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DE602006000817T2 - System und Methode für steuernde Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung - Google Patents

System und Methode für steuernde Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung Download PDF

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DE602006000817T2
DE602006000817T2 DE602006000817T DE602006000817T DE602006000817T2 DE 602006000817 T2 DE602006000817 T2 DE 602006000817T2 DE 602006000817 T DE602006000817 T DE 602006000817T DE 602006000817 T DE602006000817 T DE 602006000817T DE 602006000817 T2 DE602006000817 T2 DE 602006000817T2
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DE
Germany
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server
data
client device
key
encrypted
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE602006000817T
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English (en)
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DE602006000817D1 (de
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Dave Kitchener Bajar
Philip Waterloo Luk
Michael K Kitchener Brown
Darrell Reginald Waterloo May
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BlackBerry Ltd
Original Assignee
Research in Motion Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of DE602006000817T2 publication Critical patent/DE602006000817T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Description

  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Client-Server-Datenkommunikation, und insbesondere auf ein System und eine Methode zur Steuerung der verschlüsselten Datenkommunikation zwischen Geräten.
  • Einige Geräte, wozu beispielsweise einige Mobilgeräte zählen, empfangen Daten, die zu ihnen möglicherweise durch einen Server gepusht werden. Zum Beispiel kann ein System einen zentralen Nachrichtenserver enthalten, der Nachrichten wie z. B. elektronische Mail-Nachrichten ("E-Mails") empfängt, die an eine Anzahl von Benutzern gerichtet sind. Das System kann beispielsweise des Weiteren unterstützende Komponenten zur drahtlosen Kommunikation wie z. B. einen Nachrichtenverwaltungsserver enthalten, der die am zentralen Nachrichtenserver empfangenen Nachrichten verarbeitet und zu den durch die Benutzer betriebenen Mobilgeräten pusht. Allgemein gilt: Während die Nachrichten auf dem zentralen Nachrichtenserver gespeichert werden können, kann der Nachrichtenverwaltungs-server insbesondere verwendet werden, um zu steuern, ob und wie Nachrichten zu den Mobilgeräten gesendet werden sollen. Auf diese Weise kann die Weiterleitung der Nachrichten an die Benutzer der Mobilgeräte erfolgen, sobald sie am zentralen Nachrichtenserver empfangen werden oder z. B. entsprechend einem anderen vordefinierten Zeitplan oder in einem vordefinierten Intervall.
  • Wenn ein Server wie z. B. der Nachrichtenverwaltungsserver dazu angepasst ist, Nachrichtendaten oder andere Daten zu einem Mobilgerät zu pushen, werden in einigen bekannten Implementierungen die Daten über eine gemeinsam verwendete Netzinfrastruktur (z. B. das öffentliche Internet) und ein Drahtlosnetz zu dem Mobilgerät übertragen. Solche Übertragungen können anfällig sein für das Abhören und für unerlaubten Zugriff. Um die Vertraulichkeit solcher Übertragungen zu schützen, können die Daten vor der Übertragung am Server verschlüsselt werden, um anschließend wieder entschlüsselt zu werden, nachdem die Daten am Mobilgerät empfangen wurden. Auf dem Mobilgerät ist typischerweise ein Schlüssel gespeichert, mit dem die vom Server empfangenen verschlüsselten Daten entschlüsselt werden können. Dieser Schlüssel wird typischerweise während eines Synchronisierungsvorgangs mit einem Desktopcomputer auf das Mobilgerät heruntergeladen oder beispielsweise bei der erstmaligen Einrichtung des Mobilgeräts zum Gebrauch.
  • US 2005/216735 offenbart ein Verfahren, bei dem auf einem Gerät, welches Daten von einem Absender empfangt, eine Schlüsseltabelle nach einem Entschlüsselungsschlüssel durchsucht wird. Kann der Entschlüsselungsschlüssel in der Schlüsseltabelle nicht gefunden werden, so wird der Empfang der durch den Absender gesendeten Daten durch das empfangende Gerät nicht bestätigt. Der benötigte Entschlüsselungsschlüssel wird dann anschließend aus einer Master-Liste von Entschlüsselungsschlüsseln herausgesucht und von dieser abgerufen.
  • Allgemeines
  • In dem Fall, dass der Schlüssel, welcher zum Entschlüsseln verschlüsselter Daten benötigt wird, die von dem Server empfangen wurden, gelöscht wurde oder anderweitig nicht zugänglich wird, können die empfangenen verschlüsselten Daten nicht entschlüsselt werden, bis der Zugriff auf den Schlüssel wieder möglich ist. Darüber hinaus kann der Server, welcher keine Kenntnis davon hat, dass der Schlüssel vom Mobilgerät gelöscht wurde oder anderweitig nicht zugänglich wurde, weiterhin verschlüsselte Daten zum Mobilgerät pushen. Wenn jedoch beispielsweise das Mobilgerät so konfiguriert wurde, dass es Daten verwirft, die es nicht entschlüsseln kann, dann können einige der durch den Server an das Mobilgerät übertragenen Daten verloren gehen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Um ein besseres Verständnis der Ausführungsformen der hier beschriebenen Systeme und Methoden zu ermöglichen, und um deutlicher zeigen zu können, wie diese in die Praxis umgesetzt werden können, wird anhand von Beispielen Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, welche folgende Bedeutung haben:
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Mobilgeräts in einer exemplarischen Implementierung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikations-Subsystemkomponente des Mobilgeräts aus 1;
  • 3 ist ein Blockdiagramm eines Knotens eines Drahtlosnetzes;
  • 4 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Komponenten eines Host-Systems in einer exemplarischen Konfiguration; und
  • 5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung der Schritte in einer Methode zur Steuerung der Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung in einer Reihe von exemplarischen Ausführungsformen.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen von Systemen und Methoden beziehen sich allgemein auf die Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung (z. B. einem Mobilgerät), wobei der Server dazu angepasst ist, Daten mithilfe eines ersten Schlüssels zu verschlüsseln und die verschlüsselten Daten zu der Client-Vorrichtung zu übertragen, wo sie mithilfe eines zweiten Schlüssels entschlüsselt werden. In einer exemplarischen Ausführungsform werden die Daten unter Verwendung einer symmetrischen Verschlüsselungstechnik verschlüsselt, und dementsprechend kann es sich beim ersten Schlüssel zum Verschlüsseln der Daten und beim zweiten Schlüssel zum Entschlüsseln der Daten um denselben Schlüssel handeln.
  • Insbesondere beziehen sich die hier beschriebenen Ausführungsformen von Systemen und Methoden allgemein auf eine Technik, bei der Stoppdaten bei ihrer Verarbeitung durch den Server dem Server anzeigen, dass es mindestens einige durch die Client-Vorrichtung vom Server empfangene verschlüsselte Daten gibt, die mithilfe des zweiten Schlüssels nicht entschlüsselt werden konnten (wie das z. B. der Fall sein kann, wenn der zweite Schlüssel aus einem Schlüsselspeicher auf der Client-Vorrichtung gelöscht wurde). Diese Stoppdaten können (z. B. durch die Client-Vorrichtung) zum Server übertragen werden. Beim Empfangen der Stoppdaten kann der Server beispielsweise die Übertragung von Daten, die mit dem ersten Schlüssel verschlüsselt wurden, an die Client-Vorrichtung zurückhalten, bis der zweite Schlüssel auf der Client-Vorrichtung wieder zugänglich ist. Alternativ kann der Server beispielsweise bestimmte Daten erneut zur Client-Vorrichtung übertragen, sobald der zweite Schlüssel auf der Client-Vorrichtung wieder zugänglich ist oder sobald dem Server und der Client-Vorrichtung ein neuer Satz aus Schlüsseln für die Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung der Datenkommunikation zur Verfügung gestellt wurde.
  • In einem umfassenden Aspekt wird vorzugsweise eine Methode zur Steuerung der Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung bereitgestellt, wobei der Server dazu angepasst ist, Daten mithilfe eines ersten Schlüssels zu verschlüsseln und die verschlüsselten Daten zu der Client-Vorrichtung zu übertragen, wo sie mithilfe eines zweiten Schlüssels entschlüsselt werden sollen, wobei die Methode die folgenden Schritte umfasst: das Bereitstellen von Stoppdaten an die Client-Vorrichtung, wobei die Stoppdaten bei ihrer Verarbeitung durch den Server dem Server anzeigen, dass durch die Client-Vorrichtung vom Server empfangene Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden; das Empfangen an der Client-Vorrichtung von verschlüsselten Daten vom Server; das Versuchen an der Client-Vorrichtung, die im Schritt des Empfangens empfangenen verschlüsselten Daten mithilfe des zweiten Schlüssels zu entschlüsseln; und wenn die verschlüsselten Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, das Übertragen der Stoppdaten von der Client-Vorrichtung zu dem Server zur Verarbeitung.
  • In einem anderen umfassenden Aspekt werden die Stoppdaten, die zu dem Server übertragen werden, vorzugsweise codiert (z. B. verschlüsselt). Das kann beispielsweise einen Schutz vor Denial-of-Service-Angriffen auf die Client-Vorrichtung bieten.
  • In einem anderen umfassenden Aspekt wird vorzugsweise zusammen mit den Stoppdaten ein Datenindex (z. B. ein Paketidentifikator) zur Identifizierung der verschlüsselten Daten, die nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt werden konnten, zu dem Server übertragen. Dies kann beispielsweise die Neuübertragung von möglicherweise verloren gegangenen Daten an die Client-Vorrichtung erleichtern.
  • Es folgt eine Beschreibung der Merkmale dieser und anderer Aspekte sowie einer Reihe von Ausführungsformen von Systemen und Methoden.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen von Systemen und Methoden beziehen sich auf eine Client-Vorrichtung. In einigen Ausführungsformen handelt sich es bei der Client-Vorrichtung um ein Mobilgerät. Ein Mobilgerät ist ein Zweiwege-Kommunikationsgerät mit erweiterten Datenkommunikationsfunktionen, das über die Fähigkeit zur Kommunikation mit anderen Computersystemen verfügt. Ein Mobilgerät kann auch die Fähigkeit zur Sprachkommunikation einschließen. In Abhängigkeit von der von einem Mobilgerät bereitgestellten Funktionalität kann es als Daten-Messaging-Gerät, als Zweiwege-Pager, als Mobiltelefon mit Möglichkeit zum Daten-Messaging, als drahtloses Internet-Gerät oder als Datenkommunikationsgerät (mit und ohne Telefoniefunktion) bezeichnet werden. Ein Mobilgerät kommuniziert mit anderen Geräten über ein Netz aus Sende-Empfangsstationen.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Um dem Leser das Verständnis des Aufbaus eines Mobilgeräts und seiner Kommunikation mit anderen Geräten zu erleichtern, wird Bezug auf 1 bis 3 genommen.
  • Zunächst Bezug nehmend auf 1 ist ein Blockdiagramm eines Mobilgeräts in einer exemplarischen Implementierung gezeigt, das allgemein mit 100 bezeichnet ist. Das Mobilgerät 100 umfasst eine Reihe von Komponenten, wobei der Mikroprozessor 102 die steuernde Komponente ist. Der Mikroprozessor 102 steuert den Gesamtbetrieb des Mobilgeräts 100. Die Kommunikationsfunktionen, einschließlich der Daten- und Sprachkommunikation, werden durch das Kommunikations-Subsystem 104 ausgeführt. Das Kommunikations-Subsystem 104 empfängt Nachrichten von und sendet Nachrichten zu einem Drahtlosnetz 200. In dieser exemplarischen Implementierung des Mobilgeräts 100 ist das Kommunikations-Subsystem 104 gemäß den Standards Global System for Mobile Communication (GSM) und General Packet Radio Services (GPRS) konfiguriert. Das GSM/GPRS-Drahtlosnetz wird weltweit verwendet, und es wird erwartet, dass diese Standards letztendlich durch die Standards Enhanced Data GSM Environment (EDGE) und Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS) abgelöst werden. Es werden noch immer neue Standards definiert, es wird jedoch erwartet, dass diese Ähnlichkeiten zum hier beschriebenen Netzverhalten aufweisen werden, und dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird auch einleuchten, dass die Erfindung zur Verwendung aller anderen geeigneten Standards vorgesehen ist, die in Zukunft entwickelt werden. Die Drahtlosverbindung, die das Kommunikations-Subsystem 104 mit dem Netz 200 verbindet, wird durch einen oder mehrere verschiedene Hochfrequenzkanäle (HF) repräsentiert, die entsprechend definierten Protokollen arbeiten, die für die GSM/GPRS-Kommunikation spezifiziert sind. Bei neueren Netzprotokollen sind diese Kanäle in der Lage, sowohl leitungsvermittelte Sprachkommunikation als auch paketvermittelte Datenkommunikation zu unterstützen.
  • Obwohl das dem Mobilgerät 100 in einer exemplarischen Implementierung des Mobilgeräts 100 zugeordnete Drahtlosnetz ein GSM/GPRS-Drahtlosnetz ist, können in abweichenden Implementierungen auch andere Drahtlosnetze dem Mobilgerät 100 zugeordnet sein. Zu anderen Typen von Drahtlosnetzen, die verwendet werden können, zählen beispielsweise datenzentrische Drahtlosnetze, sprachzentrische Drahtlosnetze und Dualmodusnetze, die über dieselben physi schen Basisstationen sowohl Sprachkommunikation als auch Datenkommunikation unterstützen können. Zu den kombinierten Dualmodusnetzen gehören unter anderem Code Division Multiple Access (CDMA) oder CDMA2000-Netze, GSM/GPRS-Netze (wie oben erwähnt), und zukünftige Netze der dritten Generation (3G) wie EDGE und UMTS. Zu einigen älteren Beispielen für datenzentrische Netze gehören das MobitexTM-Funknetz und das DataTACTM-Funknetz. Zu einigen älteren Beispielen für sprachzentrische Netze gehören Personal Communications Systems (PCS) Netze wie GSM und Time Division Multiple Access (TDMA) Systeme.
  • Der Mikroprozessor 102 interagiert auch mit zusätzlichen Subsystemen wie dem Random Access Memory (RAM) 106, dem Flash-Speicher 108, dem Display 110, dem zusätzlichen Eingabe-/Ausgabe-Subsystem (E/A) 112, dem seriellen Port 114, der Tastatur 116, dem Lautsprecher 118, dem Mikrofon 120, einem Nahbereichskommunikations-Subsystem 122 und sonstigen Geräten 124.
  • Einige der Subsysteme des Mobilgeräts 100 führen kommunikationsbezogene Funktionen aus, während andere Subsysteme für "residente" oder geräte-spezifische Funktionen verantwortlich sind. Beispielsweise können das Display 110 und die Tastatur 116 sowohl für kommunikationsbezogene Funktionen wie das Eingeben einer Textnachricht zur Übertragung über das Netz 200 als auch für geräteresidente Funktionen wie ein Taschenrechner oder eine Aufgabenliste verwendet werden. Die vom Mikroprozessor 102 verwendete Betriebssystemsoftware ist typischerweise in einem Dauerspeicher wie einem Flash-Speicher 108 gespeichert, bei dem es sich alternativ auch um einen Festwertspeicher (Read-Only Memory, ROM) oder um ein ähnliches Speicherelement (nicht dargestellt) handeln kann. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird einleuchten, dass das Betriebssystem, spezifische Geräteanwendungen oder Teile davon temporär in einen flüchtigen Speicher wie den RAM 106 geladen werden können.
  • Das Mobilgerät 100 kann nach Abschluss der erforderlichen Netzregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren Kommunikationssignale über das Netz 200 senden und empfangen. Der Netzzugriff wird einem Teilnehmer oder Benutzer eines Mobilgeräts 100 zugeordnet. Um einen Teilnehmer zu identifizieren, benötigt das Mobilgerät 100 ein Teilnehmeridentitätsmodul (Subscriber Identity Module) oder eine "SIM"-Karte 126, die in eine SIM-Schnittstelle 128 eingelegt wird, damit die Kommunikation mit einem Netz erfolgen kann. Die SIM-Karte 126 entspricht vom Typ her einer konventionellen "SmartCard", die – unter anderem – zur Identifizierung eines Teilnehmers des Mobilgeräts 100 und zur Personalisierung des Mobilgeräts 100 verwendet wird. Ohne die SIM-Karte 126 ist das Mobilgerät 100 nicht voll funktionsfähig für die Kommunikation mit dem Netz 200. Durch Einlegen der SIM-Karte 126 in die SIM-Schnittstelle 128 erhält ein Teilnehmer Zugriff auf alle abonnierten Dienste. Zu diesen Diensten könnten zählen: Webbrowsing und Nachrichtenübertragung wie z. B. per E-Mail, Sprachnachrichten, Short Message Service (SMS) und Multimedia Messaging Services (MMS). Zu weiterentwickelten Diensten können gehören: Point of Sale-, Außendienst- und Sales Force-Automatisierung. Die SIM-Karte 126 enthält einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Informationen. Sobald die SIM-Karte 126 in die SIM-Schnittstelle 128 eingelegt wird, ist sie mit dem Mikroprozessor 102 gekoppelt. Um den Teilnehmer zu identifizieren, enthält die SIM-Karte 126 einige Benutzerparameter wie z. B. eine International Mobile Subscriber Identity (IMSI). Ein Vorteil in der Verwendung der SIM-Karte 126 besteht darin, dass ein Teilnehmer nicht notwendigerweise an ein einziges physisches Mobilgerät gebunden ist. Die SIM-Karte 126 kann auch zusätzliche Informationen für ein Mobilgerät speichern, beispielsweise Informationen zu Terminen (Kalenderdaten) oder Informationen zu den zuletzt erfolgten Anrufen.
  • Das Mobilgerät 100 ist ein batteriebetriebenes Gerät und enthält eine Batterieschnittstelle 132 zur Aufnahme von einer oder mehreren wiederaufladbaren Batterien 130. Die Batterieschnittstelle 132 ist an einen Regler (nicht dargestellt) gekoppelt, der die Batterie 130 bei der Bereitstellung des Stroms V+ an das Mobilgerät 100 unterstützt. Obwohl derzeitige Technologien eine Batterie verwenden, können auch zukünftige Technologien wie Mikrobrennstoffzellen den Strom für das Mobilgerät 100 liefern.
  • Der Mikroprozessor 102 ermöglicht zusätzlich zu seinen Betriebssystemfunktionen die Ausführung von Softwareanwendungen auf dem Mobilgerät 100. Eine Reihe von Anwendungen zur Steuerung der grundlegenden Gerätefunktionen, einschließlich Anwendungen zur Daten- und Sprachkommunikation, sind normalerweise bereits herstellerseitig auf dem Mobilgerät 100 installiert. Eine weitere Anwendung, die auf das Mobilgerät 100 geladen werden könnte, ist ein Personal Information Manager (PIM). Ein PIM verfügt über Funktionen zum Organisieren und Verwalten von Datenobjekten, die für einen Teilnehmer von Interesse sind, was beispielsweise unter anderem E-Mails, Kalenderereignisse, Sprachnachrichten, Termine und Aufgabenobjekte sein können. Eine PIM-Anwendung verfügt über die Fähigkeit zum Senden und Empfangen von Datenobjekten über das Drahtlosnetz 200. Die PIM-Datenobjekte können mit den entsprechenden Datenobjekten des Mobilgerätteilnehmers, die auf einem Host-Computersystem gespeichert und/oder zugeordnet sind, über das Drahtlosnetz 200 nahtlos integriert, synchronisiert und aktualisiert werden. Diese Funktionalität erstellt hinsichtlich dieser Objekte ein gespiegeltes Abbild des Host-Computers auf dem Mobilgerät 100. Das kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn es sich beim Host-Computersystem um das Bürocomputersystem des Mobilgerätteilnehmers handelt.
  • Weitere Anwendungen können auch über das Netz 200, das zusätzliche E/A-Subsystem 112, den seriellen Port 114, das Nahbereichskommunikations-Subsystem 122 oder jedes andere geeignete Subsystem 124 auf das Mobilgerät 100 geladen werden. Diese Flexibilität bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität des Mobilgeräts 100 und kann erweiterte gerätespezifische Funktionen, kommunikationsbezogene Funktionen oder beides ermöglichen. Beispielsweise können über sichere Kommunikationsanwendungen E-Commerce-Funktionen und andere derartige Finanztransaktionen mit dem Mobilgerät 100 ermöglicht werden.
  • Der serielle Port 114 ermöglicht es einem Teilnehmer, über ein externes Gerät oder eine Softwareanwendung Voreinstellungen festzulegen, und erweitert die Fähigkeiten des Mobilgeräts 100 durch das Bereitstellen von Informationen oder Softwaredownloads zum Mobilgerät 100, die nicht über ein drahtloses Kommunikationsnetz erfolgen. Der alternative Downloadpfad kann beispielsweise verwendet werden, um über eine direkte und damit vertrauenswürdige Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf das Mobilgerät 100 zu laden, um eine sichere Gerätekommunikation zu ermöglichen.
  • Das Nahbereichskommunikations-Subsystem 122 ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Mobilgerät 100 und verschiedenen Systemen oder Geräten, ohne dazu das Netz 200 zu verwenden. Beispielsweise kann das Subsystem 122 ein Infrarotgerät sowie die zugehörigen Schaltungen und Komponenten für die Nahbereichskommunikation enthalten. Beispiele für die Nahbereichskommunikation sind die von der Infrared Data Association (IrDA) entwickelten Standards, Bluetooth sowie die Gruppe der von der IEEE entwickelten 802.11-Standards.
  • Bei der Verwendung wird ein empfangenes Signal wie z. B. eine Textnachricht, eine E-Mail-Nachricht oder ein Webseitendownload durch das Kommunikations-Subsystem 104 verarbeitet und in den Mikroprozessor 102 eingespeist. Der Mikroprozessor 102 verarbeitet dann das empfangene Signal zur Ausgabe an das Display 110 oder alternativ an das zusätzlichen E/A-Subsystem 112. Ein Teilnehmer kann auch Datenobjekte wie beispielsweise E-Mail-Nachrichten erstellen, wozu die Tastatur 116 in Verbindung mit dem Display 110 und möglicherweise das zusätzliche E/A-Subsystem 112 verwendet wird. Das zusätzliche E/A-Subsystem 112 kann Geräte wie die folgenden enthalten: einen Touchscreen, eine Maus, einen Trackball, einen Infrarot-Fingerabdruckleser oder ein Drehrad mit dynamischer Tastendruckfunktion. Bei der Tastatur 116 handelt es sich um eine alphanumerische Tastatur und/oder um ein für Telefone typisches Ziffernfeld. Ein erstelltes Objekt kann durch das Kommunikation-Subsystem 104 über das Netz 200 übertragen werden.
  • Für die Sprachkommunikation ist der allgemeine Betrieb des Mobilgeräts 100 im Wesentlichen gleich, außer dass die empfangenen Signale zum Lautspre cher 118 ausgegeben würden, und die Signale für die Übertragung würden durch das Mikrofon 120 erzeugt werden. Alternative Sprach- oder Audio-E/A-Subsysteme, wie z. B. ein Aufzeichnungssystem für Sprachnachrichten, können auch auf dem Mobilgerät 100 implementiert sein. Obwohl die Sprach- oder Audiosignalausgabe in erster Linie durch den Lautsprecher 118 erreicht wird, kann auch das Display 110 verwendet werden, um zusätzliche Informationen wie z. B. die Identität des Anrufers, die Dauer eines Sprachanrufs oder andere auf Sprachanrufe bezogene Informationen bereitzustellen.
  • Nunmehr Bezug nehmend auf 2 wird ein Blockdiagramm der Kommunikations-Subsystemkomponente 104 aus 1 gezeigt. Das Kommunikation-Subsystem 104 umfasst einen Empfänger 150, einen Sender 152, einen oder mehrere eingebettete oder interne Antennenelemente 154, 156, Lokaloszillatoren (LOs) 158 und ein Verarbeitungsmodul wie beispielsweise einen digitalen Signalprozessor (DSP) 160.
  • Der konkrete Aufbau des Kommunikations-Subsystems 104 hängt vom Netz 200 ab, in dem das Mobilgerät 100 arbeiten soll, daher sollte es einleuchten, dass der in 2 gezeigte Aufbau nur als Beispiel dient. Die von der Antenne 154 über das Netz 200 empfangenen Signale werden in den Empfänger 150 eingespeist, der solche üblichen Empfängerfunktionen wie die Signalverstärkung, die Frequenzabwärtsmischung, die Filterung, die Kanalauswahl und die Analog-Digital-(A/D)-Umwandlung durchführen kann. Die A/D-Umwandlung eines empfangenen Signals ermöglicht die Durchführung komplexerer Kommunikationsfunktionen wie Demodulation und Decodierung im DSP 160. In einer ähnlichen Weise werden die zu übertragenden Signale durch den DSP 160 verarbeitet, einschließlich Modulation und Codierung. Diese vom DSP verarbeiteten Signale werden in den Sender 152 eingespeist, wo die Digital-Analog-(D/A)-Wandlung, die Frequenzaufwärtsmischung, die Filterung, die Verstärkung und die Übertragung über das Netz 200 mit der Antenne 156 erfolgt. Der DSP 160 verarbeitet nicht nur die Kommunikationssignale, sondern übernimmt auch die Empfänger- und Sendersteuerung. Beispielsweise können die im Empfänger 150 und im Sen der 152 auf die Kommunikationssignale angewendeten Verstärkungsgrade adaptiv durch automatische Verstärkungsregelungsalgorithmen gesteuert werden, die im DSP 160 implementiert sind.
  • Die drahtlose Verbindung zwischen dem Mobilgerät 100 und einem Netz 200 kann einen oder mehrere unterschiedliche Kanäle einschließen, typischerweise unterschiedliche HF-Kanäle sowie die zugehörigen Protokolle, die zwischen dem Mobilgerät 100 und dem Netz 200 verwendet werden. Ein HF-Kanal ist eine beschränkte Ressource, mit der sparsam umgegangen werden muss, was sich typischerweise aus den Einschränkungen in der Gesamtbandbreite und aus der beschränkten Batterieleistung des Mobilgeräts 100 ergibt.
  • Wenn das Mobilgerät 100 sich im vollen Betrieb befindet, wird der Sender 152 typischerweise nur dann getastet oder eingeschaltet, wenn er an das Netz 200 sendet und ist ansonsten abgeschaltet, um sparsam mit Ressourcen umzugehen. In gleicher Weise wird der Empänger 150 periodisch abgeschaltet, um Strom zu sparen, bis er benötigt wird, um Signale oder Informationen (wenn überhaupt) während ausgewiesener Zeitabschnitte zu empfangen.
  • Nunmehr Bezug nehmend auf 3 wird ein Blockdiagramm eines Knotens eines Drahtlosnetzes als 202 gezeigt. In der Praxis umfasst das Netz 200 einen oder mehrere Knoten 202. Das Mobilgerät 100 kommuniziert mit einem Knoten 202 innerhalb des Drahtlosnetzes 200. In der Beispielimplementierung von 3 ist der Knoten 202 gemäß den Technologien General Packet Radio Service (GPRS) und Global Systems for Mobile (GSM) konfiguriert. Der Knoten 202 enthält eine Basisstationssteuereinheit (Base Station Controller – BSC) 204 mit einer zugehörigen Turmstation 206, eine Paketsteuerungseinheit (Packet Control Unit – PCU) 208, die zur GPRS-Unterstützung in GSM hinzugefügt wurde, ein mobile Vermittlungsstelle (Mobile Switching Center – MSC) 210, ein Heimatregister (Home Location Register – HLR) 212, ein Besucherregister (Visitor Location Register – VLR) 214, ein Serving GPRS Support Node (SGSN) 216, ein Gateway GPRS Support Node (GGSN) 218 und ein Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 220. Diese Liste der Komponenten ist nicht als erschöpfende Liste jedes Knotens 202 innerhalb eines GSM/GPRS-Netzes gemeint, sondern vielmehr als eine Liste der Komponenten, die im Allgemeinen in der Kommunikation über das Netz 200 verwendet werden.
  • In einem GSM-Netz ist MSC 210 mit BSC 204 und mit einem ortsfesten Netz wie einem Public Switched Telephone Network (PSTN) 222 gekoppelt, um die Anforderungen der Leitungsvermittlung zu erfüllen. Die Verbindung über PCU 208, SGSN 216 und GGSN 218 zum öffentlichen oder privaten Netz (Internet) 224 (hier auch allgemein als eine gemeinsam verwendete Netzinfrastruktur bezeichnet) bildet den Datenpfad für GPRS-taugliche Mobilgeräte. In einem um GPRS-Funktionen erweiterten GSM-Netz enthält BSC 204 auch eine Packet Control Unit (PCU) 208, die eine Verbindung zu SGSN 216 hat, um die Segmentierung und die Funkkanalzuweisung zu steuern und um den Paketvermittlungsanforderungen gerecht zu werden. Um die Mobilgerätposition und die Verfügbarkeit für sowohl leitungsvermittelte als auch paketvermittelte Verwaltung zu verfolgen, wird HLR 212 gemeinsam von MSC 210 und SGSN 216 verwendet. Der Zugriff auf VLR 214 wird durch MSC 210 gesteuert.
  • Station 206 ist eine feststehende Sende-Empfangsstation. Station 206 und BSC 204 bilden gemeinsam die feststehende Sende-Empfangsausrüstung. Die fest-stehende Sende-Empfangsausrüstung sorgt für die drahtlose Netzabdeckung für ein bestimmtes Abdeckungsgebiet, das im Allgemeinen als eine "Zelle" bezeichnet wird. Die feststehende Sende-Empfangsausrüstung überträgt Kommunikationssignale zu den und empfangt Kommunikationssignale von den Mobilgeräten innerhalb dieser Zelle über die Station 206. Die feststehende Sende-Empfangsausrüstung fährt normalerweise solche Funktionen durch wie die Modulation und möglicherweise die Codierung und/oder Verschlüsselung von Signalen, die zum Mobilgerät übertragen werden sollen, und zwar entsprechend bestimmten, üblicherweise vorbestimmten Kommunikationsprotokollen und -parametern, unter der Steuerung ihrer Steuerungseinheit. Die feststehende Sende-Empfangsausrüstung übernimmt in gleicher Weise die Demodulation und möglicherweise Decodierung und Entschlüsselung, falls erforderlich, aller Kommunika tionssignale, die innerhalb seiner Zelle vom Mobilgerät 100 empfangen werden. Die Kommunikationsprotokolle und -parameter können zwischen unterschiedlichen Knoten voneinander abweichen. Zum Beispiel kann ein Knoten ein abweichendes Modulationsschema verwenden und mit anderen Frequenzen arbeiten als andere Knoten.
  • Für alle innerhalb eines bestimmten Netzes registrierten Mobilgeräte 100 sind permanente Konfigurationsdaten wie z. B. ein Benutzerprofil im HLR 212 gespeichert. HLR 212 enthält auch Positionsinformationen für jedes registrierte Mobilgerät und kann abgefragt werden, um die aktuelle Position eines Mobilgeräts zu ermitteln. MSC 210 ist verantwortlich für eine Gruppe von Positionsbereichen und speichert die Daten der Mobilgeräte, die sich aktuell in seinem Verantwortlichkeitsbereich befinden, im VLR 214. Des Weiteren enthält VLR 214 auch Informationen zu den Mobilgeräten, die andere Netze besuchen. Die Informationen im VLR 214 schließen für einen schnelleren Zugriff einen Teil der permanenten Mobilgerätedaten ein, die vom HLR 212 zum VLR 214 übertragen wurden. Durch die Verschiebung zusätzlicher Informationen von einem entfernten HLR-Knoten 212 zum VLR 214 kann das Ausmaß an Verkehr zwischen diesen Knoten reduziert werden, sodass Sprach- und Datendienste mit kürzeren Reaktionszeiten bereitgestellt werden können und gleichzeitig weniger Computerressourcen verwendet werden müssen.
  • SGSN 216 und GGSN 218 sind Elemente, die innerhalb von GSM zur GPRS-Unterstützung hinzugefügt wurden, nämlich für die Unterstützung paketvermittelter Daten. SGSN 216 und MSC 210 haben innerhalb des Drahtlosnetzes 200 ähnliche Verantwortlichkeiten, indem sie die Position jedes Mobilgeräts 100 verfolgen. SGSN 216 führt außerdem Sicherheitsfunktionen und die Zugriffssteuerung für den Datenverkehr auf Netz 200 durch. GGSN 218 stellt Verbindungen für den netzüberschreitenden Betrieb mit externen paketvermittelten Netzen bereit und stellt die Verbindung zu einem oder mehreren SGSNs 216 über ein Internet Protocol (IP) Backbone-Netz her, das innerhalb des Netzes 200 betrieben wird. Während des normalen Betriebs muss ein bestimmtes Mobilgerät 100 einen "GPRS-Attach" durchführen, um eine IP-Adresse zu erhalten und um auf Datendienste zuzugreifen. Diese Erfordernis ist in leitungsvermittelten Sprachkanälen nicht vorhanden, da ISDN-Adressen (Integrated Services Digital Network) für die Leitweglenkung eingehender und ausgehender Anrufe verwendet werden. Gegenwärtig verwenden alle GPRS-fähigen Netze private, dynamisch zugewiesene IP-Adressen, wodurch ein an das GGSN 218 angeschlossener DHCP-Server 220 erforderlich ist. Es gibt viele Mechanismen zur dynamischen IP-Zuweisung, einschließlich der Verwendung einer Kombination aus einem RADIUS-Server (Remote Authentication Dial-In User Service) und einem DHCP-Server. Sobald der GPRS-Attach abgeschlossen ist, wird eine logische Verbindung von einem Mobilgerät 100, über PCU 208 und SGSN 216 zu einem Access Point Node (APN) innerhalb von GGSN 218 eingerichtet. Der APN repräsentiert ein logisches Ende eines IP-Tunnels, der entweder auf direkte Internet-kompatible Dienste oder auf Privatnetzverbindungen zugreifen kann. Der APN repräsentiert auch einen Sicherheitsmechanismus für das Netz 200, insofern als dass jedes Mobilgerät 100 einem oder mehreren APNs zugewiesen sein muss und das Mobilgerät 100 keine Daten austauschen kann, ohne zuerst einen GPRS-Attach zu einem APN durchzuführen, für dessen Benutzung es autorisiert wurde. Für den APN kann angenommen werden, dass er einem Internet-Domänennamen wie "meineverbindung.drahtlos.com" ähnelt.
  • Sobald der GPRS-Attach abgeschlossen ist, wird ein Tunnel erstellt, und der gesamte Verkehr wird innerhalb standardmäßiger IP-Pakete ausgetauscht, wozu jedes Protokoll verwendet wird, das in IP-Paketen unterstützt werden kann. Dazu zählen Tunnelungsverfahren wie IP over IP, wie das bei einigen IPSec-Verbindungen (IPSecurity) der Fall ist, die mit VPNs (Virtual Private Networks) verwendet werden. Diese Tunnel werden auch als PDP-Kontexte (Packet Data Protocol) bezeichnet, und von diesen ist nur eine begrenzten Anzahl im Netz 200 verfügbar. Um die Verwendung von PDP-Kontexten zu maximieren, führt das Netz 200 einen Idle-Timer für jeden PDP-Kontext aus, um zu ermitteln, ob es ein Fehlen von Aktivität gibt. Wenn ein Mobilgerät 100 nicht seinen PDP-Kontext verwendet, kann die Zuordnung des PDP-Kontexts aufgehoben und die IP- Adresse wieder dem IP-Adressenpool zugeführt werden, der durch den DHCP-Server 220 verwaltet wird.
  • Nunmehr Bezug nehmend auf 4 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Komponenten eines Host-Systems in einer exemplarischen Konfiguration gezeigt. Das Host-System 250 wird typischerweise ein Unternehmensbüronetz oder ein anderes LAN (Local Area Network) sein, kann aber stattdessen ein privater Bürocomputer oder in abweichenden Implementierungen beispielsweise ein anderes privates System sein. In diesem in 4 gezeigten Beispiel ist das Host-System 250 als ein LAN einer Organisation dargestellt, zu der ein Benutzer des Mobilgeräts 100 gehört.
  • Das LAN 250 umfasst eine Anzahl von Netzkomponenten, die durch LAN-Verbindungen 260 miteinander verbunden sind. Beispielsweise befindet sich das Desktop-Computergerät ("Desktopcomputer") 262a eines Benutzers mit einer zugehörigen Dockingstation 264 für das Mobilgerät 100 des Benutzers im LAN 250. Die Dockingstation 264 für das Mobilgerät 100 kann mit dem Computer 262a verbunden sein, beispielsweise über eine serielle oder über eine USB-Verbindung (Universal Serial Bus). Andere Benutzercomputer 262b befinden sich auch im LAN 250, und jeder kann mit einer zugehörigen Dockingstation 264 für ein Mobilgerät ausgestattet sein oder auch nicht. Die Dockingstation 264 ermöglicht das Laden von Informationen (z. B. PIM-Daten, private symmetrische Verschlüsselungsschlüssel zum Ermöglichen einer sicheren Kommunikation zwischen dem Mobilgerät 100 und dem LAN 250) vom Benutzercomputer 262a zum Mobilgerät 100 und kann insbesondere nützlich für das massenhafte Aktualisieren von Informationen sein, das häufig bei der Initialisierung des Mobilgeräts 100 für dessen Verwendung durchgeführt wird. Zu den zum Mobilgerät 100 heruntergeladenen Informationen können Zertifikate gehören, die beim Austauschen von Nachrichten verwendet werden. Der Prozess des Herunterladens von Informationen vom Desktopcomputer 262a eines Benutzers zum Mobilgerät 100 des Benutzers kann auch als Synchronisierung bezeichnet werden.
  • Dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird verständlich sein, dass die Benutzercomputer 262a, 262b typischerweise auch mit anderen Peripheriegeräten verbunden sind, die in 4 nicht explizit dargestellt sind. Darüber hinaus wird in 4 zur vereinfachten Darstellung nur eine Teilgruppe von Netzkomponenten des LAN 250 gezeigt, und dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird einleuchten, dass das LAN 250 für diese Beispielkonfiguration weitere Komponenten umfasst, die in 4 nicht explizit dargestellt sind. Noch allgemeiner kann das LAN 250 einen kleineren Teil eines größeren Netze [nicht dargestellt] der Organisation repräsentieren und kann andere Komponenten umfassen und/oder in anderen Topologien angeordnet sein, die im Beispiel von 4 nicht gezeigt werden.
  • In diesem Beispiel kommuniziert das Mobilgerät 100 mit dem LAN 250 über einen Knoten 202 des Drahtlosnetzes 200 und eine gemeinsam verwendete Infrastruktur 224 wie beispielsweise ein Dienstanbieternetz oder das öffentliche Internet. Der Zugriff auf das LAN 250 kann durch einen oder mehrere Router [nicht dargestellt] ermöglicht werden, und die Computergeräte des LAN 250 können hinter einer Firewall oder einem Proxyserver 266 operieren.
  • In einer abweichenden Implementierung umfasst das LAN 250 einen drahtlosen VPN-Router [nicht dargestellt], um den Datenaustausch zwischen dem LAN 250 und dem Mobilgerät 100 zu ermöglichen. Das Konzept eines drahtlosen VPN-Routers ist in der Drahtlosindustrie noch neu, und es impliziert, dass eine VPN-Verbindung direkt über ein spezielles drahtloses Netz zum Mobilgerät 100 eingerichtet werden kann. Die Möglichkeit zur Verwendung eines drahtlosen VPN-Routers steht erst seit kurzem zur Verfügung und könnte verwendet werden, wenn die neue Version 6 des Internetprotokolls (IPV6) in IP-basierte Drahtlosnetze eingeführt wird. Dieses neue Protokoll wird ausreichend IP-Adressen bereitstellen, um jedem Mobilgerät eine IP-Adresse zuzuordnen, wodurch es möglich wird, jederzeit Informationen zu einem Mobilgerät zu pushen. Ein Vorteil der Verwendung eines drahtlosen VPN-Routers besteht darin, dass es sich dabei um eine Standard-VPN-Komponente handeln kann, für deren Verwendung kein sepa rates drahtloses Gateway und keine separate drahtlose Infrastruktur erforderlich ist. Eine VPN-Verbindung wäre vorzugsweise eine Transmission Control Protocol (TCP)/IP- oder User Datagram Protocol (UDP)/IP-Verbindung, um die Nachrichten in dieser abweichenden Implementierung direkt an das Mobilgerät 100 zu liefern.
  • Die für einen Benutzer des Mobilgeräts 100 bestimmten Nachrichten werden anfänglich von einem Nachrichtenserver 268 des LAN 250 empfangen. Solche Nachrichten können von jeder aus einer Reihe von Quellen stammen. Beispielsweise kann eine Nachricht durch einen Absender von einem Computer 262b innerhalb des LAN 250, von einem anderen Mobilgerät [nicht dargestellt], das mit dem Drahtlosnetz 200 oder mit einem anderen Drahtlosnetz verbunden ist, oder von einem anderen Computergerät oder einem anderen Gerät, das zum Senden von Nachrichten in der Lage ist, über die gemeinsam verwendete Netzinfrastruktur 224 und möglicherweise z. B. über einen Anwendungsdienstanbieter (Application Service Provider – ASP) oder Internet-Dienstanbieter (Internet Service Provider – ISP) gesendet worden sein.
  • Der Nachrichtenserver 268 agiert typischerweise als die primäre Schnittstelle für den Austausch von Nachrichten, insbesondere von E-Mail-Nachrichten, innerhalb der Organisation und über die gemeinsam verwendete Netzinfrastruktur 224. Jedem Benutzer in der Organisation, der zum Senden und Empfangen von Nachrichten eingerichtet ist, ist typischerweise ein Benutzerkonto zugeordnet, das durch den Nachrichtenserver 268 verwaltet wird. Ein Beispiel eines Nachrichtenservers 268 ist ein Microsoft ExchangeTM-Server. In einigen Implementierungen kann das LAN 250 mehrere Nachrichtenserver 268 umfassen. Der Nachrichtenserver 268 kann auch so angepasst sein, dass er über die Nachrichtenverwaltung hinaus zusätzliche Funktionen bereitstellt, wozu die Verwaltung von Daten zählt, die beispielsweise Kalendern und Aufgabenlisten zugeordnet sind.
  • Wenn die Nachrichten vom Nachrichtenserver 268 empfangen werden, werden sie typischerweise in einem Nachrichtenspeicher [nicht explizit dargestellt] gespeichert, von dem die Nachrichten nachfolgend abgerufen und an die Benutzer geliefert werden können. Beispielsweise kann eine auf einem Benutzercomputer 262a ausgeführte E-Mail-Clientanwendung die auf dem Nachrichtenserver 268 gespeicherten E-Mail-Nachrichten abrufen, die dem Konto dieses Benutzers zugeordnet sind. Diese Nachrichten würden dann typischerweise vom Nachrichtenserver 268 abgerufen und lokal auf dem Computer 262a gespeichert werden.
  • Beim Betrieb des Mobilgeräts 100 kann der Benutzer wünschen, dass E-Mail-Nachrichten abgerufen und auf das Handgerät geliefert werden. Eine auf dem Mobilgerät 100 ausgeführte E-Mail-Clientanwendung kann auch die dem Konto des Benutzers zugeordneten Nachrichten von Nachrichtenserver 268 anfordern. Der E-Mail-Client kann so konfiguriert sein (entweder durch den Benutzer oder durch einen Administrator, möglicherweise in Übereinstimmung mit der IT-Richtlinie (Information Technology) einer Organisation), um diese Anforderung auf Anweisung des Benutzers, in einem vorbestimmten Zeitintervall oder beim Auftreten eines vor-definierten Ereignisses durchzuführen. In einigen Implementierungen ist dem Mobil-gerät 100 seine eigene E-Mail-Adresse zugeordnet, und die speziell an das Mobil-gerät 100 adressierten Nachrichten werden automatisch zum Mobilgerät 100 weiter geleitet, wenn sie durch den Nachrichtenserver 268 empfangen werden.
  • Um die drahtlose Kommunikation von Nachrichten und nachrichten-bezogenen Daten zwischen dem Mobilgerät 100 und den Komponenten des LAN 250 zu ermöglichen, können eine Anzahl von Drahtloskommunikations-Unterstützungskomponenten 270 vorhanden sein. In dieser Beispielimplementierung umfassen die Drahtloskommunikations-Unterstützungskomponenten 270 beispielsweise einen Nachrichtenverwaltungsserver 272. Der Nachrichtenverwaltungsserver 272 wird verwendet, um speziell die Unterstützung für die Verwaltung von Nach-richten wie E-Mail-Nachrichten bereitzustellen, die durch Mobilgeräte gehandhabt werden sollen. Im Allgemeinen kann der Nachrichtenverwaltungsserver 272 verwendet werden, um zu steuern, warm, ob und wie Nachrichten zum Mobilgerät 100 gesendet werden, obwohl die Nachrichten nach wie vor auf dem Nachrichtenserver 268 gespeichert werden. Der Nachrichtenverwaltungsserver 272 ermöglicht auch die Handhabung der auf dem Mobilgerät 100 erstellten Nachrichten, die zum Nachrichtenserver 268 gesendet werden, um anschließend ausgeliefert zu werden.
  • Beispielsweise kann der Nachrichtenverwaltungsserver 272: die "Mailbox" (z. B. den Nachrichtenspeicher, der dem Benutzerkonto auf dem Nachrichtenserver 268 zugeordnet ist) des Benutzers überwachen; vom Benutzer definierbare Filter auf neue Nachrichten anwenden, um zu ermitteln, ob und wie die Nachrichten an das Mobilgerät 100 des Benutzers weitergeleitet werden sollen; neue Nachrichten komprimieren und verschlüsseln (z. B. unter Verwendung einer Verschlüsselungstechnik wie Data Encryption Standard (DES) oder Triple DES) und sie über die gemeinsam verwendete Netzinfrastruktur 224 und das Drahtlosnetz 200 zum Mobilgerät 100 pushen; und auf dem Mobilgerät 100 erstellte Nachrichten (die z. B. mit Triple DES verschlüsselt wurden) empfangen, die erstellten Nachrichten entschlüsseln und dekomprimieren, die erstellten Nachrichten auf Wunsch umformatieren, sodass sie so erscheinen, als würden sie vom Computer 262a des Benutzers stammen, und die erstellten Nachrichten zum Nachrichtenserver 268 weiterleiten, um sie auszuliefern.
  • Bestimmte Eigenschaften oder Einschränkungen, die den Nachrichten zugeordnet sind, welche vom Mobilgerät 100 gesendet und/oder empfangen werden sollen, können durch den Nachrichtenverwaltungsserver 272 definiert (z. B. durch einen Administrator in Übereinstimmung mit einer IT-Richtlinie) und durchgesetzt werden. Dazu kann beispielsweise gehören, ob das Mobilgerät 100 verschlüsselte und/oder signierte Nachrichten empfangen kann, welche Mindestgröße die Verschlüsselungsschlüssel haben, ob ausgehende Nachrichten verschlüsselt und/oder signiert werden müssen und ob Kopien von allen sicheren Nachrichten, die vom Mobilgerät 100 gesendet wurden, zu einer vordefinierten Kopieradresse gesendet werden sollen.
  • Der Nachrichtenverwaltungsserver 272 kann auch so angepasst sein, dass er andere Steuerungsfunktionen bereitstellt, zum Beispiel nur das Pushing be stimmter Nachrichteninformationen oder vordefinierter Abschnitte (z. B. "Blöcke") einer auf dem Nachrichtenserver 268 gespeicherten Nachricht zum Mobilgerät 100. Wenn beispielsweise eine Nachricht anfänglich durch das Mobilgerät 100 vom Nachrichtenserver 268 abgerufen wird, ist der Nachrichtenverwaltungsserver 272 so angepasst, dass er nur den ersten Teil einer Nachricht zum Mobilgerät 100 pusht, wobei der Teil eine vordefinierte Größe (z. B. 2 KB) hat. Der Benutzer kann dann weitere Teile der Nachricht anfordern, die in gleichgroßen Blöcken durch den Nachrichtenverwaltungsserver 272 zum Mobilgerät 100 geliefert werden, möglicherweise bis zu einer maximalen vordefinierten Nachrichtengröße.
  • Demnach ermöglicht der Nachrichtenverwaltungsserver 272 eine bessere Steuerung des Datentyps und der Datenmenge, die zum Mobilgerät 100 kommuniziert werden sollen, und kann dazu beitragen, potenzielle Verschwendung von Bandbreite und anderen Ressourcen zu minimieren.
  • Dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird einleuchten, dass der Nachrichtenverwaltungsserver 272 nicht als ein separater physischer Server im LAN 250 oder einem anderen Netz implementiert sein muss. Beispielsweise können einige oder alle Funktionen, die dem Nachrichtenverwaltungsserver 272 zugeordnet sind, auch in den Nachrichtenserver 268 oder in irgendeinen anderen Server im LAN 250 integriert sein. Darüber hinaus kann das LAN 250 mehrere Nachrichtenverwaltungsserver 272 umfassen, insbesondere in abweichenden Implementierungen, bei denen eine große Anzahl von Mobilgeräten unterstützt werden muss.
  • Bei der Verarbeitung von codierten Nachrichten wie z. B. E-Mail-Nachrichten können Zertifikate verwendet werden. Bei einer codierten Nachricht kann es sich beispielsweise um eine verschlüsselte Nachricht oder um eine digital signierte Nachricht handeln. Während Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), RFC822-Header und Teile des Hauptkörpers von Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME) verwendet werden können, um das Format einer typischen E-Mail-Nachricht zu definieren, die keine Codierung erfordert, kann Secure/MIME (S/MIME), eine Version des MIME-Protokolls, bei der Kommunikation von co dierten Nachrichten verwendet werden (z. B. in sicheren Nachrichtenanwendungen). S/MIME ermöglicht End-to-End-Authentifizierung und -Vertraulichkeit und schützt die Datenintegrität und -sicherheit von dem Zeitpunkt, zu dem ein Erzeuger einer Nachricht eine Nachricht sendet, bis zum Decodieren und Lesen der Nachricht durch den Nachrichtenempfänger. Es können andere Standards und Protokolle eingesetzt werden, um eine sichere Nachrichtenkommunikation zu ermöglichen, zum Beispiel Pretty Good PrivacyTM (PGP), Varianten von PGP wie OpenPGP sowie andere, die nach dem Stand der Technik bekannt sind.
  • Sichere Nachrichtenprotokolle wie S/MIME basieren auf öffentlichen und privaten Verschlüsselungsschlüsseln, um die Vertraulichkeit und Integrität zu gewährleisten, und auf einer PKI (Public Key Infrastructure), um Informationen zu kommunizieren, die für die Authentifizierung und Autorisierung sorgen. Daten, die unter Verwendung eines privaten Schlüssels aus einem Paar aus privatem Schlüssel und öffentlichem Schlüssel verschlüsselt wurden, können nur decodiert werden, wenn der entsprechende öffentliche Schlüssel des Paares verwendet wird, und Daten, die unter Verwendung eines öffentlichen Schlüssels aus einem Paar aus privatem Schlüssel und öffentlichem Schlüssel verschlüsselt wurden, können nur entschlüsselt werden, wenn der entsprechende private Schlüssel des Paares verwendet wird. Die Informationen des privaten Schlüssels werden niemals öffentlich zugänglich gemacht, wogegen die Informationen des öffentlichen Schlüssels weitergegeben werden.
  • Eine codierte Nachricht kann verschlüsselt, signiert oder sowohl verschlüsselt als auch signiert werden. Die Authentizität der bei diesen Operationen verwendeten öffentlichen Schlüssel wird mithilfe von Zertifikaten validiert. Ein Zertifikat ist ein digitales Dokument, das von einer Zertifikatstelle (Certificate Authority – CA) ausgestellt wird. Zertifikate werden zur Authentifizierung der Zuordnung zwischen Benutzern und ihren privaten Schlüsseln verwendet und ermöglichen im Wesentlichen einen Level of Trust (Grad an Vertrauen) in die Authentizität der öffentlichen Schlüssel der Benutzer. Zertifikate enthalten Informationen über den Zertifikatinhaber, wobei die Zertifikatinhalte typischerweise entsprechend einem akzeptierten Standard (z. B. X.509) formatiert sind. Die Zertifikate werden typischerweise durch die Zertifikatstelle digital signiert.
  • Die Benutzercomputer 262a, 262b können Zertifikate aus einer Reihe von Quellen gewinnen, um sie auf den Computer 262a, 262b und/oder auf Mobilgeräten (z. B. dem Mobilgerät 100) zu speichern. Diese Zertifikatquellen können privat (z. B. nur für die Verwendung innerhalb einer Organisation bestimmt) oder öffentlich sein, können lokal und entfernt angeordnet sein, und der Zugriff auf sie kann beispielsweise aus dem Privatnetz einer Organisation heraus oder über das Internet erfolgen. In dem in 4 gezeigten Beispiel befinden sich mehrere mit der Organisation assoziierte PKI-Server (Public Key Infrastructure) 280 im LAN 250. Die PKI-Server 280 schließen beispielsweise einen CA-Server 282 zum Ausstellen von Zertifikaten, einen LDAP-Server (Lightweight Directory Access Protocol) 284 zum Suchen nach und zum Herunterladen von Zertifikaten (z. B. für Personen innerhalb der Organisation) sowie einen OCSP-Server (Online Certificate Status Protocol) 286 zur Verifizierung des Widerrufstatus von Zertifikaten ein.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen von Systemen und Methoden beziehen s sich allgemein auf die Datenkommunikation zwischen einem Server (z. B. dem Nachrichtenverwaltungsserver 272 aus 4) und einer Client-Vorrichtung (z. B. dem Mobilgerät 100 aus 4). Diese Datenkommunikation ist typischerweise verschlüsselt, um die Vertraulichkeit der zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung übertragenen Daten zu schützen.
  • Als weitere Beispiele kann es sich bei dem Server um einen Nachrichtenserver 268 (4), einen mobilen Datenserver 288 (4) oder um einen anderen Datenserver handeln, der mit der Client-Vorrichtung gekoppelt ist (z. B. über ein oder mehrere Netze oder andere Datenverbindungen).
  • Insbesondere können Daten, bevor sie durch den Server zu der Client-Vorrichtung übertragen werden, mit einem ersten, für den Server zugänglichen Schlüssel verschlüsselt werden. Der erste Schlüssel ist typischerweise auf dem Server gespeichert. Wenn die Client-Vorrichtung die verschlüsselten Daten von dem Server empfängt, dann entschlüsselt die Client-Vorrichtung die Daten mit einem zweiten, für die Client-Vorrichtung zugänglichen Schlüssel. Der zweite Schlüssel ist typischerweise auf der Client-Vorrichtung gespeichert, in einem Schlüsselspeicher. Der Schlüssel kann während der Synchronisierung (z. B. über die mit einem Desktopcomputer 262a aus 4 gekoppelte Dockingstation 264 aus 4) auf die Client-Vorrichtung heruntergeladen worden sein oder beispielsweise zu einem Zeitpunkt, als die Client-Vorrichtung erstmalig für die Verwendung vorbereitet wurde. Der erste und der zweite Schlüssel sind miteinander verwandt, so dass Daten, die mit dem ersten Schlüssel verschlüsselt wurden, nur mit dem zweiten Schlüssel entschlüsselt werden können.
  • Es kann eine symmetrische Verschlüsselungstechnik wie z. B. DES oder Triple DES eingesetzt werden. In diesem Fall sind der erste und der zweite Schlüssel symmetrische Schlüssel und stellen denselben Schlüssel dar (d. h. derselbe Schlüssel wird zum Verschlüsseln oder Entschlüsselnd von Daten verwendet).
  • Alternativ kann eine Verschlüsselungstechnik mit öffentlichem Schlüssel eingesetzt werden, wobei der erste und der zweite Schlüssel ein Paar aus einem privaten Schüssel und einem öffentlichen Schlüssel bilden können, das der Client-Vorrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise werden die durch den Server an die Client-Vorrichtung zu übertragenden Daten unter Verwendung des ersten Schlüssels verschlüsselt, bei dem es sich um einen öffentlichen Schlüssel der Client-Vorrichtung handelt. Die verschlüsselten Daten können nur mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt werden, bei dem es sich um einen entsprechenden privaten Schlüssel der Client-Vorrichtung handelt, der erwartungsgemäß nur der Client-Vorrichtung bekannt ist. Es kann auch ein separates, dem Server zugeordnetes Paar aus privatem Schlüssel und öffentlichem Schlüssel existieren, wobei der öffentliche Schlüssel verwendet werden kann, um die durch die Client-Vorrichtung an den Server zu übertragenden Daten zu verschlüsseln, und wobei beispielsweise der entsprechende private Schlüssel dann verwendet werden kann, um diese Daten am Server zu entschlüsseln.
  • Es können noch andere Verschlüsselungstechniken angewendet werden, um die Kommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung zu sichern.
  • Es wird einleuchten, dass die Verschlüsselung der Datenkommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung ohne besondere Rücksicht auf die Art des kommunizierten Datentyps erfolgen kann. Beispielsweise können die zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung kommunizierten Daten Nachrichtendaten umfassen, die einer Nachricht (z. B. einer E-Mail-Nachricht) zugeordnet sind, welche an einen Benutzer der Client-Vorrichtung adressiert ist, und die Nachricht an sich kann aber muss nicht verschlüsselt (oder signiert) sein. Die zum Verschlüsseln der Datenkommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung verwendeten Schlüssel müssen sich von den Schlüsseln unterscheiden, die bestimmten Einzelpersonen zugeordnet sind und die möglicherweise bereits zum Codieren bestimmter Nachrichten verwendet wurden, welche im Rahmen einer solchen Datenkommunikation übertragen werden. Es wird einleuchten, dass in Abhängigkeit vom konkreten System und der Rolle des Servers im Gegensatz zu der der Client-Vorrichtung die zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung kommunizierten Daten nicht auf Nachrichtendaten beschränkt sein werden, sondern außerdem oder alternativ einen oder mehrere andere Datentypen umfassen können.
  • Wenn mit einem ersten Schlüssel verschlüsselte Daten durch den Server zu der Client-Vorrichtung übertragen und anschließend durch die Client-Vorrichtung empfangen werden, wird die Client-Vorrichtung zuerst versuchen, die Daten zu entschlüsseln, damit diese in der Client-Vorrichtung weiter verarbeitet werden können. Dazu ist es typischerweise erforderlich, den entsprechenden zweiten Schlüssel aus einem Schlüsselspeicher auf der Client-Vorrichtung abzurufen und diesen zur Entschlüsselung der verschlüsselten Daten zu verwenden.
  • Wenn der zweite Schlüssel anfänglich auf der Client-Vorrichtung gespeichert wurde, dann kann es in bestimmten Situationen vorkommen, dass der zweite Schlüssel anschließend von der Client-Vorrichtung gelöscht wurde oder dass er anderweitig nicht mehr zugänglich ist, was dazu führt, dass die Client-Vorrichtung nicht in der Lage ist, die verschlüsselten Daten zu entschlüsseln. Derartige Situationen können beispielsweise auftreten, wenn neue Anwendungen auf die Client-Vorrichtung geladen werden, das Betriebssystem oder andere Anwendungen auf der Client-Vorrichtung aktualisiert werden, die Client-Vorrichtung neu initialisiert wird, damit sie durch einen anderen Benutzer verwendet werden kann, oder in anderen Situationen, in denen eine sichere "Bereinigung" der Client-Vorrichtung erfolgt ist.
  • Wenn eine dieser Situationen eintritt und zur Löschung des zweiten Schlüssels geführt hat, dann ist die Client-Vorrichtung nicht mehr in der Lage, die vom Server empfangenen, mit dem ersten Schlüssel verschlüsselten Daten zu entschlüsseln, und es können auch keinerlei weiteren mit dem ersten Schlüssel verschlüsselten Daten entschlüsselt werden, die später vom Server empfangen werden, bis der entsprechende zweite Schlüssel auf der Client-Vorrichtung wieder zugänglich ist. In Abhängigkeit von der Konfiguration der Client-Vorrichtung ist es möglich, dass vom Server empfangene verschlüsselte Daten, die nicht entschlüsselt werden können, in der Client-Vorrichtung automatisch gelöscht werden und damit permanent verloren gehen.
  • In anderen Konfigurationen können vom Server empfangene Daten, die nicht entschlüsselt werden können, stattdessen in einer Warteschlange gespeichert werden. Wenn jedoch ein neuer Schlüssel als Ersatz für den gelöschten zweiten Schlüssel auf die Client-Vorrichtung geladen wird, dann ist es typischerweise nicht möglich, die in die Warteschlange gestellten Daten mit diesem neuen Schlüssel zu entschlüsseln, so dass diese Daten effektiv ebenfalls verloren gehen.
  • Darüber hinaus kann der Server, welcher keine Kenntnis davon hat, dass der Schlüssel vom Mobilgerät gelöscht wurde oder anderweitig nicht zugänglich wurde, in jedem Fall weiterhin verschlüsselte Daten zum Mobilgerät pushen, das heißt ungeachtet der Tatsache, dass die Client-Vorrichtung die Daten nicht entschlüsseln kann. Dieser Problemtyp kann insbesondere in "push-basierten" Umgebungen vorkommen.
  • Dementsprechend ist in einem umfassenden Aspekt mindestens eine Ausführungsform der hier beschriebenen Systeme und Methoden auf Mittel gerichtet, die den Server darüber informieren, dass bestimmte zur Client-Vorrichtung übertragene verschlüsselte Daten möglicherweise durch die Client-Vorrichtung nicht entschlüsselt werden können. Der Server kann dann optional die Übertragung der bestimmten Daten zur Client-Vorrichtung zurückhalten und/oder die bestimmten Daten erneut übertragen.
  • Unter Bezug auf 5 zeigt ein Flussdiagramm die Schritte in einer Methode zur Steuerung der Datenkommunikation zwischen einem Server und einer Client-Vorrichtung in einer Reihe von exemplarischen Ausführungsformen, wobei die Methode allgemein mit 300 bezeichnet ist. Einige der Merkmale von Methode 300 wurden bereits weiter oben in dieser Beschreibung beschrieben.
  • In Schritt 310 werden anfänglich Schlüssel an den Server (z. B. den Nachrichtenverwaltungsserver 272 aus 4) und an die Client-Vorrichtung (z. B. das Mobilgerät 100 aus 4) bereitgestellt, die zur Codierung der Datenkommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung verwendet werden sollen. Die Schlüssel werden allgemein zur späteren Verwendung gespeichert, beispielsweise in einem Schlüsselspeicher. Der Schlüsselspeicher kann in einigen Implementierungen zugriffsgeschützt (z. B. passwortgeschützt) sein.
  • Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie die Schlüssel an den Server und die Client-Vorrichtung bereitgestellt werden können, nachdem sie zur Verwendung erzeugt wurden (wobei der Schritt der Erzeugung nicht explizit dargestellt ist).
  • Insbesondere ist es allgemein erwünscht sicherzustellen, dass bei der Bereitstellung von Schlüsseln an die Client-Vorrichtung über eine Datenübertragung von einem anderen Gerät zur Client-Vorrichtung die Übertragung in einer gesicherten Weise erfolgt, so dass ein unberechtigtes Lesen oder Kopieren der Schlüssel während der Übertragung verhindert wird.
  • Wenn beispielsweise die Client-Vorrichtung ein Mobilgerät ist, dann können die in Schritt 310 an die Client-Vorrichtung bereitgestellten Schlüssel durch den Server oder ein anderes Gerät in dem System (z. B. Host-System 250) erzeugt und dann zu einem Desktopgerät übertragen werden, von dem aus die Schlüssel über eine physisch mit dem Desktopgerät verbundene Dockingstation oder über eine andere Form der privaten oder gesicherten Verbindung auf ein Mobilgerät heruntergeladen werden.
  • Alternativ können die Schlüssel beispielsweise jeweils auf dem Server und in der Client-Vorrichtung erzeugt werden, und zwar auf der Grundlage eines gemeinsamen Geheimnisses, das zuvor auf sicherem Wege zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung ausgetauscht wurde.
  • Weitere nach dem Stand der Technik bekannte Techniken können eingesetzt werden, um die Schlüssel auf sicherem Wege an den Server und die Client-Vorrichtung bereitzustellen.
  • Der Server ist dazu angepasst, die an die Client-Vorrichtung zu übertragenden Daten mithilfe eines ersten Schlüssels der in Schritt 310 bereitgestellten Schlüssel zu verschlüsseln. Nachdem die verschlüsselten Daten durch den Server zur Client-Vorrichtung übertragen und anschließend durch die Client-Vorrichtung empfangen wurden, wird an der Client-Vorrichtung ein Versuch zum Entschlüsseln der verschlüsselten Daten unter Verwendung eines zweiten Schlüssels der in Schritt 310 bereitgestellten Schlüssel unternommen (z. B. siehe Schritt 340 unten).
  • Wenn die durch den Server an die Client-Vorrichtung übertragenen Daten mithilfe einer symmetrischen Verschlüsselungstechnik verschlüsselt wurden, dann kann es sich bei dem ersten und dem zweiten Schlüssel um einen einzigen Schlüssel handeln, der sowohl zum Verschlüsseln als auch zum Entschlüsseln der Daten verwendet wird. In diesem Fall können auch die durch die Client-Vorrichtung zum Server übertragenen Daten mit dem zweiten Schlüsseln verschlüsselt werden, um anschließend durch den Server unter Verwendung des ersten Schlüssels entschlüsselt zu werden.
  • Wenn andererseits die durch den Server an die Client-Vorrichtung übertragenen Daten mithilfe einer Verschlüsselungstechnik mit öffentlichem Schlüssel verschlüsselt wurden, dann können der erste und der zweite Schlüssel ein öffentlicher bzw. ein privater Schlüssel aus einem Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel sein, das der Client-Vorrichtung zugeordnet ist. Auch Schlüssel eines Paars aus getrennten öffentlichem und privatem Schlüssel, das dem Server zugeordnet ist, können in Schritt 310 bereitgestellt werden, wobei der öffentliche Schlüssel dieses Paars für die Client-Vorrichtung zugänglich gemacht wird und der private Schlüssel dieses Paars für den Server zugänglich gemacht wird.
  • Es wird verständlich sein, dass sich die Schlüssel, die zur Codierung und Decodierung der Übertragungen durch den Server an die Client-Vorrichtung verwendet werden, von den Schlüsseln unterscheiden können, die zur Codierung und Decodierung der Übertragungen durch die Client-Vorrichtung an den Server verwendet werden.
  • In Schritt 320 werden Stoppdaten an die Client-Vorrichtung bereitgestellt, die auf Anweisung der Client-Vorrichtung zum Server übertragen werden können.
  • Typischerweise werden die Stoppdaten direkt auf der Client-Vorrichtung gespeichert. In einer abweichenden Ausführungsform können die Stoppdaten jedoch auch auf einem anderen Gerät gespeichert werden. In dieser Ausführungsform kann die Client-Vorrichtung bei Bedarf die Stoppdaten von dem anderen Gerät abrufen, um sie zum Server zu übertragen, oder die Client-Vorrichtung kann das andere Gerät anweisen, die Stoppdaten zum Server zu übertragen.
  • Die Stoppdaten zeigen beim Empfang durch den Server dem Server an, dass mindestens einige der mit dem ersten Schlüssel verschlüsselten und durch die Client-Vorrichtung empfangenen Daten an der Client-Vorrichtung nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt werden konnten. Der Empfang der Stoppdaten durch den Server kann dem Server andeuten, dass möglicherweise auch alle nachfolgenden an die Client-Vorrichtung übertragenen Daten, die mit dem ersten Schlüssel verschlüsselt wurden, durch die Client-Vorrichtung nicht entschlüsselt werden können. Die Stoppdaten könnten als ein Befehl oder eine Anfrage an den Server betrachtet werden, die Übertragung von mit dem ersten Schlüssel verschlüsselten Daten an die Client-Vorrichtung einzustellen. Während ein Server, der die Stoppdaten empfangt, typischerweise so konfiguriert ist, dass er die Anfrage sofort berücksichtigt, kann er stattdessen die Anfrage unter bestimmten Bedingungen auch ignorieren oder beispielsweise eine oder mehrere andere vordefinierte Aktionen durchführen.
  • Die Stoppdaten müssen nicht in irgendeiner bestimmten Form vorliegen (sie können z. B. Datenmüll sein), so lange der Server die Daten als Stoppdaten erkennen kann, wenn er sie empfängt. Typischerweise jedoch, und insbesondere wenn der Server dazu angepasst ist, Daten an mehrere Client-Vorrichtungen zu kommunizieren, müssen die Stoppdaten durch die Client-Vorrichtung codiert werden, müssen irgendeinen Identifikator der Client-Vorrichtung enthalten oder müssen anderweitig in irgendeiner Weise der Client-Vorrichtung zugeordnet sein, um die Client-Vorrichtung zu identifizieren, von der die Stoppdaten übertragen werden.
  • In einer Ausführungsform werden die an die Client-Vorrichtung bereitgestellten Stoppdaten in einem nichtflüchtigen Speicher oder einer Speicherkomponente auf der Client-Vorrichtung gespeichert. Wenn die Client-Vorrichtung beispielsweise ein Mobilgerät (z. B. Mobilgerät 100) ist, dann könnten die Stoppdaten im FLASH-Speicher (z. B. im FLASH-Speicher 108) oder in einem ROM (nicht dargestellt) gespeichert werden.
  • Die Datenkommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung kann entsprechend einem paketbasierten Protokoll erfolgen. In diesem Fall können die Stoppdaten in einem Datenpaket ("Stopppaket") enthalten sein, das auf der Client-Vorrichtung gespeichert wird.
  • In einer Reihe von Ausführungsformen sind die Stoppdaten codiert, so dass sie anschließend durch den Server decodiert werden können. Wenn die Stoppdaten in einem Stopppaket enthalten sind, dann können beispielsweise entweder nur die Stoppdaten an sich oder das gesamte Stopppaket (das noch weitere Daten enthalten kann) codiert sein.
  • In einigen Ausführungsformen können die Stoppdaten in einer verschlüsselten Form auf der Client-Vorrichtung gespeichert werden. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Schlüssel, der zum Verschlüsseln der durch die Client-Vorrichtung zum Server übertragenen Daten verwendet wird, auch der Schlüssel, der zum Verschlüsseln der Stoppdaten verwendet wird. In einer anderen Ausführungsform kann ein separater Schlüssel zum Verschlüsseln der Stoppdaten verwendet werden, wobei der entsprechende Schlüssel, der zum Entschlüsseln der Stoppdaten benötigt wird, dem Server bereitgestellt wird (z. B. in Schritt 310). Durch die Verschlüsselung der Stoppdaten zum Server wird die Sicherheit des Systems erhöht, weil dadurch das Risiko minimiert wird, dass ein Angreifer in der Lage ist, gefälschte Stoppdaten oder ein gefälschtes Stopppaket zu konstruieren, um damit erfolgreich einen Denial-of-Service für die Client-Vorrichtung zu verursachen.
  • In einer abweichenden Ausführungsform werden die Stoppdaten in einer digital signierten Form auf der Client-Vorrichtung gespeichert, so dass der Server beim Empfang dieser Daten verifizieren kann, dass die Stoppdaten auch tatsächlich von der Client-Vorrichtung stammen, wodurch die Sicherheit des Systems erhöht wird.
  • In Ausführungsformen, bei denen die Stoppdaten in einer codierten Form (z. B. verschlüsselt oder signiert) auf der Client-Vorrichtung gespeichert werden, erfolgt die Codierung vorzugsweise vor dem Speichern, so dass die Stoppdaten in einer "übertragungsbereiten" vorcodierten Form gespeichert werden und keiner weiteren Verarbeitung bedürfen. Denn der Schlüssel, der zum Codieren der Stoppdaten benötigt wird (und der in einer Ausführungsform derselbe Schlüssel ist, der auch zum Verschlüsseln der von der Client-Vorrichtung zum Server übertragenen Daten verwendet wird), kann anschließend verloren gehen oder anderweitig unzugänglich werden, wodurch es unmöglich wird, die Stoppdaten zu einem späteren Zeitpunkt zu verschlüsseln. Typischerweise werden sowohl die Schlüssel (in Schritt 310) als auch die codierten Stoppdaten (in Schritt 320) während desselben Bereitstellungsvorgangs bereitgestellt, wenn die Client- Vorrichtung zur Benutzung initialisiert (oder neu initialisiert wird). Wenn die Bereitstellung auf gesichertem Wege erfolgt, dann sind auch die Stoppdaten gesichert, weil ein Angreifer dann keinen Zugang zu dem Schlüssel haben würde, der zum Codieren der Stoppdaten verwendet wurde, um damit gefälschte Stoppdaten oder ein gefälschtes Stopppaket konstruieren zu können.
  • In einer Ausführungsform ist den Stoppdaten ein Schlüsselidentifikator zugeordnet und wird zusammen mit diesen gespeichert. Der Schlüsselidentifikator identifiziert die auf der Client-Vorrichtung gespeicherten konkreten Stoppdaten, die zum Server übertragen werden sollen, wenn die Client-Vorrichtung auf verschlüsselte, vom Server empfangene Daten stößt, die sie nicht mit dem zweiten Schlüssel entschlüsseln kann (z. B. weil der Schlüssel gelöscht wurde). Der Schlüsselidentifikator kann beispielsweise den zweiten Schlüssel identifizieren, der gelöscht wurde oder anderweitig unzugänglich wurde.
  • Nunmehr Bezug nehmend auf Schritt 330 empfangt die Client-Vorrichtung im regulären Verlauf der Datenkommunikation zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung mit dem ersten Schlüssel verschlüsselte Daten vom Server.
  • In Schritt 340 versucht die Client-Vorrichtung, die vom Server in Schritt 330 empfangenen verschlüsselten Daten unter Verwendung des zweiten Schlüssels zu entschlüsseln, der in Schritt 310 der Client-Vorrichtung bereitgestellt wurde und der typischerweise auf der Client-Vorrichtung gespeichert wurde.
  • Wenn in Schritt 350 festgestellt wird, dass der in Schritt 340 unternommene Versuch zur Entschlüsselung der verschlüsselten Daten erfolgreich war, dann wird die normale Verarbeitung der entschlüsselten Daten in Schritt 360 fortgesetzt. Nach der weiteren Verarbeitung der Daten in der Client-Vorrichtung können Daten durch die Client-Vorrichtung zum Server übertragen werden. In der Zwischenzeit können auch weitere Daten durch die Client-Vorrichtung von dem Server empfangen werden (z. B. kann die Methode 300 ausgehend vom Schritt 330 wiederholt werden).
  • Wenn jedoch der in Schritt 340 erfolgte Versuch zum Entschlüsseln der verschlüsselten Daten nicht erfolgreich war, was der Fall sein kann, wenn der zweite Schlüssel beispielsweise auf der Client-Vorrichtung verloren gegangen oder anderweitig unzugänglich geworden ist, dann werden in Schritt 370 die Stoppdaten lokalisiert, die in Schritt 320 der Client-Vorrichtung bereitgestellt worden waren. Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kann ein Schlüsselidentifikator, der den zweiten Schlüssel identifiziert, verwendet werden, um die geeigneten Stoppdaten zu lokalisieren, die zum Server übertragen werden sollen. Wie unter Bezug auf Schritt 320 erwähnt wurde, werden die Stoppdaten typischerweise auf der Client-Vorrichtung gespeichert (z. B. im FLASH-Speicher 108 des Mobilgeräts 100 oder im ROM).
  • Anschließend werden in Schritt 380 die in Schritt 370 lokalisierten Stoppdaten abgerufen und durch die Client-Vorrichtung zur Verarbeitung an den Server übertragen.
  • In einer Ausführungsform wird in Schritt 380 auch ein Datenindex, beispielsweise ein Paketidentifikator, an den Server übertragen. Der Datenindex identifiziert die durch die Client-Vorrichtung empfangenen verschlüsselten Daten, die nicht entschlüsselt werden konnten. Beispielsweise kann der Datenindex das erste Paket in einer indizierten Serie von durch die Client-Vorrichtung empfangenen Paketen identifizieren, das nicht entschlüsselt werden konnte.
  • Die Verwendung eines Datenindex ermöglicht es dem Server, die Daten zu identifizieren, die nicht entschlüsselt werden konnten (der Server kann auch annehmen, dass alle nachfolgend übertragenen verschlüsselten Daten ebenfalls nicht entschlüsselt werden konnten), so dass wenn entweder der ursprüngliche zweite Schlüssel auf der Client-Vorrichtung wieder verfügbar wird oder der Client-Vorrichtung ein neuer zweiter Schlüssel bereitgestellt wurde (z. B. wenn die Client-Vorrichtung noch einmal mit neuen Schlüsseln ausgestattet wird) potenziell verlorene Daten erneut übertragen werden können. Dementsprechend wird die Wiedergewinnung aller Daten ermöglicht, deren Übertragung zur Client-Vorrichtung zwischen dem Zeitpunkt, als festgestellt wurde, dass der zweite Schlüssel gelöscht oder anderweitig unzugänglich ist, und dem Zeitpunkt des Wiederverrfügbarseins des zweiten Schlüssels bzw. der Bereitstellung eines neuen zweiten Schlüssels an die Client-Vorrichtung erfolgte.
  • Die in Schritt 380 übertragenen Stoppdaten zeigen bei der Verarbeitung durch den Server dem Server an, dass mindestens einige der mit dem ersten Schlüssel verschlüsselten und durch die Client-Vorrichtung empfangenen Daten an der Client-Vorrichtung nicht mithilfe des entsprechenden zweiten Schlüssels entschlüsselt werden konnten. Dementsprechend kann der Server wie in Schritt 390 gezeigt dazu angepasst sein, dass er nach dem Empfangen der Stoppdaten die Übertragung von Daten stoppt, die mit dem ersten Schlüssel verschlüsselt wurden, bis beispielsweise der zweite Schlüssel auf der Client-Vorrichtung wieder zugänglich ist.
  • Es wird verständlich sein, dass unterschiedliche Sätze aus Schlüsseln verwendet werden können, um verschiedene Datentypen zu verschlüsseln (z. B. unterschiedlichen Diensten zugeordnet), die durch den Server übertragen werden, und den verschiedenen Datentypen können unterschiedliche Stoppdaten oder -pakete zugeordnet sein.
  • Dementsprechend kann der Server in Schritt 390 beispielsweise die Übertragung von Daten, die einem bestimmten Dienst zugeordnet sind, an die Client-Vorrichtung stoppen, wenn bestimmte Stoppdaten empfangen werden, während derselbe Server die Übertragung von Daten fortsetzen kann, die einem anderen Dienst zugeordnet sind, für den von der Client-Vorrichtung keine Stoppdaten empfangen wurden.
  • In einer Ausführungsform kann der Server ferner dazu angepasst sein, Wiederholungsinstanzen derselben Stoppdaten zu ignorieren, die am Server empfangen werden. Das kann eine erhöhte Sicherheit bieten, da es das Risiko minimiert, dass ein Angreifer dieselben Stoppdaten abhört und erneut überträgt, um künftige Übertragungen zwischen dem Server und der Client-Vorrichtung zu unterbrechen.
  • In einer Ausführungsform kann der Server ferner dazu angepasst sein, den ersten Schlüssel ungültig zu machen, sobald Stoppdaten empfangen wurden, die zum entsprechenden zweiten Schlüssel gehören. Insbesondere kann, nachdem für einen zweiten Schlüssel ermittelt wurde, dass er auf der Client-Vorrichtung gelöscht oder anderweitig unzugänglich wurde, und die zugehörigen Stoppdaten zum Server übertragen wurden (Schritt 380), die Methode 300 ausgehend von Schritt 310 wiederholt werden, wobei dem Server und der Client-Vorrichtung ein neuer erster und ein neuer zweiter Schlüssel als Ersatz für die zuvor bereitgestellten Schlüssel bereitgestellt werden, um diese neuen Schlüssel zur Codierung der Datenkommunikation zwischen ihnen zu verwenden. Es können der Client-Vorrichtung in Schritt 320 auch insbesondere dann neue Stoppdaten bereitgestellt werden, wenn die Stoppdaten mit einem der neuen Schlüssel codiert werden sollen.
  • Die neuen Schlüssel können zum Codieren und Decodieren der möglicherweise verloren gegangenen Daten verwendet werden, die durch den Server zur Client-Vorrichtung erneut übertragen werden (Schritt nicht dargestellt). In einer Ausführungsform können wie oben beschrieben die neu zu übertragenen Daten auf der Grundlage eines Datenindex ermittelt werden, der zusammen mit den Stoppdaten übertragen wurde, welche durch den Server von der Client-Vorrichtung empfangen wurden.
  • Die Schritte der hier beschriebenen Methoden können in Form von ausführbaren Softwareanweisungen bereitgestellt werden, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, was auch übertragbare Medien einschließen kann.
  • Die Beschreibung der Erfindung erfolgte im Hinblick auf eine Reihe von Ausführungsformen. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird jedoch verständlich sein, dass andere Varianten und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die hier beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (20)

  1. Methode (300) zur Steuerung der Datenkommunikation zwischen einem Server (268, 272, 288) und einer Client-Vorrichtung (100), wobei der Server (268, 272, 288) dazu angepasst ist, Daten mithilfe eines ersten Schlüssels zu verschlüsseln und die verschlüsselten Daten zu der Client-Vorrichtung (100) zu übertragen, wo sie mithilfe eines zweiten, anfänglich auf der Client-Vorrichtung (100) gespeicherten Schlüssels entschlüsselt werden sollen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: das Bereitstellen (320) von Stoppdaten an die Client-Vorrichtung (100), wobei die Stoppdaten bei ihrer Verarbeitung durch den Server (268, 272, 288) dem Server (268, 272, 288) anzeigen, dass durch die Client-Vorrichtung (100) vom Server (268, 272, 288) empfangene Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden; das Empfangen (330) an der Client-Vorrichtung (100) von verschlüsselten Daten vom Server (268, 272, 288); das Versuchen (340) an der Client-Vorrichtung (100), die im Schritt des Empfangens empfangenen verschlüsselten Daten mithilfe des zweiten Schlüssels zu entschlüsseln; und wenn die verschlüsselten Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, das Übertragen (380) der Stoppdaten von der Client-Vorrichtung (100) zu dem Server (268, 272, 288) zur Verarbeitung.
  2. Methode gemäß Anspruch 1, wobei die Stoppdaten nur dann im Schritt des Übertragens (380) zur Verarbeitung zu dem Server (268, 272, 288) übertragen werden, wenn die verschlüsselten Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, weil der zweite Schlüssel zuvor auf der Client-Vorrichtung (100) gelöscht wurde.
  3. Methode gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei beim Schritt des Übertragens (380) zusammen mit den Stoppdaten ein Datenindex zur Identifizierung der verschlüsselten Daten, die nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, zu dem Server (268, 272, 288) übertragen wird.
  4. Methode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stoppdaten so codiert werden, dass die Stoppdaten durch den Server (268, 272, 288) decodierbar sind.
  5. Methode gemäß Anspruch 4, wobei die Stoppdaten digital signiert werden.
  6. Methode gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Stoppdaten zu dem Server (268, 272, 288) verschlüsselt werden.
  7. Methode gemäß Anspruch 6, wobei die Client-Vorrichtung (100) Daten zu dem Server (268, 272, 288) überträgt und wobei die Stoppdaten zu dem Server (268, 272, 288) verschlüsselt werden, und zwar mithilfe eines Verschlüsselungsschlüssels, der auch verwendet wird, um die durch die Client-Vorrichtung (100) zu dem Server (268, 272, 288) übertragenen Daten zu verschlüsseln.
  8. Methode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die im Schritt des Bereitstellens bereitgestellten Stoppdaten auf der Client-Vorrichtung (100) gespeichert werden.
  9. Methode gemäß Anspruch 8, wobei die Stoppdaten in einem nichtflüchtigem Speicher auf der Client-Vorrichtung (100) gespeichert werden.
  10. Methode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten und zweiten Schlüssel symmetrische Schlüssel sind.
  11. Methode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die ersten und zweiten Schlüssel ein Paar aus einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel umfassen.
  12. Computerlesbares Medium, umfassend Anweisungen zur Durchführung der Schritte der Methode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. System, umfassend: einen Server (268, 272, 288); und eine Client-Vorrichtung (100), die mit dem Server (268, 272, 288) verbunden ist; wobei der Server (268, 272, 288) dazu angepasst ist, Daten zu der Client-Vorrichtung (100) zu kommunizieren, indem diese Daten mithilfe eines ersten Schlüssels verschlüsselt und die verschlüsselten Daten dann zu der Client-Vorrichtung (100) übertragen werden, wo sie mithilfe eines zweiten, anfänglich auf der Client-Vorrichtung (100) gespeicherten Schlüssels entschlüsselt werden sollen, und wobei der Server (268, 272, 288) dazu angepasst ist, Stoppdaten zu verarbeiten, so dass diese Stoppdaten bei ihrer Verarbeitung durch den Server (268, 272, 288) dem Server (268, 272, 288) anzeigen, dass durch die Client-Vorrichtung (100) vom Server (268, 272, 288) empfangene Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden; und wobei die Client-Vorrichtung (100) dazu angepasst ist, verschlüsselte Daten von dem Server (268, 272, 288) zu empfangen, das Entschlüsseln der verschlüsselten Daten mithilfe des zweiten Schlüssels zu versuchen, und falls die verschlüsselten Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, die Stoppdaten zur Verarbeitung zu dem Server (268, 272, 288) zu übertragen.
  14. System gemäß Anspruch 13, wobei die Client-Einrichtung (100) dazu angepasst ist, die Stoppdaten nur dann zur Verarbeitung zu dem Server (268, 272, 288) zu übertragen, wenn die verschlüsselten Daten nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden, weil der zweite Schlüssel zuvor auf der Client-Vorrichtung (100) gelöscht wurde.
  15. System gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die Client-Vorrichtung (100) des Weiteren dazu angepasst ist, einen End-Index mit den Stoppdaten zu dem Server (268, 272, 288) zu übertragen, wobei der End-Index die verschlüsselten Daten identifiziert, die nicht mithilfe des zweiten Schlüssels entschlüsselt wurden.
  16. System gemäß Anspruch 15, wobei der Server (268, 272, 288) des Weiteren dazu angepasst ist, auf der Basis des von der Client-Vorrichtung (100) empfangenen End-Indexes Daten erneut zu der Client-Vorrichtung (100) zu übertragen.
  17. System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Client-Vorrichtung (100) des Weiteren dazu angepasst ist, die Stoppdaten so zu codieren, dass die Stoppdaten durch den Server (268, 272, 288) decodierbar sind.
  18. System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Server (268, 272, 288) des Weiteren dazu angepasst ist, die Übertragung der Daten, welche für ihre Entschlüsselung den zweiten Schlüssel benötigen, an die Client-Vorrichtung (100) zu stoppen, wenn die Stoppdaten von der Client-Vorrichtung (100) empfangen werden.
  19. System gemäß Anspruch 18, wobei der Server (268, 272, 288) dazu angepasst ist, die Übertragung der verschlüsselten Daten, welche für ihre Ent schlüsselung den zweiten Schlüssel benötigen, an die Client-Vorrichtung (100) zu stoppen, wenn die Stoppdaten von der Client-Vorrichtung (100) erstmalig empfangen werden, so dass wenn dieselben Stoppdaten anschließend durch den Server (268, 272, 288) empfangen werden, die anschließend empfangenen Stoppdaten ignoriert werden.
  20. System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei die Client-Vorrichtung (100) ein Mobilgerät ist.
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