連載：IEEE無線規格を整理する（10）
〜ワイヤレスネットワークの最新技術と将来展望〜

オールIP化の最大の難関、認証の解決方法は？
〜EAPと認証方式〜

千葉大学大学院　　阪田史郎
2006/5/30

IEEE無線企画を整理してきた本連載もいよいよ最終回を迎える。「もうすぐ実現、ケータイ＆無線LANのオールIP化」「ケータイと無線LANオールIP化への6ステップ」では、3.5世代携帯電話網とネットワーク間連携にフォーカスしてきたが、今回はその最大の難関、携帯電話用の拡張可能認証プロトコル（EAP）と認証方式について解説する

携帯電話用の拡張可能認証プロトコル（EAP）と 　認証方式

　現在IEEE 802.1xとIETFを中心に検討されている、無線LANを対象とした拡張可能認証プロトコルEAPには、本連載「第4回 高速化とメッシュ化へ進展する無線LAN」で述べた、

• パスワード交換方式によるEAP-MD5、EAP-FAST、EAP-SKE（Shared Key Exchange： 特にローミングを目的とし、双方向認証が可能）、EAP-SRP（Secure Remote Password： ハッシュ化されたパスワードを格納しておき、認証に利用）など
  
• PKIを利用したEAP-TLS（IETF RFC 2716）、EAP-TTLS、EAP-PEAP、EAP-MAKE（Mutual Authentication protocol： 公開暗号のアルゴリズムとしてDiffie-Hellman方式を利用）などのほかに、表1に示すような2G／2.5GのGSM（Global System for Mobile communications）ベース携帯電話を対象としたEAP-SIM、ITU（International Telecommunications Union）でいう3G のUMTS（Universal Mobile Telecommunications System）を対象としたEAP-AKAがある。

種類 概要 EAP-AKA ・3GのUMTS AKA認証と鍵配布方式を使う ・AKAは対称鍵を利用し、UMTS SIMカード内で動作し、AKAはGSM認証と下位互換性がある。UMTS AKAが利用できればGSMとUMTSの認証も可能 EAP-SIM SIMカード（2G／2.5G対応）を使った認証とセッション鍵配布方式

表1　携帯電話（2GのGSM〜3GのUMTS）を対象とした無線LAN対応拡張認証プロトコル EAP AKA：Authentication and Key Agreement、SIM：GSM Subscriber Identification Module

　図1に3G向けのEAP-AKAにおける認証手順の概要、図2に2G（GSM）／2.5G（GPRS）向けのEAP-SIMのプロトコルに関連する処理の詳細について、いずれも正常に認証された場合の例を示す。

図1　正常に認証された場合のEAP-AKA（3G）における手順

図2　正常に認証された場合のEAP-AKA（2/2.5G）における手順

　図3に、3GPPで検討中のIMT-2000と無線LANとの連携（シナリオ2以降）で想定される認証方式の例を示す。

図3　シナリオ3における無線LANと携帯電話、サーバの役割

・SIM を使って無線LANの認証を行うには、コンピューティング機器にSIMリーダを接続する必要がある 　　 これによって認証ソフトウェアがSIMに格納された情報を利用できるようになる 　　 EAP-SIMクライアントとSIMの通信は、SIMリーダを経由して行う ・EAP-SIMでは、いくつものRAND（128ビットの乱数）チャレンジを使用して複数の64ビット暗号化鍵（Kc）を生成し、これらを1つに組み合わせることによってより長いセッション・キーを作る ・EAP-SIMはRANDチャレンジに加え、相互認証のためのメッセージ認証コードを採用しているため、基本的なGSM認証メカニズムをさらに強化したものになっている ・このシナリオでは、ホーム・ロケーション・レジスタ（HLR）など、GSMのバックボーン・ネットワーク・コンポーネントとAAAサーバ間の接続にセキュリティが確保されていることが前提である

　なお、携帯電話網と無線LAN、Bluetooth等の無線ネットワークとの連携に関しては、以下のような動きがあり、今後の展開が注目される。

（1）NTTドコモが提供する第3世代携帯電話網と無線LANのデジュアルモード端末パッセージ・デュプレ、M1000：パッセージ・デュプレについては、企業向けソリューションとして、オフィスの中では無線LANを経由して固定網につながり、外出先ではFOMAとして移動通信網につながるサービスが、2004年末より提供されている。

（2）英国におけるBT Fusion（旧Bluephone）：FMC（Fixed-Mobile Convergence：固定通信と移動通信の融合）の一環として、BT（British Telecom）とボーダフォンが協力して推進するサービス。携帯電話とBluetoothまたは無線LANの両方のインターフェイスを持つデュアルモード端末をユーザーに提供し、屋内での通話をBluetoothや無線LANを通して固定網に無線で接続できるようにする。2005年に一部のサービスが開始されている。

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目次：IEEEを整理する（10）
	<page1> 携帯電話用の拡張可能認証プロトコル（EAP）と認証方式
	<page2> 今後の展望

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