DE60014157T2

DE60014157T2 - Verfahren und einrichtung zur selektiven verschlüsselung und entschlüsselung von punkt-zu-mehrpunkt nachrichten

Info

Publication number: DE60014157T2
Application number: DE60014157T
Authority: DE
Inventors: R. David IRVIN
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: EP1238491B1; DE60014157D1; US6832314B1; WO2001045317A2; EP1238491A2; ATE277466T1; WO2001045317A3; AU2423601A; CN1411643A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationsverfahren und Geräte, und im einzelnen Kommunikationsverfahren und Geräte, die eine Verschlüsselung einsetzen.
Gewöhnlich werden drahtlose Kommunikationssystem verwendet, um Teilnehmern eine Sprach- und Daten-Kommunikation bereitzustellen. Seit langem werden weltweit beispielsweise analoge zellulare Funktelefonsysteme erfolgreich eingesetzt, wie etwa jene mit AMPS, ETACS, NMT-450 und NMT-900 bezeichneten Systeme. Digitale zellulare Funktelefonsysteme, wie etwa solche, die mit dem nordamerikanischen IS-54 Standard und dem europäischen GSM-Standard übereinstimmen, sind seit den früheren 90-iger Jahren in Betrieb. In jüngster Zeit ist eine breite Vielfalt drahtloser, allgemein als PCS (Personal Communications Services) bezeichneter, digitaler Dienste eingeführt, welche erweiterte digitale zellulare Systeme, die mit Standards wie etwa IS-136 und IS-95 übereinstimmen, leistungsschwächerer Systeme, wie etwa DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone), und Daten-Kommunikationsdienste, wie etwa CDPD (Cellular Digital Packet Data), einschließen. Diese und andere Systeme werden in The Mobile Communications Handbook, herausgegeben von Gibson und veröffentlicht durch CRC Press (1996), beschrieben.
1 zeigt ein typisches terrestrisches zellulares Funktelefon-Kommunikationssystem 20. Das zellulare Funktelefonsystem 20 kann ein oder mehrere Funktelefone (Mobilterminals) 22 aufweisen, die mit einer Vielzahl von Zellen 24 kommunizieren, welche durch Basisstationen 26 und einer Mobilfunk-Vermittlungsstelle (MTSO) 28 versorgt bzw. abgedeckt werden. Obwohl in 1 lediglich drei Zellen 24 gezeigt sind, kann ein typisches zellulares Netzwerk einige hundert Zellen aufweisen, kann mehr als eine MTSO aufweisen und kann einige Tausend Funktelefone bedienen bzw. versorgen.
In dem Kommunikationssystem 20 dienen die Zellen 24 im allgemeinen als Knotenpunkte, von welchen mittels der die Zellen 24 bedienenden Basisstationen 26 Verbindungen zwischen Funktelefonen 22 und der MTSO 28 eingerichtet werden. In typischer Weise ist jeder Zelle 24 ein oder mehrere bestimmte Steuerkanäle und ein oder mehrere Verkehrskanäle zugeordnet. Ein Steuerkanal ist ein ausgewiesener Kanal, der zur Übertragung von Zellen-Identifikation und Paging- bzw. Funkruf-Information verwendet wird. Die Verkehrskanäle tragen die Sprach- und Dateninformationen. Durch das zellulare Netzwerk 20 kann eine Duplex-Funkkommunikationsverbindung zwischen zwei Mobilterminals 22 oder zwischen einem Mobilterminal 22 und einem Benutzer eines Bodennetz-Telefons 32 durch ein öffentliches Telefonnetz (PSTN) 34 bewirkt werden. Die Funktion bzw. Wirkungsweise einer Basisstation 26 liegt darin, Funkkommunikation zwischen einer Zelle 24 und Mobilterminals 22 zu verarbeiten. In dieser Kapazität dient eine Basisstation 26 als Relais- bzw. Weitergabe-Station für Daten- und Sprach-Signale. Wie es in 2 dargestellt ist, kann ein Satellit 42 verwendet werden, um ähnliche Funktionen wie jene, die mittels einer herkömmlichen terrestrischen Basisstation durchgeführt werden, auszuführen, beispielsweise um dünn besiedelte Bereiche zu bedienen bzw. abzudecken, oder um Bereiche zu bedienen bzw. abzudecken, welche eine raue Topografie aufweisen, was dazu führt, dass eine herkömmliche Bodennetz-Telefon- Infrastruktur oder eine terrestrische zellulare Telefon- Infrastruktur aus technischer oder ökonomischer Sicht unpraktisch wird. In typischer Weise weist ein Satelliten-Funktelefonsystem 40 einen oder mehrere Satelliten 42 auf, die zwischen einer oder mehreren bodengestützten Stationen 44 und Terminals 23 als Relaisstationen oder Transponder dienen. Der Satellit überträgt Funktelefonkommunikationen über Duplex-Verbindungen 46 zu Terminals 23 und zu einer bodengestützten Station 44. Die bodengestützte Station 44 kann wiederum mit einem öffentlichen Telefonnetz 34 verbunden sein, was Kommunikationen zwischen Satelliten-Funktelefonen und Kommunikationen zwischen Satelliten-Funktelefonen und herkömmlichen terrestrischen zellularen Funktelefonen oder Bodennetz-Telefonen zulässt. Das Satelliten-Funktelefonsystem 40 kann ein einzelnes Antennen-Strahlenbündel verwenden, das den gesamten, durch das System bedienten bzw. versorgten Bereich abdeckt, oder es kann der Satellit, wie dargestellt, derart ausgelegt sein, dass er mehrere, sich minimal überlappende Strahlenbündel 48 erzeugt, wobei in dem Dienstbereich des Systems jedes Strahlenbündel eindeutige geografische Versorgungsbereiche 50 bedient bzw. versorgt. Die Versorgungsbereiche 50 erfüllen eine ähnliche Funktion für die Zellen 24 des terrestrischen zellularen Systems 20 von 1.
Üblicherweise werden unterschiedliche Arten von Zugrifftechniken verwendet, um Benutzern von drahtlosen Systemen, wie etwa von jenen in 1 und 2 gezeigten Systemen, drahtlose Dienste bereitzustellen. Herkömmliche analoge zellulare Systeme verwenden im allgemeinen ein als Vielfachzugriff mit Frequenzteilung (FDMA) bezeichnetes System, um Kommunikationskanäle zu erzeugen, in welchen diskrete Frequenzbänder als Kanäle dienen, über welche zellulare Terminals mit zellularen Basisstationen kommunizieren. In typischer Weise werden diese Bänder in geografisch getrennt vorliegenden Zellen mehrfach verwendet, um die Systemkapazität zu erhöhen. Üblicherweise verwenden moderne digitale drahtlose Systeme unterschiedliche Mehrfachzugriff-Techniken, wie etwa ein auf dem asynchronen oder synchronen Zeitmultiplex basierendes Zugriffsverfahren (TDMA) und/oder ein auf dem Code-Multiplexverfahren basierendes Mehrfachzugriffsverfahren (CDMA), um eine erhöhte spektrale Effizienz bereitzustellen. In CDMA-Systemen, wie etwa diejenige, die mit dem GSM- oder IS-134-Standard übereinstimmen, werden Träger in sequentielle Zeitschlitze eingeteilt, die Mehrfachkanälen zugeordnet werden, so dass auf einem einzelnen Träger eine Vielzahl von Kanälen gemultiplext werden kann. CDMA-Systeme, wie etwa diejenige, die mit dem IS-95-Standard übereinstimmen, erzielen eine erhöhte Kanal-Kapazität, indem "Spread Spectrum"- Techniken verwendet werden, wobei ein Kanal durch Modulation eines Daten-modulierten Trägersignals mittels eines eindeutigen Spreiz-Codes definiert wird, d.h. mittels eines Codes, der einen originalen Daten-modulierten Träger über einen breiten Abschnitt des Frequenzspektrums, in welchem das Kommunikationssystem arbeitet, aufspreizt.
Kommunikationen in drahtlosen Kommunikationssystemen, wie etwa in den in den 1 und 2 dargestellten Systemen, verwenden in typischer Weise verschiedene Adressier-Betriebsarten für Nachrichten, die durch Basisstationen über einen Übertragungs-Steuerkanal ausgesendet werden. Nachrichten können zu einer Übertragungs-Adresse des Kommunikationssystems versendet werden, d.h. adressiert an sämtliche durch das System bediente bzw. versorgte Mobilterminals (Empfängervorrichtungen oder Empfänger), oder sie können an eine individuelle, einem speziellen Mobilterminal zugeordnete Adresse versendet werden. Die Verwendung von Übertragungs-(Punkt-zu-Mehrpunkt)-Adressen kann unnützigen Netzwerk-Verkehr vermeiden, wenn eine bestimmte Nachricht für mehr als einen Empfänger von Interesse ist. Die von solchen Systemen unterstützten Empfänger sind in bevorzugter Weise mit sowohl einer Übertragungs-Adresse als auch einer individuellen Adresse konfiguriert, so dass sie auf beide Arten von Nachrichten zugreifen können. Solche Systeme können ebenso eine Verschlüsselung verwenden, um einen besseren Datenschutz für Kommunikationsübertragungen auf Steuerkanälen bereitzustellen, die einer Überwachung bzw. einem Abfangen durch Empfänger, welche verschieden von dem beabsichtigten Empfänger sind, ausgesetzt sein können.
Ein Problem mit solchen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen liegt darin, dass sämtliche Mobilterminals, welche die dazugehörige Übertragungs-Adresse aufweisen, auf sämtliche Nachrichten zugreifen können, die mit der Übertragungs-Adresse übertragen werden. Von daher ist es problematisch, in geeigneter Weise den gleichen Kanal zu verwenden, um sowohl für den allgemeinen Empfang beabsichtigte Nachrichten als auch für den Empfang von lediglich einer Teilmenge der potentiellen Empfänger beabsichtigte Nachrichten zu versenden. Dieses ist mit der Ausweitung der in solchen Kommunikationsnetzwerken zur Verfügung stehenden Dienste, einschließlich der Einführung von Premium-Diensten, wie etwa beispielsweise Aktienkurs-Dienste oder Wetternachrichten-Dienste, problematisch. Dienstanbieter benötigen ein Verfahren, um die Abrechnung für solche Premium-Dienste zu kontrollieren und um den Zugriff auf solche Premium-Dienste zu steuern bzw. zu kontrollieren.
Die Verwendung von Gruppen-Adressen ist ein Ansatz, der zuvor hinsichtlich des Problems der Steuerung des Zugriffes auf Premium-Dienste vorgeschlagen wurde. Eine Gruppen-Adresse kann als Übertragungs-Adresse für eine Teilmenge von Empfängern beschrieben werden. In solch einem Netzwerk würde jeder Empfänger eine Übertragungs-Adresse, eine individuelle Adresse und optional eine oder mehrere Gruppen-Adressen aufweisen. Premium-Dienste können dann unter Verwendung von Gruppen-Adressen, die mit dem Premium-Dienst in Verbindung stehen, übertragen werden. Ein Nachteil dieses Ansatzes zur Steuerung bzw. Kontrolle des Zugriffes auf Premium-Dienste ist der Aufwand bzw. die Bürde des Hinzufügens und Entfernens von Empfängern von einer Gruppe. Es räumt ebenso den Aufwand bzw. die Bürde eher hinsichtlich des Adressen-Verwaltungssystems als des Kanals-Verwaltungssystems ein. Das Abändern von Empfänger-Adressen in Netzwerken, wie etwa zellularen Telefonnetzwerken, kann aufgrund von Bedenken hinsichtlich eines Schutzes vor Betrug auf einfache Weise abschrecken. Darüber hinaus kann die Verwendung des Gruppen-Adressen-Ansatzes dem Abhören unterworfen sein, wodurch die Gruppen-Adressen von solchen Parteien abgefangen werden können, die es wünschen, Premium-Dienste ohne Bezahlung zu erhalten, oder in den Datenschutz und Sicherheit von anderen Benutzern einzudringen. Demgemäss ist es erwünscht, eine selektive Verteilung von Nachrichten auf einem Übertragungskanal bereitzustellen, die sicher ist, nicht öffentlich ist, und in welcher leicht das Einschließen oder Ausschließen von einer Gruppe verwaltet werden kann.
Li Gong et al: "Multicast Security and its Extension to a Mobile Environment", Wireless Networks, US, ACM, Vol. 1, Nr. 3, 1. Oktober 1995 (1995-10-01), Seiten 281-295 XP000538241 ISSN: 1022-0038, offenbart zuverlässige Kommunikationsverfahren für Gruppen-orientierte Dienste. Es werden Techniken für eine Gruppen-basierte Datenverschlüsselung, Techniken für eine Authentifizierung von Teilnehmern und Techniken für ein Verhindern von nichtauthentisierten Übertragungen und Empfängen diskutiert. Es wird ein neues Protokoll erläutert, gemäß welchem basierend auf der unverschlüsselten Textnachricht eine Prüfsumme berechnet wird.
Die Druckschrift EP 000 944 275 A offenbart ein Übertragungsinformations-Abgabesystem, in welchem in einem drahtlosen Kommunikationssystem große Mengen von Übertragungsinhalt-Information über einen Übertragungskanal zu einer hohen Anzahl von Benutzern übertragen werden. Die Übertragungs-Inhaltsinformation wird in einem Übertragungsrahmen übertragen, der von einer Basisstation wiederholt übertragen wird. Die Übertragungszeit des Rahmens wird an die Empfänger in einem Steuerrahmen über einen Steuerkanal übertragen. Inhaltsinformation, für welche Benutzer geladen sind, wird verschlüsselt. Es wird an jedes Benutzerterminal über einen von dem Übertragungskanal unterschiedlichen, bidirektionalen Kanal ein Entschlüsselungs-Schlüssel verteilt. Information, für welche die Benutzer nicht geladen sind, wird nicht verschlüsselt. Übertragene Information, entweder verschlüsselt oder unverschlüsselt, wird einer Fehler-Korrektur-Verschlüsselung unterworfen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren und Systeme zum selektiven Verschlüsseln und Entschlüsseln von auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzes übertragenen Nachrichten bereit. Es werden Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel für einen oder mehrere Dienste bereitgestellt, die den Übertragungskanal verwenden, um Nachrichten zu übertragen. Eine mit einem bestimmten Dienst in Zusammenhang stehende Nachricht nimmt zunächst einen von der unverschlüsselten Nachricht erzeugten Fehler-Prüfwert auf, wie etwa einen zyklischen Redundanz-Prüfwert (CRC-Wert). Die Nachricht wird dann unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für den Dienst verschlüsselt, und der CRC-Wert wird zu der verschlüsselten Nachricht hinzugefügt und mit einer Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes übertragen. Dann empfängt ein Empfänger die Nachricht und ermittelt, dass der CRC-Wert einen Fehler anzeigt (wie er eher von der verschlüsselten Nachricht als der unverschlüsselten Nachricht erzeugt wird). Der Empfänger entschlüsselt dann die Nachricht, und zwar indem der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel für den Dienst verwendet wird (unter der Annahme, dass der Empfänger autorisiert ist, den Dienst zu empfangen, d.h. dass er einen Zugriff auf den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel hat), und erzeugt von der entschlüsselten Nachricht einen CRC-Wert. Wenn dieser CRC-Wert mit dem mit der Nachricht empfangenen CRC-Wert übereinstimmt, erkennt der Empfänger, dass die Nachricht im Zusammenhang mit dem entsprechenden Dienst entsteht, und er verarbeitet die Nachricht entsprechend. Wenn mehrere Dienste unterstützt werden und der Empfänger eine entsprechende Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweist, kann jeder Verschlüsselungsschlüssel geprüft werden, bis ein CRC-Wert ohne Fehler bereitgestellt wird, wodurch der Dienst angezeigt wird, mit welchem die Nachricht in Zusammenhang steht.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum selektiven Verschlüsseln von übertragenen Nachrichten bereitgestellt. Ein Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel wird für eine unverschlüsselte Nachricht und ein Fehler-Prüfwert für die unverschlüsselte Nachricht ermittelt. Die unverschlüsselte Nachricht wird unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt. Die verschlüsselte Nachricht und der Fehler-Prüfwert werden auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzes mit einer zugehörigen Ziel-Adresse übertragen. In bevorzugter Weise ist die zugehörige Ziel-Adresse eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes, und ein Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel wird selektiert, der in Zusammenhang mit einem Dienst steht, welcher die Nachricht erzeugt. Der Fehler-Prüfwert kann Redundanz-Bits für die Nachricht sein, wie etwa ein CRC-Wert, und zur Übertragung können die unverschlüsselten Redundanz-Bits an die verschlüsselte Nachricht angefügt werden.
Es können selektive Verschlüsselungsoperationen für die empfangenen unverschlüsselten Nachrichten, die für eine Übertragungs-Gruppe beabsichtigt sind, welche einen zugehörigen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweist, und nicht für andere Nachrichten bereitgestellt werden. Die empfangenen unverschlüsselten Nachrichten, die in Verbindung mit zumindest einer allgemeinen Übertragungs-Adresse oder einer individuellen Adresse stehen, können auf dem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzes mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes übertragen werden, wenn die unverschlüsselte Nachricht in Zusammenhang mit einer allgemeinen Übertragungs-Nachricht steht, und sie können auf dem Kommunikationsnetz mit der individuellen Adresse übertragen werden, wenn die unverschlüsselte Nachricht in Zusammenhang mit einer individuellen Adresse steht.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die unverschlüsselte Nachricht verschlüsselt werden, und zwar indem ein allgemeiner Verschlüsselungsschlüssel verwendet wird, wenn die unverschlüsselte Nachricht in Zusammenhang mit zumindest der allgemeinen Übertragungs-Adresse oder einer individuellen Adresse steht. Die verschlüsselte Nachricht und der auf der verschlüsselten Nachricht basierende Fehler-Prüfwert können dann auf dem Kommunikationsnetz mit der individuellen Adresse übertragen werden, wenn die unverschlüsselte Nachricht im Zusammenhang mit einer individuellen Adresse steht, und sie können mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes übertragen werden, wenn die unverschlüsselte Nachricht in Zusammenhang mit einer allgemeinen Übertragungs-Adresse steht.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die verschlüsselte Nachricht und der hinzugefügte Fehler-Prüfwert auf dem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzes empfangen. Die Empfänger-Vorrichtung ermittelt, ob die empfangene Nachricht an die Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes gerichtet ist. Für die empfangene Nachricht wird ein Fehler-Prüfwert erzeugt und getestet, um zu ermitteln, ob der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt. Die empfangene Nachricht wird unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt. Ein Fehler-Prüfwert wird für die entschlüsselte Nachricht erzeugt. Die empfangene Nachricht wird einer Gruppe zugeordnet, die in Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, falls der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt. Der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel kann basierend auf dem einen Dienst von einer Vielzahl von Diensten als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel für die unverschlüsselte Nachricht ermittelt werden, der in Zusammenhang mit der Nachricht steht, und der einen Schlüssel von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel selektiert, der in Zusammenhang mit dem ermittelten einen Dienst von der Vielzahl der Dienste steht, der mit der Nachricht in Zusammenhang stehen. Entschlüsselungs- und Fehler-Prüfoperationen können wiederholt werden, indem ausgewählte Schlüssel von der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel so lange als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verwendet werden, bis entweder der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt, oder bis jeder der selektierten Schlüssel der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verwendet wurde.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Anforderung hinsichtlich eines der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel von einem Benutzer empfangen. Der Benutzer steht im Zusammenhang mit einem Dienst, der zu dem angeforderten Schlüssel der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel gehört, und der angeforderte Schlüssel der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel wird zu dem Benutzer auf dem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzes mit einer zugehörigen individuellen Adresse des Benutzers übertragen. Der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel kann eine zugehörige Laufzeit haben, und der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel kann aktualisiert werden, wenn ein vorhergehender Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel seine zugehörige Laufzeit überschritten hat. Der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel kann ebenso auf einer periodischen Basis aktualisiert werden, und der aktualisierte Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel kann zu den Benutzern übertragen werden, die in Zusammenhang mit dem Dienst stehen, der in Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, und zwar indem die zugehörigen individuellen Adressen der Benutzer, die in Zusammenhang mit dem Dienst stehen, der in Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der übertragene Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel und die verschlüsselte Nachricht und der hinzugefügte Fehler-Prüfwert auf dem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzwerkes empfangen, und die Empfangsvorrichtung ermittelt, ob die empfangene Nachricht an die Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist. Ein Fehler-Prüfwert wird für die empfangene Nachricht erzeugt, um zu ermitteln, ob der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt. Die empfangene Nachricht wird unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt. Ein Fehler-Prüfwert wird für die entschlüsselte Nachricht erzeugt, und die empfangene Nachricht wird einer Gruppe zugeordnet, die im Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, und zwar dann, wenn der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum selektiven Entschlüsseln der übertragenen Nachrichten bereitgestellt, welches das Empfangen einer Nachricht auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes und das Ermitteln, ob die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist, aufweist. Ein Fehler-Prüfwert wird für die empfangene Nachricht erzeugt, um zu ermitteln, ob der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt. Die empfangene Nachricht wird unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht einen Fehler anzeigt. Ein Fehler-Prüfwert wird für die entschlüsselte Nachricht erzeugt, und die empfangene Nachricht wird einer Gruppe zugeordnet, die in Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, und zwar dann, wenn der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt. Die Entschlüsselungs- und Fehler-Prüfoperationen können für jeden einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärter wiederholt werden, bis entweder der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt, oder bis jeder der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel als Gruppen- Verschlüsselungsschlüssel verwendet wurde. Der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht kann als Redundanz-Bits für die entschlüsselte Nachricht berechnet werden, oder berechnet werden, indem ein Fehler-Korrektur-Code an die entschlüsselte Nachricht angewandt und ermittelt wird, dass für die entschlüsselte Nachricht ein Fehler angezeigt wird, und zwar dann, wenn Fehler in der entschlüsselten Nachricht verbleiben, nachdem der Fehler-Korrektur-Code an der entschlüsselten Nachricht angewandt wurde.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein selektives Verschlüsselungssystem bereitgestellt, welches eine Verschlüsselungs-Schaltung, die eine Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt, und eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungs-Schaltung aufweist, die einen Fehler-Prüfwert basierend auf der unverschlüsselten Nachricht erzeugt und den Fehler-Prüfwert zu der verschlüsselten Nachricht hinzufügt. Ein Sender überträgt die verschlüsselte Nachricht mit dem hinzugefügten Fehler-Prüfwert auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes, und eine Verschlüsselungsschlüssel-Selektier-Schaltung selektiert basierend auf einem in Zusammenhang mit der Nachricht stehenden Dienst von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärtern einen Schlüssel als den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel. In einer Ausführungsform ist ein Empfänger vorgesehen, der den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel anfordert, und der Sender ist derart konfiguriert, um den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel mit einer individuellen Adresse einer anfordernden bzw. anfragenden Vorrichtung zu übertragen, wobei der Sender auf den Empfang einer Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels eingeht.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein selektives Entschlüsselungssystem bereitgestellt, welches einen Empfänger, der eine Nachricht auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes empfängt, und eine Entschlüsselungs-Schaltung aufweist, die die Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt. Eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung erzeugt einen Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht und die entschlüsselte Nachricht. Eine auf die Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung ansprechende Vergleicher-Schaltung ermittelt, ob ein Fehler für die empfangene Nachricht und die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird, und eine auf die Vergleicher-Schaltung ansprechende Selektier-Schaltung selektiert entweder die empfangene Nachricht oder die entschlüsselte Nachricht als eine zu verarbeitende Nachricht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung, die ein herkömmliches, terrestrisches zellulares Kommunikationssystem zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein herkömmliches Satelliten-basierendes, drahtloses Kommunikationssystem zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine Basisstation gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung, die ein Mobilterminal gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches exemplarische Betriebsarten zur Kommunikation einer Nachricht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches exemplarische Betriebsarten zur Kommunikation einer Nachricht gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches exemplarische Betriebsweisen zum Empfangen einer Nachricht gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Verwaltung von Gruppen-Adressen gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird die vorliegende Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständiger beschrieben, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Jedoch kann diese Erfindung auf viele verschiedene Arten umgesetzt werden und sollte nicht als auf die hierin ausgeführten Ausführungsformen beschränkt betrachtet werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen vorgesehen, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist, und damit die Offenbarung den Kerngedanken der Erfindung einem Fachmann vermittelt. In den Zeichnungen gehören gleiche Bezugsziffern zu gleichen Komponenten.
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf das schematische Blockdiagramm der 3 beschrieben.
3 zeigt eine Ausführungsform einer Basisstation oder eines anderen selektiven Verschlüsselungssystems 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Basisstation 200 enthält eine Sende-/Empfangseinheit 205, die wirksam ist, um RF-Kommunikationssignale über eine Antenne 210 unter der Steuerung einer Steuerung 215 zu übertragen und zu empfangen. Die Steuerung empfängt Nachrichten von einer externen Quelle, wie etwa einer Mobilfunkvermittlungsstelle (MSC), und verarbeitet die Nachrichten, um Signalfolgen einer physikalischen Schicht zu erzeugen, die mittels der Sende-/Empfangseinheit 205 durch die Antenne 210 über physikalische Kanäle übertragen werden. Die Basisstation 200 weist ferner eine Verschlüsselungs-Schaltung 220, die eine Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt, und eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung 230 auf, die einen Fehler-Prüfwert basierend auf der unverschlüsselten Nachricht erzeugt und den Fehler-Prüfwert zu der verschlüsselten Nachricht hinzufügt. Eine Verschlüsselungsschlüssel-Selektierschaltung 240 selektiert aus einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärtern einen Schlüssel als den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel, und zwar basierend auf einem in Zusammenhang mit der zu übertragenden Nachricht stehenden Dienst. Eine Adressier-Schaltung 250 ermittelt, ob die Nachricht an eine individuelle Adresse gerichtet ist, für allgemeine Übertragung vorgesehen ist, oder ob sie für eine Übertragung zu einer begrenzten Gruppe von in Zusammenhang mit einem Dienst stehenden Empfänger-Vorrichtungen, die einen entsprechenden Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweisen, vorgesehen ist. Die Sende-/Empfangseinheit 205 überträgt die verschlüsselte Nachricht mit dem hinzugefügten Fehler-Prüfwert auf einem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzwerkes. Die Sende-/Empfangseinheit 205 kann ferner von Empfänger-Vorrichtungen Anforderungen hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels empfangen und den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel mit einer individuellen Adresse einer anfordernden Empfangs-Vorrichtung übertragen. Die Verschlüsselungs-Schaltung 220, die Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung 230, die Verschlüsselungsschlüssel-Selektierschaltung 240 und die Adressier-Schaltung 250 können als Code implementiert sein, der in der Steuerung 215 abläuft.
Es wird nun auf die 4 Bezug genommen, wo nun eine Ausführungsform eines Mobilterminals (Empfänger-Vorrichtung) 300 oder eines anderen selektiven Entschlüsselungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben wird. Das Mobilterminal 300 weist eine Sende-/Empfangseinheit 305 auf, die wirksam ist, um RF-Kommunikationssignale über eine Antenne 310 unter der Steuerung einer Steuerung 315 zu übertragen und zu empfangen. Die Steuerung 315, wie etwa ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung oder eine ähnliche Verarbeitungsvorrichtung, kann in einem Speicher 380 des Mobilterminals 300 gespeicherte Programm-Anweisungen ausführen, wie etwa in einem dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM), in einem elektrisch löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) oder in einer anderen Speichervorrichtung gespeicherte Programm-Anweisungen. Die Steuerung 315 ist mit Benutzer-Schnittstellen-Komponenten des Mobilterminals 300, wie etwa einem Display 360, einer Tastatur 365, einem Lautsprecher 370 und einem Mikrofon 375, operativ verbunden, wobei die Betriebsweisen von diesen Komponenten dem Fachmann bekannt sind und hier nicht weiter erläutert werden.
Das Mobilterminal 300 weist eine Entschlüsselungs-Schaltung 320 auf, die eine empfangene Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt. Die Nachricht kann mittels der Sende-/Empfangseinheit 305 auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes empfangen werden. Das Mobilterminal 300 weist ferner eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung 330 auf, die einen Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht und für die entschlüsselte Version der mittels der Entschlüsselungs-Schaltung 320 erzeugten Nachricht erzeugt. Eine Vergleicher-Schaltung 335 ermittelt, ob ein Fehler für die empfangene Nachricht oder für die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird, und zwar indem die Ausgabe der Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung mit den von der empfangenen Nachricht empfangenen Fehler-Prüfwert-Bits verglichen wird. Eine Selektier-Schaltung 340 selektiert entweder die empfangene Nachricht oder die entschlüsselte Nachricht als eine zu verarbeitende Nachricht, die der Vergleicher-Schaltung 335 nachkommt. Hierin werden Selektier-Operationen unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme weiter beschrieben. Die Sende-/Empfangseinheit 305 kann ferner konfiguriert sein, um eine Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels zu übertragen und um den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel von einer selektiven Verschlüsselungs-Vorrichtung, wie etwa der unter Bezugnahme auf die 3 beschriebenen Basisstation 200, zu empfangen.
Es ist ersichtlich, dass die verschiedenen, mittels der Blöcke der 3 und 4 dargestellten Komponenten, während sie als separate Schaltkreise dargestellt sind, unter Verwendung einer Auswahl von Hardware und Software implementiert werden können. Beispielsweise können Teile der Sende-/Empfangseinheiten 205, 305 unter Verwendung von Spezial-Hardware, wie etwa unter Verwendung eines für spezielle Anwenderanforderungen entwickelten Chips (ASIC), und unter Verwendung programmierbarer logischer Vorrichtungen, wie etwa Gate-Arrays und/oder Software oder Firmware, die auf einer Rechnervorrichtung, wie etwa auf einem Mikroprozessor, einer Mikrosteuerung oder auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) läuft, implementiert werden.
Obwohl Funktionen der Sende-/Empfangseinheiten 205, 305 in einer einzelnen Vorrichtung integriert werden können, wie etwa in einer einzelnen ASIC, ist es ebenso ersichtlich, dass sie auch auf mehrere Vorrichtungen verteilt werden können. Funktionen der verschiedenen Komponenten, wie etwa der Adressier-Schaltungen 250, 350, der Verschlüsselungs-Schaltung 220, der Entschlüsselungs-Schaltung 320, der Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltungen 230, 330, der Vergleicher-Schaltung 335 und der Verschlüsselungsschlüssel-Selektierschaltung 240 können, wie es in den 3 und 4 dargestellt ist, als Code implementiert sein, der auf einer Steuerung 215, 315 ausgeführt wird, oder sie können ebenso in einer oder mehreren Vorrichtungen kombiniert werden, wie etwa in einer ASIC oder in einem DSP.
Während die Basisstation 200 allgemein oben unter Verweis auf die Verschlüsselung und Übertragung von Nachrichten beschrieben wurde, und während das Mobilterminal 300 allgemein unter Verweis auf die Entschlüsselung und den Empfang von Nachrichten beschrieben wurde, und zwar entsprechend für Punkt-zu-Mehrpunkt- Übertragungen, sei es so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht derart beschränkt ist. Die Basisstation 200 kann wirksam sein, um Nachrichten zu empfangen und zu entschlüsseln, und das Mobilterminal 300 kann ebenso wirksam sein, um Nachrichten zu verschlüsseln und zu übertragen, beispielsweise in Verbindung mit Diensten, die eine Zwei-Wege-Übertragung verwenden. Es sei ferner zu verstehen, dass von einem Mobilterminal 300 die Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels nicht für die Punkt-zu-Punkt- Übertragungen (eher Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungen) zu der Basisstation 200 benutzt werden braucht, da die Basisstation 200 einen Zugriff auf einen Dienst, der die individuelle Adresse eines Mobilterminals 300 benutzt, steuern kann.
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben. Die 5 bis 8 sind Ablaufdiagramme gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung, die exemplarische Betriebsarten für eine selektive Verschlüsselung und Entschlüsselung von Nachrichten zeigen, die für eine Gruppe beabsichtigt sind. Es sei so zu verstehen, dass Blöcke der Ablaufdiagramme der 5 bis 8 und Kombinationen der Blöcke in den Ablaufdiagrammen implementiert werden können, und zwar indem elektronische Schaltkreise verwendet werden, die in Basisstationen und drahtlosen Terminals, wie etwa in der Basisstation 200 der 3 und in dem Mobilterminal 300 der 4, implementiert werden können. Es wird ebenso eingesehen werden, dass Blöcke der Ablaufdiagramme der 5 bis 8 und Kombinationen der Blöcke in den Ablaufdiagrammen implementiert werden können, und zwar indem Komponenten verwendet werden, die verschieden von den in den 3 und 4 dargestellten Komponenten sind, und es wird eingesehen werden, dass im allgemeinen die Blöcke der Ablaufdiagramme der 5 bis 8 und die Kombinationen der Blöcke in den Ablaufdiagrammen in Spezial-Hardware implementiert sein können, wie etwa in diskreten analogen und/oder digitalen Schaltungen, etwa Kombinationen von integrierten Schaltungen oder einer oder mehrerer für spezielle Anwenderanforderungen entwickelter Chips (ASIC), sowie mittels Computerprogramm-Anweisungen implementiert werden können, die in einem Computer oder in ein anderes programmierbares Daten-Verarbeitungsgerät geladen werden können, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die Anweisungen, die auf dem Computer oder dem anderen programmierbaren Daten-Verarbeitungsgerät ablaufen, eine Einrichtung zum Implementieren der Funktionen erzeugen, die in dem Ablaufblock oder den Ablaufblöcken spezifiziert sind. Die Computerprogramm-Anweisungen können ebenso in einen Computer oder in eine andere programmierbare Daten-Verarbeitungsvorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung eine Folge von operativen Verfahrensschritten ausgeführt wird, um einen Computer-implementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Anweisungen, die auf dem Computer oder auf der anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Verfahrensschritte zum Implementieren der Funktionen ausführen, die in dem Block oder den Blöcken des Ablaufdiagramms spezifiziert sind.
Demgemäss tragen bzw. unterstützen die Blöcke der Ablaufdiagramme der 5 bis 8 elektronische Schaltkreise und andere Einrichtungen zum Durchführen der spezifizierten Funktionen, sowie Kombinationen der Verfahrensschritte zum Durchführen der spezifizierten Funktionen. Es wird verstanden werden, dass die Schaltkreise und die anderen Einrichtungen, die durch jeden Block der Ablaufdiagramme der 5 bis 8 getragen bzw. unterstützt werden, und Kombinationen der Blöcke hierin durch Spezial-Hardware, durch Software oder Firmware implementiert werden können, die auf einem speziellen oder Spezial-Datenprozessor oder Kombinationen hiervon ablaufen.
Nun wird auf die 5 Bezug genommen, wo der Ablauf beim Block 500 beginnt, wenn die Basisstation 200 eine Nachricht zur Übertragung empfängt. Die Nachricht kann im Zusammenhang mit einem bestimmten Dienst stehen, wie etwa mit einem Premium-Dienst, der die Übertragung der Nachricht initiiert. Die Nachricht kann ebenso eine an eine spezielle, individuelle Empfängerstation gerichtet oder zur allgemeinen Verteilung an eine Übertragungs-Adresse eines Kommunikationsnetzwerkes beabsichtigt sein. Die Basisstation 200 ermittelt, ob die empfangene Nachricht für eine individuelle, spezifizierte Empfänger-Nachricht beabsichtigt ist (Block 505), und falls dies so ist, selektiert sie die erwünschte individuelle Adresse zur Einbeziehung in die Nachricht zur Übertragung (Block 510).
Wenn die Nachricht nicht zur Übertragung an eine mit einer individuellen Adresse spezifizierte Vorrichtung beabsichtigt ist, ermittelt die Basisstation 200, ob die Nachricht für eine allgemeine Übertragung beabsichtigt ist (Block 515), und wenn dies so ist, selektiert sie die Übertragungs-Adresse des Kommunikations-Netzwerkes zur Übertragung mit der Nachricht (Block 540). Wenn die empfangene Nachricht weder für einen mit einer individuellen Adresse gekennzeichneten Empfänger noch für eine allgemeine Übertragung beabsichtigt ist, wird sie zur Übertragung als eine Gruppen-adressierte Nachricht verarbeitet, wie es nun beschrieben wird. Ein Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel für die empfangene Nachricht wird ermittelt, und zwar in bevorzugter Weise indem der zu der Nachricht zugehörige Dienst ermittelt und von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärtern ein Schlüssel als den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel selektiert wird, der mit dem ermittelten Dienst in Zusammenhang steht (Block 520). Es sei so zu verstehen, dass, wie es hierin verwendet wird, von dem Block 500 Verweisungen auf die empfangene Nachricht als eine unverschlüsselte Nachricht nur einer durch die Basisstations-Vorrichtung 200 bereitgestellten Verschlüsselung zugeführt werden. Es ist ferner zu verstehen, dass der Basisstation 200 die Nachricht tatsächlich in einer verschlüsselten Form bereitgestellt werden kann, wo die Verschlüsselung durch den Dienstanbieter des zugehörigen Dienstes bereitgestellt wird, und wobei Empfangs-Vorrichtungen, die hinsichtlich des zugehörigen Dienstes abonniert bzw. vorbestellt sind, als Einrichtungen zum Entschlüsseln dieser durch den Dienstanbieter vorgesehenen Verschlüsselung durch Einrichtungen vorgesehen sind, die nicht zu dem Umfang der vorliegenden Erfindung gehören. Demgemäss werden solche Nachrichten, die einen Verschlüsselungsschutz bei einer Dienstanbieter-Ebene empfangen, was nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört, als unverschlüsselte Nachricht betrachtet, und zwar so wie dieser Begriff hierin verwendet wird.
Für die empfangene Nachricht (unverschlüsselte Nachricht) wird ein Fehler-Prüfwert erzeugt (Block 525). In einer Ausführungsform werden beim Block 525 für die unverschlüsselte, empfangene Nachricht Redundanz-Bits, wie etwa eine zyklische Redundanz-Prüfung (CRC), berechnet. Jedoch sei es zu verstehen, dass andere Arten von Fehler-Erfassungs-Codes und weitere Fehler-Korrektur-Codes verwendet werden können, um den Fehler-Prüfwert gemäß der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erzeugen.
Die unverschlüsselte, empfangene Nachricht wird dann unter Verwendung des selektierten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt (Block 530). In bevorzugter Weise wird die Nachricht, die nicht die berechneten Fehler-Prüfwert-Symbole (oder Bits) und die Übertragungs-Adresse aufweist, gemäß dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verschlüsselt. Dann wird der Fehler-Prüfwert hinzugefügt, indem er beispielsweise vor der Übertragung an die verschlüsselte Nachricht angefügt wird (Block 535). Die Übertragungs-Adresse des Kommunikations-Netzwerkes wird dann zu der zugehörigen Ziel-Adresse hinzugefügt (Block 540), und die verschlüsselte Nachricht und der hinzugefügte Fehler-Prüfwert werden auf einem Übertragungskanal des Kommunikations-Netzwerkes mit der zugehörigen Ziel-Adresse, in bevorzugter Weise eine Übertragungs-Adresse eines Kommunikations-Netzwerkes, übertragen (Block 545).
Es sei ferner zu verstehen, dass eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes eine ausgewählte Adresse einer Anzahl von Übertragungs-Adressen sein kann, die durch ein bestimmtes Kommunikationsnetzwerk verwendet werden, wie es hierin verwendet wird. Im allgemeinen bedeutet hierin eine Übertragungs-Adresse eine Adresse, die in Zusammenhang mit einer Punkt-zu-Mehrpunkt- Übertragung steht, wo bestimmte Dienste an eine Teilmenge der innerhalb der Übertragungs-Adressen-Gruppe enthaltenden Vorrichtungen übertragen werden sollen. Auf ähnliche Weise bezieht sich der Ausdruck "Übertragungskanal", wie er hierin verwendet wird, auf einen Punkt-zu-Mehrpunkt- Kommunikationskanal, und es ist nicht beabsichtigt, dass er auf irgendeinen speziellen derartigen Kanal beschränkt ist, der unter Verwendung des Begriffes "Übertragungskanal" in dem Zusammenhang eines bestimmten Kommunikationsprotokolls definiert wird, wie etwa eines solchen Protokolls, das obig für zellulare Funktelefone identifiziert wurde. Solche Protokolle können eine Vielzahl von Punkt-zu-Mehrpunkt- Kanäle aufweisen, wobei einer oder mehrere hiervon als Übertragungs-Steuer-Kanal bezeichnet werden können, und andere hiervon mit verschiedenen Namen bezeichnet werden können, jedoch sind sämtliche Kanäle nach wie vor Übertragungskanäle, so wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird. Darüber hinaus ist der Begriff nicht auf Kanäle vom Luft-Übertragungstyp beschränkt, wo die Mehrpunkt-Empfänger jeweils das Signal im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt empfangen, stattdessen umgreift er ebenso andere Arten von Netzwerkkanäle, wie etwa eine Kommunikationsverbindung bei einem ringförmigen Computernetzwerk, in welchem der Übertragungskanal mittels Paketweiterleitung implementiert werden kann, wo ein erster Empfänger der Mehrpunkt-Empfänger eine Übertragungs-Adresse empfängt, das Paket ausliest und das Paket an einen nächsten Mehrpunkt-Empfänger in dem Computernetzwerk weiterleitet.
Nun wird auf 6 Bezug genommen, wo nun eine weitere Ausführungsform der Betriebsweisen für ein selektives Verschlüsselungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Der Ablauf beginnt bei Block 600 mit dem Empfang einer Nachricht zur Übertragung bei der Basisstation 200. Die Basisstation 200 ermittelt, ob die unverschlüsselte, empfangene Nachricht in Zusammenhang mit einer allgemeinen Übertragung, einer individuellen Adresse oder mit einer Übertragung an eine Gruppe von Empfängern steht, die eine Teilmenge der Übertragungs-Adresse definieren (Block 605). Wenn die unverschlüsselte, empfangene Nachricht in Zusammenhang mit entweder einer allgemeinen Übertragung oder einer individuellen Adresse steht, geht der Ablauf zum Block 610 mit der Verschlüsselung der unverschlüsselten, empfangenen Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungs-Schlüssels weiter. Ein Fehler-Prüfwert wird basierend auf der verschlüsselten Nachricht erzeugt (Block 615). Der auf der verschlüsselten Nachricht basierende Fehler-Prüfwert wird dann zu der verschlüsselten Nachricht hinzugefügt, in bevorzugter Weise indem er an die verschlüsselte Nachricht angefügt wird (Block 620). Wenn die Nachricht für eine allgemeine Übertragung beabsichtigt ist (Block 625), wird die Übertragungs-Adresse für das Kommunikations-Netzwerk mit der Nachricht zur Übertragung verwendet (Block 655). Wenn eine individuelle Adresse im Zusammenhang mit einer Nachricht steht, wird die individuelle Adresse für die Übertragung mit der Nachricht selektiert (Block 630). Die Nachricht wird dann mit der zugehörigen Adresse übertragen (Block 660). Die verschlüsselte Nachricht wird zusammen mit dem angefügten, basierend auf der verschlüsselten Nachricht erzeugten Fehler-Prüfwert übertragen.
Für eine Nachricht, die für eine selektierte Übertragungs-Gruppe beabsichtigt ist, laufen die Operationen bei den Blöcken 635 bis 655 wie obig unter Bezugnahme auf die Blöcke 520 bis 540 von 5 beschrieben ab. Demgemäss werden die Operationen für diese Blöcke hierin nicht weiter erläutert.
Operationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden weiter unter Bezugnahme auf die 7 von der Perspektive einer Empfänger-Vorrichtung, die eine selektive Entschlüsselung bereitstellt, erläutert. Die Operation beginnt bei Block 700, wenn ein Mobilterminal (Empfänger-Vorrichtung) 300 von einer Basisstation 200 eine Nachricht über das Kommunikations-Netzwerk empfängt. Die Adressierungs-Schaltung 350 ermittelt dann, ob die empfangene Nachricht die individuelle Adresse des Mobilterminals 300 enthält (Block 705). Wenn dies so ist, wird ein Fehler-Prüfwert mittels der Fehler-Prüfwert-Erzeugungs-Schaltung 330 erzeugt (Block 710), und mit dem in der empfangenen Nachricht enthaltenen Fehler-Prüfwert mittels der Vergleicher-Schaltung 335 verglichen (Block 715). Wenn der Test hinsichtlich des Fehler-Prüfwertes fehlschlägt (Block 715), wird angenommen, dass die empfangene Nachricht einen Übertragungsfehler enthält, und sie wird verworfen (Block 720). Wenn der Test hinsichtlich des Fehler-Prüfwertes durchgeht (Block 715), wird die empfangene Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt (Block 720). Es sei darauf hingewiesen, dass bei der in 7 dargestellten Ausführungsform empfangene Nachrichten entweder unter Verwendung eines allgemeinen Schlüssels oder unter Verwendung eines Gruppen-Schlüssels, wie er beispielsweise zuvor unter Bezugnahme auf 6 erläutert wurde, verschlüsselt werden. Die Nachricht wird dann mittels des Empfangs-Mobilterminals 300, soweit für die Art der empfangenen Nachricht angemessen, weiterverarbeitet (Block 730).
Wenn die auf dem Übertragungskanal des Kommunikations-Netzwerkes beim Block 700 empfangene Nachricht nicht eine individuelle Adresse trägt (Block 705), ermittelt das Mobilterminal 300, ob sie eine Übertragungs-Adresse trägt (Block 735). Wenn die Nachricht weder an die individuelle Adresse des Mobilterminals 300 noch an eine Übertragungs-Adresse gerichtet ist, wird sie verworfen (Block 720). Wenn die Nachricht im Zusammenhang mit einer Übertragungs-Adresse steht, geht der Ablauf zum Block 740 mit dem Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes, wie etwa eines CRC-Wertes, für die empfangene Nachricht weiter. Wenn der erzeugte Fehler-Prüfwert keinen Fehler anzeigt (Block 745), wird die Nachricht unter Verwendung des allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt (Block 720).
Es sei darauf hingewiesen, dass für Nachrichten, die mit einem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verschlüsselt sind, die zyklische Redundanzprüfung (CRC) basierend auf einer unverschlüsselten Nachricht erzeugt wird, wie es unter Bezugnahme auf die 5 und 6 zuvor beschrieben wurde. Im Gegensatz hierzu, wie es unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde, wurde für allgemeine Übertragungs-Nachrichten die zyklische Redundanzprüfung (CRC) basierend auf der verschlüsselten Nachricht erzeugt. Demgemäss wird erwartet, dass die Nachricht eher zu einer allgemeinen Übertragungs-Nachricht als zu einer selektiven Gruppenverschlüsselten Nachricht gehört, wenn die zyklische Redundanzprüfung (CRC) mittels der Entscheidung bei Block 745, wie es dargestellt ist, keinen Fehler zeigt, wenn sie vor der Entschlüsselung der Nachricht erzeugt wird. Wenn die CRC-Prüfung an der empfangenen Nachricht vor der Entschlüsselung jedoch einen Fehler anzeigt (Block 745), wird die empfangene Nachricht als eine selektive Gruppenverschlüsselte Nachricht verarbeitet.
Die Nachricht wird unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt (Block 750). Dann wird ein Fehler-Prüfwert von der entschlüsselten Nachricht erzeugt (Block 755). Wenn der beim Block 755 erzeugte CRC-Wert den in der empfangenen Nachricht enthaltenen CRC-Werten entspricht (Block 758), die keinen Fehler anzeigen, geht der Ablauf zum Block 760 weiter, und die empfangene Nachricht wird einer im Zusammenhang mit dem beim Block 750 verwendeten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel stehenden Dienstgruppe zugeordnet, um einen erfolgreichen Fehler-Prüfwert zu erzeugen. Wenn der für die entschlüsselte Nachricht beim Block 755 erzeugte Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt, und wenn sämtliche Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärter bereits überprüft wurden (Block 765), wird die Nachricht verworfen (Block 775). Ansonsten wird ein neuer Schlüssel der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärter selektiert (Block 770) und der Ablauf kehrt zum Block 750 zurück. Der Ablauf fährt für jeden der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärter so lange fort, bis entweder der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt, oder bis jeder der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärter getestet worden ist.
Die vorliegende Erfindung gestattet es von daher, dass Nachrichten, die zu einem ersten Premium-Dienst gehören, zu dem ersten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugeordnet werden, und dass Nachrichten, die zu einem zweiten Premium-Dienst gehören, zu einem zweiten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugeordnet werden, usw. Im Gegensatz zu dem Ansatz aus dem Stand der Technik, in welchem Gruppen-Adressen verwendet werden, die innerhalb eines Paket-Kopfes bzw. einer Paket-Kopfzeile in einer übertragenen Nachricht enthalten sind, kann in der Tat eine bestimmte Dienstgruppe durch ihre Zugehörigkeit zu einem bestimmten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel identifiziert werden. Darüber hinaus kann die Verschlüsselung für allgemeine Übertragungs-Nachrichten, individuelle Adressen-Nachrichten und Gruppen-verschlüsselte Nachrichten bereitgestellt werden, während nach wie vor ein betriebsbereiter bzw. fertiger Empfang und Entschlüsselung von sämtlichen solchen Nachrichten bei einer Empfänger-Vorrichtung zugelassen sind. Im einzelnen ermöglicht das Erzeugen von Fehler-Prüfwerten vor der Verschlüsselung von selektiven Gruppen-Verschlüsselungsnachrichten und nach der Verschlüsselung von allgemeinen Übertragungs-Nachrichten und individuellen Adressen-Nachrichten die Erfassung des Nachrichten-Typs und die Verwendung des geeigneten Entschlüsselungs-Schlüssels, wie es unter Bezugnahme auf 7 beschrieben wird.
Während ein allgemeiner Verschlüsselungsschlüssel zur Verwendung mit sowohl allgemeinen Übertragungs-Nachrichten als auch individuellen Adressen-Nachrichten beschrieben wurde, können individuelle Adressen ebenso mit speziellen Verschlüsselungsschlüssel versehen werden, die zu jeder Adresse zugehören. Es sei ferner so zu verstehen, dass Nachrichten verworfen werden können, und zwar entweder aufgrund von Fehlern im Empfang oder aufgrund der Tatsache, dass die Nachricht zu einer Premium-Dienstgruppe gehört, die nicht zu dem Empfänger gehört oder von ihm abonniert ist. Während Abläufe zum Überprüfen des Fehler-Prüfwertes bei den Blöcken 710, 740 und 755 allgemein unter Bezugnahme auf einen Fehler-Erfassungs-Code, wie etwa einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC), beschrieben wurden, können sie ferner unter Verwendung anderer Fehler-Erfassungs-Codes von Fehler-Korrektur-Codes vorgesehen werden. In dem Fall eines Fehler-Korrektur-Codes kann beispielsweise dem Code gestattet sein, dass er jegliche Anzahl von Übertragungsfehler innerhalb seines Leistungsvermögens korrigiert, in dem Fall von Block 755 beispielsweise nach der Entschlüsselung der Nachricht. Die Erfassung einer erfolgreichen Fehlerprüfung kann dann hinsichtlich der Version der Nachricht nach der Korrektur mittels des Fehler-Korrektur-Codes durchgeführt werden. Wenn die Anzahl der Fehler innerhalb des Leistungsvermögens des Fehler-Korrektur-Codes fällt, werden die Fehler korrigiert, und der Fehler-Prüfwert wird als ein Wert angesehen, der bestanden hat (beispielsweise würde der Ablauf beim Block 758 zum Block 760 gehen). Ansonsten wird der Test hinsichtlich des Fehler-Prüfwertes so angesehen, dass er einen Fehler angezeigt hat.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nun hinsichtlich der Bereitstellung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels zu Mobilterminal-Vorrichtungen 300 unter Bezugnahme auf die dargestellte Ausführungsform von 8 erläutert. Der Ablauf beginnt beim Block 800, wenn ein Mobilterminal 300, das einen zu einem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel gehörigen Premium-Dienst bezieht, von einer Basisstation 200 den zugehörigen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel anfordert. Die Basisstation 200 empfängt dann die Anforderung hinsichtlich des zugehörigen Schlüssels von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungs-Schlüssel für die Premium-Dienste (Block 805). Das anfragende Mobilterminal ist dann mit dem Premium-Dienst verknüpft, der mit dem angeforderten Schlüssel der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verknüpft ist (Block 810). Der Ablauf beim Block 810 kann das Einholen von Bezahlungsgenehmigung oder das Bestätigen der Verfügbarkeit des angeforderten verknüpften Premium-Dienstes für den speziell identifizierten Benutzer, der den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel anfordert, enthalten. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass Abläufe beim Block 810 beim Verknüpfen des Benutzers (Mobilterminal) mit einem bestimmten Dienst in bevorzugter Weise eine Möglichkeit zum Einholen einer Genehmigung und/oder einer Bezahlung zum Bereitstellen eines Zugriffes zu solch einem Dienst für den anfordernden Benutzer geben. Der angeforderte Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel wird dann an die anfordernde Benutzer-Vorrichtung mit der zugehörigen individuellen Adresse der anfordernden Benutzer-Vorrichtung übertragen, und zwar in bevorzugter Weise über einen Übertragungskanal des Kommunikations-Netzwerkes (Block 815). Der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel wird dann von der anfordernden Vorrichtung empfangen (Block 820).
Für die dargestellte Ausführungsform von 8 können die Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel periodisch geändert werden, wobei jede autorisierte Empfänger-Vorrichtung hinsichtlich der Änderungen benachrichtigt wird, und zwar in bevorzugter Weise über ihre individuellen Adressen, so wie es obig erläutert wurde. Beim Block 825 wird, wenn ein zuvor verwendeter Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel eine Aktualisierung erfordert, beispielsweise wenn der Schlüssel eine zugehörige Laufzeit aufweist und wenn seine zugehörige Laufzeit abgelaufen ist, der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aktualisiert (Block 830), und der Ablauf kehrt zum Block 815 zur Übertragung des aktualisierten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels an die autorisierten Benutzer zurück. In verschiedenen Ausführungsformen können die Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel auf einer periodischen Basis für lang bestehende Gruppen geändert werden, wobei jeder Empfänger hinsichtlich der Änderungen benachrichtigt wird. Alternativ hierzu können die Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel bei Bedarf und nur für eine kurze Zeitdauer zugeordnet werden, beispielsweise für eine für einen Tag gültige Aktienkurs-Überwachung fern von zu Hause für einen reisenden Investor, der eine Vorrichtung, wie etwa einen PDA-Taschencomputer, als Mobilterminal 300 verwendet.
Während die selektive Verschlüsselungsvorrichtung allgemein beschrieben und hierin als eine Basisstation 200 bezeichnet wurde, sei es so zu verstehen, dass das Leistungsvermögen hinsichtlich der selektiven Verschlüsselung nicht bei einer Basisstation vorgesehen sein muss. Beispielsweise kann eine Server-Vorrichtung oder eine zu einem Kommunikationsnetzwerk zugehörige Mobilfunk-Vermittlungsstelle Nachrichten verarbeiten und die selektive Verschlüsselung und geeignete Adressierung sowie das Erzeugen von Fehler-Prüfwerten bereitstellen, und die Basisstation 200 kann einfach als Transponder dienen, um die Nachrichten auf einem Übertragungs-Kanal des Kommunikations-Netzwerkes zu übertragen. Die Vorrichtung und die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können ebenso auf mehrere Vorrichtungen aufgeteilt sein, einschließlich dem Durchführen einiger Teile bei der Basisstation und andere Teile bei einer Mobilfunk-Vermittlungsstelle oder einer Server-Vorrichtung, die dem Kommunikationsnetzwerk zur Verfügung steht. Während ferner die Vorrichtung allgemein unter Bezugnahme auf ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk beschrieben wurde, sei sie so zu verstehen, dass sie bei einer Vielzahl von Arten von Netzwerken angewandt werden kann, einschließlich lokaler Arbeitsgruppen-orientierter Netzwerke (LAN), Weit-Verkehrsnetzwerke (WAN) und Stadtnetze bzw. Regionalnetze in wirtschaftlichen Ballungsräumen (MAN), und sie ist nicht auf drahtlose oder zellulare Netzwerke beschränkt.
In den Zeichnungen und der Spezifikation wurden typische bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbart und, obwohl spezielle Begriffe verwendet werden, werden sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Einschränkung verwendet, wobei der Umfang der Erfindung in den nachfolgenden Patentansprüchen dargelegt ist.

Claims

Verfahren zum selektiven Verschlüsseln von übertragenen Nachrichten, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Ermitteln eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für eine unverschlüsselte Nachricht (Schritt 520; 635); Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes für die unverschlüsselte Nachricht (Schritt 525; 640); Verschlüsseln der unverschlüsselten Nachricht unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels (Schritt 530; 645); Übertragen der verschlüsselten Nachricht und des Fehler-Prüfwertes auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerks mit einer Übertragungs-Zieladresse (Schritt 545; 660), dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Ermittelns eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für eine Nachricht den Verfahrensschritt des Ermittelns eines zu der Nachricht zugehörigen Dienstes und den Verfahrensschritt des Selektierens eines zu dem ermittelten Dienst zugehörigen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels aufweist (Schritt 520; 635).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Ermittelns eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für eine unverschlüsselte Nachricht den Verfahrensschritt des Ermittelns eines Dienstes von einer Vielzahl von Diensten, der zu der Nachricht zugehört, und den Verfahrensschritt des Selektierens eines Schlüssels von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüsseln als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel für die unverschlüsselte Nachricht, der zu dem ermittelten, zu der Nachricht gehörigen Dienst der Vielzahl der Dienste zugehört, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes den Verfahrensschritt des Berechnens von Redundanz-Bits für die Nachricht aufweist, und wobei der Verfahrensschritt des Übertragens den Verfahrensschritt des Übertragens der verschlüsselten Nachricht mit den unverschlüsselten Redundanz-Bits aufweist (Schritt 525; 740).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Übertragens ferner die Übertragung der verschlüsselten Nachricht mit den an die verschlüsselte Nachricht angefügten, unverschlüsselten Redundanz-Bits aufweist (Schritt 540; 655).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahrensschritt des Ermittelns eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels der Verfahrensschritt des Ermittelns, ob die unverschlüsselte Nachricht für eine Übertragungsgruppe, die einen zugehörigen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweist, beabsichtigt ist, vorangeht (Schritt 505, 515; 605); und wobei die Verfahrensschritte des Ermittelns eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels, des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes, des Verschlüsselns der unverschlüsselten Nachricht und des Übertragens der verschlüsselten Nachricht nicht durchgeführt werden, wenn die unverschlüsselte Nachricht nicht für eine Übertragungsgruppe, die einen zugehörigen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweist, beabsichtigt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, welches ferner durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Ermitteln, ob die unverschlüsselte Nachricht zu einer allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 505, 515; 605); Übertragen der unverschlüsselten Nachricht auf dem Übertragungs-Kanal des Kommunikationsnetzwerkes mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu der allgemeinen Übertragung gehört (Schritt 545; 660); und Übertragen der unverschlüsselten Nachricht auf dem Kommunikationsnetzwerk mit der individuellen Adresse, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 545; 660).
Verfahren nach Anspruch 5, welches ferner durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Ermitteln, ob die unverschlüsselte Nachricht zu einer allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 605); Verschlüsseln der unverschlüsselten Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu zumindest der allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 610); Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes basierend auf de r verschlüsselten Nachricht, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu zumindest der allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 615); und Übertragen der verschlüsselten Nachricht und des Fehler-Prüfwertes basierend auf der verschlüsselten Nachricht auf dem Kommunikationsnetzwerk mit der individuellen Adresse, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer individuellen Adresse gehört (Schritt 630, 660), und mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu der allgemeinen Übertragung gehört (Schritt 625, 655).
Verfahren nach Anspruch 1, welches durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Empfangen einer Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels von einem Benutzer; Zuordnen des Benutzers zu dem zu dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugeordneten Dienst; und Übertragen des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels zu dem Benutzer auf dem Übertragungskanal des Kommunikations-Netzwerkes mit einer zugeordneten individuellen Adresse des Benutzers.
Verfahren nach Anspruch 8, welches durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Selektieren des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüsseln.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel eine zugehörige Laufzeit bzw. Verweildauer aufweist, und wobei der Verfahrensschritt des Ermittelns eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für die unverschlüsselte Nachricht ferner den Verfahrensschritt des Aktualisierens eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für die unverschlüsselte Nachricht aufweist, wenn die zugehörige Laufzeit bzw. Verweildauer eines höheren Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels abgelaufen ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Übertragens des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels von den folgenden Verfahrensschritte gefolgt wird: Aktualisieren des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels; und Übertragen des aktualisierten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels an Benutzer, die zu dem zu dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugehörigen Dienst gehören, und zwar unter Verwendung zugehöriger individueller Adressen der Benutzer, die zu dem zu dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugehörigen Dienst gehören.
Verfahren zum selektiven Entschlüsseln von übertragenen Nachrichten, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Empfangen einer verschlüsselten Nachricht mit einem hinzugefügten Fehler-Prüfwert auf dem Übertragungskanal des Kommunikations-Netzwerkes (Schritt 700); Ermitteln, ob die empfangene Nachricht an die Übertragungs-Adresse des Kommunikations-Netzwerkes gerichtet ist (Schritt 735); Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes für die empfangene Nachricht (Schritt 740); Ermitteln, ob der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt (Schritt 745); Entschlüsseln der empfangenen Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt (Schritt 750); Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht (Schritt 755); und Zuordnen der empfangenen Nachricht zu einer Gruppe, die zu dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel gehört, wenn der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt (Schritt 760).
Verfahren nach Anspruch 12, welches den Verfahrensschritt des Wiederholens der Verfahrensschritte des Entschlüsselns, des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht und des Zuordnens der empfangenen Nachricht zu einer Gruppe unter Verwendung von ausgewählten Schlüsseln der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel aufweist, und zwar bis zumindest der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt oder jeder der ausgewählten Schlüssel der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verwendet worden ist (Schritt 770).
Verfahren nach Anspruch 12, in welchem die folgenden Verfahrensschritte vor dem Verfahrensschritt des Entschlüsselns der empfangenen Nachricht ablaufen: Übertragen einer Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels (Schritt 800); und Empfangen des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels auf dem Kanal des Kommunikationsnetzwerkes (Schritt 805).
Verfahren nach Anspruch 12, in welchem der Verfahrensschritt des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht (Schritt 740) die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Berechnen von Redundanz-Bits für die entschlüsselte Nachricht; und Vergleichen der berechneten Redundanz-Bits mit in der empfangenen Nachricht enthaltenen Redundanz-Bits, um zu ermitteln, ob ein Fehler für die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, in welchem der Verfahrensschritt des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht (Schritt 740) die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Anwenden eines Fehler-Korrektur-Codes an der entschlüsselten Nachricht; und Ermitteln, dass ein Fehler für die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird, wenn irgendwelche Fehler in der entschlüsselten Nachricht nach dem Anwenden des Fehler-Korrektur-Codes an der entschlüsselten Nachricht verbleiben.
Verfahren nach Anspruch 12, welches die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Ermitteln, ob die empfangene Nachricht an eine individuelle Adresse einer Empfänger-Vorrichtung, die die Nachricht empfängt, gerichtet ist (Schritt 705); und Entschlüsseln der empfangenen Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels, der verschieden von dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel ist, wenn die empfangene Nachricht an die individuelle Adresse gerichtet ist (Schritt 720).
Verfahren nach Anspruch 17, welches den Verfahrensschritt des Entschlüsselns der empfangenen Nachricht unter Verwendung des allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels aufweist, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht keinen Fehler anzeigt (Schritt 720).
System zum selektiven Verschlüsseln von übertragenen Nachrichten, welches folgendes aufweist: eine Verschlüsselungs-Schaltung (205), die eine Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels verschlüsselt; eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung (230), die einen Fehler-Prüfwert basierend auf der unverschlüsselten Nachricht erzeugt, und die den Fehler-Prüfwert zu der verschlüsselten Nachricht hinzufügt; einen Sender (205), der die verschlüsselte Nachricht mit dem hinzugefügten Fehler-Prüfwert auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes mit einer Übertragungs-Zieladresse überträgt; und eine Verschlüsselungsschlüssel-Selektierschaltung (240), die einen Schlüssel von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel-Anwärtern als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel basierend auf einem zu der Nachricht gehörigen Dienst selektiert.
System nach Anspruch 19, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Ermitteln, ob die unverschlüsselte Nachricht mit zumindest einer allgemeinen Übertragung oder einer individuellen Adresse in Zusammenhang steht; eine Einrichtung zum Übertragen der unverschlüsselten Nachricht auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer allgemeinen Übertragung gehört; und eine Einrichtung zum Übertragen der unverschlüsselten Nachricht auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes mit der individuellen Adresse, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer individuellen Adresse gehört.
System nach Anspruch 19, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Ermitteln, ob eine unverschlüsselte Nachricht zu einer allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört; eine Einrichtung zum Verschlüsseln der unverschlüsselten Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu zumindest der allgemeinen Übertragung oder zu einer individuellen Adresse gehört; eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes basierend auf der unverschlüsselten Nachricht, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu entweder der allgemeinen Übertragung oder der individuellen Adresse gehört; und eine Einrichtung zum Hinzufügen des auf der verschlüsselten Nachricht basierenden Fehler-Prüfwertes zu der verschlüsselten Nachricht, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu entweder der allgemeinen Übertragung oder zu der individuellen Adresse gehört; und eine Einrichtung zum Übertragen der verschlüsselten Nachricht und des auf der verschlüsselten Nachricht basierenden, hinzugefügten Fehler-Prüfwertes auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes mit der individuellen Adresse, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer individuellen Adresse gehört, und mit der Übertragungs-Adresse des Kommunikations-Netzwerkes, wenn die unverschlüsselte Nachricht zu einer allgemeinen Übertragung gehört.
System nach Anspruch 19, welches folgendes aufweist: einen Empfänger (205), der Anforderungen hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels empfängt; und wobei der Sender (205) konfiguriert ist, den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel mit einer individuellen Adresse einer anfordernden Vorrichtung zu übertragen, wobei er dem Empfang einer Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels nachkommt.
System nach Anspruch 19, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Empfangen einer Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels von einem Benutzer; eine Einrichtung zum Zuordnen des Benutzers zu dem Dienst, der in Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht; und eine Einrichtung zum Übertragen des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels an den Benutzer auf dem Übertragungskanal des Kommunikationsnetzwerkes mit einer zugehörigen individuellen Adresse des Benutzers.
System nach Anspruch 23, in welchem der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel eine zugehörige Laufzeit bzw. Verweildauer aufweist, und in welchem die Einrichtung zum Ermitteln eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels für die unverschlüsselte Nachricht ferner eine Einrichtung zum Aktualisieren eines Gruppen- Verschlüsselungsschlüssels für die unverschlüsselte Nachricht aufweist, und zwar dann, wenn die zugehörige Laufzeit bzw. Verweildauer eines vorangehenden Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels abgelaufen ist.
System nach Anspruch 23, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Aktualisieren des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels; und eine Einrichtung zum Übertragen des aktualisierten Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels an Benutzer, die zu dem mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugehörigen Dienst gehören, und zwar indem zugehörige individuelle Adressen der Benutzer verwendet werden, die zu dem mit dem zu dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zugehörigen Dienst gehören.
Selektives Entschlüsselungssystem, welches folgendes aufweist: einen Empfänger (305), der eine Nachricht auf einem Übertragungskanal eines Kommunikationsnetzwerkes empfängt; eine Entschlüsselungs-Schaltung (320), die die Nachricht unter Verwendung eines Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt; eine Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung (330), die einen Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht und die entschlüsselte Nachricht erzeugt; eine auf die Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung ansprechende Vergleicher-Schaltung (335), die ermittelt, ob ein Fehler für die empfangene Nachricht und die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird; und eine auf die Vergleicher-Schaltung ansprechende Selektier-Schaltung (340), die entweder die empfangene Nachricht oder die entschlüsselte Nachricht als eine zu verarbeitende Nachricht selektiert.
System nach Anspruch 26, welches folgendes aufweist: einen Sender (305), der eine Anforderung hinsichtlich des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels überträgt; und wobei der Empfänger konfiguriert ist, den Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel zu empfangen.
System nach Anspruch 27, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Empfangen des übertragenen Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels; eine Einrichtung zum Empfangen der verschlüsselten Nachricht und des hinzugefügten Fehler-Prüfwertes auf dem Übertragungskanal; eine Einrichtung zum Ermitteln, ob die empfangene Nachricht an die Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist; eine Einrichtung zum Entschlüsseln der empfangenen Nachricht unter Verwendung des Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert einen Fehler anzeigt; und eine Einrichtung zum Zuordnen der empfangenen Nachricht zu einer Gruppe, die im Zusammenhang mit dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel steht, wenn der Fehler-Prüfwert für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt.
System nach Anspruch 28, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Wiederholen der Verfahrensschritte des Entschlüsselns, des Erzeugens eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht und des Zuordnens der empfangenen Nachricht zu einer Gruppe unter Verwendung eines Schlüssels von einer Vielzahl von Gruppen-Verschlüsselungsschlüssels als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel, und zwar so lange, bis zumindest einer der Fehler-Prüfwerte für die entschlüsselte Nachricht keinen Fehler anzeigt oder jeder der Vielzahl der Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel als Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel verwendet wurde.
System nach Anspruch 28, bei welchem die Fehler-Prüfwert-Erzeugungsschaltung ferner folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Berechnen von Redundanz-Bits für die entschlüsselte Nachricht; und eine Einrichtung zum Vergleichen der berechneten Redundanz-Bits mit in der empfangenen Nachricht enthaltenen Redundanz-Bits, um zu ermitteln, ob ein Fehler für die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird.
System nach Anspruch 28, in welchem die Einrichtung zum Erzeugen eines Fehler-Prüfwertes für die entschlüsselte Nachricht ferner folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Anwenden eines Fehler-Korrektur-Codes an der entschlüsselten Nachricht; und eine Einrichtung zum Ermitteln, dass ein Fehler für die entschlüsselte Nachricht angezeigt wird, wenn irgendein Fehler in der entschlüsselten Nachricht nach dem Anwenden des Fehler-Korrekturcodes an der entschlüsselten Nachricht verbleibt.
System nach Anspruch 28, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Ermitteln, ob die empfangene Nachricht an eine individuelle Adresse einer Empfänger-Vorrichtung, die die Nachricht empfängt, gerichtet ist; und eine Einrichtung zum Entschlüsseln der empfangenen Nachricht unter Verwendung eines allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels, der verschieden von dem Gruppen-Verschlüsselungsschlüssel ist, wenn die empfangene Nachricht an die individuelle Adresse gerichtet ist.
System nach Anspruch 32, welches folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Entschlüsseln der empfangenen Nachricht unter Verwendung des allgemeinen Verschlüsselungsschlüssels, wenn die empfangene Nachricht an eine Übertragungs-Adresse des Kommunikationsnetzwerkes gerichtet ist und der Fehler-Prüfwert für die empfangene Nachricht keinen Fehler anzeigt.