BRPI0907489B1 - servidor de credenciamento, e, método para prover credenciais de assinante - Google Patents

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Krister Sällberg
Vesa Lahtovirta
Luis Barriga
Mattias Johansson
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Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ)
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Abstract

SERVIDOR DE CREDENCIAMENTO, E, MÉTODO PARA PROVER CREDENCIAIS DE ASSINANTE. Métodos e sistemas ensinados aqui permitem aos fabricantes .de dispositivo de comunicação pré-configurarem dispositivos de comunicação para usar credenciais de acesso preliminares para ganhar acesso de rede temporário para descarregar credenciais de assinatura, e particularmente permite ao operador de rede emitindo as credenciais de assinatura verificar que dispositivos individuais pedindo credenciais são confiados. Em uma ou mais concretizações, um servidor de credenciamento é possuído ou controlado pelo operador de rede, e é usado pelo operador de rede para verificar que credenciais de assinatura são emitidas só para dispositivos de comunicação confiados, embora tais dispositivos possam ser referidos ao servidor de credenciamento por um servidor de registro externo e serem providos por um 1.5 servidor de provisão externo. Particularmente, o servidor de credenciamento interroga dispositivos que pedem para seus certificados de dispositivo e submete estes certificados de dispositivo a um servidor de autorização externo, por exemplo, um servidor de OCSP independente, para verificação. Uma Infraestrutura de Chave Pública (PKI) comum pode ser usada para certificados de operador e dispositivo.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção relaciona-se geralmente a prover dispositivos móveis, e particularmente relaciona-se a facilitar ativação através do ar de dispositivos móveis pelo uso de informação de identidade de assinatura preliminar mantida em diretórios de dispositivo centralizados que são acessíveis por um ou mais operadores de rede.
FUNDAMENTO
[002] Fabricação, distribuição, e ativação de equipamento eficiente são habilitadores fundamentais para explorar efetivamente a gama de oportunidades empresariais providas pela revolução continuada em comunicações sem fios. As abordagens existentes para "prover" equipamento de usuário com as credenciais de assinatura necessárias representam um impedimento a operações mais eficientes.
[003] Por exemplo, uma abordagem convencional se confia em vender ou caso contrário distribuir equipamento de usuário com Módulos de Identidade de Assinante instalados, SIMs. Cada SIM inclui um módulo de circuito resistente a fraude, concretizado geralmente em um pequeno fator de forma como cartão, onde o módulo de circuito armazena informação de credencial para um operador de rede específico. Em outras palavras, o equipamento de usuário é vinculado a um operador de rede particular em virtude do SIM pré-programado, e o assinante chama ou caso contrário contata o operador de rede para prover informação de faturamento, etc. Em resposta, o operador de rede marca esse SIM como ativo em um ou mais bancos de dados de assinante, por esse meio fazendo o equipamento de usuário operacional.
[004] Outras abordagens para automatizar o processo de provisão, pelo menos parcialmente, foi proposto. Exemplos incluem Publicação US 2005/0079863 para Macaluso, que expõe uma forma de provisão através do ar (geralmente notada como provisão "OTA" na literatura pertinente); Publicação US 2007/0099599 para Smith, que discute provisão dinâmica de serviços sem fios e provisão inicial por acesso a um banco de dados da Internet; Patente US No. 6.980.660 para Hind, que expõe métodos para iniciar dispositivos de comunicação sem fios usando um banco de dados de empreendimento; e Patente US No. 6.490.445 para Holmes, que expõe o uso de informação de acesso temporária em equipamento sem fios, para permitir uma forma de acesso de rede restringido para provisão através do ar.
[005] Como uma proposição geral, porém, parece que a complexidade da estrutura de problema global impediu as abordagens passadas de proverem um sistema e método globais que simplificam fabricação, vendas, e, finalmente, registro de dispositivos móveis com respeito à provisão através do ar segura. Além disso, abordagens passadas provêem tanto segurança insuficiente ou requerem que um ou para mais atores sejam responsáveis pela operação de muitas das etapas envolvidas, que requer níveis significantes de confiança entre atores diferentes que podem estar em relações competitivas.
SUMÁRIO
[006] Métodos e sistemas ensinados aqui permitem a fabricantes de dispositivo de comunicação pré-configurarem dispositivos de comunicação para usar credenciais de acesso preliminares para ganhar acesso de rede temporário para descarregar credenciais de assinatura, e particularmente permite ao operador de rede emitir as credenciais de assinatura para verificar que dispositivos individuais pedindo credenciais são confiados. Em uma ou mais concretizações, um servidor de credenciamento é possuído ou controlado pelo operador de rede, e é usado pelo operador de rede para verificar que credenciais de assinatura são emitidas só para dispositivos de comunicação confiados, embora tais dispositivos possam ser referidos ao servidor de credenciamento por um servidor de registro externo e podem ser providos por um servidor de provisão externo. Particularmente, o servidor de credenciamento interroga dispositivos que pedem para seu certificados de dispositivo e submete estes certificados de dispositivo a um servidor de autorização externo, por exemplo, um servidor de OCSP independente, para verificação. Uma Infraestrutura de Chave Pública (PKI) comum pode ser usada para o certificados de operador e dispositivo.
[007] Certamente, a presente invenção não está limitada às características e vantagens anteriores. Realmente, aqueles qualificados na técnica reconhecerão características e vantagens adicionais ao ler a descrição detalhada seguinte, e ao ver os desenhos acompanhantes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] Figura 1 é um diagrama de bloco ilustrando uma concretização de um servidor de credenciamento, mostrado em contexto com vários outros servidores.
[009] Figura 2 é um fluxograma lógico ilustrando uma concretização de lógica de processamento suportando um método de credenciamento de assinatura como pode ser implementado pelo servidor de credenciamento da Figura 1.
[0010] Figura 3 é um diagrama de sistema global, ilustrando uma concretização de credenciamento de assinatura para um dado dispositivo de comunicação, como suportado por um servidor de credenciamento como ensinado aqui.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0011] Figura 1 ilustra uma concretização de um servidor de credenciamento 10. Como contemplado aqui, o servidor de credenciamento 10 e seu método de operação associado "inicia" o processo de credenciamento, em que credenciais de assinante descarregáveis são descarregadas seguramente e confiantemente a dispositivos de comunicação confiados que ganharam acesso de rede temporário. As credenciais de assinante são, por exemplo, módulos de identidade de assinante universal (DLUSIMs) descarregáveis com base em software, que são descarregados em sistemas de computação confiados dentro dos dispositivos de comunicação. O servidor de credenciamento 10 portanto pode ser chamado um servidor de DLUSIM.
[0012] Atuando como um servidor de DLUSIM, o servidor de credenciamento 10 em uma ou mais concretizações é configurado para suportar descarregamento de credenciais de assinante para dispositivos de comunicação não credenciados. Suportando esta funcionalidade, o servidor de credenciamento 10 ilustrado inclui um subsistema de registro 12 configurado para registrar dispositivos de comunicação (não mostrados) a serem credenciados com um servidor de registro externo 14, provendo informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro 14. O subsistema de registro 12 inclui uma interface de servidor de registro 16, tal como uma conexão por fios ou sem fios e suportando circuitos de processamento implementando um ou mais protocolos de comunicação para se comunicar com o servidor de registro 14. Em pelo menos uma concretização, a interface de servidor de registro 16 inclui uma interface de Protocolo de Internet (IP), para comunicações com base em IP com o servidor de registro 14.
[0013] O sistema de credenciamento 10 adicionalmente inclui um subsistema de autenticação 18 para interrogar dispositivos de comunicação registrados para seus certificados de dispositivo e submeter os certificados de dispositivo a um servidor de autenticação externo 20 para verificação. Aqui, um dispositivo de comunicação "registrado"é um que foi registrado (inicialmente) com o servidor de registro 14 pelo sistema de credenciamento 10, e subsequentemente referido ao sistema de credenciamento 10 pelo servidor de registro 14, para credenciamento de assinatura atual. Certamente, o sistema de credenciamento 10 pode se conectar com mais de um servidor de registro externo, e assim pode registrar inicialmente dispositivos de comunicação com qualquer número de servidores de registro 14. Realmente, é um ponto de flexibilidade e segurança que o servidor de credenciamento 10 pode ser possuído ou caso contrário controlado por um operador de rede específico, enquanto o servidor de registro 14 (ou outros servidores de registro) pode ser possuído ou caso contrário controlado pelo mesmo operador de rede, outro operador de rede, um fabricante de dispositivo, ou algum outro terceiro.
[0014] As vantagens de propriedade de terceiros também podem ser aplicadas ao servidor de autenticação 20, que pode ser uma autoridade de certificação independente que provê serviços de verificação de certificado confiado ao servidor de credenciamento 10. Este arranjo vantajosamente permite a um dado operador de rede possuir ou caso contrário controlar o servidor de credenciamento 10, enquanto tirando vantagem de sistemas de Infraestrutura de Chave Pública (PKI) estabelecidos para verificação que um dado dispositivo de comunicação buscando credenciais de assinatura é confiado. Por exemplo, em um ou mais concretizações, a subsistema de autenticação 18 inclui uma interface de servidor de autenticação 22 que implementa protocolo de estado de certificado em linha (OCSP), e o servidor de autenticação 20 correspondentemente é um terceiro, servidor de OCSP independente. De um nível de confiança, é vantajoso que o ator que verifica a confiança de dispositivos a serem credenciados não seja o operador de rede (credenciamento) ou o fabricante de dispositivo, mas ao invés seja um ator independente cujo negócio é verificar dispositivos.
[0015] Como aqueles qualificados na técnica apreciarão, OCSP é um protocolo de Internet usado para obter o estado de revogação de certificados digitais X.509. (RFC 2560 descreve OCSP). Por sua vez, X.509 é um padrão criptográfico de ITU-T para um PKI, para administração de registro e privilégio. O padrão de X.509 provê formatos de padrão para certificados de chave pública, etc., e é uma abordagem contemplada aqui para usar uma PKI global para estabelecer e verificar confiança entre equipamento de operador, por exemplo, o servidor de credenciamento 10, e dispositivos de comunicação a serem credenciados. Amplamente, em uma ou mais concretizações, o servidor de credenciamento 10 é configurado para armazenar ou caso contrário manter certificados de autenticação que fazem parte de uma infraestrutura de chave pública (PKI) também abrangendo a entidade de credenciamento de operador 26, e os dispositivos de comunicação a serem credenciados.
[0016] Para tal credenciamento, o servidor de credenciamento 10 inclui um subsistema de credenciamento 24. O subsistema de credenciamento 24 é configurado para pedir credenciais de assinatura de uma entidade de credenciamento de operador 26 para dispositivos de comunicação verificados, referir os dispositivos de comunicação verificados a um servidor de provisão externo 28 para provisão de credenciais de assinatura, e transferir as credenciais de assinatura ao servidor de provisão 28 para provisão de credenciais de assinatura dos dispositivos de comunicação verificados. Suportando estas operações, o subsistema de credenciamento 24 inclui uma interface de entidade de credenciamento 30, que provê uma ligação de comunicação segura ou caso contrário protegida em uma ou mais concretizações. Em uma concretização, a interface de entidade de credenciamento 30 suporta uma ligação de comunicação privada, possivelmente rastreada, para um servidor de assinante doméstico (HSS) que gera ou caso contrário tem acesso a novas credenciais de assinatura para credenciar, dispositivos de comunicação verificados, registrados com credenciais de assinatura de rede de longo prazo.
[0017] Em lugar de executar a provisão de assinatura credenciais atual, o servidor de credenciamento 10 obtém credenciais de assinatura para dispositivos de comunicação registrados e verificados, e as transfere ao servidor de provisão 28. Para este fim, o subsistema de credenciamento 24 adicionalmente inclui uma interface de servidor de provisão 32, que pode ser configurada para implementar quaisquer protocolos que sejam usados pelo servidor de provisão 28. Vantajosamente, este arranjo alivia o servidor de credenciamento 10 de ter que saber os detalhes de implementação - por exemplo, as versões e configurações de software - dos dispositivos de comunicação sendo credenciados. Para este fim, o servidor de provisão 28 pode ser um sistema de provisão padronizado, tal como um servidor administração de dispositivo (DM) da Aliança Móvel Aberta (OMA). Também deveria ser notado que o servidor de provisão 28 pode ou não ser possuído ou controlado pelo operador de rede, e que o servidor de credenciamento 10 pode se conectar a mais de um servidor de provisão.
[0018] De nota adicional, aqueles qualificados na técnica apreciarão que o servidor de credenciamento 10 suporta geralmente outras funções e comunicações, tais como manutenção, monitoração, configuração, e atividades de provisão, e tem geralmente elementos adicionais de processamento, interface e armazenamento 34. Por exemplo, um sistema de processamento de contrato de assinatura do operador de rede que possui ou controla o servidor de credenciamento 10 pode estar co-localizado com ou integrado no servidor de credenciamento 10. Tal sistema provê processamento de extremidade dianteira, permitindo aos operadores instalarem dispositivos de comunicação para registro inicial responsivo a pedidos de donos de dispositivo. Processamento de contrato inicial pode ser com base, por exemplo, em um servidor da web e banco de dados de suporte, em que os donos de dispositivo entram com escolhas de assinatura, informação de pagamento, informação de dispositivo, etc. Em outra concretização, o sistema de processamento de contrato de assinatura do operador é implementado separadamente do servidor de credenciamento 10, e os circuitos de processamento/interface adicionais 34 do servidor de credenciamento 10 incluem uma interface para se comunicar com um sistema de processamento de contrato de assinatura.
[0019] Em pelo menos uma concretização, o servidor de credenciamento 10 é um sistema de computador tendo interfaces de comunicação apropriadas como descrito acima. Em tais concretizações, a execução de instruções de programa de computação armazenadas por um ou mais microprocessadores ou outros elementos de processamento digital implementa as operações de servidor de credenciamento de assinatura ensinadas aqui. Estas instruções de programa de computação são armazenadas em um meio legível por computador, tal como em memória não volátil ou em disco rígido dentro do servidor de credenciamento 10.
[0020] De acordo com tal processamento, o servidor de credenciamento 10 implementa um método de credenciamento de assinatura, um exemplo de qual é dado na Figura 2. O processamento ilustrado "começa"com o servidor de credenciamento 10 registrando dispositivos de comunicação a um ou mais servidores de registro (Bloco 100), por exemplo, no servidor de registro 14. Enquanto este processo pode ser feito para lotes de dispositivos de comunicação, também pode ser feito como precisado para dispositivos de comunicação individuais.
[0021] Por exemplo, o comprador de um dado dispositivo de comunicação contata o operador de rede associado com o servidor de credenciamento 10 e negocia um dado contrato de serviços. Informação de dispositivo, por exemplo, um identificador de dispositivo, é provida como parte desta transação, permitindo ao dispositivo ser identificado mais tarde quando é ligado para ativação na rede do operador. O sistema de processamento de contrato de assinatura do operador contata eletronicamente o servidor de credenciamento 10 (se implementado separadamente) e o provê com toda ou uma parte relevante da informação de dispositivo. Em resposta a receber esta informação, o subsistema de registro 12 do servidor de credenciamento 10 registra o dispositivo de comunicação com o servidor de registro 14. Em uma concretização, a subsistema de registro 12 é configurado para registrar um dado dispositivo de comunicação gerando um 'nonce' de registro, que é único para o dado dispositivo de comunicação, e enviando o 'nonce' de registro ao servidor de registro 14 como parte da informação de registro. Nesta ou outras concretizações, o subsistema de registro 12 é adicionalmente configurado para incluir informação de roteamento de servidor de credenciamento como parte da informação de registro, para uso pelo servidor de registro 14 em referir dispositivos de comunicação registrados ao servidor de credenciamento 10. Os dispositivos de comunicação são configurados em geral para ganhar acesso de rede temporário ao serem ligados para ativação com um operador de rede selecionado. Assim, um dado dispositivo de comunicação é associado com o operador que possui o servidor de credenciamento 10, o servidor de credenciamento 10 registra esse dado dispositivo de comunicação (que pode ser pensado de como "pré-registro"ou "registro inicial") e provê informação de registro correspondente ao servidor de registro 14. O dado dispositivo de comunicação é ligado em algum momento mais tarde, e usa credenciais de acesso preliminares para ganhar conectividade de rede temporária, e usa essa conectividade para acessar o servidor de registro 14, que refere isto ao servidor de credenciamento 10, com base na informação de registro armazenada no servidor de registro 14 para esse dado dispositivo de comunicação.
[0022] Assim, o método de processamento da Figura 2 adicionalmente compreende autenticar dispositivos de comunicação registrados por um ou mais servidores de autenticação externos (Bloco 102), por exemplo, pelo servidor de autenticação 20, que pode ser um servidor de OCSP. Novamente, enquanto tal processamento de autenticação pode ser feito em lotes, pelo menos uma concretização do servidor de credenciamento 10 executa processamento de autenticação para dispositivos de comunicação individuais, responsivo a receber pedidos de credencial de assinatura individual desses dispositivos, como eles são referidos ao servidor de credenciamento 10 pelo servidor de registro 14. O subsistema de autenticação 18 é configurado para interrogar dispositivos de comunicação registrados para seus certificados de dispositivo e submeter os certificados de dispositivo a um servidor de autenticação externo para verificação, ditos dispositivos de comunicação registrados sendo referidos ao servidor de credenciamento pelo servidor de registro.
[0023] Como parte de tal processamento, para um dado dispositivo de comunicação, o subsistema de autenticação 18 é configurado para verificar que o dispositivo de comunicação (pedindo credenciais) é um dispositivo de comunicação registrado verificando que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo dispositivo de comunicação é derivado do 'nonce' de registro gerado exclusivamente pela subsistema de registro 12 para o dispositivo de comunicação. Nesta consideração, o servidor de registro 14 é contatado por um dado dispositivo de comunicação, determina a identidade desse dispositivo, e provê esse dispositivo com o 'nonce' de registro que recebeu do sistema de credenciamento 10 para esse dispositivo. Por sua vez, o dispositivo de comunicação usa esse 'nonce' de registro para gerar um 'nonce' de sessão de registro que é provido ao servidor de credenciamento 10 para verificação. Assim, em um ou mais concretizações, como parte de interrogar um dado dispositivo de comunicação, o subsistema de autenticação 18 verifica que o dado dispositivo de comunicação é um dispositivo de comunicação "registrado" com base em verificar que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo dado dispositivo de comunicação deriva corretamente do 'nonce' de registro correspondente gerado previamente para esse dispositivo como parte de registrá-lo com o servidor de registro 14. Informação de registro para um dado dispositivo de comunicação, incluindo o 'nonce' de registro, pode ser marcada como usada (ou pode ser apagada), depois de prover credenciais de assinatura para o dado dispositivo, para prevenir ataques de retomada. Informação de registro também pode ser configurada para expirar depois de um certo período de tempo.
[0024] Assumindo que um dado dispositivo de comunicação era registrado corretamente e assumindo que o servidor de autenticação 20 provê autenticação independente do certificado de dispositivo obtido do dado dispositivo de comunicação, o sistema de credenciamento 10 pede credenciais de assinatura para o dado dispositivo de comunicação. Em uma ou mais concretizações, o subsistema de credenciamento 24 pede credenciais de assinatura da entidade de credenciamento de operador 26 para dispositivos de comunicação verificados (isto é, dispositivos registrados com certificados válidos), refere os dispositivos de comunicação verificados ao servidor de provisão externo 28 para provisão de credenciais de assinatura (Bloco 104), e transfere as credenciais de assinatura ao servidor de provisão 28 para provisão de credenciais de assinatura dos dispositivos de comunicação verificados (Bloco 106).
[0025] Frequentemente, a entidade de credenciamento de operador 26 é um HSS, que inclui ou está associado com um sistema seguro para gerar ou caso contrário emitir credenciais de assinatura de longo prazo. Entidades de HSS são portanto tipicamente controladas rigidamente por operadores de rede e é vantajoso que o servidor de credenciamento 10 também possa ser possuído ou caso contrário pode ser controlado por um dado operador de rede, sem comprometer a habilidade para usar recursos externos para dar acesso de rede (por exemplo, acesso de deslocamento) para dispositivos de comunicação buscando credenciais de assinatura, e para autenticar e prover tais dispositivos. Figura 3 apresenta um diagrama de "sistema" mais detalhado como uma base para discutir estes e outros aspectos não limitantes do servidor de credenciamento 10. Ao entender o fluxo de processo capturado nas conexões de informação/comunicação descritas na Figura 3, será útil notar que o dispositivo de comunicação de exemplo 40 é configurado com certos dados pré-armazenados 44, tais como um IMSI preliminar (PIMSI) e uma chave criptográfica de PIMSI correspondente, K_PIMSI. O dispositivo 40 também pode conter um identificador de servidor de registro (RegServ_ID), um ID de SIM descarregável, DSIM_ID, um certificado de DSIM, CERTDSIM, e uma chave secreta para o CERTDSIM, SKDSIM. Tal informação pode ser descarregada no dispositivo 40 antes de ser liberado ou caso contrário vendido a um usuário, e alguma ou toda desta informação armazenada pode ser contida em um módulo de processamento seguro 42 do dispositivo 40. Por exemplo, o módulo de processamento seguro 42 pode ser um módulo confiado que tem software e proteções físicas contra fraude. Como exemplos não limitantes, o módulo de processamento seguro 42 pode ser configurado de acordo com implementações de ARM® TrustZone®, Módulo Confiado Móvel (MTM), Módulo de Plataforma Confiado (TPM), ou dentro de um UICC (cartão de circuito integrado universal).
[0026] Em uma ou mais concretizações, o módulo de processamento seguro 42 inclui, por exemplo, um processador seguro, memória segura, e uma máquina criptográfica. Outros ambientes de processamento seguros podem ser usados, e os detalhes de arquitetura segura que são ilustrados não deveriam ser interpretados como limitando os ensinamentos apresentados aqui. Também deveria ser entendido que o módulo de processamento seguro 42 é usado para armazenar seguramente credenciais de assinatura de longo prazo 46 que são de interesse aqui.
[0027] Com essa compreensão, o usuário (por exemplo, dono) do dispositivo 40 contata o operador de rede com quem o usuário deseja entrar em um contrato de serviços (Etapa 0a). Este contato de usuário para operador inicial inicia registro de dispositivo porque, em resposta ao contato de usuário, um sistema de computador de operador, por exemplo, um novo sistema de processamento de assinante, contata eletronicamente o servidor de credenciamento 10. Em resposta a este contato, o servidor de credenciamento 10 entrega informação de registro para o dispositivo 40 ao servidor de registro (Etapa 0b). Como notado, a informação de registro pode incluir um 'nonce' de registro ou outro identificador gerado para o dispositivo 40, junto com informação de roteamento a ser usada pelo dispositivo 40 em contatar o servidor de credenciamento 10.
[0028] Em algum momento mais tarde, o usuário ativa o dispositivo 40 e se autentica a um Registrador de Local Doméstico (PHLR) preliminar 50 usando a PIMSI e K_PIMSI pré-armazenadas no dispositivo 40 (Etapa 1). O PHLR pode pertencer a um operador de rede diferente, e pode ser configurado para prover acesso de comunicação de rede pelo menos temporário a qualquer dispositivo que apresenta credenciais de acesso preliminares válidas. Em todo caso, assumindo a existência de um acordo de nível de serviço entre o dono/operador do PHLR 50 e o servidor de registro 14, uma ligação de comunicação é estabelecida entre o dispositivo 40 e o servidor de registro 14. Por exemplo, uma ligação com base em IP pode ser estabelecida por uma ou mais redes de IP móveis ou públicas ou privadas 52. O servidor de registro 14 usa a ligação de comunicação estabelecida para entregar informação de roteamento e o 'nonce' de registro ao dispositivo 40 (Etapa 2). Note que a informação de registro preferivelmente é transferida ao módulo de processamento seguro 42. Por sua vez, o dispositivo 40 usa a informação de roteamento para contatar o servidor de credenciamento 10 e prover informação de identificação (Etapa 3). O servidor de credenciamento 10 responde a este pedido de credenciais de assinatura verificando se o módulo de processamento seguro 42 do dispositivo 40 contém um certificado de dispositivo válido. Por exemplo, o servidor de credenciamento 10 verifica se o módulo de processamento seguro 42 está aprovado (Etapa 4). Tal processamento pode ser executado usando OCSP e PKI, e preferivelmente é suportado pelo servidor de autenticação 20 atuando como uma autoridade certificadora independente. Assumindo que o dispositivo 42 está verificado, o servidor de credenciamento instrui a entidade de credenciamento de operador 26 para preparar credenciais de assinatura para o dispositivo 42 (Etapa 5). Aqui, a entidade de credenciamento de operador 26 inclui um HSS 60, que inclui ou está associado com um HLR 62, e um repositório de credenciais (seguro) 64, que armazena ou caso contrário gera credenciais de assinatura de longo prazo para dispositivos de comunicação individuais. Em pelo menos uma concretização, o subsistema de credenciamento 24 do servidor de credenciamento 10 instrui o HSS 60 para preparar uma ligação de credenciais de assinatura para o módulo de processo seguro 42 do dispositivo 40. (O módulo de processamento seguro 42 provê um ambiente de processo seguro e, onde o dispositivo 42 é um dispositivo móvel, por exemplo, um telefone celular ou outro terminal ou estação móvel, o módulo de processamento seguro 42 pode ser chamado um Ambiente Móvel de DLUSIM ou DLUSIME).
[0029] Em um exemplo de tal processamento, o subsistema de credenciamento 24 envia uma mensagem ao HSS 60 por uma ligação de comunicação segura estabelecida pela interface de entidade de credenciamento 30, pedindo que o HSS 60 ligue um par de chaves de IMSI e IMSI, denotadas como {IMSI, K}, para o DLUSIME do dispositivo 40. Em particular, o HSS 60 pode "embrulhar" criptograficamente as credenciais e assinar as credenciais embrulhadas com uma chave associada com o operador de rede que possui ou controla o HSS 60 e o servidor de credenciamento 10. Em uma concretização particular, as credenciais são XML criptografadas com a chave pública do módulo de computação confiado 42 no dispositivo de comunicação 40, e XML assinado com a chave secreta do operador.
[0030] Certamente, outros arranjos de criptografia/assinatura são contemplados e, em todo caso, deveria ser entendido que o HSS 60 vantajosamente pode prover as credenciais de assinatura pretendidas para o dispositivo 40 ao servidor de credenciamento 10 em forma criptografada, que reduz exigências de processamento e riscos de segurança no servidor de credenciamento 10 e no servidor de provisão 30. O servidor de credenciamento 10 envia uma mensagem ao dispositivo 40 que suas credenciais estão prontas (Etapa 6), e, preferivelmente, que transmissão de mensagem inclui informação de 'nonce' que o dispositivo 40 verifica contra a informação de 'nonce' que recebeu primeiro do servidor de registro 14 ou do servidor de credenciamento 10 como parte de processamento de verificação ao início de credenciamento de assinatura. Tal informação de 'nonce' guarda contra ataques de retomada, e impede a emissão de credenciais de assinatura adicionais.
[0031] Como parte ou além de tal transmissão de mensagem, o subsistema de credenciamento 24 refere o dispositivo 40 ao servidor de provisão 30, por exemplo, provê informação de roteamento ao dispositivo 40 que identifica ou caso contrário dirige o dispositivo 40 ao servidor de provisão 30. Como notado, o servidor de provisão 30 é, um exemplo não limitante, mas vantajoso, um servidor de administração de dispositivo OMA, que é configurado para prover uma gama de serviços de provisão para dispositivos do mesmo tipo tal como o dispositivo 40 (e, possivelmente, para muitos tipos de dispositivos e/ou muitas versões de software de dispositivo diferentes).
[0032] É vantajoso nesta consideração que as credenciais de assinatura são, em uma ou mais concretizações, transferidas do servidor de credenciamento 10 para o servidor de provisão 30 em forma criptografada, significando que o servidor de provisão 30 não precisa implementar protocolos de segurança ou restrição além daqueles que implementa normalmente para administrar uma gama de operações de provisão de dispositivo. Certamente, a vantagem adicional é que adiando a transferência atual das credenciais de assinatura ao servidor de provisão 30, que por definição já sabe como conduzir transações de provisão com o dispositivo 40, protocolos de provisão detalhados não precisam ser implementados no servidor de credenciamento 10.
[0033] Subsequente ao servidor de credenciamento 10 referir o dispositivo 40 ao servidor de provisão 30, o dispositivo 40 ativa o servidor de provisão 30 para prover as credenciais de assinatura a ele (Etapa 7). Em resposta, o servidor de provisão 30 estabelece uma sessão de provisão com o dispositivo 40 e envia uma mensagem ao servidor de credenciamento, pedindo as credenciais de assinatura (criptografadas) para o dispositivo 40 (Etapa 8). O servidor de credenciamento 10 transfere as credenciais de assinatura criptografadas para o servidor de provisão 30 em resposta ao pedido (Etapa 9), que então provê as credenciais de assinatura criptografadas ao dispositivo 40, para decifração e verificação pelo módulo de computação confiado 42 do dispositivo 40 (Etapa 10). Por exemplo, o módulo de computação confiado 42 verifica a informação de assinatura de credencial e a informação de 'nonce'incluída. O módulo de computação confiado 42 adicionalmente verifica o certificado do operador (usando os serviços de OCSP e PKI do servidor de OSCP 20 (Etapa 11). Assumindo que todas as verificações têm êxito, o módulo de computação confiado 42 decifra as credenciais criptografadas {IMSI, K}, e as armazena dentro de seu ambiente de processamento seguro (Etapa 12).
[0034] O processamento anterior e variações disso provêem um método eficiente e arrojado de "iniciar" credenciamento de assinatura para dispositivos de comunicação. Tais eficiências são vantajosas com respeito à distribuição de varejo de dispositivos de consumidor, por exemplo, telefones, radiolocalizadores, PDAs, etc., como também em aplicações de máquina para máquina (M2M). Com M2M, os dispositivos de comunicação podem ser módulos de modem celulares, configurados para uso de sistema embutido, por exemplo, distribuidores automáticos, medidores elétricos, várias estações de monitoração, etc. Tais dispositivos podem ser comprados por um usuário a granel, e instalados individualmente a momentos posteriores, em potencialmente muitos locais diferentes.
[0035] Vantajosamente, o comprador de dispositivo de M2M entra em um acordo de serviço com um dado operador de rede, e o processamento de registro e credenciamento descrito acima podem ser executados para qualquer número de dispositivos de M2M. Alguém pode assumir que um PKI padrão, usando certificados X.509 por exemplo, é usado e que um certificado de Autoridade de Certificado (CA) correspondente é conhecido a todas as partes que precisam executar verificação de certificado de certificados pertencendo ao PKI. Adicionalmente, alguém pode assumir que a revogação de certificados é executada pelo servidor de OSCP 20 (mais que um servidor de OSCP poderia estar envolvido).
[0036] Um fabricante de dispositivos de M2M aprovados obtém um certificado de dispositivo dentro do PKI comum, e armazena esse certificado, sua chave secreta correspondente, e o certificado de raiz do CA no módulo de computação confiado 42 de cada dispositivo de M2M. O fabricante de dispositivo M2M também armazena credenciais preliminares (credenciais de acesso temporárias) em cada dispositivo de M2M, por exemplo, a chave PIMSI e AKA correspondente, K_PIMSI, discutida anteriormente. Estas credenciais preliminares pertencem ao operador escolhido, e é assumido que esse operador provê acesso ao servidor de registro 14, tal como mantendo PHLRs 50 (da Figura 3) para suportar acesso de rede temporário para dispositivos preliminarmente credenciados e/ou mantendo acordos de deslocamento com um ou mais operadores que provêem tais PHLRs. Os dispositivos de M2M podem ser pré-configurados com o endereço de rede de um ou mais servidores de registro 14.
[0037] Devido à estrutura anterior, um usuário entra em um acordo de serviço com um operador, e o operador inicia uma transação eletrônica com seu servidor de credenciamento 10 para o um ou mais dispositivos de comunicação do usuário. O servidor de credenciamento 10 se conecta ao servidor de registro 14 e o instrui para dirigir o contato de iniciação para este um ou mais dispositivos de comunicação ao servidor de credenciamento 10. Um dado dispositivo é ativado, ganha acesso temporário de rede de comunicação, contata um servidor de registro, e é referido a um dado servidor de credenciamento. O servidor de credenciamento usa um CA independente para verificar o certificado do dispositivo, isto é, para determinar se o dispositivo pode ser confiado pelo operador.
[0038] Se verificado, o servidor de credenciamento pede credenciais de assinatura para o dispositivo, e refere o dispositivo a um servidor de provisão, por exemplo, um servidor de administração de dispositivo de OMA padrão. O dispositivo contata esse servidor de provisão, que por sua vez, contata o servidor de credenciamento. O servidor de credenciamento, por sua vez, transfere as credenciais de assinatura do dispositivo para o servidor de provisão para provisão atual ao dispositivo. (O servidor de provisão também pode prover outros itens de dados ao dispositivo). Notavelmente, as credenciais de assinatura transferidas estão preferivelmente em forma criptografada, como recebidas através de uma ligação segura do HSS do operador ou outra entidade de credenciamento, e são transferidas ao servidor de provisão em forma criptografada. Fazendo assim, permite uso de um servidor de provisão padrão, e simplifica preocupações de segurança.
[0039] Assim, os ensinamentos aqui provêem um sistema e método para facilitar a provisão de dispositivo de comunicação, usando conexões através do ar (OTA) e/ou com base em IP, em que um servidor de credenciamento que preferivelmente está sob o controle de um dado operador é usado para verificar que um dispositivo pedindo credenciais de assinatura é confiado, enquanto ainda permitindo o uso de qualquer número de servidores de registro e servidores de provisão, que podem ou não serem possuídos ou controlados pelo operador de rede. Uso do servidor de credenciamento como um intermediário entre o HSS de um operador, que é uma entidade altamente sensível, e vários servidores de registro, provisão, autenticação, permite estes vários servidores serem usados, sem expor os aspectos de núcleo de geração de credenciais e verificação de dispositivo confiado a entidades que podem ser compartilhadas com outros operadores ou terceiros, ou que estão caso contrário fora do controle direto do operador. Porém, deveria ser entendido que a descrição precedente e os desenhos acompanhantes representam exemplos não limitantes dos métodos, sistemas e aparelhos individuais ensinados aqui. Como tal, a presente invenção não está limitada pela descrição precedente e desenhos acompanhantes. Ao invés, a presente invenção está limitada só pelas reivindicações seguintes e seus equivalentes legais.

Claims (18)

1. Servidor de credenciamento (10) configurado para suportar descarregamento de credenciais de assinante a dispositivos de comunicação não credenciados, caracterizadopelo fato de compreender: um subsistema de registro (12) configurado para registrar dispositivos de comunicação a serem credenciados com um servidor de registro externo (14) provendo-se informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro; um subsistema de autenticação (18) configurado para interrogar dispositivos de comunicação registrados para seus certificados de dispositivo e submeter os certificados de dispositivo a um servidor de autenticação externo (20) para verificação, os dispositivos de comunicação registrados sendo referidos ao servidor de credenciamento (10) pelo servidor de registro (14); e um subsistema de credenciamento (24) configurado para pedir credenciais de assinatura de uma entidade de credenciamento de operador (26) para dispositivos de comunicação verificados, referir os dispositivos de comunicação verificados a um servidor de provisão externo (28) para provisão de credenciais de assinatura, e transferir as credenciais de assinatura ao servidor de provisão (28) para provisão de credenciais de assinatura dos dispositivos de comunicação verificados.
2. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o subsistema de registro (12) inclui uma interface de servidor de registro (16) com base em Protocolo de Internet, IP, para acoplar comunicativamente o servidor de credenciamento (10) ao servidor de registro (14).
3. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o subsistema de autenticação (18) inclui uma interface de servidor de autenticação (22) com base em protocolo de estado de certificado em linha, OCSP, para acoplar comunicativamente o servidor de credenciamento (10) ao servidor de autenticação (20).
4. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o subsistema de credenciamento (24) inclui uma interface de rede segura (30) para acoplar comunicativamente o servidor de credenciamento (10) a um servidor de assinante doméstico, HSS, servindo como a entidade de credenciamento de operador (26).
5. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o subsistema de registro (12) é configurado para registrar um dado dispositivo de comunicação gerando um 'nonce' de registro, que é único para o dado dispositivo de comunicação, e enviar o 'nonce' de registro ao servidor de registro (14) como parte da informação de registro.
6. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o subsistema de registro (12) é adicionalmente configurado para incluir informação de roteamento de servidor de credenciamento (10) como parte da informação de registro, para uso pelo servidor de registro (14) em referir dispositivos de comunicação registrados ao servidor de credenciamento (10).
7. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que, para um dado dispositivo de comunicação, o subsistema de autenticação (18) é configurado para verificar que o dispositivo de comunicação é um dispositivo de comunicação registrado verificando que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo dispositivo de comunicação é derivado do 'nonce' de registro gerado unicamente pelo subsistema de registro (12) para o dispositivo de comunicação.
8. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que, para cada dado dispositivo de comunicação a ser credenciado, o subsistema de registro (12) gera um 'nonce' de registro único como parte da informação de registro enviada ao servidor de registro (14) para registrar esse dado dispositivo de comunicação, e em que, como parte de interrogar um dado dispositivo de comunicação, o subsistema de autenticação (18) verifica que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo dado dispositivo de comunicação deriva corretamente de um 'nonce' de registro correspondente.
9. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o servidor de credenciamento (10) é configurado para armazenar ou caso contrário manter certificados de autenticação que fazem parte de uma infraestrutura de chave pública (PKI) também abrangendo a entidade de credenciamento de operador e os dispositivos de comunicação a serem credenciados.
10. Servidor de credenciamento (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a entidade de credenciamento de operador (26) é um servidor de assinante doméstico, HSS, e em que o subsistema de credenciamento (24) inclui uma ligação de comunicação com o HSS, e é configurado para receber credenciais de assinatura criptografadas do HSS, para transferência em forma criptografada para o servidor de provisão (28).
11. Método para prover credenciais de assinante que descarregam a dispositivos de comunicação, caracterizadopelo fato de compreender: registrar (100) dispositivos de comunicação a serem credenciados em um servidor de registro (14) provendo-se informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro (14); receber (102) pedidos de credenciais de dispositivos de comunicação registrados referidos pelo servidor de registro (14) e, em resposta, interrogar os dispositivos de comunicação registrados para seus certificados de dispositivo; submeter (102) os certificados de dispositivo a uma autoridade de autenticação externa (20) para verificação, em que dispositivos de comunicação registrados tendo certificados de dispositivo verificados são julgados serem dispositivos de comunicação verificados; pedir (104) credenciais de assinatura de uma entidade de credenciamento de operador (26) para dispositivos de comunicação verificados e referir correspondentemente dispositivos verificados a um servidor de provisão externo (28) para provisão de credenciais de assinatura; e transferir subsequentemente (106) credenciais de assinatura recebidas da entidade de credenciamento de operador (26) para os dispositivos verificados ao servidor de provisão externo (28).
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de prover informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro inclui comunicar a informação de registro ao servidor de registro por comunicações de Protocolo de Internet, IP.
13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de submeter os certificados de dispositivo a uma autoridade de autenticação externa para verificação inclui submeter certificados de dispositivo a um servidor de protocolo de estado de certificação online.
14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de registrar dispositivos de comunicação a serem credenciados a um servidor de registro provendo informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro compreende, para um dado dispositivo de comunicação a ser credenciado, gerar um 'nonce' de registro que é único para o dado dispositivo de comunicação, e enviar o 'nonce' de registro ao servidor de registro como parte da informação de registro enviada para esse dado dispositivo de comunicação.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que registrar dispositivos de comunicação a serem credenciados em um servidor de registro provendo-se informação de registro para os dispositivos de comunicação ao servidor de registro compreende, para o dado dispositivo de comunicação, enviar informação de roteamento de servidor de credenciamento (10) como parte da informação de registro, para uso pelo servidor de registro em referir o dado dispositivo de comunicação ao servidor de credenciamento (10).
16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente, para um dado dispositivo de comunicação pedindo credenciais, verificar que o dispositivo de comunicação que pede é um dispositivo de comunicação registrado verificando-se que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo dispositivo de comunicação que pede é derivado do 'nonce' de registro gerado exclusivamente pelo subsistema de registro para o dispositivo de comunicação que pede.
17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente, para cada dado dispositivo de comunicação a ser credenciado, gerar um 'nonce' de registro único como parte da informação de registro enviada ao servidor de registro para registrar esse dado dispositivo de comunicação, e, como parte de interrogar um dado dispositivo de comunicação, verificar que um 'nonce' de sessão de registro provido pelo determinado dispositivo de comunicação deriva corretamente de um 'nonce' de registro correspondente.
18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente receber credenciais de assinatura da entidade de credenciamento operacional como credenciais de assinatura criptografadas, e em que transferir subsequentemente as credenciais de assinatura ao servidor de provisão externo compreende transferir as credenciais de assinatura em forma criptografada.
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