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DE60114535T2 - Zugriffsauthentifizierungssystem für eine Funkumgebung - Google Patents

Zugriffsauthentifizierungssystem für eine Funkumgebung Download PDF

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DE60114535T2
DE60114535T2 DE60114535T DE60114535T DE60114535T2 DE 60114535 T2 DE60114535 T2 DE 60114535T2 DE 60114535 T DE60114535 T DE 60114535T DE 60114535 T DE60114535 T DE 60114535T DE 60114535 T2 DE60114535 T2 DE 60114535T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zugriffsauthentifizierungssysteme für drahtlose lokale Netze (WLAN) und bezieht sich insbesondere auf solche Systeme, die die Probleme der Anwendermobilität zwischen den WLANs beheben.
  • In WLAN-Systemen tritt häufig der Fall ein, dass ein Anwender, der einen Vertrag mit einem Netzbetreiber (im Folgenden „Heimnetzbetreiber" des betreffenden Anwenders genannt) eingeht, eine Verbindung als „Besucher" zu einem oder mehreren anderen WLAN-Standort(en) herstellen will. Der Netzbetreiber des besuchten WLAN-Standorts muss jedoch zuvor von der Vertrauens- und Kreditwürdigkeit des Besuchers überzeugt sein, bevor er diesem den Zugang zu seinem WLAN-System gestattet und/oder dem Besucher bestimmte Dienste oder Informationen bereitstellt.
  • Das Patent EP-A-0944203 beschreibt ein Verfahren des mobilen Internetzugangs.
  • Die ältere von uns eingereichte GB-Patentanmeldung GB0022604.3 sieht vor, dass die Verbindung eines Anwenders, der ein Besucher ist, mit dem besuchten WLAN aus Gebührenabrechnungs- und anderen betriebsrelevanten Gründen auf dem Vertrag dieses Anwenders mit dem Heimnetzbetreiber basiert. Diese Vereinbarung ermöglicht einem Anwender, der einmal als Besucher eines bestimmten LANs authentifiziert ist, dieses LAN immer wieder von Neuem besuchen, solange die betreffende Anwenderauthentifizierung beim Heimnetzbetreiber gültig ist, ohne dass weitere Anwendereingriffe notwendig werden.
  • Dies stellt hinsichtlich des Anwendungskomforts einen wesentlichen Fortschritt dar, der dadurch realisiert wird, dass die Netzbetreiber der einzelnen WLANs Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungsserver (AAA-Server) für das Heimnetz (H) und das Besuchernetz (V) verwalten, die untereinander Daten wie beispielsweise die Identität des Teilnehmers und andere für den Betrieb/die Gebührenabrechnung relevante Informati onen austauschen. Auf diese Weise kommuniziert der VAAA-Server automatisch mit dem HAAA-Server, um die notwendige Autorisierung abzuleiten und die erforderliche Gebührenabrechnung usw. durchzuführen.
  • Im Allgemeinen jedoch ist die Authentifizierung eines neuen (d. h. noch nicht bekannten) Anwenders, der eine Verbindung zu einem WLAN-System herstellen will, schwierig und erfordert die Einschaltung eines Dritten oder eine Form der direkten physischen Kommunikation. Selbst bei der Aktivierung eines neuen Leistungsmerkmals für einen angemeldeten Anwender kann es notwendig sein, Kontakt zu der zuständigen Kundendienstabteilung des betreffenden Betreibers aufzunehmen, was ein kosten- und fehlerträchtiges Verfahren ist. Auf welchem Wege die Authentifizierung auch erlangt wird, wird letztlich zu einer Frage des Vertrauens, was den derzeitigen Umfang der WLAN-Nutzung im öffentlichen Bereich ausschließlich auf die Bereitstellung eines offenen Zugangs beschränkt.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme bei der Authentifizierung zu reduzieren und somit eine breitere Vielfalt an Diensten zu ermöglichen, die den Anwendern, einschließlich Besuchern, angeboten werden können, ohne die Sicherheit der Netze oder die Fähigkeit von Netzbetreibern zu gefährden, um die ihnen zustehende Bezahlung für ihre Dienste sicherstellen zu können.
  • Gemäß der Erfindung wird in einem Zugriffsauthentifizierungssystem ein Verfahren für die Authentifizierung des Zugriffs auf ein erstes drahtloses lokales Netz (WLAN) bereitgestellt, dessen Betreiber einen Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungsserver für Besucher (VAAA-Server) betreibt, und bei dem ein Anwender, der Besucherzugriff auf besagtes erstes WLAN anfordert, ein gültiges Mobilfunkkonto hat und über ein portables Datenendgerät mit einem Browser und eine Registrierung bei einem zweiten WLAN-Betreiber verfügt, der einen Au thentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungsserver für das Heimnetz (HAAA-Server) betreibt, per Anwendereingriff an den VAAA-Server Identitätsinformationen übermittelt, die ausreichen, damit der besagte VAAA-Server mit dem HAAA-Server kommunizieren und somit die angeforderte Verbindung authentifizieren kann; wobei der VAAA-Server mit dem HAAA-Server kommuniziert, um die angeforderte Verbindung zu authentifizieren; wobei besagter HAAA-Server eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) vergibt, die codiert, an das Mobiltelefon des Anwenders übermittelt und an den Browser weitergeleitet wird, um den gewünschten Besucherzugriff auf das WLAN zu authentifizieren; wobei die Kosten für einen solchen Zugriff dem Mobilfunkkonto des betreffenden Anwenders belastet werden und der betreffende Zugriff über den Browser des Anwenders erfolgt. Des Weiteren beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Zugriffsauthentifizierungssystem, mit dessen Hilfe die verschiedenen Schritte des Authentifizierungsverfahrens ausgeführt werden.
  • Somit wird also das Vorhandensein eines Mobilfunkkontos des Anwenders vom System genutzt, um für die erforderliche Überprüfung der Identität des Anwenders zu sorgen, sodass der WLAN-Betreiber dem betreffenden Anwender ohne Bedenken beispielsweise besonders sichere Dienste anbieten kann. Die SIM-Karte, die der mobile Anwender für den Betrieb seines mobilen Endgeräts benötigt, dient damit als Vertrauensnachweis zwischen dem mobilen Anwender und dem Netzbetreiber. Empfängt der Anwender über GSM oder einen anderen Kurznachrichtendienst (SMS) erfolgreich eine Kurznachricht, die an die SIM-Karte gerichtet ist, wird dies verwendet um nachzuweisen, dass er der Eigentümer dieser SIM-Karte ist, und somit die Identität des Anwenders nachgewiesen, ohne dass eine dritte Partei oder ein manueller Eingriff des Netzbetreibers erforderlich ist.
  • Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung der PIN an den Browser manuell durch den Anwender. Alternativ kann dies jedoch mit hilfe von Software auf dem portablen Computer automatisch erfolgen, wenn dieser mit einem Mobiltelefon verbunden ist. Eine solche Übertragung kann entweder per Fernzugriff erfolgen, zum Beispiel per Infrarot oder Bluetooth, oder direkt über eine Kabelverbindung.
  • Die vom HAAA-Server vergebene PIN wird vorzugsweise codiert und über eine SMS-Zentrale an das Mobiltelefon des Anwenders übertragen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung nutzt der Anwender den Browser vorzugsweise, um die besagten Identitätsinformationen (die eine Telefonnummer beinhalten oder aus einer Telefonnummer bestehen können) über besagtes erstes WLAN an den VAAA-Server zu übermitteln. So kann der Anwender eine gewünschte WLAN-Anmeldekennung einrichten und auch, dass sie zusammen mit seiner Mobiltelefonnummer in die PIN aufgenommen wird. Diese PIN wird außerdem vorzugsweise mit Maskierungsinformationen kombiniert, wobei diese Maskierungsinformationen wiederum bevorzugt nach dem Zufallsprinzip generiert werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ruft der Anwender vorzugsweise den VAAA-Server per Mobiltelefon an, um die besagten Identitätsdaten zu übermitteln. In diesem Fall wird der betreffende Telefonanruf ggf. über ein Premium-Rate-Serviceweiterleitungssystem an den HAAA-Server weitergeleitet.
  • Zum eindeutigen Verständnis und der besseren Umsetzbarkeit der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden bestimmte Ausführungsformen nur beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, wobei:
  • 1 in schematischer Form den Betrieb eines Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
  • 2 in ähnlicher Weise den Betrieb eines Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen, die schematisch den Betrieb eines Systems gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; dabei wird zunächst angenommen, dass ein besuchender Anwender, der eine Verbindung zu einem WLAN herstellen will, über ein gültiges Mobilfunkkonto und ein portables Endgerät wie etwa ein WAP-fähiges Telefon oder ein UMTS-Terminal mit entsprechender Datenverarbeitungskapazität verfügt, das eine geeignete WLAN-Schnittstelle und einen HTTP-konformen Browser aufweist.
  • Beim Anmelden im WLAN, in der Darstellung allgemein bei 1 dargestellt, wird im Browser des portablen Endgeräts eine Begrüßungs-Webseite 2 angezeigt. Auf dieser Seite 2 wird der Anwender (bei 3) aufgefordert, eine gewünschte WLAN-Kennung, die vom Anwender gewählt wird, zusammen mit der Kennung des Heimnetzbetreibers (telco-h) einzugeben, bei dem er seinen Vertrag hat, sowie (bei 4) die Mobiltelefonnummer des Anwenders. Statt der Mobiltelefonnummer des Anwenders könnten auch beliebige sonstige Informationen verwendet werden, die ausreichen, um das Mobilfunkkonto des betreffenden Anwenders festzustellen.
  • Die eingegebenen Informationen werden mit einer Folge von zufällig gebildeten Maskierungsinformationen kombiniert und über das WLAN an einen lokalen Diensteauswahl-Gateway (SSG; Service Selection Gateway) 5 übermittelt, wobei ein sicheres Datenübertragungsprotokoll verwendet wird, wie es etwa im Browser des portablen Endgeräts enthalten sein kann.
  • Der SSG 5 leitet die übermittelten Informationen weiter an den lokalen VAAA-Server 6 des Netzbetreibers „telco-v" des besuchten WLAN und von dort an einen Telefonie-/Internet-Gateway (TIG) 7, der die empfangenen Daten verwendet, um den HAAA-Server des Mobilfunkteilnehmers zu ermitteln, und die Informationen an den HAAA-Server 8 weitergibt, der selbstverständlich vom Heimnetzbetreiber des Anwenders, telco-h, betrieben wird.
  • Telco-h richtet für den Anwender ein WLAN-Konto ein, das über das bestehende Mobilfunkkonto des Anwenders abgerechnet wird, wobei jedoch die entsprechenden Gebühren vorzugsweise Gegenstand einer separaten Liste von Einträgen unter diesem Konto sind, sodass sie jederzeit ohne Weiteres identifiziert werden können. Zusätzlich generiert der HAAA-Server 8 in diesem Schritt eine PIN, die anschließend mit der ursprünglichen Folge von Maskierungsinformationen codiert und an eine lokale Kurznachrichtenzentrale (SMSC; Short Message Service Centre) 9 übertragen wird. Das Mobilfunksystem leitet dann die Nachricht an den jeweiligen Standort weiter, wo sie am Telefon 10 des mobilen Anwenders eingeht, der die codierte Zeichenkette der Nachricht manuell in das portable Endgerät eingibt und damit den Vorgang der Einrichtung des WLAN-Kontos bestätigt. Alternativ kann die codierte Zeichenkette automatisch weitergeleitet werden, sofern eine geeignete Datenverbindung bereitgestellt wird.
  • Die vorstehend beschriebene Transaktion kann auf Wunsch alternativ mittels einer Infrarot-Verbindung (IR), eines drahtlosen Zugangsgeräts mit kurzer Reichweite oder mithilfe einer erweiterten Mobilfunk-Empfängereinheit ausgeführt werden, die in das mobile Endgerät des Anwenders integriert ist.
  • Dabei ist zu beachten, dass der mobile Anwender nicht notwendigerweise die Maskierungszeichenkette und die vom Netzbetreiber telco-h zugewiesene PIN einzeln kennen muss, sondern nur die Kombination aus beiden.
  • Sofern erforderlich, kann der Zugriff des mobilen Anwenders auf alle oder ausgewählte Dienste im besuchten WLAN gesperrt werden, sobald die wahre Identität des HAAA-Servers 8 festgestellt ist, beispielsweise, wenn sich herausstellt, dass es sich um ein feindliches Regime oder eine Scheinidentität handelt, oder dass die Kreditwürdigkeit des betreffenden Anwenders gleich Null ist.
  • Der Betrieb eines alternativen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • In diesem alternativen System wird dem besuchenden mobilen Anwender unmittelbar beim Anmelden im WLAN eine Registriernummer gegeben. Diese Registriernummer kann beispielsweise auf einem Plakat, einem Bildschirm, einem allgemein verteilten Handzettel oder einer Web-Seite angegeben sein, die als Standardseite für nicht registrierte Nutzer des betreffenden WLAN eingerichtet wird.
  • Das mobile Endgerät des Anwenders wird verwendet, um eine Verbindung zu einem Mehrwertdienst herzustellen, und dann wird die (öffentliche) Registriernummer eingegeben, über die der Anwender in ähnlicher Weise wie vorstehend in Bezug auf 1 erläutert im WLAN registriert wird. Sobald der Anruf erfolgt ist, erhält der mobile Anwender wie vorstehend beschrieben eine Kurznachricht (SMS), wodurch der Authentifizierungsvorgang abgeschlossen wird. In diesem Fall kann der Inhalt der Nachricht mit einem Zeitstempel versehen und mit dem lokalen Zugangspunkt und der Anwenderkennung verknüpft werden, um eine erneute Verwendung oder einen Zugriff durch mehrere Anwender auszuschließen.
  • Es wird nun speziell auf 2 Bezug genommen, in der Komponenten, die mit den in 1 dargestellten identisch sind oder ihnen in der Funktion entsprechen, dieselben Bezugszeichen haben, und in der der Anwender über das mobile Endgerät 10 eine Mehrwertdienstnummer anruft und anschließend die öffentliche Registriernummer eingibt, um sich im WLAN zu registrieren. Der lokale VAAA-Server 6 leitet diesen Anruf an ein Premium-Rate-Serviceweiterleitungssystem 11 weiter, das die betreffenden Informationen dann an den HAAA-Server 8 sendet. Der Netzbetreiber telco-h, dem dieser HAAA-Server gehört, richtet daraufhin für den Anwender ein WLAN-Konto ein, das wie vorstehend beschrieben ebenfalls über das bestehende Mobilfunkkonto für das mobile Endgerät 10 abgerechnet wird.
  • Anhand dieser Initialisierung wird eine PIN-Nummer generiert, die anschließend mit der vom Anwender übermittelten Registriernummer codiert und an die lokale Kurznachrichtenzentrale (SMSC) 9 gesendet wird. Das Mobilfunksystem leitet die Nachricht dann an den betreffenden Standort weiter, an dem sie vom mobilen Anwender über sein Telefon 10 empfangen wird.
  • Anschließend muss der Anwender die codierte Datenfolge (d. h. die Zeichenkette, die aus der mit der Registriernummer codierten PIN besteht) manuell auf das portable Endgerät mit Datenverarbeitungsfunktion übertragen, wodurch der Vorgang der Einrichtung eines WLAN-Kontos bestätigt wird.
  • Wie zuvor kann diese Transaktion wahlweise mittels einer Infrarot-Verbindung, eines drahtlosen Zugangsgeräts mit kurzer Reichweite oder einer in das portable Endgerät des mobilen Anwenders integrierten Mobilfunk-Empfängereinheit ausgeführt werden.
  • Die Web-Seite dient dazu, die Datenfolge an das LAN zu übermitteln, um den Zugriff zu authentifizieren und anschließend die Verschlüsselung zu starten, da dies problemlos anwenderspezifisch erfolgen kann, ohne dass der Anwender beispielsweise eine MAC-Adresse angeben muss.
  • Es ist leicht einzusehen, dass das in 2 dargestellte System ausschließlich auf einem Telefonienetz basiert. Es ist von Vorteil, dass der Netzbetreiber (telco-v) keine Webbasierten Formulare vorhalten und bereitstellen muss, um das in 2 gezeigte System zu betreiben. Darüber hinaus generiert das System gemäß 2 Umsätze (oder Vorauszahlungsumsätze) durch die Mehrwertdienst-Telefonverbindung, sodass die Abrechnungsfunktionalität vom eigentlichen WLAN abgekoppelt ist. Dieser Umsatz kann automatisch zwischen dem Mehrwertdienst-Anbieter und dem WLAN-Betreiber aufgeteilt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren in einem Zugriffsauthentifizierungssystem für die Authentifizierung des Zugriffs auf ein erstes drahtloses lokales Netz (WLAN), dessen Betreiber einen Visitor-Server (6) zur Authentifizierung, Autorisierung und Abrechnung betreibt, bei dem ein Anwender, der einen Besucherzugriff auf besagtes erstes WLAN anfordert, über ein Mobiltelefon (10) mit gültigem Mobilfunkkonto, ein Portables Datenendgerät mit einem Browser und eine Registrierung bei einem zweiten WLAN-Betreiber verfügt, der seinerseits einen Home-Server (8) zur Authentifizierung, Autorisierung und Abrechnung betreibt, dadurch gekennzeichnet, dass – per Anwendereingriff an den Visitor-Server (6) Identitätsinformationen (3, 5) übermittelt werden, die ausreichen, dass der besagte Visitor-Server (6) mit dem besagten Home-Server (8) kommunizieren kann, um die angeforderte Verbindung zu authentifizieren; – der Visitor-Server (6) mit dem Home-Server (8) kommuniziert, um die angeforderte Verbindung zu authentifizieren; – besagter Home-Server (8) eine persönliche Identifikationsnummer vergibt, die codiert, an das Mobiltelefon (10) des Anwenders übermittelt und an den Browser weitergeleitet wird, um den gewünschten Besucherzugriff auf das Netz zu authentifizieren; – die Kosten für einen solchen Zugriff dem Mobilfunkkonto des Anwenders belastet werden und der angeforderte Zugriff über den Browser des Anwenders erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung der persönlichen Identifikationsnummer an den Browser manuell durch den Anwender veranlasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das portable Datenendgerät mit dem Mobiltelefon gekoppelt ist und die Übertragung der persönlichen Identifikationsnummer an den Browser automatisch durch Mittel erfolgt, zu denen vom portablen Datenendgerät unterstützte Software gehört.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die vom Home-Server vergebene persönliche Identifikationsnummer codiert und über eine Kurznachrichtenzentrale an das Mobiltelefon des Anwenders übermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Anwender einen Browser benutzt, um besagte Identitätsinformationen über das besagte erste Netzwerk an den Visitor-Server zu übertragen.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die persönliche Identifikationsnummer mit Maskierungsinformationen kombiniert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem besagte Maskierungsinformationen nach dem Zufallsprinzip generiert werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis einschließlich 9, bei dem der Anwender den Visitor-Server über sein Mobiltelefon anruft.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Telefonanruf des besagten Anwenders über ein Premium-Rate-Serviceweiterleitungssystem an den Home-Server weitergeleitet wird.
  10. Zugriffsauthentifizierungssystem, das Mittel zur Ausführung der Schritte bei einem der Verfahren umfasst, die nach den Ansprüchen 1 bis 9 beansprucht werden.
DE60114535T 2000-09-22 2001-08-03 Zugriffsauthentifizierungssystem für eine Funkumgebung Expired - Lifetime DE60114535T2 (de)

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