JPH0832575A - 無線通信システム - Google Patents
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- JPH0832575A JPH0832575A JP7176875A JP17687595A JPH0832575A JP H0832575 A JPH0832575 A JP H0832575A JP 7176875 A JP7176875 A JP 7176875A JP 17687595 A JP17687595 A JP 17687595A JP H0832575 A JPH0832575 A JP H0832575A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無線ネットワーク上でセキュリティの向上し
たデータ・パケット送信システムを提供する。 【構成】各送信メッセージはその発信者を識別する情報
の第１のセグメントと送信するデータのハッシングと暗
号化の処理で得たディジタル署名の第３のセグメントと
データ・パケットの第２のセグメントを含む。受信ユニ
ットはこのメッセージの受信でその第１のセグメントの
情報を用いて暗号キーを検索しそのメッセージ発信者を
識別しそのディジタル署名の形成に用いたのと同じハッ
シングと暗号のアルゴリズムで受信データ・パケットの
ハッシングと暗号化の処理を行う。この受信データ・パ
ケットの保全性を確証するためその暗号化ハッシュド・
バージョンをその受信ディジタル署名と比較する。
たデータ・パケット送信システムを提供する。 【構成】各送信メッセージはその発信者を識別する情報
の第１のセグメントと送信するデータのハッシングと暗
号化の処理で得たディジタル署名の第３のセグメントと
データ・パケットの第２のセグメントを含む。受信ユニ
ットはこのメッセージの受信でその第１のセグメントの
情報を用いて暗号キーを検索しそのメッセージ発信者を
識別しそのディジタル署名の形成に用いたのと同じハッ
シングと暗号のアルゴリズムで受信データ・パケットの
ハッシングと暗号化の処理を行う。この受信データ・パ
ケットの保全性を確証するためその暗号化ハッシュド・
バージョンをその受信ディジタル署名と比較する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線ネットワークを介
して情報を送信する通信システムに係り、特に無線通信
システムにおいてユーザ識別とデータ保全性の検証に関
する。 【０００２】 【従来の技術】無線ネットワークのような多元接続媒体
上の通信が普及し増加するにしたがってこのような通信
システムに係るセキュリティの懸念と危険性の問題もま
た増加するようになった。例えば、無線通信システムに
は有線通信すなわち繋がれた線での通信システムのセキ
ュリティや危険性の問題に比較すると特有の問題があ
る。無線ネットワーク上の無線通信は無許可の人達つま
り無資格者が多数の方法の中のいずれかの方法でこのシ
ステムを使用する不当な攻撃には無防備である。遮るも
のの無い自由空間におけるデータの伝送は、例えば、適
当なレシーバを持つならばだれにでも容易にこのデータ
をモニタしたり傍受したりすることが可能であるという
ことを意味する。同様に、この自由空間におけるユーザ
識別の伝送によってこのユーザがトラフィック解析には
オープンである懸念がある。 【０００３】さらに無線通信に関係する脅威や無防備が
他にも多く存在する。例えば、このシステムに関係する
資源の不正使用に対し無線システムは無防備であり、例
として、このネットワークのサービスに対し加入者でな
い不正な人達による無線通信デバイスのクローンによる
例を挙げることができる。このクローンのデバイスを正
当な加入者またはこの正当な加入者の正当なデバイスに
付随する識別情報を含ませるようプログラムすることが
可能である。このような手段でもって正当でないこの非
加入者は不正にサービス取得が可能で、このためそのサ
ービス提供者にとっては取返せないようなコスト負担と
なる。さらにこの他に無線システム使用に関するセキュ
リティ問題として次のような例がある。 【０００４】それは、ある人が情報を送信、ところがこ
の情報送信が否認されたり、またはこの送信が別の加入
者に帰するとした場合である。この問題は、無線通信シ
ステムを用いてビジネス業務処理を所望する者にはだれ
にとっても懸念する問題である。さらに例えば、ビジネ
ス取引処理を無線システムを用いて取扱おうとする場
合、このトランザクションに対する関係者にはこのデー
タの保全性の維持が保証される必要がある。以上のよう
なセキュリティ問題などから次の要望がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】無線通信システム用に
有効でかつコスト的にも有利な認証と検証の方法が要望
されている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、以下に説明す
る無線通信システム上のセキュリティの向上した情報通
信システムを提供し前記課題を解決しこの分野の技術的
進歩を遂げる。本システムには、好ましくは無線ネット
ワークを介しメッセージを送信する無線送信ユニットが
あって、ここでこのメッセージには識別情報を含む第１
のセグメントとデータ・パケットを含む第２のセグメン
トとディジタル署名を含む第３のセグメントがある。こ
のディジタル署名はそのデータ・パケットにハッシング
・アルゴリズムと暗号アルゴリズムを適用して得られる
が、ここでこの暗号アルゴリズムはその識別情報に対応
する暗号キーを用いるものである。さらに本システムに
は無線ネットワークと無線受信ユニットがある。 【０００７】この無線受信ユニットにはそのメッセージ
を受信する受信回路とその識別情報に対応する暗号キー
を蓄積するメモリ・ユニットがある。さらにまたこの無
線受信ユニットには、ハッシュド・データ（ここでハッ
シュ関数を用いて処理したデータを以下ハッシング処理
してハッシュド・データを得たと表す）を形成するよう
ハッシング・アルゴリズムによってそのデータ・パケッ
トをハッシング処理するハッシング・ユニットがありさ
らにその暗号キーを用いてこのハッシュド・データに暗
号アルゴリズムを適用し暗号化ハッシュド・データを形
成する暗号ユニットがある。さらにこの無線受信ユニッ
トには比較ユニットがあってこれがこの暗号化ハッシュ
ド・データをそのディジタル署名と比較し、さらにこの
無線受信ユニットにおいて他のユニット間のデータ・フ
ローを制御するプロセッサがこの無線受信ユニットにあ
る。 【０００８】 【実施例】図１は本発明の無線通信システム１の例を示
す。この無線通信システム１にはメッセージ・ネットワ
ーク１００があって、これが加入者間のメッセージ交換
またはトランザクション調停のようなエンドユーザ・サ
ービスのプラットフォームの役目をする。さらに通常こ
の各加入者には無線デバイス１５０のような無線デバイ
スがある。このためこのメッセージ・ネットワーク１０
０は多数の無線デバイスと通信するのが通常であるが、
ここでは図１で便宜上簡単にしてこの無線デバイス１５
０の１個のみを図示している。この無線デバイス１５０
のような無線通信ネットワークを介して情報を送信する
システム・コンポーネントは一般的に無線送信ユニット
と呼ばれる。このメッセージ・ネットワーク１００へま
たはこれから情報は特定のプロトコルによって無線イン
タフェース１３０を介し転送される。 【０００９】図１においてこのメッセージ・ネットワー
ク１００は、その無線インタフェース１３０に結合、例
えば、“イーサネット”フォーマット接続によって結合
するが、この無線インタフェース１３０はこのメッセー
ジ・ネットワーク１００と無線ネットワーク１４０間の
インタフェースとしての役目をする。このメッセージ・
ネットワーク１００のような無線ネットワークを介して
情報を受信するシステム・コンポーネントは一般的に無
線受信ユニットと呼ばれる。この無線ネットワーク１４
０には、適宜公衆パケット無線ネットワーク、例えば、
ＲＡＭ移動体データ・ネットワーク、ＡＲＤＩＳネット
ワーク、またはいずれかのセル方式のディジタル・パケ
ット・データ（ＣＤＰＤ）ネットワークを挙げることが
できる。 【００１０】この無線通信ネットワーク１において無線
インタフェース１３０と無線ネットワーク１４０間の情
報の転送は非接続型かまたは接続型かのいずれかで行わ
れる。この無線ネットワーク１４０と無線デバイス１５
０間の情報の転送はこの特定の無線ネットワーク１４０
によって指定のプロトコルにより非接続型で行われる。
情報の非接続型転送は、このネットワークのユーザまた
はこのネットワークへの加入者とこのネットワーク間に
“ハンドシェイク”ルーチンが通常行われるようにセッ
ション指向アプローチと区別することができる。このハ
ンドシェイク・ルーチンには、例えば、そのユーザを識
別するパーソナル・パスワードを用いてセッションの最
初にそのユーザを正当であると認証することが必要であ
る。 【００１１】次にこのユーザはメッセージを例えば、そ
のネットワークに送信しその後このセッションを終了す
る。セッション指向アプローチでは個々のメッセージは
検証または認証されない。それに比し非接続型アプロー
チではそのユーザとネットワーク間の通信を初期化また
はある時間の後それを終了する必要がない。かえってむ
しろこの非接続型アプローチによって情報またはデータ
の個々のパケット、ただしこれは自立単独のものであ
る、これをそのユーザの事前の折衝や事前の確認なしに
そのネットワークに送信することができるがさらにこれ
にはその加入者にこのネットワークの使用を許可する加
入契約という例外の場合もある。 【００１２】図１におけるこの無線デバイス１５０に
は、パーソナル・ディジタル・アッシスタント（ＰＤ
Ａ）、またはパーソナル・コミュニケータ、もしくはデ
ィジタル・セル方式電話のようなセル方式電話システム
用デバイスを挙げることができる。しかしここで理解す
べきことは、無線ネットワーク上で適当な信号を送受信
できるいずれのデバイスでも利用可能であることであ
る。ここで以下の説明では、この無線デバイス１５０に
は、ここではＰＤＡとし、ただしデータ入力ユニット１
６０、例えば、キーボード、キーパッド、スタイラスま
たはデータを入力する他の適当な手段を持つＰＤＡとす
る。本発明の無線通信システム１用の例えば、無線デバ
イス１５０のような各無線デバイスには、特有の識別子
または識別情報が割当てられる。 【００１３】この識別情報はその無線デバイス１５０
に、例えば、製造時にこの無線デバイス１５０に組込ま
れた電子通し番号（ＥＳＮ）１７１として蓄積される。
例えば、メモリ・ユニット１７０にこのＥＳＮ１７１を
蓄積できる。またはこの識別情報には、ユーザ名、口座
識別、口座名、またはサービス識別を挙げることがで
き、そのメモリ・ユニット１７０に蓄積されたものであ
る。さらにこのメッセージ・ネットワークのサービスの
各加入者には、以下にその使用を説明するが、特有の秘
密暗号キーＫが供与される。この暗号キーＫは安全保護
の暗号スキームで使用できるものである。この暗号キー
Ｋには例えば、下記に記載のような暗号システム用の５
６ビット・データ暗号標準（ＤＥＳ）キーを挙げること
ができる。 【００１４】それは、“Data Encryption Standards,”
Federal Information Processing Standard,Publicatio
n No.46,National Bureau of Standard,January 1977で
ありこれを参照のこと。この秘密キーＫはその無線デバ
イス１５０に入力されるが、これは好ましくは不正変更
を受けることの無いように行われ、さらにこのメモリ・
ユニット１７０のファイル１７２にさらなる使用のため
蓄積される。この秘密キーはその安全保護性をさらに増
加するよう周期的に更新可能である。この秘密キーＫは
その加入者のみの秘密使用のためのものであって、他の
者に開示してはならないものである。この無線通信シス
テム１において、そのメッセージ・ネットワーク１００
と無線デバイス１５０はそれぞれ次のようにメッセージ
指向プロトコルに従う。 【００１５】すなわち、このメッセージ・ネットワーク
１００はレシーバ１０５でこのメッセージ・ネットワー
ク１００に常駐するメッセージ指向プロトコルに従い、
この無線デバイス１５０はトランスミッタ１５５でこの
無線デバイス１５０に常駐するメッセージ指向プロトコ
ルに従う。このレシーバ１０５とトランスミッタ１５５
の両者は、例えば、モデムに接続する無線トランシーバ
とすることができる。図２はメッセージ例２００を示す
が、この図２に示すようにこの無線デバイス１５０によ
り送信された各メッセージには好ましくは３個のセグメ
ントがある。第１のセグメント２０１にはその識別情報
があって、これはその無線デバイス１５０によりメモリ
・ユニット１７０から検索されたもので、例えば、電子
通し番号（ＥＳＮ）１７１である。 【００１６】第２のセグメント２０３にはデータ・パケ
ットがあって、これはその加入者が送信を所望するもの
である。最後に第３のセグメント２０２にはディジタル
署名があって、さらに以下にこれを説明する。この３個
のセグメント２０１、２０２、２０３を含むこのメッセ
ージ２００のようなメッセージを署名メッセージと呼ぶ
ことができる。図３は、本発明の方法によってメッセー
ジを送信するメッセージ送信ステップを示すフローチャ
ートである。加入者がこの無線デバイス１５０を用いそ
の無線ネットワーク１４０を介してメッセージ送信を所
望する場合、図３のステップ３００に示すように、この
加入者はそのメッセージ・データをこの無線デバイス１
５０に入力する。 【００１７】このメッセージ・データはこの無線デバイ
ス１５０に付随するデータ入力ユニット１６０を用いて
この無線デバイス１５０に入力することができる。例え
ば、加入者はキーパッドを用いてこの無線デバイス１５
０にそのデータを入力できる。この加入者が送信を所望
するメッセージ・データを入力してしまうと、ステップ
３０２に示すように、このデータ入力ユニット１６０と
トランスミッタ１５５に接続する中央処理装置のような
プロセッサ１６２はそのデータをさらに小さいデータ・
パケットに逆アセンブルする。したがって複数のデータ
・パケットがあるのが通常であってこれが再アセンブル
される際にこのユーザがそのデータ入力ユニット１６０
に入力したメッセージ全体を形成する。 【００１８】これらデータ・パケットはそのメモリ・ユ
ニット１７０に一時的に蓄積してさらなる処理に用い
る。しかしここで理解する必要があることはその完全な
メッセージ・データが１個のデータ・パケットで送信可
能なことである。このデータ・パケットが形成されてし
まうと、このプロセッサ１６２はそのファイル１７２か
らこの秘密キーＫを検索し、さらに以下に詳しく説明す
るように各データ・パケットに署名メッセージを生成し
それを送信するように進行する。またこのプロセッサ１
６２は、この無線デバイス１５０における他の要素への
情報の流れまた他の要素からの情報の流れを制御する。
次にステップ３０５に示すように、この無線デバイス１
５０は事前に定義ずみのハッシング・アルゴリズムを第
１のデータ・パケットに適用してこの第１のデータ・パ
ケットのハッシュド・バージョンを計算しハッシュド情
報を形成する。 【００１９】このハッシング・アルゴリズムはこのプロ
セッサ１６２に接続するハッシング・ユニット１６１が
実行する。このハッシング・ユニット１６１にはその事
前定義ずみのハッシング・アルゴリズムを実行する適当
な電子回路とすることができる。別の実施例では、この
ハッシング・ユニット１６１は、そのハッシング・アル
ゴリズムを実行する適当なソフトウェアでプログラムさ
れた汎用プロセッサのようなプロセッサとすることがで
きる。このハッシング・アルゴリズムとその実行につい
ては従来周知のことであって、これには例えば、下記の
記載を挙げることができこれを参照のこと。“ Secure
Hash Standard,”Federal InformationProcessing Stan
dard,Publication No.180/XAB,National Bureau of Sta
ndards,May 11,1993 であって、ここでこの刊行物の本
題についてさらにここに参照している他の刊行物の本題
についてもすべて引例とする。 【００２０】次に図３のステップ３１０に示すように、
この無線デバイス１５０はこの秘密キーＫを用いてプラ
イマリ暗号アルゴリズムによってそのハッシュド情報の
暗号化バージョンを計算し暗号化ハッシュド情報を形成
する。このハッシュド情報の暗号化バージョンはこのプ
ロセッサ１６２に接続したプライマリ暗号ユニット１６
３により計算される。このプライマリ暗号ユニット１６
３にはそのプライマリ暗号アルゴリズムを実行する電子
回路を挙げることができる。例えば、市販のＡＴアンド
Ｔ Ｔ７０００データ暗号プロセッサはまたこのプライ
マリ暗号ユニット１６３用にも適する。このプライマリ
暗号アルゴリズムにはＤＥＳ暗号アルゴリズムまたは他
の適当な安全保護の暗号アルゴリズムであってこの秘密
キーＫで使用できるものを挙げることができる。 【００２１】この暗号ユニット１６３は、例えば、制御
線１６４によってそのプロセッサ１６２に接続するが、
これが制御信号をこの暗号ユニット１６３に送信する。
制御信号は、例えば、この暗号ユニット１６３に入力し
ようとしているデータまたはその秘密キーを指示する信
号である。またデータ線１６５を用いてこの暗号ユニッ
ト１６３とプロセッサ１６２間の普通データや暗号化デ
ータを転送する。別の実施例ではこの暗号ユニット１６
３には、そのプライマリ暗号アルゴリズムによってこの
ハシュド・データを暗号化する適当なソフトウェアでプ
ログラムした汎用プロセッサのようなプロセッサとする
ことができる。暗号アルゴリズムのハードウェとアソフ
トウェアのインプリメンテーションは従来周知であっ
て、例えば、下記にさらに詳しい記載があり参照のこ
と。 【００２２】それは、“ DES Modes of Operation,”Fe
deral Information Processing Standard,Publication
No.81,National Bureau of Standards,December 2,198
0, であり、さらに“Guidelines For Implementing and
Using The NBC Data Encryption Standard, ”Federal
Information Processing Standards,Publication No.7
4,National Bureau of Standards,April 1,1981であ
る。ステップ３１０において計算したハッシュド情報の
暗号化バージョンは前記ディジタル署名である。そこで
このディジタル署名はこの第１のデータ・パケットにそ
の事前に定義したハッシング・アルゴリズムとプライマ
リ暗号アルゴリズムを適用して得られるが、ここでこの
プライマリ暗号アルゴリズムはその秘密暗号キーＫを用
いるものである。 【００２３】この無線デバイス１５０がその第１のデー
タ・パケットに対しディジタル署名を計算してしまう
と、ステップ３１２に示すように、このプロセッサ１６
２はそのＥＳＮ１７１として蓄積した識別情報を検索す
る。この識別情報はこの署名メッセージ２００のセグメ
ント２０１に含まれ、さらにこの第１のデータ・パケッ
トはそのセグメント２０３に含まれる。次にステップ３
１５に示すように、このトランスミッタ１５５はその無
線ネットワーク１４０を介して署名メッセージを送信す
る。この３個のセグメント２０１、２０２、２０３を送
信する好ましい順序は、好ましくは固定長であるその識
別情報を含むセグメント２０１をこの署名メッセージ２
００の前部に配置することである。 【００２４】可変長とできるそのデータ・パケットを含
むセグメント２０３をこの署名メッセージ２００の末端
部に配置する。しかしこのセグメント２０３もまた固定
長である場合にはこれをそのディジタル署名を含むセグ
メント２０２の前に送信することが望ましい。この署名
メッセージの前部に固定長セグメントを配置送信する
と、あるセグメントが終了し別のセグメントが開始する
場所の決定をそのメッセージ・ユニット１００が容易に
実施できる。さらにこの署名メッセージの前部にセグメ
ント２０１を配置するとそのメッセージ・ネットワーク
１００における処理が不要な遅延を持つことなく実施で
きる、というのはこの識別情報はそのメッセージ・ネッ
トワーク１００における受信メッセージの処理を開始す
るために必要とされるからである。 【００２５】しかしここで留意すべきことは本発明では
このセグメント２０１、２０２、２０３はいずれの順序
でも送信可能なことである。また好ましい実施例ではこ
の第３のセグメント２０２に含むデータ・パケットを暗
号形で送信する。このプロセッサ１６２がこのメッセー
ジ・データをデータ・パケットに逆アセンブルした後ま
たステップ３０５の実施前にこの第１のデータ・パケッ
トはその秘密キーＫと異なる暗号キーＫ２を用いて暗号
化する。このためこのプロセッサ１６２に接続するセカ
ンダリ暗号ユニット１６６を使用できる。このセカンダ
リ暗号ユニット１６６は前記プライマリ暗号ユニット１
６３と同じものでありさらに同様にこのプロセッサ１６
２に接続する。 【００２６】この暗号キーＫ２はこのメモリ・ユニット
１７０のファイル１７３に蓄積することができる。この
セカンダリ暗号ユニット１６６の行う暗号の一つの目的
は不許可の無資格者がこの署名メッセージを傍受したり
このデータ・パケットの内容を読取ったりできぬように
するためである。この署名メッセージをその無線ネット
ワーク１４０を介して送信すると、その無線インタフェ
ース１３０がそれを受信しこのメッセージ・ネットワー
ク１００に送信し、ステップ３２０に示すようにこのメ
ッセージ・ネットワーク１００がそのレシーバ１０５で
この署名メッセージを受信する。この受信署名メッセー
ジはそのレシーバ１０５に接続するメモリ・ユニット１
１９のファイル１２１に一時的に蓄積することができ
る。 【００２７】またこのメモリ・ユニット１１９にはルッ
クアップ・テーブル１２０があって、これが各加入者に
対応する暗号キーを蓄積する。このルックアップ・テー
ブルによってその署名メッセージのセグメント２０１に
おける受信識別情報に基づき特定の加入者に対応する暗
号キーを検索することができる。中央処理装置のような
プロセッサ１１２はそのメモリ・ユニット１１９に接続
され、これがそのメッセージ・ネットワーク１００にお
ける他のユニットへのデータ・フローや他のユニットか
らのデータ・フローを制御する。ステップ３２５におい
て、この署名メッセージのセグメント２０１に含む識別
情報に対応する暗号キーを検索する。この署名メッセー
ジを送信するためこの無線デバイス１５０を利用する利
用者が正当な加入者であってこの正当な加入者が正当な
暗号キーと対応する正当な無線デバイスを使用している
場合、ステップ３２５においてこのメッセージ・ネット
ワーク１００が検索した暗号キーは、この署名メッセー
ジを送信するためこの加入者が使用した暗号キーと同一
である。 【００２８】次にステップ３３０に示すようにこのメッ
セージ・ネットワーク１００は、ハッシュド・データを
形成するためステップ３０５でその無線デバイス１５０
が用いた同じ事前に定義ずみのハッシング・アルゴリズ
ムによってその第３のセグメント２０２で受信したデー
タ・パケットのハッシュド・バージョンを計算する。こ
のステップ３３０におけるハッシング・アルゴリズムの
実行はこのプロセッサ１１２に接続したハッシング・ユ
ニット１１１が行うことができる。このハッシング・ユ
ニット１１１にはその事前に定義したハッシング・アル
ゴリズムを実行する電子回路を適宜挙げることができ
る。 【００２９】別の実施例では、このハッシング・ユニッ
ト１１１はこのハッシング・アルゴリズムを実行する適
当なソフトウェアでプログラムした汎用プロセッサのよ
うなプロセッサとすることができる。次にステップ３３
５においてこのメッセージ・ネットワーク１００はこの
ハッシュド・データの暗号化バージョンを計算し暗号化
ハッシュド・データを形成する。ここでステップ３２５
で検索した暗号キーと暗号アルゴリズムを用いてこのハ
ッシュド・データを暗号化する。ステップ３３５で実施
した暗号化はそのデータベース１１９から検索した暗号
キーによって行われさらにはこの署名メッセージ２００
の第１のセグメント２０１で受信した識別情報によって
行われそれらに左右される。 【００３０】この加入者とその無線デバイス１５０が正
当な場合、ステップ３１０で用いる暗号アルゴリズムと
ステップ３３５で用いるプライマリ暗号アルゴリズムは
同一である。このプロセッサ１１２に接続する暗号ユニ
ット１１３は、ステップ３３５においてそのメモリ・ユ
ニット１１９から検索した暗号キーを用いハードウエア
かソフトウェアかいずれか既知の方法によってこの暗号
アルゴリズムを実行する。この暗号ユニット１１３はそ
のプライマリ暗号アルゴリズムを実行する電子回路とす
ることができ、例えば、市販のＡＴアンドＴ Ｔ７００
０データ暗号プロセッサはこの暗号ユニット１１３用に
もまた適している。この暗号ユニット１１３は、例え
ば、制御線１１４によってそのプロセッサ１１２に接続
し、この制御線１１４がこの暗号ユニット１１３へ制御
信号を送る。 【００３１】制御信号は、例えば、この暗号デバイス１
１３に入力しようとしているデータまたはその検索暗号
キーを指示する信号である。またデータ線１１５を用い
てこの暗号ユニット１１３とプロセッサ１１２間の普通
データや暗号化データを転送する。別の実施例ではこの
暗号ユニット１１３は、このハッシュド・データをその
プライマリ暗号アルゴリズムによって暗号化する適当な
ソフトウェアでプログラムした汎用プロセッサのような
プロセッサとすることができる。ステップ３４０におい
てメッセージ・ネットワーク１００は、このユニットに
よってステップ３３５で計算した暗号化ハッシュド・デ
ータをその受信署名メッセージ２００の第３のセクショ
ン２０２に含むディジタル署名と比較する。 【００３２】比較ユニット１１６は電子比較回路でその
プロセッサ１１２に接続するものであるが、このユニッ
トを用いてステップ３４０を実行することができる。別
の実施例ではこの比較ユニット１１６はこの暗号化ハッ
シュド・データをそのディジタル署名と比較するようプ
ログラムした汎用プロセッサとすることができる。ステ
ップ３４５に示すように、この次のステップはステップ
３４０で行われた比較の結果に左右される。このメッセ
ージ・ネットワーク１００により計算された暗号化ハッ
シュド・データがその受信ディジタル署名と同一である
場合、この加入者と無線デバイス１５０は正当と認証さ
れ、この受信データ・パケットの保全性は伝送の際に保
持されたと考えられる。 【００３３】ステップ３５０において、このメッセージ
・ネットワーク１００はこのセグメント２０３での受信
データを処理するよう進行する。例えば、前記好ましい
実施例で説明したように暗号化形でこの第２のセグメン
ト２０３に含むデータ・パケットを送信するようその設
定プロトコルが要求する場合、このメッセージ・ネット
ワーク１００はそのプロセッサ１１２に接続する解読ユ
ニット１１８を用いてこのデータを解読する。この解読
ユニット１１８はハードウェアとソフトウェアで解読ア
リゴリズムを実行しこれが暗号ユニット１６６によって
暗号化された元のオリジナル・データを検索する。この
解読ユニット１１８は電子回路、またはこの解読アルゴ
リズムを実行する適当なソフトウェアによりプログラム
された汎用プロセッサのようなプロセッサとすることが
できる。 【００３４】このような解読アルゴリズムと解読デバイ
スは従来周知である。市販ＡＴ＆ＴＴ７０００データ暗
号プロセッサはまたこの解読ユニット１１８用にも適し
ている。ところでステップ３３５で計算した暗号化ハッ
シュド・データとその受信デジタル署名が同一でない場
合、ステップ３５５に示すようにこのメッセージ・ネッ
トワーク１００はこのデータ・パケット２００の受入れ
拒否を示す信号を送出する。この無線デバイス１５０に
入力された元のオリジナル・メッセージ・データからプ
ロセッサ１６２によって形成された他のデータ・パケッ
トを組入れた署名メッセージもまた前記方法と同様にこ
の無線デバイス１５０によって送信されそのメッセージ
・ネットワーク１００により処理される。 【００３５】次にこのメッセージ・ネットワーク１００
はそのデータ・パケットを再アセンブルしてこのユーザ
がその無線ネットワーク１５０にもともと入力した完全
なメッセージ全体を再構成する。最後にこのメッセージ
・ネットワーク１００はその完全なメッセージを次のよ
うに処理する。それは、例えば、このメッセージが電子
メイル・メッセージの場合にはこのデータをその最終の
行先へ送信する。また例えば、このデータがそのメッセ
ージ・ネットワーク１００への制御メッセージの場合に
はそれに基づきアクションを行う。以上のように、本発
明の一つの利点は無線ネットワークを用いるメッセージ
通信や他のサービスの不正利用防止に役立つことであ
る。 【００３６】さらに以上説明の本発明は無線ネットワー
クを介してデータを送信するエンティティを識別する手
段を提供する。さらに本発明は、このメッセージ・ネッ
トワークを許可された加入者のみが利用するまたこのメ
ッセージ・ネットワークにメッセージを送信するために
は正当なデバイスのみの利用で行われるということの保
証に役立つ。さらに本発明の他の特徴にはその受信デー
タの保全性を検証することである。この受信データの保
全性の検証によって実際に受信されたデータを送信した
ことを関係者が否認するということが本発明によって困
難となる。したがって、例えば、関係者が無線ネットワ
ークを介してビジネス取引を処理する場合、受信情報が
送信情報と同一ではないという主張でその関係者の中の
ある関係者がこのトランザクションを否認することが本
発明によって困難となる。 【００３７】以上の本発明の説明では、この無線デバイ
ス１５０が署名メッセージをそのメッセージ・ネットワ
ーク１００へ送信する場合の無線通信システム１を取上
げ説明したが、この無線デバイス１５０とメッセージ・
ネットワーク１００の役割を逆転する場合も可能であ
る。つまりこのメッセージ・ネットワークが署名メッセ
ージを送信する無線送信ユニットとしての役目をし、ま
た無線デバイスがその署名メッセージを受信しそれを検
証する無線受信ユニットとしての役目をする場合であ
る。以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、
この技術分野の当業者であれば、本発明のさらなる種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。 【００３８】 【発明の効果】以上述べたごとく、本発明により従来よ
り有効にコスト的にも有利にユーザ識別とデータ保全性
の検証が可能になり、例えば、無線ネットワークを介し
てビジネス取引を処理する場合に実際に受信されたデー
タを送信したことを関係者が否認したりまた関係者が受
信情報が送信情報と同一ではないと主張し取引を否認し
たりすることが困難となり不正防止に役立つセキュリテ
ィの向上した通信システムを提供することができる。
して情報を送信する通信システムに係り、特に無線通信
システムにおいてユーザ識別とデータ保全性の検証に関
する。 【０００２】 【従来の技術】無線ネットワークのような多元接続媒体
上の通信が普及し増加するにしたがってこのような通信
システムに係るセキュリティの懸念と危険性の問題もま
た増加するようになった。例えば、無線通信システムに
は有線通信すなわち繋がれた線での通信システムのセキ
ュリティや危険性の問題に比較すると特有の問題があ
る。無線ネットワーク上の無線通信は無許可の人達つま
り無資格者が多数の方法の中のいずれかの方法でこのシ
ステムを使用する不当な攻撃には無防備である。遮るも
のの無い自由空間におけるデータの伝送は、例えば、適
当なレシーバを持つならばだれにでも容易にこのデータ
をモニタしたり傍受したりすることが可能であるという
ことを意味する。同様に、この自由空間におけるユーザ
識別の伝送によってこのユーザがトラフィック解析には
オープンである懸念がある。 【０００３】さらに無線通信に関係する脅威や無防備が
他にも多く存在する。例えば、このシステムに関係する
資源の不正使用に対し無線システムは無防備であり、例
として、このネットワークのサービスに対し加入者でな
い不正な人達による無線通信デバイスのクローンによる
例を挙げることができる。このクローンのデバイスを正
当な加入者またはこの正当な加入者の正当なデバイスに
付随する識別情報を含ませるようプログラムすることが
可能である。このような手段でもって正当でないこの非
加入者は不正にサービス取得が可能で、このためそのサ
ービス提供者にとっては取返せないようなコスト負担と
なる。さらにこの他に無線システム使用に関するセキュ
リティ問題として次のような例がある。 【０００４】それは、ある人が情報を送信、ところがこ
の情報送信が否認されたり、またはこの送信が別の加入
者に帰するとした場合である。この問題は、無線通信シ
ステムを用いてビジネス業務処理を所望する者にはだれ
にとっても懸念する問題である。さらに例えば、ビジネ
ス取引処理を無線システムを用いて取扱おうとする場
合、このトランザクションに対する関係者にはこのデー
タの保全性の維持が保証される必要がある。以上のよう
なセキュリティ問題などから次の要望がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】無線通信システム用に
有効でかつコスト的にも有利な認証と検証の方法が要望
されている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、以下に説明す
る無線通信システム上のセキュリティの向上した情報通
信システムを提供し前記課題を解決しこの分野の技術的
進歩を遂げる。本システムには、好ましくは無線ネット
ワークを介しメッセージを送信する無線送信ユニットが
あって、ここでこのメッセージには識別情報を含む第１
のセグメントとデータ・パケットを含む第２のセグメン
トとディジタル署名を含む第３のセグメントがある。こ
のディジタル署名はそのデータ・パケットにハッシング
・アルゴリズムと暗号アルゴリズムを適用して得られる
が、ここでこの暗号アルゴリズムはその識別情報に対応
する暗号キーを用いるものである。さらに本システムに
は無線ネットワークと無線受信ユニットがある。 【０００７】この無線受信ユニットにはそのメッセージ
を受信する受信回路とその識別情報に対応する暗号キー
を蓄積するメモリ・ユニットがある。さらにまたこの無
線受信ユニットには、ハッシュド・データ（ここでハッ
シュ関数を用いて処理したデータを以下ハッシング処理
してハッシュド・データを得たと表す）を形成するよう
ハッシング・アルゴリズムによってそのデータ・パケッ
トをハッシング処理するハッシング・ユニットがありさ
らにその暗号キーを用いてこのハッシュド・データに暗
号アルゴリズムを適用し暗号化ハッシュド・データを形
成する暗号ユニットがある。さらにこの無線受信ユニッ
トには比較ユニットがあってこれがこの暗号化ハッシュ
ド・データをそのディジタル署名と比較し、さらにこの
無線受信ユニットにおいて他のユニット間のデータ・フ
ローを制御するプロセッサがこの無線受信ユニットにあ
る。 【０００８】 【実施例】図１は本発明の無線通信システム１の例を示
す。この無線通信システム１にはメッセージ・ネットワ
ーク１００があって、これが加入者間のメッセージ交換
またはトランザクション調停のようなエンドユーザ・サ
ービスのプラットフォームの役目をする。さらに通常こ
の各加入者には無線デバイス１５０のような無線デバイ
スがある。このためこのメッセージ・ネットワーク１０
０は多数の無線デバイスと通信するのが通常であるが、
ここでは図１で便宜上簡単にしてこの無線デバイス１５
０の１個のみを図示している。この無線デバイス１５０
のような無線通信ネットワークを介して情報を送信する
システム・コンポーネントは一般的に無線送信ユニット
と呼ばれる。このメッセージ・ネットワーク１００へま
たはこれから情報は特定のプロトコルによって無線イン
タフェース１３０を介し転送される。 【０００９】図１においてこのメッセージ・ネットワー
ク１００は、その無線インタフェース１３０に結合、例
えば、“イーサネット”フォーマット接続によって結合
するが、この無線インタフェース１３０はこのメッセー
ジ・ネットワーク１００と無線ネットワーク１４０間の
インタフェースとしての役目をする。このメッセージ・
ネットワーク１００のような無線ネットワークを介して
情報を受信するシステム・コンポーネントは一般的に無
線受信ユニットと呼ばれる。この無線ネットワーク１４
０には、適宜公衆パケット無線ネットワーク、例えば、
ＲＡＭ移動体データ・ネットワーク、ＡＲＤＩＳネット
ワーク、またはいずれかのセル方式のディジタル・パケ
ット・データ（ＣＤＰＤ）ネットワークを挙げることが
できる。 【００１０】この無線通信ネットワーク１において無線
インタフェース１３０と無線ネットワーク１４０間の情
報の転送は非接続型かまたは接続型かのいずれかで行わ
れる。この無線ネットワーク１４０と無線デバイス１５
０間の情報の転送はこの特定の無線ネットワーク１４０
によって指定のプロトコルにより非接続型で行われる。
情報の非接続型転送は、このネットワークのユーザまた
はこのネットワークへの加入者とこのネットワーク間に
“ハンドシェイク”ルーチンが通常行われるようにセッ
ション指向アプローチと区別することができる。このハ
ンドシェイク・ルーチンには、例えば、そのユーザを識
別するパーソナル・パスワードを用いてセッションの最
初にそのユーザを正当であると認証することが必要であ
る。 【００１１】次にこのユーザはメッセージを例えば、そ
のネットワークに送信しその後このセッションを終了す
る。セッション指向アプローチでは個々のメッセージは
検証または認証されない。それに比し非接続型アプロー
チではそのユーザとネットワーク間の通信を初期化また
はある時間の後それを終了する必要がない。かえってむ
しろこの非接続型アプローチによって情報またはデータ
の個々のパケット、ただしこれは自立単独のものであ
る、これをそのユーザの事前の折衝や事前の確認なしに
そのネットワークに送信することができるがさらにこれ
にはその加入者にこのネットワークの使用を許可する加
入契約という例外の場合もある。 【００１２】図１におけるこの無線デバイス１５０に
は、パーソナル・ディジタル・アッシスタント（ＰＤ
Ａ）、またはパーソナル・コミュニケータ、もしくはデ
ィジタル・セル方式電話のようなセル方式電話システム
用デバイスを挙げることができる。しかしここで理解す
べきことは、無線ネットワーク上で適当な信号を送受信
できるいずれのデバイスでも利用可能であることであ
る。ここで以下の説明では、この無線デバイス１５０に
は、ここではＰＤＡとし、ただしデータ入力ユニット１
６０、例えば、キーボード、キーパッド、スタイラスま
たはデータを入力する他の適当な手段を持つＰＤＡとす
る。本発明の無線通信システム１用の例えば、無線デバ
イス１５０のような各無線デバイスには、特有の識別子
または識別情報が割当てられる。 【００１３】この識別情報はその無線デバイス１５０
に、例えば、製造時にこの無線デバイス１５０に組込ま
れた電子通し番号（ＥＳＮ）１７１として蓄積される。
例えば、メモリ・ユニット１７０にこのＥＳＮ１７１を
蓄積できる。またはこの識別情報には、ユーザ名、口座
識別、口座名、またはサービス識別を挙げることがで
き、そのメモリ・ユニット１７０に蓄積されたものであ
る。さらにこのメッセージ・ネットワークのサービスの
各加入者には、以下にその使用を説明するが、特有の秘
密暗号キーＫが供与される。この暗号キーＫは安全保護
の暗号スキームで使用できるものである。この暗号キー
Ｋには例えば、下記に記載のような暗号システム用の５
６ビット・データ暗号標準（ＤＥＳ）キーを挙げること
ができる。 【００１４】それは、“Data Encryption Standards,”
Federal Information Processing Standard,Publicatio
n No.46,National Bureau of Standard,January 1977で
ありこれを参照のこと。この秘密キーＫはその無線デバ
イス１５０に入力されるが、これは好ましくは不正変更
を受けることの無いように行われ、さらにこのメモリ・
ユニット１７０のファイル１７２にさらなる使用のため
蓄積される。この秘密キーはその安全保護性をさらに増
加するよう周期的に更新可能である。この秘密キーＫは
その加入者のみの秘密使用のためのものであって、他の
者に開示してはならないものである。この無線通信シス
テム１において、そのメッセージ・ネットワーク１００
と無線デバイス１５０はそれぞれ次のようにメッセージ
指向プロトコルに従う。 【００１５】すなわち、このメッセージ・ネットワーク
１００はレシーバ１０５でこのメッセージ・ネットワー
ク１００に常駐するメッセージ指向プロトコルに従い、
この無線デバイス１５０はトランスミッタ１５５でこの
無線デバイス１５０に常駐するメッセージ指向プロトコ
ルに従う。このレシーバ１０５とトランスミッタ１５５
の両者は、例えば、モデムに接続する無線トランシーバ
とすることができる。図２はメッセージ例２００を示す
が、この図２に示すようにこの無線デバイス１５０によ
り送信された各メッセージには好ましくは３個のセグメ
ントがある。第１のセグメント２０１にはその識別情報
があって、これはその無線デバイス１５０によりメモリ
・ユニット１７０から検索されたもので、例えば、電子
通し番号（ＥＳＮ）１７１である。 【００１６】第２のセグメント２０３にはデータ・パケ
ットがあって、これはその加入者が送信を所望するもの
である。最後に第３のセグメント２０２にはディジタル
署名があって、さらに以下にこれを説明する。この３個
のセグメント２０１、２０２、２０３を含むこのメッセ
ージ２００のようなメッセージを署名メッセージと呼ぶ
ことができる。図３は、本発明の方法によってメッセー
ジを送信するメッセージ送信ステップを示すフローチャ
ートである。加入者がこの無線デバイス１５０を用いそ
の無線ネットワーク１４０を介してメッセージ送信を所
望する場合、図３のステップ３００に示すように、この
加入者はそのメッセージ・データをこの無線デバイス１
５０に入力する。 【００１７】このメッセージ・データはこの無線デバイ
ス１５０に付随するデータ入力ユニット１６０を用いて
この無線デバイス１５０に入力することができる。例え
ば、加入者はキーパッドを用いてこの無線デバイス１５
０にそのデータを入力できる。この加入者が送信を所望
するメッセージ・データを入力してしまうと、ステップ
３０２に示すように、このデータ入力ユニット１６０と
トランスミッタ１５５に接続する中央処理装置のような
プロセッサ１６２はそのデータをさらに小さいデータ・
パケットに逆アセンブルする。したがって複数のデータ
・パケットがあるのが通常であってこれが再アセンブル
される際にこのユーザがそのデータ入力ユニット１６０
に入力したメッセージ全体を形成する。 【００１８】これらデータ・パケットはそのメモリ・ユ
ニット１７０に一時的に蓄積してさらなる処理に用い
る。しかしここで理解する必要があることはその完全な
メッセージ・データが１個のデータ・パケットで送信可
能なことである。このデータ・パケットが形成されてし
まうと、このプロセッサ１６２はそのファイル１７２か
らこの秘密キーＫを検索し、さらに以下に詳しく説明す
るように各データ・パケットに署名メッセージを生成し
それを送信するように進行する。またこのプロセッサ１
６２は、この無線デバイス１５０における他の要素への
情報の流れまた他の要素からの情報の流れを制御する。
次にステップ３０５に示すように、この無線デバイス１
５０は事前に定義ずみのハッシング・アルゴリズムを第
１のデータ・パケットに適用してこの第１のデータ・パ
ケットのハッシュド・バージョンを計算しハッシュド情
報を形成する。 【００１９】このハッシング・アルゴリズムはこのプロ
セッサ１６２に接続するハッシング・ユニット１６１が
実行する。このハッシング・ユニット１６１にはその事
前定義ずみのハッシング・アルゴリズムを実行する適当
な電子回路とすることができる。別の実施例では、この
ハッシング・ユニット１６１は、そのハッシング・アル
ゴリズムを実行する適当なソフトウェアでプログラムさ
れた汎用プロセッサのようなプロセッサとすることがで
きる。このハッシング・アルゴリズムとその実行につい
ては従来周知のことであって、これには例えば、下記の
記載を挙げることができこれを参照のこと。“ Secure
Hash Standard,”Federal InformationProcessing Stan
dard,Publication No.180/XAB,National Bureau of Sta
ndards,May 11,1993 であって、ここでこの刊行物の本
題についてさらにここに参照している他の刊行物の本題
についてもすべて引例とする。 【００２０】次に図３のステップ３１０に示すように、
この無線デバイス１５０はこの秘密キーＫを用いてプラ
イマリ暗号アルゴリズムによってそのハッシュド情報の
暗号化バージョンを計算し暗号化ハッシュド情報を形成
する。このハッシュド情報の暗号化バージョンはこのプ
ロセッサ１６２に接続したプライマリ暗号ユニット１６
３により計算される。このプライマリ暗号ユニット１６
３にはそのプライマリ暗号アルゴリズムを実行する電子
回路を挙げることができる。例えば、市販のＡＴアンド
Ｔ Ｔ７０００データ暗号プロセッサはまたこのプライ
マリ暗号ユニット１６３用にも適する。このプライマリ
暗号アルゴリズムにはＤＥＳ暗号アルゴリズムまたは他
の適当な安全保護の暗号アルゴリズムであってこの秘密
キーＫで使用できるものを挙げることができる。 【００２１】この暗号ユニット１６３は、例えば、制御
線１６４によってそのプロセッサ１６２に接続するが、
これが制御信号をこの暗号ユニット１６３に送信する。
制御信号は、例えば、この暗号ユニット１６３に入力し
ようとしているデータまたはその秘密キーを指示する信
号である。またデータ線１６５を用いてこの暗号ユニッ
ト１６３とプロセッサ１６２間の普通データや暗号化デ
ータを転送する。別の実施例ではこの暗号ユニット１６
３には、そのプライマリ暗号アルゴリズムによってこの
ハシュド・データを暗号化する適当なソフトウェアでプ
ログラムした汎用プロセッサのようなプロセッサとする
ことができる。暗号アルゴリズムのハードウェとアソフ
トウェアのインプリメンテーションは従来周知であっ
て、例えば、下記にさらに詳しい記載があり参照のこ
と。 【００２２】それは、“ DES Modes of Operation,”Fe
deral Information Processing Standard,Publication
No.81,National Bureau of Standards,December 2,198
0, であり、さらに“Guidelines For Implementing and
Using The NBC Data Encryption Standard, ”Federal
Information Processing Standards,Publication No.7
4,National Bureau of Standards,April 1,1981であ
る。ステップ３１０において計算したハッシュド情報の
暗号化バージョンは前記ディジタル署名である。そこで
このディジタル署名はこの第１のデータ・パケットにそ
の事前に定義したハッシング・アルゴリズムとプライマ
リ暗号アルゴリズムを適用して得られるが、ここでこの
プライマリ暗号アルゴリズムはその秘密暗号キーＫを用
いるものである。 【００２３】この無線デバイス１５０がその第１のデー
タ・パケットに対しディジタル署名を計算してしまう
と、ステップ３１２に示すように、このプロセッサ１６
２はそのＥＳＮ１７１として蓄積した識別情報を検索す
る。この識別情報はこの署名メッセージ２００のセグメ
ント２０１に含まれ、さらにこの第１のデータ・パケッ
トはそのセグメント２０３に含まれる。次にステップ３
１５に示すように、このトランスミッタ１５５はその無
線ネットワーク１４０を介して署名メッセージを送信す
る。この３個のセグメント２０１、２０２、２０３を送
信する好ましい順序は、好ましくは固定長であるその識
別情報を含むセグメント２０１をこの署名メッセージ２
００の前部に配置することである。 【００２４】可変長とできるそのデータ・パケットを含
むセグメント２０３をこの署名メッセージ２００の末端
部に配置する。しかしこのセグメント２０３もまた固定
長である場合にはこれをそのディジタル署名を含むセグ
メント２０２の前に送信することが望ましい。この署名
メッセージの前部に固定長セグメントを配置送信する
と、あるセグメントが終了し別のセグメントが開始する
場所の決定をそのメッセージ・ユニット１００が容易に
実施できる。さらにこの署名メッセージの前部にセグメ
ント２０１を配置するとそのメッセージ・ネットワーク
１００における処理が不要な遅延を持つことなく実施で
きる、というのはこの識別情報はそのメッセージ・ネッ
トワーク１００における受信メッセージの処理を開始す
るために必要とされるからである。 【００２５】しかしここで留意すべきことは本発明では
このセグメント２０１、２０２、２０３はいずれの順序
でも送信可能なことである。また好ましい実施例ではこ
の第３のセグメント２０２に含むデータ・パケットを暗
号形で送信する。このプロセッサ１６２がこのメッセー
ジ・データをデータ・パケットに逆アセンブルした後ま
たステップ３０５の実施前にこの第１のデータ・パケッ
トはその秘密キーＫと異なる暗号キーＫ２を用いて暗号
化する。このためこのプロセッサ１６２に接続するセカ
ンダリ暗号ユニット１６６を使用できる。このセカンダ
リ暗号ユニット１６６は前記プライマリ暗号ユニット１
６３と同じものでありさらに同様にこのプロセッサ１６
２に接続する。 【００２６】この暗号キーＫ２はこのメモリ・ユニット
１７０のファイル１７３に蓄積することができる。この
セカンダリ暗号ユニット１６６の行う暗号の一つの目的
は不許可の無資格者がこの署名メッセージを傍受したり
このデータ・パケットの内容を読取ったりできぬように
するためである。この署名メッセージをその無線ネット
ワーク１４０を介して送信すると、その無線インタフェ
ース１３０がそれを受信しこのメッセージ・ネットワー
ク１００に送信し、ステップ３２０に示すようにこのメ
ッセージ・ネットワーク１００がそのレシーバ１０５で
この署名メッセージを受信する。この受信署名メッセー
ジはそのレシーバ１０５に接続するメモリ・ユニット１
１９のファイル１２１に一時的に蓄積することができ
る。 【００２７】またこのメモリ・ユニット１１９にはルッ
クアップ・テーブル１２０があって、これが各加入者に
対応する暗号キーを蓄積する。このルックアップ・テー
ブルによってその署名メッセージのセグメント２０１に
おける受信識別情報に基づき特定の加入者に対応する暗
号キーを検索することができる。中央処理装置のような
プロセッサ１１２はそのメモリ・ユニット１１９に接続
され、これがそのメッセージ・ネットワーク１００にお
ける他のユニットへのデータ・フローや他のユニットか
らのデータ・フローを制御する。ステップ３２５におい
て、この署名メッセージのセグメント２０１に含む識別
情報に対応する暗号キーを検索する。この署名メッセー
ジを送信するためこの無線デバイス１５０を利用する利
用者が正当な加入者であってこの正当な加入者が正当な
暗号キーと対応する正当な無線デバイスを使用している
場合、ステップ３２５においてこのメッセージ・ネット
ワーク１００が検索した暗号キーは、この署名メッセー
ジを送信するためこの加入者が使用した暗号キーと同一
である。 【００２８】次にステップ３３０に示すようにこのメッ
セージ・ネットワーク１００は、ハッシュド・データを
形成するためステップ３０５でその無線デバイス１５０
が用いた同じ事前に定義ずみのハッシング・アルゴリズ
ムによってその第３のセグメント２０２で受信したデー
タ・パケットのハッシュド・バージョンを計算する。こ
のステップ３３０におけるハッシング・アルゴリズムの
実行はこのプロセッサ１１２に接続したハッシング・ユ
ニット１１１が行うことができる。このハッシング・ユ
ニット１１１にはその事前に定義したハッシング・アル
ゴリズムを実行する電子回路を適宜挙げることができ
る。 【００２９】別の実施例では、このハッシング・ユニッ
ト１１１はこのハッシング・アルゴリズムを実行する適
当なソフトウェアでプログラムした汎用プロセッサのよ
うなプロセッサとすることができる。次にステップ３３
５においてこのメッセージ・ネットワーク１００はこの
ハッシュド・データの暗号化バージョンを計算し暗号化
ハッシュド・データを形成する。ここでステップ３２５
で検索した暗号キーと暗号アルゴリズムを用いてこのハ
ッシュド・データを暗号化する。ステップ３３５で実施
した暗号化はそのデータベース１１９から検索した暗号
キーによって行われさらにはこの署名メッセージ２００
の第１のセグメント２０１で受信した識別情報によって
行われそれらに左右される。 【００３０】この加入者とその無線デバイス１５０が正
当な場合、ステップ３１０で用いる暗号アルゴリズムと
ステップ３３５で用いるプライマリ暗号アルゴリズムは
同一である。このプロセッサ１１２に接続する暗号ユニ
ット１１３は、ステップ３３５においてそのメモリ・ユ
ニット１１９から検索した暗号キーを用いハードウエア
かソフトウェアかいずれか既知の方法によってこの暗号
アルゴリズムを実行する。この暗号ユニット１１３はそ
のプライマリ暗号アルゴリズムを実行する電子回路とす
ることができ、例えば、市販のＡＴアンドＴ Ｔ７００
０データ暗号プロセッサはこの暗号ユニット１１３用に
もまた適している。この暗号ユニット１１３は、例え
ば、制御線１１４によってそのプロセッサ１１２に接続
し、この制御線１１４がこの暗号ユニット１１３へ制御
信号を送る。 【００３１】制御信号は、例えば、この暗号デバイス１
１３に入力しようとしているデータまたはその検索暗号
キーを指示する信号である。またデータ線１１５を用い
てこの暗号ユニット１１３とプロセッサ１１２間の普通
データや暗号化データを転送する。別の実施例ではこの
暗号ユニット１１３は、このハッシュド・データをその
プライマリ暗号アルゴリズムによって暗号化する適当な
ソフトウェアでプログラムした汎用プロセッサのような
プロセッサとすることができる。ステップ３４０におい
てメッセージ・ネットワーク１００は、このユニットに
よってステップ３３５で計算した暗号化ハッシュド・デ
ータをその受信署名メッセージ２００の第３のセクショ
ン２０２に含むディジタル署名と比較する。 【００３２】比較ユニット１１６は電子比較回路でその
プロセッサ１１２に接続するものであるが、このユニッ
トを用いてステップ３４０を実行することができる。別
の実施例ではこの比較ユニット１１６はこの暗号化ハッ
シュド・データをそのディジタル署名と比較するようプ
ログラムした汎用プロセッサとすることができる。ステ
ップ３４５に示すように、この次のステップはステップ
３４０で行われた比較の結果に左右される。このメッセ
ージ・ネットワーク１００により計算された暗号化ハッ
シュド・データがその受信ディジタル署名と同一である
場合、この加入者と無線デバイス１５０は正当と認証さ
れ、この受信データ・パケットの保全性は伝送の際に保
持されたと考えられる。 【００３３】ステップ３５０において、このメッセージ
・ネットワーク１００はこのセグメント２０３での受信
データを処理するよう進行する。例えば、前記好ましい
実施例で説明したように暗号化形でこの第２のセグメン
ト２０３に含むデータ・パケットを送信するようその設
定プロトコルが要求する場合、このメッセージ・ネット
ワーク１００はそのプロセッサ１１２に接続する解読ユ
ニット１１８を用いてこのデータを解読する。この解読
ユニット１１８はハードウェアとソフトウェアで解読ア
リゴリズムを実行しこれが暗号ユニット１６６によって
暗号化された元のオリジナル・データを検索する。この
解読ユニット１１８は電子回路、またはこの解読アルゴ
リズムを実行する適当なソフトウェアによりプログラム
された汎用プロセッサのようなプロセッサとすることが
できる。 【００３４】このような解読アルゴリズムと解読デバイ
スは従来周知である。市販ＡＴ＆ＴＴ７０００データ暗
号プロセッサはまたこの解読ユニット１１８用にも適し
ている。ところでステップ３３５で計算した暗号化ハッ
シュド・データとその受信デジタル署名が同一でない場
合、ステップ３５５に示すようにこのメッセージ・ネッ
トワーク１００はこのデータ・パケット２００の受入れ
拒否を示す信号を送出する。この無線デバイス１５０に
入力された元のオリジナル・メッセージ・データからプ
ロセッサ１６２によって形成された他のデータ・パケッ
トを組入れた署名メッセージもまた前記方法と同様にこ
の無線デバイス１５０によって送信されそのメッセージ
・ネットワーク１００により処理される。 【００３５】次にこのメッセージ・ネットワーク１００
はそのデータ・パケットを再アセンブルしてこのユーザ
がその無線ネットワーク１５０にもともと入力した完全
なメッセージ全体を再構成する。最後にこのメッセージ
・ネットワーク１００はその完全なメッセージを次のよ
うに処理する。それは、例えば、このメッセージが電子
メイル・メッセージの場合にはこのデータをその最終の
行先へ送信する。また例えば、このデータがそのメッセ
ージ・ネットワーク１００への制御メッセージの場合に
はそれに基づきアクションを行う。以上のように、本発
明の一つの利点は無線ネットワークを用いるメッセージ
通信や他のサービスの不正利用防止に役立つことであ
る。 【００３６】さらに以上説明の本発明は無線ネットワー
クを介してデータを送信するエンティティを識別する手
段を提供する。さらに本発明は、このメッセージ・ネッ
トワークを許可された加入者のみが利用するまたこのメ
ッセージ・ネットワークにメッセージを送信するために
は正当なデバイスのみの利用で行われるということの保
証に役立つ。さらに本発明の他の特徴にはその受信デー
タの保全性を検証することである。この受信データの保
全性の検証によって実際に受信されたデータを送信した
ことを関係者が否認するということが本発明によって困
難となる。したがって、例えば、関係者が無線ネットワ
ークを介してビジネス取引を処理する場合、受信情報が
送信情報と同一ではないという主張でその関係者の中の
ある関係者がこのトランザクションを否認することが本
発明によって困難となる。 【００３７】以上の本発明の説明では、この無線デバイ
ス１５０が署名メッセージをそのメッセージ・ネットワ
ーク１００へ送信する場合の無線通信システム１を取上
げ説明したが、この無線デバイス１５０とメッセージ・
ネットワーク１００の役割を逆転する場合も可能であ
る。つまりこのメッセージ・ネットワークが署名メッセ
ージを送信する無線送信ユニットとしての役目をし、ま
た無線デバイスがその署名メッセージを受信しそれを検
証する無線受信ユニットとしての役目をする場合であ
る。以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、
この技術分野の当業者であれば、本発明のさらなる種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。 【００３８】 【発明の効果】以上述べたごとく、本発明により従来よ
り有効にコスト的にも有利にユーザ識別とデータ保全性
の検証が可能になり、例えば、無線ネットワークを介し
てビジネス取引を処理する場合に実際に受信されたデー
タを送信したことを関係者が否認したりまた関係者が受
信情報が送信情報と同一ではないと主張し取引を否認し
たりすることが困難となり不正防止に役立つセキュリテ
ィの向上した通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線通信システム例を示す図である。
【図２】本発明の３個のセグメントを持つ署名メッセー
ジを示す図である。 【図３】本発明の方法により通信の発信者を識別し認証
するステップとこの送信の保全性を検証するステップを
示す流れ図である。 【符号の説明】 １ 無線通信ネットワーク １００ メッセージ・ネットワーク（受信ユニット） １０５ レシーバ １１１ ハッシング・ユニット １１２ プロセッサ １１３ 暗号ユニット １１４ 制御線 １１５ データ線 １１６ 比較ユニット １１８ 解読ユニット １１９ メモリ・ユニット（データベース） １２０ ルックアップ・テーブル １２１ ファイル（受信メッセージ） １３０ 無線インタフェース １４０ 無線ネットワーク １５０ 無線デバイス（送信ユニット） １５５ トランスミッタ １６０ データ入力ユニット １６１ ハッシング・ユニット １６２ プロセッサ １６３ 暗号ユニット １６４ 制御線 １６５ データ線 １６６ 暗号ユニット １７０ メモリ・ユニット １７１ 電子通し番号（ＥＳＮ） １７２ 秘密キー（ファイル） １７３ 暗号キー（Ｋ２） ２００ データ（署名メッセージ） ２０１ セグメント（識別情報） ２０２ セグメント（ディジタル署名） ２０３ セグメント（データ）
ジを示す図である。 【図３】本発明の方法により通信の発信者を識別し認証
するステップとこの送信の保全性を検証するステップを
示す流れ図である。 【符号の説明】 １ 無線通信ネットワーク １００ メッセージ・ネットワーク（受信ユニット） １０５ レシーバ １１１ ハッシング・ユニット １１２ プロセッサ １１３ 暗号ユニット １１４ 制御線 １１５ データ線 １１６ 比較ユニット １１８ 解読ユニット １１９ メモリ・ユニット（データベース） １２０ ルックアップ・テーブル １２１ ファイル（受信メッセージ） １３０ 無線インタフェース １４０ 無線ネットワーク １５０ 無線デバイス（送信ユニット） １５５ トランスミッタ １６０ データ入力ユニット １６１ ハッシング・ユニット １６２ プロセッサ １６３ 暗号ユニット １６４ 制御線 １６５ データ線 １６６ 暗号ユニット １７０ メモリ・ユニット １７１ 電子通し番号（ＥＳＮ） １７２ 秘密キー（ファイル） １７３ 暗号キー（Ｋ２） ２００ データ（署名メッセージ） ２０１ セグメント（識別情報） ２０２ セグメント（ディジタル署名） ２０３ セグメント（データ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ブルース エドウィン マクナイア
アメリカ合衆国，07733 ニュージャージ
ー， ホルムデル，アイロン ヒル ドラ
イブ １
(72)発明者 ダイアン ロベルタ ウナングスト
アメリカ合衆国，07722 ニュージャージ
ー， コルツ ネック，ホックホックソン
ロード 175
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）（Ａ１）識別情報を含む第１のセ
グメント（２０１）と、 （Ａ２）データ・パケットを含む第２のセグメント（２
０３）と、 （Ａ３）前記識別情報に対応する暗号キ−を用いる暗号
アルゴリズムとハッシング・アルゴリズムを前記データ
・パケットに適用して得られたディジタル署名を含む第
３のセグメント（２０２）を含有するメッセージ（２０
０）を無線ネットワークを介して送信する無線送信ユニ
ット（１５０）と、 （Ｂ）無線ネットワーク（１４０）と、 （Ｃ）（Ｃ１）前記メッセージを受信する受信手段（１
０５）と、 （Ｃ２）前記識別情報に対応する暗号キーを蓄積するメ
モリ・ユニット（１１９）と、 （Ｃ３）ハッシュド・データを形成するよう前記ハッシ
ング・アルゴリズムによって前記データ・パケットをハ
ッシング処理するハッシング・ユニット（１１１）と、 （Ｃ４）前記暗号キーを用いて前記ハッシュド・データ
に前記暗号アルゴリズムを適用して暗号化ハッシュド・
データを形成する暗号ユニット（１１３）と、 （Ｃ５）前記暗号化ハッシュド・データを前記ディジタ
ル署名と比較する比較ユニット（１１６）と、 （Ｃ６）この無線受信ユニットにおいてその他の要素へ
またその他の要素からのデータ・フローを制御するプロ
セッサ（１１２）を含有する無線受信ユニット（１０
０）を有することを特徴とする無線通信システム
（１）。 【請求項２】 前記（Ａ）無線送信ユニットは、（Ａ
１）前記無線送信ユニットへ前記データ・パケットを含
むメッセージ・データを入力するデータ入力ユニット
（１６０）と、 （Ａ２）前記暗号キーと前記識別情報を蓄積するメモリ
・ユニット（１７０）と、 （Ａ３）ハッシュド情報を形成するよう前記ハッシング
・アルゴリズムによって前記データ・パケットをハッシ
ング処理するハッシング・ユニット（１６１）と、 （Ａ４）前記ハッシュド情報に前記暗号アルゴリズムを
適用して前記ディジタル署名を形成する暗号ユニット
（１６３、１６６）と、 （Ａ５）前記無線送信ユニットにおいてその他の要素へ
またその他の要素からのデータ・フローを制御するプロ
セッサ（１６２）を有することを特徴とする請求項１に
記載のシステム。 【請求項３】 前記無線送信ユニットのメモリ・ユニッ
トはその識別情報を電子的通し番号として蓄積すること
を特徴とする請求項２に記載のシステム。 【請求請４】 前記無線受信ユニットのメモリ・ユニッ
トはルックアップ・テーブルに前記暗号キーを蓄積する
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。 【請求項５】 前記無線送信ユニットのハッシング・ユ
ニットと前記無線受信ユニットのハッシング・ユニット
は電子回路であることを特徴とする請求項４に記載のシ
ステム。 【請求項６】 前記無線送信ユニットの暗号ユニットと
前記無線受信ユニットの暗号ユニットは電子回路である
ことを特徴とする請求項４に記載のシステム。 【請求項７】 前記メッセージ・データを複数のデータ
・パケットに逆アセンブルするよう前記プロセッサをプ
ログラムすることを特徴とする請求項４に記載のシステ
ム。 【請求項８】 無線通信システムのユーザを識別し前記
無線通信システムで送信する送信データの保全性を検証
する識別検証法において、（Ａ）（Ａ１）識別情報を含
む第１のセグメントと、 （Ａ２）データ・パケットを含む第２のセグメントと、 （Ａ３）秘密暗号キーを用いる暗号アルゴリズムとハッ
シング・アルゴリズムを前記データ・パケットに適用し
て得たディジタル署名を含む第３のセグメントを含有す
るメッセージを無線ネットワークを介して送信する送信
ステップと、 （Ｂ）前記メッセージを受信する受信ステップと、 （Ｃ）前記メッセージを受信する前記受信ステップの実
施後ハッシュド・データを形成するよう前記ハッシング
・アルゴリズムによって前記データ・パケットをハッシ
ング処理するハッシング・ステップと、 （Ｄ）暗号化ハッシュド・データを形成するよう前記暗
号アルゴリズムと前記暗号キーによって前記ハッシュド
・データを暗号化する暗号化ステップと、 （Ｅ）前記データ・パケットの保全性を検証するよう前
記ディジタル署名を前記暗号化ハッシュド・データと比
較する比較ステップを有することを特徴とする識別検証
法。 【請求項９】 さらに、前記メッセージを受信する前記
受信ステップの実施後前記暗号キーを検索する検索ステ
ップを有することを特徴とする請求項８に記載の方法。 【請求項１０】 前記暗号キーを検索する前記検索ステ
ップは前記識別情報に基づき前記暗号キーを検索するス
テップを有することを特徴とする請求項９に記載の方
法。 【請求項１１】 無線通信ネットワークを介して送信し
たデータ・パケットの保全性を検証する検証法におい
て、 （Ａ）ハッシュド情報を形成するようハッシング・アル
ゴリズムによってそのデータ・パケットをハッシング処
理するハッシング・ステップと、 （Ｂ）ディジタル署名を形成するよう秘密暗号キーを用
い暗号アルゴリズムによって前記ハッシュド情報を暗号
化する暗号化ステップと、 （Ｃ）識別情報を検索する検索ステップと、 （Ｄ）無線ネットワークを介して署名メッセージを送信
する送信ステップと、 （Ｅ）前記署名メッセージを受信する受信ステップと、 （Ｆ）前記署名メッセージを受信する前記受信ステップ
の実施後ハッシュド・データを形成するよう前記ハッシ
ング・アルゴリズムによって前記データ・パケットをハ
ッシング処理するハッシング・ステップと、 （Ｇ）暗号化ハッシュド・データを形成するよう前記暗
号アルゴリズムと前記暗号キーによって前記ハッシュド
・データを暗号化する暗号化ステップと、 （Ｈ）前記データ・パケットの保全性を検証するよう前
記ディジタル署名を前記暗号化ハッシュド・データと比
較する比較ステップを有することを特徴とする検証法。 【請求項１２】 署名メッセージを送信する前記（Ｄ）
送信ステップは， （Ｄ１）前記識別情報を含む第１のセグメントと、 （Ｄ２）前記データ・パケットを含む第２のセグメント
と、 （Ｄ３）前記ディジタル署名を含む第３のセグメントを
持つメッセージを送信するステップを有することを特徴
とする請求項１１に記載の方法。 【請求項１３】 署名メッセージを送信する前記送信ス
テップは，さらに、前記署名メッセージの前部において
前記第１のセグメントを送信する送信ステップを有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。 【請求項１４】 さらに、前記署名メッセージを受信す
る前記受信ステップの実施後前記暗号キーを検索する検
索ステップを有することを特徴とする請求項１３に記載
の方法。 【請求項１５】 前記暗号キーを検索する前記検索ステ
ップは前記識別情報に基づき前記暗号キーを検索する検
索ステップを有することを特徴とする請求項１４に記載
の方法。 【請求項１６】 無線ネットワークを介してメッセージ
を送信するメッセージ送信法において、 （Ａ）無線送信ユニットにメッセージ・データを入力す
る入力ステップと、 （Ｂ）前記メッセージ・データを複数のデータ・パケッ
トに逆アセンブルする逆アセンブル・ステップと、 （Ｃ）（Ｃ１）ハッシュド情報を形成するようハッシン
グ・アルゴリズムによって前記データ・パケットをハッ
シング処理するハッシング・ステップと、 （Ｃ２）ディジタル署名を形成するよう秘密暗号キーを
用い暗号アルゴリズムによってハッシュド情報を暗号化
する暗号化ステップと、 （Ｃ３）識別情報を検索する検索ステップと、 （Ｃ４）無線ネットワークを介して署名メッセージを送
信する送信ステップと、 （Ｃ５）前記署名メッセージを受信する受信ステップ
と、 （Ｃ６）前記署名メッセージを受信する前記受信ステッ
プの実施後ハッシュド・データを形成するよう前記ハッ
シング・アルゴリズムによって前記データ・パケットを
ハッシング処理するハッシング・ステップと、 （Ｃ７）暗号化ハッシュド・データを形成するよう前記
暗号アルゴリズムと前記暗号キーによって前記ハッシュ
ド・データを暗号化する暗号化ステップと、 （Ｃ８）前記メッセージの受信後前記データ・パケット
の保全性を検証するよう前記ディジタル署名を前記暗号
化ハッシュド・データと比較する比較ステップを各デー
タ・パケットに対し実行するステップと、 （Ｄ）前記メッセージ・データを再構成するよう前記複
数のデータ・パケットを再アセンブルする再アセンブル
・ステップを有することを特徴とするメッセージ送信
法。 【請求項１７】 署名メッセージを送信する前記（Ｃ
４）送信ステップは、 （１）前記識別情報を含む第１のセグメントと、 （２）前記データ・パケットを含む第２のセグメント
と、 （３）前記ディジタル署名を含む第３のセグメントを持
つメッセージを送信する送信ステップを有することを特
徴とする請求項１６に記載の方法。 【請求項１８】 署名メッセージを送信する前記送信ス
テップは、さらに、前記署名メッセージの前部において
前記第１のセグメントを送信する送信ステップを有する
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。 【請求項１９】 さらに、前記署名メッセージを受信す
る受信ステップの実施後前記暗号キーを検索する検索ス
テップを有することを特徴とする請求項１８に記載の方
法。 【請求項２０】 前記暗号キーを検索する前記検索ステ
ップは前記識別情報に基づき前記暗号キーを検索する検
索ステップを有することを特徴とする請求項１９に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26370694A | 1994-06-22 | 1994-06-22 | |
| US263706 | 1994-06-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832575A true JPH0832575A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=23002919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7176875A Pending JPH0832575A (ja) | 1994-06-22 | 1995-06-21 | 無線通信システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0689316A2 (ja) |
| JP (1) | JPH0832575A (ja) |
| CA (1) | CA2149067A1 (ja) |
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| EP0689316A2 (en) | 1995-12-27 |
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