において保存されている機械可読アイデンティティデータを使用するように機能している。また、ＳＥは、ＵＳＩＭ、ＴＳＩＭ、ＩＳＩＭ、ＣＳＩＭ、又はＲ－ＵＩＭを包含している。従って、例として、ＳＥは、ETSI TS 131 102においては、ＵＳＩＭアプリケーションとして定義されている。従って、例として、ＳＥは、ETSI TS 151 011においては、ＳＩＭアプリケーションとして定義されている。従って、例として、ＳＥは、ETSI TS 100 812によれば、ＴＳＩＭアプリケーションとして定義されている。従って、例として、ＳＥは、ETSI TS 131 103によれば、ＩＳＩＭアプリケーションとして定義されている。従って、例として、ＳＥは、3GPP2 C.S0065-Bによれば、ＣＳＩＭアプリケーションとして定義されている。従って、例として、ＳＥは、3GPP2 C.S0023-Dによれば、Ｒ－ＵＩＭアプリケーションとして定義されている。
【0079】
ＳＥは、例えば、配線された電子モジュールなどのように、端末内の一体的コンポーネントであってよい。また、このようなＳＥは、ｅＵＩＣＣとも呼称されている。この設計においては、これらのＳＥは、端末からの除去が意図されてはおらず、且つ、原則的に容易に置換することができない。また、このようなＳＥは、埋め込まれたセキュアエレメントとして設計されていてもよく、且つ、装置内の安全なハードウェアコンポーネントである。
【0080】
また、ＳＥは、端末の、信頼される実行環境と呼称されるもの、省略してＴＥＥ、である、オペレーティングシステムの信頼される部分内のソフトウェアコンポーネントであってもよい。例として、ＳＥは、「トラストレット」又は「信頼されるアプリケーション」と呼称されるものである、その内部において稼働しているプログラムの形態における安全なランタイム環境内において形成されている。
【0081】
また、ＳＥは、例えば、モデム又はアプリケーションプロセッサの相対的に大きな集積回路の一体的部分であってもよい。このようなＳＥは、「統合されたＵＩＣＣ」、「統合されたＴＲＥ」、「統合されたｅＵＩＣＣ」、又は「統合されたＳＥ」と呼称されている。このようなＳＥは、統合されたプロセッサブロックとしてＳｏＣ内に固定的に統合されており、且つ、チップの内部のバスを介して接続することができる。ＳＥは、例えば、ネットワーク上の識別及び／又は認証の際に改竄及び／又は悪用の試みを防止するためにアイデンティティデータが安全に導入される内部又は外部安全不揮発性メモリエリアを有する。
【0082】
一実施形態において、ＳＥは、端末によって動作自在であってもよく、この場合に、ＳＥは、この実施形態においては、供給電圧、クロックサイクル、リセット、などのような供給信号を除いて自律型である。その結果、ＳＥは、恐らくは動作の準備が完了している、その内部にＳＥが挿入される、端末との間の通信のためのインターフェイス（データインターフェイス）を有することができる。この通信は、好ましくは、接続プロトコル、具体的にはETSI TS 102 221又はISO-7816規格によるプロトコル、を介して発生している。
【0083】
「端末」という用語が、好ましくはここでは使用されており、その理由は、端末は、主には、通信技術における「端末」であり得るからである。これは、恐らくは別の技術における「装置」である「端末」を排除するものではない。「端末」及び「装置」という用語は、ここでは、同義的に使用されている。
【0084】
ＳＥは、機械、設備、及びシステムなどの装置の遠隔監視、検査、及び保守のために使用することができる。これは、電気メータ、温水メータ、などのような計量ユニットのために使用することができる。ＳＥは、例えば、ＩｏＴ技術の一部分を形成している。
【0085】
端末は、本発明の意味においては、原則的に、通信ネットワークのサービスを使用し得るように又は通信ネットワークのゲートウェイを介してサーバーのサービスを使用し得るように、通信ネットワークとの間の通信用の手段を有する装置又は装置コンポーネントである。例として、この用語は、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートブック、又はＰＤＡなどのモバイル装置を包含している。また、例として、端末は、通信ネットワークとの間の通信用の手段を同様に有するデジタルピクチャフレーム、オーディオ装置、テレビ、又はｅブックリーダーなどのマルチメディア装置を意味するものと理解することもできる。
【0086】
具体的には、端末は、機械、オートマトン、及び／又は車両内において設置されている。端末が自動車内において設置された場合には、これは、例えば、その内部において統合されたＳＥを有する。ＳＥは、例えば、端末のモデムなどのように、端末を介して通信ネットワークを介してサーバーに対するデータ接続をセットアップすることができる。例として、端末は、端末の機能を目的として、例えば、ＥＣＵ（ＥＣＵ＝電子制御ユニット）などの制御ユニットをアドレス指定するように、端末製造者のサーバーにコンタクトするために使用することができる。ＵＩＣＣは、例えば、ＳＥのソフトウェア、ファームウェア、及び／又はオペレーティングシステム用の更新をＳＥ内に読み込むように、サーバーなどのモバイルネットワーク事業者ＭＮＯのバックグラウンドシステム内のサーバーにコンタクトするために使用することができる。
【0087】
また、スマートフォン及び携帯電話機に加えて、モバイル通信対応型端末は、商用又は私的領域内の産業用設備用の調節装置（制御装置又は計測装置又は組み合わせられた制御／計測装置）を含む。産業用設備は、例えば、モバイルネットワークを介してバックグラウンドシステムと通信し得る及び／又は互いに通信し得る１つ又は複数の調節装置（端末）を有する生産設備である。その他の産業用設備は、調節装置の形態における端末を有するヒーター又は電力消費装置などのスマートホーム設備を含む。
【0088】
例として、コマンドは、装置によって送信される命令又は指示であってよい。コマンドは、好ましくは、ETSI TS 102 221又はISO/IEC 7816規格によるコマンドである。好適な一実施形態において、ＡＰＤＵコマンドの形態におけるコマンドは、ＵＩＣＣ内において受け取られている。ＡＰＤＵは、ＵＩＣＣと装置の間の接続プロトコルの組み合わせられたコマンド／データブロックである。ＡＰＤＵの構造は、ISO-7816-4規格によって定義されている。ＡＰＤＵは、アプリケーションレイヤ（ＯＳＩレイヤモデルのレイヤ７）上の情報要素を構成している。
【0089】
ＳＥは、好ましくは、「５Ｇ ＵＳＩＭ」とも呼称される第５世代のＵＳＩＭである。従って、サブスクライバは、５Ｇ規格に従って識別することができる。
【0090】
更なる好適な一実施形態において、少なくとも１つのファイルは、ＥＦＩＭＳＩであり、これは、国際モバイルサブスクライバアイデンティティＩＭＳＩを含む。このＩＭＳＩを保護することが重要であり、且つ、可能な場合には、これは、端末に又はネットワーク内において、プレーンテキストにおいて送信されるべきではない。５Ｇネットワーク内において、ＩＭＳＩは、ＳＥと通信ネットワークの間においてプレーンテキストにおいて交換されてはいない。
【0091】
更なる好適な一実施形態において、少なくとも１つのファイルは、ファイルＥＦＮＳＩであり、これは、永久サブスクライバ識別子又は「サブスクリプション永久識別子」、省略してＳＵＰＩ、を含む。このＳＵＰＩを保護することが重要であり、且つ、可能な場合には、これは、端末に又はネットワーク内において、プレーンテキストにおいて送信されるべきではない。ＥＦＮＳＩ内のこのＳＵＰＩは、好ましくは、ＩＭＳＩではない。このＳＵＰＩは、3GPP TS 23.003規格において定義されているように、ネットワークアクセス識別子、省略してＮＡＩ、であってよい。
【0092】
更なる好適な一実施形態において、少なくとも１つのファイルは、ファイルＥＦＲｏｕｔｉｎｇ Ｉｄｅｎｔｉｃａｔｏｒであり、これは、ＳＵＣＩを演算するためのルーティングインジケータを含む。このパラメータを使用することにより、端末又はＳＥは、本発明による方法を実行することが可能であり、且つ、その結果、ＳＵＣＩを生成することが可能であり、且つ、これをネットワークに送信することができる。このファイルＥＦＲｏｕｔｉｎｇ Ｉｄｅｎｔｉｃａｔｏｒは、ルーティングインジケータを収容しており、これは、ＭＣＣ及びＭＮＣと共に、3GPP TS 23.003規格において定義されているように、ＳＵＣＩを含むネットワークシグナリングをサブスクライバとして機能し得るＡＵＳＦ及びＵＤＭインスタンスに転送することを可能にしている。
【0093】
例として、サブスクリプション永久識別子、省略してＳＵＰＩ、は、５Ｇネットワーク内においてアイデンティティデータとして使用されている。ＳＵＰＩは、3GPP仕様であるTS 23.501において定義されている。有効なＳＵＰＩは、このケースにおいては、3GPP TS 23.003との関連においてＲＦＣ４２８２において定義されているように、ＩＭＳＩ又はネットワークアクセス識別、省略してＮＡＩ、であってよい。この結果、ＳＵＰＩは、５Ｇ ＵＳＩＭを使用することにより、サブスクリプション隠蔽識別子、省略してＳＵＣＩ（暗号化されたＳＵＰＩ）、に変換することができる。ＳＵＣＩは、その内部において隠蔽されているＳＵＰＩを含むプライバシー保護ネットワーク識別子である。５Ｇ ＵＳＩＭは、ここで記述されている方法を使用することにより、且つ、予め生成された対称鍵と共に上述のこのＥＣＩＥＳに基づいた保護方式を使用することにより、ＳＵＣＩを生成している。次いで、ＩＭＳＩ（これは、ＳＵＰＩの一部分である）は、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答においてＳＵＣＩとして暗号化された形態において送信されている。
【0094】
これに加えて、アイデンティティデータは、例えば、認証アルゴリズム、特定のアルゴリズムパラメータ、暗号認証鍵Ｋｉ、及び／又は暗号無線鍵、省略してＯＴＡ鍵などのように、例えば、通信ネットワーク上においてサブスクライバを一意に認証するデータである。これに加えて、例えば、アイデンティティデータは、例えば、一意の識別子又はシグネチャなどのように、サービスに対してサブスクライバを一意に認証するデータである。サービスは、具体的には、サーバーの音声サービス又はデータサービスであり、これにより、情報及び／又はデータは、通信ネットワーク上において送信されている。
【0095】
通信ネットワーク（ネットワーク）は、信号がサブスクライバを識別及び／又は認証するように送信されている技術的設備である。通信ネットワークは、その独自のサービス（その独自の音声及びデータサービス）を提供しており、及び／又は、外部インスタンスからのサービスの使用を許容している。通信ネットワークは、好ましくは、モバイルネットワークである。ここでは、通信ネットワークの監督下にある装置－装置通信が可能である。具体的には、ここでは、第５世代「５Ｇ」モバイルネットワークは通信ネットワークであるものと理解されたい。
【0096】
例示用の実施形態の詳細な説明
以下、図を参照し、本発明及び更なる実施形態並びに本発明の利点について説明するが、これらの図は、本発明の例示用の実施形態を記述するものに過ぎない。図中の同一のコンポーネントには、同一の参照符号が提供されている。図は、正確な縮尺で描かれているものと見なしてはならず、図の個々の要素は、過大な又は過度に単純なものとなるように示されている場合がある。
以下、図を参照し、本発明及び更なる実施形態並びに本発明の利点について説明するが、これらの図は、本発明の例示用の実施形態を記述するものに過ぎない。図中の同一のコンポーネントには、同一の参照符号が提供されている。図は、正確な縮尺で描かれているものと見なしてはならず、図の個々の要素は、過大な又は過度に単純なものとなるように示されている場合がある。
【図面の簡単な説明】
【0097】
【図1】ＳＥにおける本発明による方法のフローチャートを示す。
【図2】ＳＥにおける本発明による方法のフローチャートを示す。
【図3】ＳＥにおける本発明による方法のフローチャートを示す。
【図4】ＳＥ、装置、及びネットワークの間における本発明による方法のフローチャートを示す。
【図5】ＳＥ、装置、及びネットワークの間における本発明による方法のフローチャートを示す。
【図6】ＳＥ、装置、及びネットワークの間における本発明による方法のフローチャートを示す。
【図7】ＳＥ及びネットワークを有する装置から構成されたシステムの例示用の一実施形態を示す。
【図8】ＳＥの例示用の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0098】
図１、図２、及び図３は、それぞれ、フローチャートを参照し、本発明による方法１００の例示用の一実施形態を示しており、この方法は、時間的にアイデンティティクエリ又はアイデンティティクエリを含むレジストレーション要求の受取りの前に鍵を生成及び保存するステップ２００と、ＳＥ内におけるネットワークアイデンティティクエリに対する応答の生成及び送信のステップ３００と、を有する。以下、図１、図２、及び図３について一緒に説明する。
【0099】
第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２は、ネットワークアイデンティティクエリの受取りの前に鍵を生成及び保存するためのルーチン２００の一部分である。
【0100】
第１ステップ１０１（図３ではなく、図１及び図２に示されているもの）において、ＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥがＥＣＣアルゴリズムに基づいてＳＥ内において生成されている。ＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥは、使用される暗号化のタイプに依存している。暗号化のタイプは、ネットワークによって定義されている。暗号化のタイプは、原則的に変化し得る。例として、ＳＥがネットワークと同一のタイプの暗号化を使用していることを保証するために、ネットワークは、ＳＥに、適用される暗号化についての情報を含む構成ファイルを送信している。構成ファイルの実行については、例えば、類似性仕様である“eUICC Profile Package: Interoperable Format”, Version 2.3.1, November 2019, Annex Dにおいて記述されている。
【0101】
構成ファイルは、例えば、電源投入された際などの特定の時点においてＳＥによって読み込まれており、好都合には、これは、ＳＥがＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドを受け取った際に常に読み込まれている。
【0102】
例として、Ｃｕｒｖｅ２５５１９／Ｘ２５５１９アルゴリズムが暗号化方法として使用されている。3GG TS 33.501規格のAppendix C3.4において使用されているＥＣＩＥＳプロファイルパラメータを使用することができる。暗号化方法は、ＥＣＩＥＳ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ａ又はＥＣＩＥＳ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｂタイプのものであってよい。
【0103】
第１ステップ１０１が実行される前に、例えば、構成ファイルを読み取ることにより、適用される暗号化方法が特定されている。定義された暗号化方法は、ＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥを演算するために使用されている。
【0104】
第１ステップ１０１の結果として、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの秘密鍵部分ＰｒｉｖＫＳＥが生成されている。このステップは、TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による方法の第１ステップ「1. Eph key pair generation」に対応し得る。
【0105】
クリプトコプロセッサを有していない又は乗算アクセラレータを有していないＳＥにおいては、この第１ステップ１０１は、最大で３秒だけ所要し得る。
【0106】
後続の第２ステップ（図３ではなく、図１及び図２に示されているもの）において、対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮがＳＥ内において生成されている。この対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮは、ＳＥ固有の暗号鍵ペアの、第１ステップ１０１において生成された、秘密鍵部分ＰｒｉｖＫＳＥと、ネットワークの暗号鍵ペアの公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮと、を使用して生成されている。
【0107】
公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮは、第２ステップ１０２が実行される前にＳＥにとって既知であり、且つ、ＳＥ内において存在している。暗号化方法と同様に、公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮも変化し得る。例として、ネットワークは、ＳＥに、新しい現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮについてＯＴＡを介して通知することができる。
【0108】
公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮは、好都合には構成ファイル内において収容されている。初期の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮは、ＳＥが個人化される際にＳＥのメモリ内において既に保存することができる。
【0109】
第２ステップ１０２を実行する前に、ＳＥは、最後に使用された公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮが現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮとマッチングしているかどうかをチェックしている。マッチングしている場合には、ＳＥは、保存されている公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮを使用しており、且つ、さもなければ、保存されていた公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮを現時点の保存されている公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮによって更新し、且つ、次いで、これを使用している。
【0110】
第２ステップ１０２は、TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による方法のステップ「2. Key agreement」に対応し得る。クリプトコプロセッサを有していない又は乗算アクセラレータを有していないＳＥにおいては、このステップは、最大で３秒だけ所要し得る。
【0111】
第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２は、互いに時間的に切り離された方式で実行することができる。従って、時間ｔｉｍｅ１が、ＳＥ上における第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行の間において経過し得る。第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行間の時間ｔｉｍｅ１は、ＳＥ上において実行されるその他のタスクとの比較におけるＳＥ上における第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行の優先順位付けによって定義することができる。また、第１ステップ１０１が、即座にではなく、ＳＥの開始、起動、及び／又は初期化に後続して時間ｄｕｒａｔｉｏｎ０が経過した後にのみ、実行されることも可能である。同様に、ＳＥがネットワークアイデンティティクエリを受け取る時点まで第１ステップ１０１及び／又は第２ステップ１０２の実行の完了の間において相対的に長い時間ｄｕｒａｔｉｏｎ１が経過することも可能である。
【0112】
また、ＳＥがネットワークアイデンティティクエリに対する応答の生成及び送信３００を開始し得るように、アイデンティティクエリ（図３ではなく、図１及び２において示されている）の受取りの際に第１ステップ１０１又は第２ステップ１０２の実行が途中停止されることも可能である。これは、好ましくは、少なくとも１つの有効な対称鍵が不揮発性メモリ内において存在している場合にのみ、発生している。
【0113】
また、第１ステップ１０１及び／又は第２ステップ１０２を複数回にわたって実行することをも可能である（図１及び図３ではなく、図２に示されているもの）。従って、複数のＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ及び／又は対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮｖを不揮発性メモリ内において保存することができる。優先順位付け２０２は、第１ステップ１０１のそれぞれの実行の前に再定義することができる。第１ステップ１０１及び／又は第２ステップ１０２は、十分なＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ及び／又は対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮｖが不揮発性メモリ内において保存される時点まで、必要な頻度で実行されている。これは、ステップ２０１においてチェックされている。
【0114】
以下、アイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するためのルーチン３００について説明する。
【0115】
ステップ１０４（図２ではなく、図１及び図３に示されているもの）において、有効な対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮが不揮発性メモリ内において存在しているかどうかがチェックされている。これを目的として、不揮発性メモリ１７内において存在しているＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥを判定するために使用された暗号演算方法がこれまでに変化しているかどうかがチェックされている。これは、例えば、暗号化のタイプ又は暗号化のパラメータが変化した場合に当て嵌まり得る。
【0116】
好都合には、ネットワークを介して管理されている制約は、ＳＥ上において管理されている構成ファイル内において保存されており、且つ、同様に、不揮発性メモリ１７内においても保存されている。構成ファイルの実行については、例えば、類似性仕様である、“eUICC Profile Package: Interoperable Format”,Version 2.3.1,November 2019, Annex Dにおいて記述されている。構成ファイルは、好都合には、少なくとも現時点において適用可能な暗号演算方法について通知しており、且つ、現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮを収容している。構成ファイルは、常に更新された状態において維持されており、且つ、任意の時点においてネットワークによって更新することができる。
【0117】
暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥをチェックするために、ＳＥは、好都合には構成ファイルを読み込んでいる。ＳＥは、適用される暗号演算方法のために読み込まれたエントリを不揮発性メモリ１７内において配置されている個々の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥを演算するために使用された演算方法と比較している。例えば、暗号化のタイプがＥＣＩＥＳプロファイルＡタイプからＥＣＩＥＳプロファイルＢに変更された場合に、ミスマッチが発生し得る。
【0118】
演算方法が変化している場合には、不揮発性メモリ１７内の対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮは、もはや有効ではなく、且つ、新しいＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥを演算しなければならない。これを目的として、図３に示されているように、ポイント「Ａ」に進んでいる。
【0119】
チェック１０４において、演算方法が変化していないと識別された場合には、演算するために不揮発性メモリ１７内において存在している公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮが有効であるｎかどうかもチェックされている。これを目的として、不揮発性メモリ１７内に存在している対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮを演算するために第２ステップ１０２において使用された公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮが、例えば、更新、パラメータ調節、又は置換、により、これまでに変化しているかどうかがチェックされている。これを目的として、ＳＥは、好都合には、構成ファイルから取得され得る現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮを不揮発性メモリ１７内において保存されている対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮを演算するために使用された公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮと比較している。次いで、これが変化を結果的にもたらしている場合には、ＳＥは、構成ファイル内において収容されている現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮを新しい有効な公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮとして不揮発性メモリ１７内において保存している。
【0120】
使用されている演算方法及び公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮが変化していな場合には、すべての保存されている対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮが既に使用されているかどうかがチェックされている。そうではない場合には、図３に示されているように、ポイント「Ｂ」に進んでいる。
【0121】
使用されている公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮがこれまでに変化している場合には、メモリ内の対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮは、もはや有効ではなく、且つ、再演算しなければならない。但し、このケースにおいては、ＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥは、有効状態に留まり続けていることから、ＳＥ固有の暗号秘密鍵ＰｒｉｖＫＳＥの提供に基づいている鍵演算の部分、即ち、第２ステップ１０２、のみが実行されなければならない。現時点の公開鍵部分ＰｕｂＫＨＮが演算のために使用されている。
【0122】
ポイント「Ａ」から実行されている第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２並びにポイント「Ｂ」から実行されている第２ステップ１０２は、ネットワークアイデンティティクエリを受け取る前に鍵を生成及び保存すること２００の第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２に対応している。また、第１ステップ１０１において生成されたＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ及び／又は第２ステップ１０２において生成された対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮは、例えば、ＲＡＭ Ｋなどの揮発性メモリエリア１８内において保存することもできる。
【0123】
任意選択のステップ１０５（図２ではなく、図１及び図３に示されているもの）においては、第１サブ鍵及び第２サブ鍵が対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮから導出されている。このステップ１０５は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「3. Key derivation」に対応し得る。第１サブ鍵は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「Eph. enc Key, ICB」であってよい。第２サブ鍵は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「Eph. mac Key」であってよい。また、このスプリッティング１０５においては、鍵長を調節することもできる。
【0124】
ステップ１０６（図２ではなく、図１及び図３に示されているもの）において、ＳＥ内において保存されているアイデンティティデータが暗号化されている。ファイルＥＦＩＭＳＩのファイルコンテンツは、ここでは、暗号化１０６のための入力データとして使用されている。この暗号化１０６は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「4. Symmetric Encryption」であってもよい。このステップの結果として、暗号化されたアイデンティティデータが得られている。（また）ステップ１０６からの暗号化されたアイデンティティデータも、ネットワークからアイデンティティクエリに対する応答の一部分としてネットワークに送信されている。
【0125】
ステップ１０７（図２ではなく、図１及び図３に示されているもの）において、ＭＡＣアルゴリズムが適用されている。ステップ１０６からの暗号化されたアイデンティティデータは、ここでは、ＭＡＣアルゴリズム用の入力パラメータとして使用されている。これに加えて、第２サブ鍵「Eph. mac Key」も、ＭＡＣアルゴリズム用の別の入力パラメータとして使用することができる。このアプリケーション１０７は、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1によるステップ「5. MAC function」であってよい。このステップ１０７の結果として、ＭＡＣが得られており、これも、3GPP TS 33.501のバージョン15.2.0の図C.3.2-1による「MAC-tag value」の形態を有し得る。（また）ステップ１０７からのＭＡＣも、ネットワークからのアイデンティティクエリに対する応答の一部分としてネットワークに送信されている。
【0126】
ステップ１０８（図２ではなく、図１及び図３に示されているもの）において、ネットワークアイデンティティクエリに対する応答が送信されている。例として、応答は、公開部分ＰｕｂＫＳＥ（ステップ１０１）、暗号化されたアイデンティティデータ（ステップ１０６）、及びＭＡＣ（ステップ１０７）の連結体を有する。更なるパラメータも、同様に応答内において収容され得る。
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ＝ＰｕｂＫＳＥ｜｜Ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ｜｜ＭＡＣ｜｜ｏｐｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ＝ＰｕｂＫＳＥ｜｜Ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ｜｜ＭＡＣ｜｜ｏｐｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
【0127】
応答１０８は、好ましくは、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドの結果である。
【0128】
任意選択のステップ１０９（図２及び図３ではなく、図１に示されているもの）において、アイデンティティクエリに対する応答の生成及び送信３００のために使用されたＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ及び／又は使用された対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮは、値が不揮発性メモリ内において保存されている場合には、不揮発性メモリから除去され、及び／又は、使用済みとしてマーキングされている。
【0129】
ネットワークアイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するためのルーチン３００は、最大時間超を所要してはならない。さもなければ、ネットワークは、もはや応答を受け付けなくなる。アイデンティティクエリに対する応答を生成及び送信するためのルーチン３００が最大時間超を所要した場合には、新しいレジストレーション要求１０３をＳＥに対してネットワークによって直接的に送信することができる（図１及び図３ではなく、図２に示されているもの）。次いで、優先順位付け２０２の再定義及び第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行を即座に開始することができる。或いは、レジストレーション要求１０３とネットワークアイデンティティクエリの間の時間、即ち、遷移Ｔ１、を使用するために即座に第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行を開始することが可能であり、これは、新しいＳＥ固有の暗号鍵ペアＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ、及び／又は対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮを生成するために端末が好ましくはＳＥに転送するネットワークアイデンティティクエリを含んでいる。
【0130】
具体的には、ETSI TS 102 221規格のバージョン15以降及び3GPP TS 31.102規格のバージョン15以降は、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドを定義している。このコマンドは、ＳＵＣＩを生成するために５Ｇネットワークにおいて使用されている。ＳＵＣＩコンテキストは、５Ｇネットワークにおいてサブスクライバを識別するために使用されるアイデンティティデータとしてＩＭＳＩ（国際モバイルサブスクリプションＩＤ）又はＮＳＩ（ネットワーク固有のＩＤ）を含む。
【0131】
ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＹコマンドは、ネットワークによって送信されており、且つ、送信時間を含んで６秒以内において回答されなければならない。これは、クリプトコプロセッサ又は乗算アクセラレータを有していないＳＥにとって大きな問題である。
【0132】
以下には、様々なＳＥ上のＳＵＣＩの演算のいくつかの比較が示されており、これから、第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の事前演算からの時間節約の効果が明らかとなろう。
【0133】
例として、ＳＥ「Ｓ３ＦＷ９ＦＪ」において、ＡＶＩＯＲ７００ｋを有する「プロファイルＡ」を演算するために、第１ステップ１０１は、１１００ミリ秒を必要としており、且つ、第２ステップ１０２は、１１０１ミリ秒を必要としている。ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドが第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の後に事前演算された鍵によって実行された場合には、２３ミリ秒しか必要とされていない。ＳＥ「Ｓ３ＦＷ９ＦＪ」において、ＡＶＩＯＲ７００ｋを有するプロファイルＢを演算するために、第１ステップ１０１は、２９３４ミリ秒を必要としており、且つ、第２ステップ１０２は、２９３８ミリ秒を必要としている。ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドが第１ステップ１０１の後に且つ第２ステップ１０２の後に事前演算された鍵によって実行された場合には、２３ミリ秒しか必要とされていない。従って、これは、第１ステップ１０１における事前演算又は第２ステップ１０２における対称鍵の更なる予備的生成の支援により、速度の大きな増大の実現を可能にしている。この結果、格段に相対的に単純な且つ従ってまた相対的に費用効率に優れたＳＥカードを５Ｇネットワーク内において動作させることが可能であり、その理由は、最大時間ｔｉｍｅＭＡＸに準拠するために、ＳＵＣＩを演算するためのコプロセッサが、いまや、もはや、必要ではないからである。鍵を事前演算することにより、3GPP及びETSI仕様に準拠することが可能であり、且つ、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに回答する／これを処理する観点における性能を格段に向上させることができる。
【0134】
図４、図５、及び図６は、本発明による方法１００を実行するための好適な例示用の実施形態のフローチャートを示す。方法ステップ１０１～１０９は、図１又は図２の方法ステップ１０１～１０９に対応している。図３、図５、及び図６のＳＥは、５Ｇ ＵＳＩＭであってよい。以下、図３、図５、及び図６について一緒に説明する。
【0135】
図４において、第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２は、それぞれ、端末がネットワークからレジストレーション要求を受け取る前に、ＳＥ内において一回だけ実行されている。ＳＥの開始と第１ステップ１０１の第１実行の間の時間は、時間ｄｕｒａｔｉｏｎ０である。第１ステップ１０１の第１実行と第２ステップ１０２の第１実行の間の時間は、時間ｔｉｍｅ１である。
【0136】
図５において、第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２は、それぞれ、ネットワークが端末に対してレジストレーション要求を実施する前に、ｋ回にわたって実行されている。第１ステップ１０１のｋ番目の実行と第２ステップ１０２のｋ－１番目の実行の間の時間は、時間ｔｉｍｅｋである。第２ステップ１０２のｋ＋１番目の実行と第１ステップ１０２のｋ番目の実行の間の時間は、時間ｔｉｍｅｋ＋１である。
【0137】
図６において、第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２は、それぞれ、ネットワーク装置が端末に対してレジストレーション要求を実施する前に、２回にわたって実行されている。第２ステップ１０２の第１実行と第１ステップ１０１の第２実行の間の時間は、時間ｔｉｍｅ２である。第１ステップ１０１の第２実行と第２ステップ１０２の第２実行の間の時間は、時間ｔｉｍｅ３である。
【0138】
第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２の実行の回数は、例示を目的としており、且つ、制限されてはいない。また、第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２が異なる数だけ実行される又は完全には実行されないことも可能である。時間ｄｕｒａｔｉｏｎ１が、第１ステップ１０１又は第２ステップ１０２の最後の実行とアイデンティティクエリの間において経過し得るが、その理由は、第１ステップ１０１及び／又は第２ステップの実行が、その前に実施されたアイデンティティクエリ又はレジストレーション要求から切り離された方式で発生しているからである。
【0139】
レジストレーション要求は、端末（図４、図５、及び図６に示されているもの）がネットワークのサービスを使用し得ることを可能にすることを意図したものである。これを目的として、ネットワークは、端末のアイデンティティをチェックし、且つ、その認証／識別を求めている。レジストレーション要求及び認証／識別要求のプロセスは、3GPP TS 23.501において原則的に記述されている。識別の際に、ネットワークは、識別クエリを端末に送信している。これは、端末においてＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに変換され、且つ、ＳＥに転送されている。次いで、５Ｇネットワークにおいて、ＳＥは、ＳＵＰＩと呼称される且つ例えばＩＭＳＩ、ＮＳＩ、ＮＡＩを有するアイデンティティデータをＳＵＣＩに変換するように且つこれを時間の期間ｔｉｍｅＭＡＸ（例えば、６秒）以内においてネットワークに返送するように、強制されている。
【0140】
時間の期間ｔｉｍｅＭＡＸが超過した場合に、ネットワークは、別のレジストレーション要求を端末に送信することができる（図３及び図４ではなく、図６に示されているもの）。これに応答して、ＳＥは、恐らくは高い優先順位付けを伴って第１ステップ１０１及び／又は第２ステップ１０２の実行を即座に開始してもよく、或いは、十分な数の対称鍵ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮが依然として不揮発性メモリ内において存在している場合には、次のネットワークアイデンティティクエリを待機してもよく、且つ、次いで、ステップ１０４～１０９の演算を再開してもよい。
【0141】
ＩＭＳＩは、サブスクライバ識別子の一部分であり、可能な場合に、読み取られるべきではない。ＵＩＣＣ１は、５Ｇ ＵＳＩＭであり、且つ、従って、ＩＭＳＩに基づいてＳＵＣＩを生成するように構成されている。ＩＭＳＩの代わりに、ＳＵＣＩを使用することが有利であり、その理由は、ＳＵＣＩを送信する際に、ＩＭＳＩは、端末又はネットワークにプレーンテキストにおいて送信されていないからである。従って、ＳＵＣＩを送信することは、ファイルＥＦＩＭＳＩからのセキュリティに関係する及び／又は個人的な情報を保護することになろう。従って、好都合には、ＳＵＣＩがＩＭＳＩの代わりにネットワーク識別子として送信されている。
【0142】
アイデンティティクエリに対する応答としてＩＭＳＩの代わりにＳＵＣＩを送信するために、ＳＵＣＩを演算しなければならない。これを目的として、ステップ１０１～ステップ１０９を有する図１、図２、及び図３の方法が適用されている。この演算は、3GPP 23.501による標準化された手順に対応してもよく、且つ、ステップ１０３の後の又はネットワークアイデンティティクエリＴ１の時間を消費する演算を回避するために事前に第１ステップ１０１及び第２ステップ１０２を実行することにより、本発明に従って大幅に改善されている。
【0143】
５Ｇネットワークによるサブスクライバ識別メカニズムは、生成されたＳＵＣＩの支援により、無線インターフェイス（図４のインターフェイス４１）上において端末を識別することを可能にしている。端末が最初に登録を試みる際に、ＳＥは、ＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンドに基づいてＳＵＰＩをＳＵＣＩとして暗号化し、且つ、このＳＵＣＩをステップ１０８において端末にとって利用可能な状態にしている。
【0144】
ＳＵＣＩは、ここでは、隠蔽されたＳＵＰＩを含むデータ保護フレンドリ識別子である。図１、図２、及び図３を参照されたい。ＳＥは、第１ステップ１０１において且つ第２ステップ１０２において、ＵＳＩＭレジストレーションの際に又は個人化の際にＳＥにとって安全に利用可能とされたホームネットワークの公開鍵ＰｕｂＫＨＮを有するＥＣＩＥＳに基づいた保護方式使用して生成している。
【0145】
ＳＵＰＩのＭＳＩＮ部分のみが暗号化されている一方で、ホームネットワーク識別子、即ち、ＭＣＣ／ＭＮＣ、は、プレーンテキストにおいて送信されることを継続している。ＳＵＣＩを構成しているデータフィールドは、「ＳＵＰＩ Ｔｙｐｅ」、「Ｈｏｍｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」（ＩＭＳＩの場合には、＝ＭＣＣ＋ＭＮＣであり、ＮＡＩの場合には、＝Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅである）、「Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」、「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ： Ｎｕｌｌ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｒ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ａ ｏｒ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｂ」、「Ｈｏｍｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｕｂｌｉｃ ｋｅｙ ＰｕｂＫＨＮ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」、「Ｖａｒｉａｂｌｅ－ｌｅｎｇｔｈ ｏｒ ｈｅｘａｄｅｃｉｍａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｓｔｒｉｎｇ， ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｕｓｅｄ」である。
【0146】
方法１００は、ここでは、ＳＥのオペレーティングシステム１５内において統合されており、且つ、従って、任意のネイティブＳＥ内において利用及び使用することができる。
【0147】
図７は、端末及びＳＥから構成されたシステムの例示用の一実施形態を示しており、この内部において、図１、図２、及び図３の方法が発生している。例として、端末は、ＩｏＴ環境内のＭ２Ｍ装置である。端末は、複数のＥＣＵ２１を有していてもよく、ここでは代表として、２つのＥＣＵ２１ａ及び２１ｂが示されている。これらのＥＣＵ２１は、端末の機能を制御している。
【0148】
ＳＥは、動作のための準備が完了した端末内に挿入され、これには、端末により、供給電圧Ｖｃｃ及びクロックサイクルＣＬＫが供給されている。ＳＥは、図８において更に詳細に示されている。図７は、ＳＥがアプレット１３を有することを示している。これらのアプレット１３は、ガードアプリケーションツールキットＣＡＴ１２を介して端末に異なるＡＰＤＵコマンド１１を送信することができる。
【0149】
また、端末は、モデム２２をも有する。例として、モデム２２は、ＳＥとネットワーク４の間のデータを変換するための論理ユニットであるものと見なすことができる。端末は、モデム２２を介してＳＥに対する通信接続３をセットアップすることができる。端末とＳＥの間の通信３は、例えば、国際ISO/IEC 7816-3及びISO/IEC 7816-4規格において定義されているプロトコルに従って発生しており、これらの規格は、これにより、明示的に参照されている。
【0150】
ＳＥと端末の間のデータ交換全体は、好ましくは、ISO/IEC 7816-4規格に従ってＡＰＤＵ（Application Protocol Data Unit）と呼称されるものを使用して発生している。ＡＰＤＵは、アプリケーション層上のデータユニット、即ち、コマンド及び／又はデータがこれを使用してＳＥに送信されているある種のコンテナ、を構成している。端末からＳＥに送信されるコマンドＡＰＤＵとコマンドＡＰＤＵに応答してＳＥから端末に送信される応答ＡＰＤＵを区別されたい。
【0151】
また、モデム２２は、通信インターフェイス４１を介した端末又はＳＥからのデータを、例えば、ネットワーク事業者のサーバーなどのネットワークと交換するための端末の通信ユニットである。ＳＥとモデム２２の間において交換されたデータは、モデム２２内においてＩＰに基づいた接続プロトコルに変換することができる。
【0152】
図８は、本発明によるＳＥ、好ましくは配線されたｅＵＩＣＣ、のブロック図を示している。一代替肢として、ＳＥは、異なる設計を有する携帯型のデータキャリアである。ＳＥは、図１、図２、及び図３による方法１００が発生するオペレーティングシステム１５を有する。例として、オペレーティングシステム１５は、ネイティブオペレーティングシステムである。また、オペレーティングシステム１５が、Ｊａｖａカードランタイム環境ＪＣＲＥ１６を動作させるように構成されることも想定される。
【0153】
ＳＥは、図７に従ってデータを端末との間において交換するように設計されている。ＳＥと端末の間のデータ送信及び通信のために、ＳＥ及び端末の両方は、それぞれ、適切な通信インターフェイス３１を有する。インターフェイスは、例えば、それらの間の又はＳＥと端末の間の通信が、電気的に、即ち、接触を伴って、接続されるように、設計することができる。接点割当については、ISO/IEC 7816において定義されている。図示されていない一実施形態においては、通信インターフェイスは、例えば、ＲＦＩＤ又はＮＦＣ又はＷＬＡＮ規格に従って非接触型である。端末は、ネットワークアイデンティティクエリをＳＥに対して転送することができる（図１、図２、又は図３の方法１００の遷移Ｔ１）。
【0154】
これに加えて、ＳＥは、中央プロセッサ又は制御ユニットＣＰＵ１９を有し、これは、インターフェイス３１に対する通信接続を有する。ＣＰＵ１９の主なタスクは、ＣＰＵ１９によって実行されるプログラムコードによって定義されているＳＥ内における算術及び論理関数の実行及びファイルのアクセス（読み取り、書き込み、変更、上書き、生成、及び／又は削除）を含む。ファイルは、例えば、不揮発性メモリ１７のＳＥのルートディレクトリ又はプロファイルディレクトリのディレクトリファイルＤＦであるファイルディレクトリ内のエレメンタリファイルＥＦである。また、ＣＰＵ１９は、揮発性のワーキングメモリＲＡＭ１８及び不揮発性の書き込み可能メモリ１７に対しても接続されている。不揮発性メモリ１７は、好ましくは、フラッシュメモリ（フラッシュＥＥＰＲＯＭ）である。例として、これは、ＮＡＮＤ又はＮＯＲアーキテクチャを有するフラッシュメモリであってよい。これに加えて、制御ユニット１９は、対応するプログラムコードが実行された際に、図１、図２、及び図３の方法のステップ１０１～１０８を実行するように構成されている。
【0155】
図８に示されている好適な実施形態において、プログラムコードは、不揮発性メモリ１７内において保存されており、且つ、ＣＰＵ１９によって実行することができる。具体的には、不揮発性メモリ１７は、（Ｊａｖａカード仮想機械ＪＣＶＭ及びＪａｖａカードアプリケーションプログラミングインターフェイスＪＣＡＰＩから構成された）Ｊａｖａカードランタイム環境ＪＣＲＥ１６のアプリケーション１３のチップカードオペレーティングシステムＯＳ１５のプログラムコードを保存することができる。アプリケーション１３は、ここでは、好ましくは、Ｊａｖａカード（商標）アプレットの形態において存在している。これに加えて、図７に示されているＣＡＴ１２は、ETSI TS 102 223に従って内蔵されている。
【0156】
スマートフォンなどの最近の端末は、チップセットを収容しており、これは、複数のチップ又はプロセッサ、具体的にはアプリケーションプロセッサ、ベースバンドプロセッサと、任意選択により、特別に保護されたセキュア処理ユニットＳＰＵと、を有することできる（図１、図２、及び図３には、これらのいずれもが示されていない）。現時点において開発中である将来の５Ｇモバイル通信規格の場合には、統合されたＵＩＣＣ、即ち、ｉＵＩＣＣ、の概念が提案されており、この場合には、ＵＳＩＭカード又はＵＩＣＣの機能が、端末のチップセット内において分散された方式で、即ち、１つ又は複数のチップ又はプロセッサ内において、統合されている。このチップセットがクリプトプロセッサ又はハードウェアアクセラレータを有していない場合に、コストの観点において非常に有利であり、これが本方法によって可能になっている。
【0157】
本発明の範囲内において、記述及び／又は図示及び／又は特許請求された要素のすべては、必要に応じて互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0158】
参照符号のリスト
ＳＥ、ＵＩＣＣ、ｅＵＩＣＣ サブスクライバアイデンティティモジュールＳＩＭ
１１ 送信コマンドＡＰＤＵ
１２ カードアプリケーションツールキットＣＡＴ
１３ アプレット
１５ オペレーティングシステムＯＳ
１６ Ｊａｖａランタイム環境ＪＣＲＥ
１７ 不揮発性メモリ
１８ メモリエリア
１９ 制御ユニットＣＰＵ
２０ ＵＩＣＣ状態
装置
２１ａ、ｂ 制御ユニットＥＣＵ
２２ モデム
２３ 送信コマンドＡＰＤＵ
３ 装置とＳＥの間の通信接続
３１ ＳＥのインターフェイス
ネットワーク
４１ 装置－ネットワークインターフェイス
方法
１０１～１０９ 方法ステップ
２０１～２０２ 方法ステップ
ＰｕｂＫＨＮ ネットワーク鍵ペアの公開鍵部分、ＨＮの公開鍵
ＰｒｉｖＫＨＮ ネットワーク鍵ペアの秘密鍵部分、ＨＮの秘密鍵
ＰｕｂＫＳＥ ＳＥ鍵ペアの公開鍵部分、Ｅｐｈ．公開鍵
ＰｒｉｖＫＳＥ ＳＥ鍵ペアの秘密鍵部分、Ｅｐｈ．秘密鍵
ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ ＳＥとネットワークの間の対称鍵、Ｅｐｈ．共有鍵
ＭＡＣ－ＫＳＥ ＳＥのＭＡＣ鍵、Ｅｐｈ．ｍａｃ．鍵
ｄｕｒｒａｔｉｏｎ０ 初期化及び／又は起動と第１ステップの第１実行の間の時間の期間
ｄｕｒａｔｉｏｎ１ 第２ステップの最後の実行とネットワークアイデンティティクエリの間の時間の期間
ｔｉｍｅ１ ＳＥ鍵ペアの第１生成と関連する第１対称鍵の間の時間の期間
ｔｉｍｅ２ 対称鍵の第１生成と第２ＳＥ鍵ペアの間の時間の期間
ｔｉｍｅ３ ＳＥ鍵ペアの第２生成と関連する第２対称鍵の間の時間の期間
ｔｉｍｅｋ 対称鍵のｋ－１番目の生成とｋ番目のＳＥ鍵ペアの間の時間の期間
ｔｉｍｅｋ＋１ ＳＥ鍵ペアのｋ番目の生成とｋ＋１番目の対称鍵の間の時間の期間
Ｔｉｍｅｒｅｓｐｏｎｓｅ アイデンティティクエリと応答の間の時間の期間
Ｔｉｍｅｍａｘ アイデンティティクエリと応答の間の許容可能な時間の期間
ＳＥ、ＵＩＣＣ、ｅＵＩＣＣ サブスクライバアイデンティティモジュールＳＩＭ
１１ 送信コマンドＡＰＤＵ
１２ カードアプリケーションツールキットＣＡＴ
１３ アプレット
１５ オペレーティングシステムＯＳ
１６ Ｊａｖａランタイム環境ＪＣＲＥ
１７ 不揮発性メモリ
１８ メモリエリア
１９ 制御ユニットＣＰＵ
２０ ＵＩＣＣ状態
装置
２１ａ、ｂ 制御ユニットＥＣＵ
２２ モデム
２３ 送信コマンドＡＰＤＵ
３ 装置とＳＥの間の通信接続
３１ ＳＥのインターフェイス
ネットワーク
４１ 装置－ネットワークインターフェイス
方法
１０１～１０９ 方法ステップ
２０１～２０２ 方法ステップ
ＰｕｂＫＨＮ ネットワーク鍵ペアの公開鍵部分、ＨＮの公開鍵
ＰｒｉｖＫＨＮ ネットワーク鍵ペアの秘密鍵部分、ＨＮの秘密鍵
ＰｕｂＫＳＥ ＳＥ鍵ペアの公開鍵部分、Ｅｐｈ．公開鍵
ＰｒｉｖＫＳＥ ＳＥ鍵ペアの秘密鍵部分、Ｅｐｈ．秘密鍵
ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ ＳＥとネットワークの間の対称鍵、Ｅｐｈ．共有鍵
ＭＡＣ－ＫＳＥ ＳＥのＭＡＣ鍵、Ｅｐｈ．ｍａｃ．鍵
ｄｕｒｒａｔｉｏｎ０ 初期化及び／又は起動と第１ステップの第１実行の間の時間の期間
ｄｕｒａｔｉｏｎ１ 第２ステップの最後の実行とネットワークアイデンティティクエリの間の時間の期間
ｔｉｍｅ１ ＳＥ鍵ペアの第１生成と関連する第１対称鍵の間の時間の期間
ｔｉｍｅ２ 対称鍵の第１生成と第２ＳＥ鍵ペアの間の時間の期間
ｔｉｍｅ３ ＳＥ鍵ペアの第２生成と関連する第２対称鍵の間の時間の期間
ｔｉｍｅｋ 対称鍵のｋ－１番目の生成とｋ番目のＳＥ鍵ペアの間の時間の期間
ｔｉｍｅｋ＋１ ＳＥ鍵ペアのｋ番目の生成とｋ＋１番目の対称鍵の間の時間の期間
Ｔｉｍｅｒｅｓｐｏｎｓｅ アイデンティティクエリと応答の間の時間の期間
Ｔｉｍｅｍａｘ アイデンティティクエリと応答の間の許容可能な時間の期間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信する（３００）ために少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成するセキュアエレメントＳＥ内の方法であって、前記ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成し、且つ、前記少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を不揮発性メモリ（１７）内において保存する第１ステップ（１０１）、及び／又は
前記ＳＥ内において、前記ＳＥ内の前記第１のＳＥに固有の暗号鍵ペアの前記保存されている秘密鍵部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）及びネットワーク鍵ペアの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）を使用して前記少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成し、且つ、前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を前記不揮発性メモリ（１７）内において保存する第２ステップ（１０２）、
という方法ステップを有し、
前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）は、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリの受取り（Ｔ１）の前に既に実行されており、
前記第２ステップ（１０２）において生成された前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）は、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答を生成及び送信する（３００）ために使用されており、
前記第２ステップ（１０２）の前記実行の開始は、前記第１ステップ（１０１）の実行の後に時間的に切り離された方式で発生しており、且つ、
使用されるＥＥＣアルゴリズムは、前記第１ステップ（１０１）を実行するために特定されており、及び／又は、
ネットワーク鍵ペアの現時点の公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）は、前記第２ステップ（１０２）を実行するために特定されている、方法。
【請求項2】
前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）の前記実行は、少なくとも１つの更なるタスクが前記ＳＥ上において実行されている場合に少なくとも一時的に休止及び／又は途中停止され得る請求項１に記載の方法。
【請求項3】
優先順位付け（２２０）に応じて、少なくとも１つの更なるタスクを実行するために、前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）が実行されるのか及び／又は休止されるのか及び／又は途中停止されるのかが判定されており、前記ＳＥ上の前記少なくとも１つの更なるタスクとの比較における前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）の前記優先順位付け（２２０）は、好ましくは、前記不揮発性メモリ（１７）内において既に保存されているＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）の数及び／又は前記不揮発性メモリ（１７）内において既に保存されている対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）の数に依存している請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
ネットワークによって送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、に対する応答を生成及び送信する（３００）ためのセキュアエレメントＳＥ内の方法であって、前記ＳＥ内において、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリを受け取る方法ステップ（Ｔ１）、
前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が有効であるのかどうかをチェックする方法ステップ（１０４）、及び／又は、
ネットワーク鍵ペアの、前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を判定するために使用される少なくとも１つの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が有効であるのかどうかをチェックする方法ステップ（１０４）、
前記チェックステップ（１０４）において、ネットワーク鍵ペアの有効な公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が識別されず、しかし、少なくとも１つの有効なＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している場合に、第２ステップ（１０２）を実行することにより、対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成する方法ステップであって、
前記第２ステップ（１０２）は、前記ＳＥ内において、前記第１ＳＥ固有の暗号鍵ペアの保存されている秘密鍵部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）及びネットワーク鍵ペアの現時点の公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）を使用して前記少なくとも１つの対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成することを有する、方法ステップ、又は
前記チェックステップ（１０４）において、有効なＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が前記不揮発性メモリ（１７）内において存在していない場合に、前記ＳＥ内において前記第１ステップ（１０１）及び前記第２ステップ（１０２）を実行することにより、前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を生成する方法ステップであって、前記第１ステップ（１０１）は、前記ＳＥ内において、ＥＣＣアルゴリズムに基づいて前記少なくとも１つのＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）を生成することを有し、
前記ＳＥは、前記以前の生成ステップの１つ内において生成された前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）又は前記不揮発性メモリ内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を使用して暗号化されたアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）を生成するように、前記ＳＥ上において保存されているアイデンティティデータを暗号化し（１０６）、
前記ＳＥは、ＭＡＣを得るために、メッセージ認証コードアルゴリズムを前記生成された暗号化済みのアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）に適用している（１０７）、方法ステップ、及び
前記アイデンティティクエリに対する応答を前記ＳＥから前記ネットワークに送信する方法ステップ（１０８）であって、前記応答は、前記ＳＥ固有の暗号鍵ペアの前記公開鍵部分（ＰｕｂＫＳＥ）、前記暗号化されたアイデンティティデータ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｅｄ）、及び前記ＭＡＣ（ＭＡＣ）を含む、方法ステップ
を有する方法。
【請求項5】
前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している少なくとも１つのＳＥに固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）が有効であるかどうかに関する前記チェック（１０４）のために、前記特定用の前記演算方法が変化しているかどうかがチェックされることを特徴する請求項４に記載の方法。
【請求項6】
ネットワーク鍵ペアの、前記不揮発性メモリ（１７）内において存在している対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）を判定するために使用された少なくとも１つの公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が有効であるかどうかについての前記チェック（１０４）のために、前記ネットワーク鍵ペアの前記公開鍵部分（ＰｕｂＫＨＮ）が変化しているかどうかがチェックされることを特徴する請求項４又は５に記載の方法。
【請求項7】
前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答の前記生成及び送信（３００）が最大時間を超過している又は前記アイデンティティクエリが前記ネットワークによって既に受け入れられてはいないことを認識する方法ステップ、前記ネットワークがレジストレーション要求（１０３）を送信し、且つ、前記ＳＥが、前記ネットワークからの前記レジストレーション要求（１０３）の受取りに応答して請求項４に記載のように別の応答を生成及び送信する方法ステップ（３００）、
を有する請求項１又は４に記載の方法。
【請求項8】
前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は前記ＳＥに固有の暗号鍵ペアの前記公開部分（ＰｕｂＫＳＥ）及び／又は前記秘密部分（ＰｒｉｖＫＳＥ）は、これらの鍵の少なくとも１つが、前記ネットワークによって送信された前記アイデンティティクエリに対する前記応答を生成及び／又は送信する（３００）ために使用された後に、削除されている請求項１又は４に記載の方法。
【請求項9】
新しい対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は新しいＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）は、前記不揮発性メモリ（１７）内における対称鍵及び／又はＳＥ固有の暗号鍵ペアの最大数がいまだ超過されておらず、及び／又は
前記対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び／又は前記ＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）用のメモリ要件が前記不揮発性メモリ（１７）内の予め定義されたメモリ空間をいまだ超過していない、際にのみ、
生成され且つ前記不揮発性メモリ（１７）内において保存されている請求項１又は４に記載の方法。
【請求項10】
生成される対称鍵（ＳｈａｒｅｄＫＳＥ－ＨＮ）及び前記ＳＥ固有の暗号鍵ペア（ＰｕｂＫＳＥ、ＰｒｉｖＫＳＥ）の前記最大数は、前記ＳＥ又は前記端末の初期化及び／又は起動の際に定義されており、及び／又は、前記予め定義されたメモリ空間は、初期化の際に前記不揮発性メモリ（１７）内において予約されている請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記第１ステップ（１０１）及び／又は前記第２ステップ（１０２）は、ＳＴＡＴＵＳコマンド又はＳＥＬＥＣＴコマンドの受取りに後続して前記ＳＥ内において少なくとも一回実行されている請求項１又は４に記載の方法。
【請求項12】
セキュアエレメントＳＥ、好ましくは、第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、であって、－ネットワークから送信されたアイデンティティクエリ、具体的にはＧＥＴ ＩＤＥＮＴＩＴＹコマンド、を受け取る（Ｔ１）ように構成されたインターフェイス（３１）と、
－好ましくは少なくとも１つのファイル（ＥＦＩＭＳＩ）内において、アイデンティティデータを保存するように構成された不揮発性メモリ（１７）と、
－請求項１において特許請求されている前記方法の１つを実行するように構成された制御ユニット（１９）と、
を有するＳＥ。
【請求項13】
－前記不揮発性メモリ（１７）内において実行自在に保存された且つ前記制御ユニット（１９）内において実行された際に請求項１に記載の前記方法（１００）の前記ステップを実行するように構成されたオペレーティングシステム（１５）、を更に有する請求項１２に記載のＳＥ。
【請求項14】
コンピュータプログラムプロダクトであって、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、内において実行自在にインストールされており、且つ、請求項１又は４に記載の前記方法（１００）の前記方法ステップを実行するための手段を有する、コンピュータプログラムプロダクト。
【請求項15】
システムであって、ＳＥ、好ましくは第５世代サブスクライバアイデンティティモジュール、と、ネットワークと、を有し、請求項１又は４に記載の前記方法（１００）の前記方法ステップを実行するために準備されるシステム。
【国際調査報告】