[發明專利]動態更新蜂窩話機唯一加密密鑰的方法

有效

• 申請號: 99803224.7
• 申請日: 1999-01-27
• 公開（公告）號: CN1291390A
• 公開（公告）日: 2001-04-11
• 發明（設計）人: 克文·M·米爾斯
• 申請（專利權）人: DSC電信有限合伙公司
• 主分類號: H04L9/16
• 分類號: H04L9/16;H04L9/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張維

本發明涉及一種方法，該方法用于動態更新為蜂窩話機操作提供安全的加密密鑰，本發明尤其涉及這樣一種方法，該方法用于輔助蜂窩話機和相關的歸屬位置寄存器對蜂窩電話網絡的新加密密鑰的獨立計算。

今天，蜂窩話機用于個人和商用通信已越來越普遍。隨著蜂窩話機使用的增加，盜取蜂窩話機加密密鑰的現象也變得普遍，使得蜂窩電話業務提供商開始尋找因加密密鑰被盜而導致未授權蜂窩電話使用的防止方法。

例如，1997年8月5日公布的屬于Holbrook的美國專利第5，655，004號涉及檢測蜂窩電話盜用的一種方法和裝置。為了防止盜用，只有在正確的認證之后，中央處理設施才允許蜂窩話機和接收方的通信業務。認證通過蜂窩話機發送業務請求消息給中央處理設施來實現。業務請求消息包括蜂窩電話特定的標識碼和代表蜂窩電話以前的使用的累積和的認證碼。基于標識碼，中央處理設施比較認證碼和以前存儲的蜂窩話機的認證碼。只有發送的認證碼和存儲的認證碼在確定的容忍度內匹配時，才允許蜂窩話機和接收方之間的通信。通信結束時，更新認證碼以反映蜂窩話機的附加使用。但是，該方法易于出現以下問題：蜂窩話機的累積使用認證碼和中央處理設施中存儲的認證碼之間的不一致會不斷增加。此外，可以截取業務請求消息中發送的數據，監視呼叫長度，之后就可以使用該數據假冒發出呼叫。

嘗試防止蜂窩電話盜用的另一例子在Moberg等人于1996年2月6日公開的美國專利第5，490，201號中給出。該專利涉及GSM類型(即全球移動通信系統)移動電話系統中歸屬位置寄存器(HLR)數據庫的一種更新方法，該方法占用訪問位置寄存器(VLR)數據庫中的處理容量最小。如下完成HLR數據庫的更新：從HLR向VLR發送重置消息，該消息向VLR數據庫表明了HLR數據庫。作為響應，VLR數據庫判斷與它有無線連接的任何蜂窩話機是否屬于請求更新的HLR。如果是這種情況，VLR比較無線連接的時間點數據和蜂窩電話，確定它是否在該時間點之前接收到該重置消息，VLR發送更新數據給HLR。但是，該方法依賴于HLR和蜂窩話機之間的中介，這易于出錯。例如，該方法必須依賴于VLR數據庫確定蜂窩話機的正確屬主的精確度，以及無線連接時間點和重置消息的正確記錄。此外，這種數據傳輸方法同樣容易被截聽。

Novorita于1995年4月4日公開的美國專利第5，404，404號中描述了另一例子，它涉及在通信單元中更新加密密鑰信息的一種方法。在密鑰管理控制器發送包含標識變量和重新約定會話號的密鑰更新消息給通信資源分配器時，進行更新。然后，通信資源分配器將密鑰更新消息發送給通信單元。在接收時，通信單元比較標識變量和內部標識變量。如果標識變量匹配，則通信單元比較接收的重新約定會話號和存儲在存儲器中的重新約定會話號。如果重新約定會話號不匹配，則通信單元聯系密鑰管理控制器，以接收更新的加密密鑰信息。該方法同樣存在依賴于識別過程正確執行，以及通過中介請求消息的初始通信的不足。并且，更新的加密密鑰信息在傳輸過程中易于被截聽。

因此，從上述例子中可以看出，需要有一種動態更新蜂窩電話加密密鑰的改進方法。

本發明的一個目的是提供一種動態更新為蜂窩電話操作提供安全性的唯一加密密鑰的方法，該方法基本防止了盜取和／或解碼蜂窩電話網中使用的蜂窩電話加密密鑰的可能性，從而防止了蜂窩電話的盜用。

本發明的另一目的是提供一種動態更新蜂窩電話加密密鑰，而不需要在使用的蜂窩電話和相關中央處理設施或歸屬位置寄存器(HLR)之間傳輸更新的加密密鑰以進行驗證的方法。

本發明的另一目的是提供一種動態更新蜂窩電話加密密鑰的方法，該方法允許蜂窩電話和相關歸屬位置寄存器(HLR)獨立計算更新的蜂窩電話加密密鑰。

本發明的另一目的是提供一種動態更新蜂窩電話加密密鑰的方法，該方法不需要改變已有蜂窩電話網的協議。

為了實現上述目的和其它目的，按照此處具體化并從廣義上描述的本發明意圖，本發明提供了一種方法，它允許蜂窩電話和相關HLR在它們彼此通信期間的任何時間段內，最好是每次蜂窩電話發出呼叫時，基于使用共享安全隨機數據和存儲的蜂窩電話唯一密鑰的以前版本的算法，獨立計算蜂窩電話唯一密鑰的更新版本，或者加密密鑰。利用共享安全隨機數據和存儲的蜂窩電話唯一密鑰的以前版本，按照本發明的方法有助于動態更新蜂窩電話唯一加密密鑰，而不需要蜂窩電話和相關HLR在動態更新處理期間傳輸更新的加密密鑰，這種傳輸易于被截聽。