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ES2637313T3

Cyptographic key generation

Abstract

A method to generate a cryptographic key (120) to protect a mobile communication between two entities (202, 204), where the method is carried out by the first entity (202, 302) as part of an Authentication and Agreement procedure of Keys based on a UMTS AKA protocol initiated by the second entity (204, 304), the method comprising the steps of: - providing (306) an input to a key derivation function, the input comprising at least two parameters (106, 108), wherein the first parameter (106) comprises or is derived from a set of cryptographic keys (110, 112 ) that have been calculated by the first entity (202) by executing the UMTS AKA procedure, and the second parameter comprises or is derived from a token (116) calculated by the second entity (204, 304) executing the UMTS AKA procedure for the first entity (202, 302); wherein the first parameter comprises a concatenation of an encryption key (110) and an integrity key (112); and - apply (308) the key derivation function to generate the cryptographic key (120) based on the input provided, where the cryptographic key (120) is an Access Security Management Entity (ASME) key, KASME ; wherein the token (116) comprises or is derived from a sequence number indicating the number of times the UMTS AKA procedure has been initiated by the second entity (204, 304) for the first entity (202, 302) . wherein the entry is unique each time the UMTS AKA procedure is initiated by the second entity (204, 304) for the first entity (202, 302); and wherein the token (116) is an SQN or comprises an exclusive O of the SQN and an anonymity key, where the AK is a cryptographic key produced by a f5 key generation function that uses a random challenge according to the protocol of AKA of UMTS.

ES2637313T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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16 claims: 8 independent, 8 dependent

  1. 1
    ES 2 637 313 T3 REIVINDICACIONES 1. Un método para generar una clave criptográfica (120) para proteger una comunicación móvil entre dos entidades (202, 204), en donde el método se lleva a cabo por la primera entidad (202, 302) como parte de un procedimiento de Autentificación y Acuerdo de Claves AKA en base a un protocolo de AKA de UMTS iniciado por la segunda entidad (204, 304), comprendiendo el método los pasos de:- proporcionar (306) una entrada a una función de derivación de clave, comprendiendo la entrada al menos dos parámetros (106, 108), en donde el primer parámetro (106) comprende o se deriva de un conjunto de claves criptográficas (110, 112) que se han calculado por la primera entidad (202) ejecutando el procedimiento de AKA de UMTS, y el segundo parámetro comprende o se deriva de un testigo (116) calculado por la segunda entidad (204, 304) ejecutando el procedimiento de AKA de UMTS para la primera entidad (202, 302);en donde el primer parámetro comprende una concatenación de una clave de cifrado CK (110) y una clave de integridad IK (112);y - aplicar (308) la función de derivación de clave para generar la clave criptográfica (120) en base a la entrada proporcionada, en donde la clave criptográfica (120) es una clave Entidad de Gestión de Seguridad de Acceso (ASME), KASME;en donde el testigo (116) comprende o se deriva de un número de secuencia SQN que indica el número de veces que se ha iniciado el procedimiento de AKA de UMTS por la segunda entidad (204, 304) para la primera entidad (202, 302). en donde la entrada es única cada vez que se inicia el procedimiento de AKA de UMTS por la segunda entidad (204, 304) para la primera entidad (202, 302);y en donde el testigo (116) es un SQN o comprende una O exclusiva del SQN y una clave de anonimato AK , en donde la AK es una clave criptográfica producida por una función de generación de claves f5 que usa un desafío aleatorio conforme al protocolo de AKA de UMTS.
  2. 2
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende el paso de:- aplicar una o más funciones de derivación de clave adicionales para generar claves más criptográficas en base a la clave criptográfica (120) generada.
  3. 3
    El método de la reivindicación 2, en donde las claves más criptográficas comprenden al menos uno de los siguientes:- un conjunto de claves criptográficas para la protección de tráfico de Estrato de No Acceso NAS ;- un conjunto de claves criptográficas para la protección de tráfico de Control de Recursos Radio RRC ;- un conjunto de claves criptográficas para la protección de tráfico de Plano de Usuario UP ;y - una clave criptográfica intermedia KeNB para derivar las claves criptográficas para la protección de tráfico RRC y/o las claves criptográficas para la protección de tráfico de UP.
  4. 4
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la primera entidad (202, 302) es un equipo de usuario.
  5. 5
    El método de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda entidad (204, 304) es una entidad de red.
  6. 6
    El método de la reivindicación 5, en el que la segunda entidad (204, 304) reside en una red de Evolución de Arquitectura de Sistema SAE /Evolución de Largo Plazo LTE .
  7. 7
    El método de la reivindicación 5 o 6, en donde la segunda entidad (204, 304) comprende un Centro de Autentificación AuC /Servidor de Abonado Residencial HSS y una Entidad de Gestión de Movilidad MME .
  8. 8
    El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el procedimiento de Autentificación y acuerdo de Claves se realiza de manera cooperativa por la primera (202, 302) y segunda (204, 304) entidades.
  9. 9
    Un producto de programa de ordenador que comprende las partes de código de programa de ordenador para ejecutar los pasos del método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes cuando el producto de programa de ordenador se ejecuta en un sistema informático.
  10. 10
    El producto de programa de ordenador de la reivindicación 9, en donde el producto de programa de ordenador se almacena en un medio de grabación legible por ordenador.
  11. 11
    Un dispositivo (100) adaptado para generar una clave criptográfica (120) para una entidad de comunicaciones ES 2 637 313 T3 móvil (202, 302) adaptada para ejecutar un procedimiento de Autentificación y Acuerdo de Claves AKA de UMTS, comprendiendo el dispositivo (100):- un primer componente (102) adaptado para proporcionar una entrada a una función de derivación de clave, comprendiendo la entrada al menos dos parámetros (106, 108), en donde el primer parámetro (106) comprende o se deriva de un conjunto de claves criptográficas (110, 112) que se han calculado por la entidad de comunicaciones (202, 302) ejecutando el procedimiento de AKA de UMTS, y el segundo parámetro (108) comprende o se deriva de un testigo (116) a usar por la entidad de comunicaciones (202, 302), en donde el primera parámetro comprende una concatenación de una clave de cifrado CK (110) y una clave de integridad IK (112);- un segundo componente (104) adaptado para ejecutar la función de derivación de clave para generar la clave criptográfica (120) en base a la entrada proporcionada, en donde la clave criptográfica (120) es una clave de Entidad de Gestión de Seguridad de Acceso, ASME, KASME;en donde el testigo (116) comprende o se deriva de un número de secuencia SQN que indica el número de veces que se ha iniciado el procedimiento de AKA de UMTS por la entidad de comunicaciones (202, 302);y en donde la entrada es única cada vez que se inicia el procedimiento de AKA de UMTS para la entidad de comunicaciones (202, 302);y en donde el testigo (116) es el SQN o comprende una O exclusiva del SQN y una clave de anonimato AK , en donde la AK es una clave criptográfica producida por una función de generación de claves f5 que usa un desafío aleatorio conforme al protocolo de AKAde UMTS.
  12. 12
    El dispositivo de la reivindicación 11, en donde el testigo (116) es una concatenación de O exclusiva del SQN y la AK, un Campo de Autentificación y Gestión de Claves AMF , y un Código de Autentificación de Mensajes MAC .
  13. 13
    El dispositivo de la reivindicación 11 o 12, en donde el segundo parámetro (108) es una concatenación de O exclusiva o un desafío aleatorio (RAND), un identificador asociado con la primera entidad, y el testigo (116).
  14. 14
    El dispositivo de la reivindicación 13, en donde el identificador asociado con la primera entidad (202, 302) comprende o se deriva de un identificador de la primera entidad, tal como una Identidad de Usuario Privado IMPI o una Identidad de Abonado Móvil Internacional IMSI de la primera entidad o el identificador asociado con la primera entidad (202, 302) comprende o se deriva de un identificador de una red de comunicaciones asociado con la primera entidad, particularmente una red de servicio de la primera entidad (202, 302).
  15. 15
    Un equipo de usuario (202) que comprende el dispositivo (100) según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14.
  16. 16
    Un sistema que comprende el equipo de usuario (202, 302) de la reivindicación 15 y una entidad de red (304) para una red de Evolución de Arquitectura de Sistema SAE /Evolución de Largo Plazo LTE .
Independent claims16