"MÉTODOS E APARELHOS PARA INTRODUZIR DISPOSITIVOSCOM INTERFACES DE USUÁRIO SIMPLES EM UMA COMUNIDADE DE REDE SEGURA"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere geralmente às redesseguras, e especificamente à inserção em uma comunidade se-gura de um ou mais dispositivos com uma interface de usuáriosimples.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Um importante problema de segurança com as .redesde computadores é que seres humanos estão envolvidos. Admi-nistrar tal rede requer conhecimento específico que um usuá-rio comum raramente tem. Por essa razão, um usuário às vol-tas com interfaces de usuário complicadas freqüentemente op-ta pelo" nível mais baixo de segurança, algumas vezes atémesmo removendo-a completamente. Desse modo pode ser clara-mente considerado que existe a necessidade de uma forma fá-cil para facilitar a tarefa do usuário, tanto quanto possí-vel, enquanto mantendo a segurança em um nível aceitável.
0 Pedido de Patente Europeu EP 1411674 Al apresen-ta uma solução onde um ponto central, no simples clique "deum botão, limita a cobertura das ondas de rádio que eletransmite. Então o usuário ativa uma função em um dispositi-vo dentro da área de cobertura reduzida para inserir o mesmona rede do ponto central. Uma desvantagem com essa solução éque ela é mais propriamente vulnerável aos vários tipos deataques, tal como, por exemplo, o conhecido ataque de inter-mediário.A presente invenção tenta remediar pelo menos al-gumas das preocupações de segurança relacionadas à técnicaanterior, enquanto permitindo que um usuário crie uma comu-nidade segura de dispositivos que podem ser equipados cominterfaces de usuário muito simples.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um primeiro aspecto, a invenção se refere a ummétodo de introduzir pelo menos um dispositivo em uma redesegura que compreende um ponto central instruído para inse-rir o pelo menos um dispositivo na rede segura. O método éadequado para ser realizado quando o pelo menos um disposi-tivo e o ponto central não têm conhecimento prévio um do ou-tro. Um usuário instrui o pelo menos um dispositivo a soli-citar a inserção na rede segura a partir do ponto central. 0pelo menos um dispositivo solicita a partir do ponto centralinserção na rede segura, em conseqüência do que o ponto cen-tral verifica se um número esperado de dispositivos solici-tou a inserção na rede segura antes de inserir o pelo menosum dispositivo na rede segura.
Em uma modalidade preferida, o ponto central foiinstruidò pelo usuário a inserir o pelo menos um dispositivona rede segura.
É vantajoso que a instrução para inserir pelo me-nos um dispositivo na rede segura compreenda o número dedispositivos a serem inseridos.
Também é vantajoso que a instrução para inserirpelo menos um dispositivo na rede segura tenha sido dada aum dispositivo que mediante essa instrução começou a atuarcomo um ponto central. 0 dispositivo instruído preferivel-mente garante que não haja ponto central na rede antes delecomeçar a atuar como tal. Ele faz isso mediante ação de es-perar um tempo predeterminado para uma mensagem a partir doponto central na rede e decide que não existe ponto centralativo na rede se nenhuma mensagem for recebida durante otempo predeterminado.
Em outra modalidade preferida, antes da etapa deverificação, o usuário instrui o ponto central a prosseguircom a inserção.
•Em uma modalidade preferida adicional, o usuáriofornece instruções por intermédio de uma interface de usuá-rio simples.
Em um segundo aspecto, a invenção se refere a umponto central adaptado para introduzir pelo menos um dispo-sitivo em uma rede segura. O ponto central foi instruído ainserir pelo menos um dispositivo na rede segura, mas nãonecessariamente tem conhecimento anterior do pelo menos umdispositivo.
Em um terceiro aspecto, a invenção se refere a umaparelho em uma rede segura. 0 dispositivo é adaptado para,mediante instrução por um usuário, atuar como um ponto cen-tral adaptado para inserir pelo menos um dispositivo na redesegura, sem conhecimento prévio do pelo menos um dispositi-vo, se a rede segura compreende nenhum ponto central ativo ea atuar como um dispositivo se a rede segura compreende umponto central ativo.
Em um quarto aspecto, o dispositivo se refere a ummétodo de configurar um aparelho em uma rede segura. Na re-cepção de uma instrução, a partir de um usuário, o dispositi-vo verifica se há um ponto central na rede segura; e se essenão for o caso, ele começa agir como um ponto central adap-tado para inserir pelo menos um dispositivo na rede segura,sem conhecimento prévio do pelo menos um dispositivo.
Em um quinto aspecto, a invenção se refere a umsistema para introduzir pelo menos um dispositivo em uma re-de segura compreendendo um ponto central instruído para in-serir o pelo menos um dispositivo na rede segura. 0 pelo me-nos um dispositivo e o ponto central não precisam ter qual-quer conhecimento prévio um do outro. 0 pelo menos um dispo-sitivo é adaptado para receber uma instrução a partir de umusuário para solicitar a partir do ponto central inserção narede segura; e para solicitar a partir do ponto central in-serção na rede segura. O ponto central é adaptado para inse-rir o pelo menos um dispositivo na rede segura após ter ve-rificado que um número esperado de dispositivos solicitou ainserção na rede segura.
Em um sexto aspecto, a invenção se refere a um mé-todo de introduzir por intermédio de um ponto central um nú-mero determinado de dispositivos em uma rede segura. 0 pontocentral é instruído a introduzir um número determinado dedispositivos na rede segura, o ponto central não necessaria-mente tendo qualquer conhecimento prévio do número determi-nado de dispositivos. O ponto central recebe uma solicitaçãopara inserção na rede segura a partir de pelo menos um dis-positivo, verifica se o número determinado de dispositivossolicitou inserção na rede segura, e insere o número deter-minado de dispositivos na rede segura.
0 ponto central compreende uma unidade de comuni-cação adaptada para se comunicar com o pelo menos um dispo-sitivo, e para receber a partir do pelo menos um dispositivouma solicitação para inserção na rede segura; um processadoradaptado para se comunicar com a unidade de comunicação epara inserir o pelo menos um dispositivo na rede segura, epara verificar se um número esperado de dispositivos solici-tou inserção na rede segura antes de inserir o pelo menos umdispositivo na rede.
Em uma modalidade preferida, o ponto central é a-daptado para receber uma instrução a partir de um usuáriopara inserir o pelo menos um dispositivo na rede segura.
É vantajoso que a instrução para inserir o pelomenos um dispositivo na rede segura compreenda informaçãosobre o número de dispositivos a serem inseridos.
Também é vantajoso que o ponto central seja adap-tado como um dispositivo antes do recebimento da instruçãopara inserir o pelo menos um dispositivo na rede segura. Épreferível que o processador seja adaptado adicionalmentepara garantir que não haja ponto central ativo na rede. Issoé conseguido mediante ação de esperar um tempo predetermina-do por uma mensagem a partir de um ponto central na rede edecidir se não existe ponto central ativo na rede se nenhumamensagem for recebida pela unidade de comunicação durante otempo predeterminado.
Em outra modalidade preferida, o ponto centralcompreende uma interface de usuário adaptada para receberinstruções a partir do usuário para prosseguir com a inser-ção.
É vantajoso que o ponto central compreenda uma in-terface de usuário adaptada para receber a instrução parainserir o pelo menos um dispositivo na rede.
É vantajoso que a interface de usuário compreendaum botão adaptado para receber as instruções. Também é van-tajoso que a interface de usuário compreenda um LED adaptadopara sinalizar para o usuário um estado do ponto central.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
Características preferidas da presente invençãoserão descritas agora, como exemplo, com referência aos de-senhos anexos, nos quais:
A Figura 1 ilustra uma comunidade exemplar na quala invenção é usada;
A Figura 2 ilustra uma interface de usuário, sim-ples, exemplar para uso com a invenção; e
A Figura 3 ilustra um. fluxograma do método parainserção de dispositivo de acordo com a invenção; e
A Figura 4 ilustra um diagrama de estado para doisdispositivos, correspondendo a um método ilustrado na Figura 3.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS
A Figura 1 ilustra uma comunidade exemplar 100 naqual a invenção é usada. A comunidade 100 compreende um pon-to central 110 e um dispositivo B 130. Deve ser observadoque em uma modalidade preferida, o ponto central é um dispo-sitivo atuando como um ponto central durante a inserção so-mente, após o que ele pára de atuar como um ponto central. 0usuário (não mostrado) está para introduzir o dispositivo A120 na comunidade 100. O ponto central 110, dispositivo A120 e dispositivo B 130 (todos os quais podem conjuntamenteser referidos como "dispositivo") têm todos, uma interfacede usuário 115, 125, 135, respectivamente. A interface deusuário é preferivelmente uma interface de usuário simplesque compreende um botão e pelo menos um LED, como descritoadicionalmente na Figura 2.
O ponto central 110 compreende uma unidade de co-municação 119, ilustrada por uma antena, para interação comoutros dispositivos. A unidade de comunicação utiliza prefe-rivelmente tecnologia de rádio para comunicação, porém ou-tros meios de comunicação; como, por exemplo, luz infraver-melha; também podem ser usados. Além disso, o ponto central110 compreende uma memória (não mostrada) e um processador115 para cálculo, verificação, e para controlar o ponto cen-tral.
A Figura 2 ilustra uma interface de usuário sim-ples, exemplar para uso com a invenção. A figura mostra ainterface de usuário 115 do ponto central 110 e a interfacede usuário 125 do dispositivo A 120 durante a inserção dodispositivo A 120 na comunidade 100, após o método descritona Figura 3. Será suposto para facilitar a ilustração que asduas interfaces de usuário são idênticas. Cada interface deusuário 115, 125 compreende um botão 116, 126 e dois LEDs117, 118 e 127, 128, respectivamente. O botão 116, 126 podeser um botão real, mas ele também pode ser emulado, por e-xemplo, em uma tela, ou ser ativado por voz; qualquer queseja a sua implementação, ele faz com que uma função especi-fica seja executada quando ativado. As palavras "botão deapertar" devem ser interpretadas como "realizar a ação" queé necessária para causar a execução da função. Como serádescrito adicionalmente em seguida, o primeiro LED 117, 127indica o estado do dispositivo, enquanto que o segundo LED118, 128 é adaptado para indicar quaisquer erros. Antes doinicio do método, ambos os LEDs 117, 127 e 118, 128 de ambosos dispositivos 110 e 120, são inativos, o que é indicadopelo número de referência 110.
O método para inserção de um dispositivo em umacomunidade será descrito agora com referência à Figura 2(interfaces de usuário), Figura 3 (fluxograma do método), eFigura 4 (diagrama de estado) . Deve ser observado que, aocontrário do exemplo na Figura 1, o Ponto Central 110 é umdispositivo "normal" sem quaisquer conexões com outros dis-positivos quando o método começa e que se torna um pontocentral durante a execução do método.
Há três partes gerais do processo:
i. A parte de preferência (302-312 na Figura 3):durante essa parte, o ponto central é selecionado.
ii. A parte "alô" (314-326 na Figura 3): a comuni-cação entre o ponto central e pelo menos um dispositivo aser inserido é iniciada durante essa parte. Essa parte é re-petida para cada dispositivo a ser inserido.
iii. A parte de "verificação" (330-344 na Figura3) : a pelo menos uma associação é confirmada durante essaparte.
0 método será descrito em detalhe. 0 método começaquando o usuário 140 aperta o botão 116 do Ponto Central110, etapa 302 "Ação" (indicada pela seta 205 na Figura 2).
O Ponto Central 110 primeiramente espera um tempo predeter-minado, preferivelmente dois segundos, por uma mensagem deID de Transmissão, etapa 304. Cada ponto central' transmitetal mensagem a cada dois segundos, de modo que se o PontoCentral 110 não recebe uma mensagem de ID de ' Transmissãodentro desse tempo, então não há ponto central (ativo) emsuas proximidades. Naturalmente, se os pontos centraistransmitem essas mensagens com outro intervalo do que a cadadois segundos, o tempo predeterminado deve ser conformementeajustado. Por outro lado, se o Ponto Central 110 recebe umamensagem de ID de Transmissão, então ele deve ser inseridocomo um dispositivo normal na comunidade do ponto centralque transmite a mensagem, isto é, ele assume o lugar do dis-positivo A (e a etapa 302 é na realidade a etapa 314, comoserá descrito adicionalmente em seguida com referência àque-le dispositivo).
Em outras palavras, durante a etapa 304 o disposi-tivo descobre se ele está ou não na presença de um pontocentral. Se esse for o caso, ele atua como um dispositivosimples; se esse não for o caso, ele assume a função do pon-to central. Esse arranjo garante que não haja mais do que umúnico ponto central ativo na rede em um determinado momento.
Após a espera predeterminada, o Ponto Central 110segue a partir do Estado Inicial (401 na Figura 4) para oEstado de Ponto Central (402 na Figura 4) - indicado por umlento piscar do primeiro LED 117 (faixas diagonais; 220 naFigura 2) - e se torna um ponto central real, etapa 306.
Sendo um ponto central, ele começa a transmitir as mensagensde ID de Transmissão 308. As mensagens de Transmissão 308são ignoradas pelo dispositivo A que nesse ponto está no Es-tado Inicial 401.
O usuário 140 então verifica a interface de usuá-rio 115 do Ponto Central 110, etapa 310, e percebe que ela,corretamente, indica que o Ponto Central 110 está no Estadode Ponto Central 402, etapa 312.
Quando o usuário 140 está satisfeito no sentido deque o Ponto Central 110 está no estado correto, ele vai parao dispositivo A 120, o qual está no Estado Inicial 401, eaperta o botão, etapa 314 (230 na Figura 2).
Quando desse modo ativado, o dispositivo A 120 es-pera por um tempo predeterminado por uma mensagem de ID detransmissão 308 a partir de um ponto central, etapa 316.
Nesse caso, como o usuário 140 fez com que o Ponto Central110 fosse para o Estado de Ponto Central 402, a mensagem deID de Transmissão 308 é transmitida e recebida antes do fimdo tempo predeterminado.
O dispositivo A 120 então envia uma mensagem deAssociação de Solicitação 320 para indicar que ele pretendeentrar na comunidade do Ponto Central 110, o qual no recebi-mento dessa mensagem responde com uma mensagem de Confirma-ção 322. Quando o dispositivo A 120 recebe a confirmação322, ele vai para o Estado Selecionado 403, etapa 324, que éindicado na interface de usuário 125 por um rápido piscar doprimeiro LED 117 (328, ilustrado pelas faixas verticais naFigura 2, 240) .
O usuário 140 que esteve esperando (etapa 326) poressa indicação, agora retorna para o Ponto Central 110 e a-perta outra vez o botão 116, etapa 330 (250 na Figura 2) .
Após ter verificado (etapa 331) que ele recebeu solicitaçõesa partir do número esperado de dispositivos e enviou confir-mações para o número esperado de dispositivos - nesse caso,um - o Ponto Central 110 então envia uma mensagem de tenta-tiva de confirmação 332 para o dispositivo A 120, que res-ponde com uma Confirmação 334. O Ponto Central 110 então vaipara o Estado Associado 404 e envia uma mensagem Terminar338 para o dispositivo A 120 para indicar que a associaçãofoi corretamente realizada e que o dispositivo A 120 foi in-serido adequadamente na comunidade 100.
O dispositivo A 120 recebe a mensagem Terminar338, espera um tempo predeterminado (descrito adicionalmenteem seguida) e vai, etapa 340, para o Estado Associado 404.
Na Figura 2, número de referência 260 ilustra que tanto oPonto Central 110 como o dispositivo A 120 indicam por in-termédio de suas interfaces de usuário 115, 125 que eles es-tão no Estado Associado 404 por intermédio de uma luz verdecontinua do primeiro LED 117. O usuário 140 verifica o esta-do do Ponto Central 110, etapa 342, e seu conteúdo para ve-rificar se a inserção do dispositivo A 120 na comunidade 100do Ponto Central 110 foi bem-sucedida, como indicado (344)pela interface de usuário.
Embora o método como descrito anteriormente ilus-tre a introdução de um dispositivo em uma comunidade, a in-venção também prove a possibilidade de introduzir um númerode dispositivos. Não considerando o uso do método como des-crito para introduzir um dispositivo de cada vez, também épossível tornar esse processo mais fácil. Deve ser observadoque a descrição em seguida pode deixar de fora partes que jáforam explicadas anteriormente.
Suponha que o usuário 140 deseje introduzir N dis-positivos, 120 e 130, na comunidade 100 do Ponto Central110, o que como já foi explicado pode ser um dispositivo co-mum quando o método começa. Para N dispositivos, se pode di-zer que o método compreende uma parte de preferência (ligei-ramente diferente daquela descrita anteriormente), N partesde alô, e uma parte de verificação. Deve ser observado quese houver um ponto central ativo na comunidade, a parte deescolha já foi realizada é não precisa ser executada outravez.
O usuário 140 começa seguindo para o Ponto Central(futuro) 110 e apertando o botão 116 N vezes, preferivelmen-te com menos de dois segundos entre cada ação de apertar.Após a última ação de apertar o botão 116, o Ponto Central110 espera por uma mensagem de ID de Transmissão durantedois segundos e, se. nenhuma tal mensagem for recebida, seguepara o Estado de Ponto Central.
O usuário 140 utiliza a interface de usuário 115para verificar se o Ponto Central 110 atingiu adequadamenteo Estado de Ponto Central. Para cada um dos N dispositivosde cada vez, o usuário então aperta o botão e verifica se odispositivo entra no Estado Selecionado. 0 usuário retornaao Ponto Central, aperta outra vez o botão, e verifica se oPonto Central vai para o Estado Associado.
0 usuário então introduziu de forma bem-sucedidaos N dispositivos na comunidade do Ponto Central.
0 Ponto Central 110 conta o número de dispositivosque ele supostamente deve introduzir em sua comunidade, eta-pa 331, de modo que ele é capaz de verificar se o número dedispositivos introduzidos está correto.
Se houver muitos dispositivos, isso pode signifi-car que um hacker tentou introduzir um ou mais dispositivosna comunidade, e o ponto central vai para o Estado de Erro405 e rejeita cada dispositivo introduzido durante a sessãode introdução atual.
Por outro lado, se houver muito poucos dispositi-vos, isso pode significar que o usuário se esqueceu de um oumais dispositivos ou que um dispositivo se comunicou com oponto central errado. Também nesse caso, o Ponto Central vaipara o Estado de Erro 405 e rejeita cada dispositivo intro-duzido durante a sessão de introdução atual.
Se um dispositivo detecta um problema de seguran-ça, tal como se ele detecta um pacote com o identificador dodispositivo, enviado por outro dispositivo ou se um segundoponto central foi detectado, ele envia uma mensagem Falhoupara o seu Ponto Central. O Ponto Central envia ou encami-nha, conforme apropriado, mensagens Falhou para todos osdispositivos que estão para ser introduzidos no processo a-tual de introdução. Na recepção ou envio, conforme apropria-do, de uma mensagem Falhou, os dispositivos vão para o Está-gio de Erro 405, indicado preferivelmente por uma luz verme-lha no segundo LED 118, 128.
Há várias formas possíveis para um dispositivo sa-ir do estágio de erro, dos quais dois exemplos serão dados.Um primeiro modo é o de esperar um tempo predeterminado, talcomo um minuto e, então, ir para o Estágio Inicial 401. Umsegundo modo é o do dispositivo permanecer no Estágio de Er-ro 405 até que o usuário aperte o botão 116, 126 e somenteentão seguir para o Estado Inicial 401.
Para que os dispositivos habilitem a autenticaçãomútua, segura, subseqüente, a invenção propõe o seguinte es-quema de mensagem, preferido:
Tabela 1: formato e conteúdo da mensagem
<table>table see original document page 15</column></row><table>
O cabeçalho distingue o tipo da mensagem. X repre-senta a identidade provável da chave pública do Ponto Cen-tral, tal como um hash de 160 bits da chave pública. Y re-presenta a provável identidade da chave pública do disposi-tivo, tal como um hash de 160 bits da chave pública.
Uma modalidade alternativa utiliza um ponto cen-tral dedicado, e dispositivos dedicados. Nesse caso, o méto-do e a interface dos dispositivos podem ser simplificados.Como o ponto central é sempre um ponto central, normalmentenão há a necessidade da primeira parte do método, 302-312,onde o dispositivo de outro modo descobriria se deveria agircomo um ponto central ou um dispositivo "normal", embora ousuário pudesse ainda verificar se o ponto central estariano Estado de Ponto Central e não no Estado de Erro. Adicio-nalmente, o botão e o segundo LED podem ser removidos dosdispositivos, uma vez que uma reinicialização ou ativação deum dispositivo poderia ativar a ação 314 e quaisquer errospodem ser vistos no ponto central.
A invenção, como parcialmente mencionada anterior-mente, é resistente aos ataques de hackers. Se um hackertentar introduzir um dispositivo falso, o ponto central per-ceberá que o número de dispositivos é incorreto e envia men-sagens Falhou. Se um hacker tentar utilizar um ponto centralfalso para associação com um dispositivo, o dispositivo per-ceberá que ele recebe as mensagens de ID de Transmissão apartir de dois pontos centrais diferentes e envia uma mensa-gem Falhou. Mesmo se o ponto central falso reproduzir asmensagens ID de Transmissão a partir do ponto central real,o dispositivo percebe que ele recebe mensagem de ID deTransmissão a partir de mais do que um ponto central uma vezque as mensagens chegam duas vezes mais freqüentemente doque o esperado. Para neutralizar as mensagens Terminar fal-sas, o dispositivo espera um tempo predeterminado após re-cepção de tal mensagem antes de ir para o Estado Associado.Isso proporciona ao Ponto Central tempo para receber a men-sagem falsa, perceber que a mensagem é falsa, e enviar umamensagem Falhou para o dispositivo que ainda não está no Es-tado Associado.
Será considerado que o método é adequado para usotambém quando dois dispositivos, um atuando como um pontocentral e o outro atuando como um dispositivo, a ser inseri-do, não tem conhecimento prévio um do outro.
Deve ser observado que onde, na descrição e nasreivindicações, é dito que um dispositivo é parte da redesegura embora logicamente ele não seja parte da mesma umavez que ele está para ser inserido na mesma, as palavras"parte da rede" devem ser interpretadas como "sendo capazesde se comunicar com a rede segura e deduzir se há um pontocentral ativo na mesma".
Desse modo pode ser considerado que a presente in-venção é um aperfeiçoamento em relação à técnica anteriormediante provisão de uma forma segura de introduzir disposi-tivos com interfaces de usuário principalmente simples emuma comunidade.
Será entendido que a presente invenção foi descri-ta apenas como exemplo, e modificações de detalhe podem serfeitas sem se afastar do escopo da invenção.Cada característica revelada na descrição; e (ondeapropriado) nas reivindicações e desenhos; pode ser providaindependentemente ou em qualquer combinação apropriada. Ascaracterísticas podem ser, quando apropriado, implementadasem hardware, software ou uma combinação dos dois. As cone-xões podem, se aplicável, ser implementadas como conexõessem fio ou cabeadas, não necessariamente conexões diretas oudedicadas.
Numerais de referência aparecendo nas reivindica-ções têm apenas a finalidade de ilustração e não devem terefeito limitador em relação ao escopo das reivindicações.