Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Verarbeitung von
Nachrichten, wie E-Mail Nachrichten, und im Besonderen auf ein System und ein Verfahren
zum Senden verschlüsselter Nachrichten an eine oder mehrere Adressen einer
Verteilerliste.
Elektronische Post-(„E-Mail")Nachrichten können unter
Verwendung eines von mehreren bekannten Protokollen verschlüsselt werden. Einige
dieser Protokolle, wie beispielsweise Sichere Mehrfachinternetnachrichtenerweiterungen
(S/MIME) stützen sich auf öffentliche und private Verschlüsselungsschlüssel,
um Vertraulichkeit und Integrität zu bieten, und auf eine Öffentliche
Schlüsselinfrastruktur (PKI) um Informationen zu kommunizieren, die Authentisierung
und Autorisierung bieten. Verschlüsselte Daten, die einen privaten Schlüssel
eines privaten Schlüssel/öffentlichen Schlüsselpaares benutzen, können
nur entschlüsselt werden, wenn der entsprechende öffentliche Schlüssel
des Paares benutzt wird, und umgekehrt. Die Authentizität öffentlicher
Schlüssel, die in der Verschlüsselung der Nachrichten verwendet werden,
wird durch die Verwendung von Zertifikaten bestätigt. Im Besonderen heißt
dass, wenn ein Benutzer einer Computervorrichtung eine Nachricht zu verschlüsseln
wünscht bevor diese Nachricht an einen Empfänger gesendet wird, wird der
Benutzer ein Zertifikat für diesen Empfänger benötigen. Dieses Zertifikat
umfasst normalerweise den öffentlichen Schlüssel des Empfängers als
auch andere, auf die Identifizierung bezogene Informationen. Ein weiteres Beispiel
ist, dass der Benutzer einer Computervorrichtung eine Nachricht, die an mehrere
Empfänger verschickt wird, zu verschlüsseln wünscht, wofür der
Benutzer ein Zertifikat für jeden einzelnen dieser Empfänger benötigt.
Man nehme Bezug auf den Fall, in dem ein Benutzer eine verschlüsselte
Nachricht an alle mit einer Verteilerliste assoziierten Empfänger schickt.
Wenn möglich, ist es wünschenswert, dass die Nachricht so verschlüsselt
wird, dass jeder mit der Verteilerliste assoziierte Empfänger in der Lage ist,
diese Nachricht bei Empfang zu lesen. Jedoch kann dies nicht immer leicht durchgeführt
werden. Zum Beispiel kann es sein, dass der Absender das Zertifikat eines jeden
Empfängers, der mit der Verteilerliste assoziiert ist, besitzt oder auf andere
Weise nicht in der Lage ist, es abzufragen.
In anderen Fällen kann es sein, dass bestimmte Empfänger
nicht eingerichtet sind verschlüsselte Nachrichten zu senden und zu empfangen,
und deshalb kann es sein, dass für diese Empfänger kein Zertifikat existiert.
Wenn in einem bekannten System der Versuch unternommen wird, eine
verschlüsselte Nachricht an alle Adressen einer Verteilerliste zu senden und
festgestellt wird, dass nicht alle mit der Verteilerliste assoziierten Empfänger
in der Lage sind, die Nachricht zu lesen, bieten sich dem Absender drei Optionen:
(1) die Nachricht unverschlüsselt an alle Adressen der Verteilerliste zu senden;
(2) die Nachricht verschlüsselt an alle Adressen der Verteilerlisten zu senden;
oder (3) keine Nachricht zu senden. Dieses bekannte System ist jedoch nicht dafür
eingerichtet, eine Nachricht nur an die Empfänger zu senden, die in der Lage
sind, die verschlüsselte Nachricht zu lesen.
Ein Artikel mit dem Titel „Security-Enhanced Mailing Lists"
(Sicherheitsverstärkte Mailinglisten), verfasst von M. Herfert, veröffentlicht
von IEEE Network, IEEE Inc. New York, USA, Band 11, Nr. 3, Mai 1997, S. 30 bis 33,
offenbart einen sicherheitsverstärkten Mailexploder. Dabei wird die bekannte
Technologie einer öffentlichen Schlüsselverschlüsselung verwendet,
um die Vertraulichkeit und Authentizität einer Mailing Liste zu verbessern.
Kein Teilnehmer einer sicheren Mailing Liste benötigt einen öffentlichen
Schlüssel eines anderen Mitglieds; alles, was der Absender wissen muss, ist
der öffentliche Schlüssel der Mailing Liste.
ALLGEMEINES
Ausführungsformen der Erfindung werden im Allgemeinen zu einem
System und Verfahren zum Senden von verschlüsselten Nachrichten an eine oder
mehrere Adressen einer Verteilerliste geleitet. Im Besonderen erleichtert das System
und Verfahren das Senden solcher Nachrichten nur an Einzelempfänger oder andere
Einheiten, die mit der Verteilerliste assoziiert sind und in der Lage sind, diese
Nachricht zu lesen.
In einem breiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Senden
verschlüsselter Nachrichten von einer Computervorrichtung an eine Verteilerliste
bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Identifizierung
einer Verteilerlistenadresse in einer Nachricht; Ermittlung einer oder mehrerer
Mitgliedsadressen, die mit der Verteilerlistenaddresse assoziiert ist/sind, Abfragen
ob für jede Mitgliedsadresse ein öffentlicher Schlüssel für
ein durch die betreffende Mitgliedsradresse identifiziertes Mitglied auf der Computervorrichtung
verfügbar ist; wobei das Verfahren dadurch charakterisiert wird, dass es umfasst:
Verschlüsseln der Nachricht an jedes Mitglied, das durch eine oder mehrere
Mitgliedsadressen, für die ein öffentlicher Schlüssel für das
betreffende Mitglied auf der Computervorrichtung verfügbar ist, identifiziert
ist; Senden der verschlüsselten Nachricht an die Verteilerlistenadresse wenn
jede der einen oder mehreren Mitgliedsadressen, die mit der Verteilerliste assoziiert
sind, ein Mitglied identifiziert, für das ein öffentlicher
Schlüssel auf der Computervorrichtung verfügbar ist; und Senden der verschlüsselten
Nachricht an jede der einen oder mehreren Mitgliedsadressen, die ein Mitglied, für
das ein öffentlicher Schlüssel auf der Computervorrichtung verfügbar
ist, identifiziert, wenn mindestens eine der einen oder mehreren Mitgliedsradressen,
die mit der Verteilerliste assoziiert sind ein Mitglied, für das ein öffentlicher
Schlüssel auf der Computervorrichtung verfügbar ist, nicht identifiziert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
Zum besseren Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung
und um genauer zu verdeutlichen, wie diese umgesetzt werden können, wird nun
in Form von Beispielen auf die beiliegenden Graphiken Bezug genommen, in denen:
ein Blockdiagramm eines mobilen Geräts
in einer Beispielumsetzung darstellt;
ein Blockdiagramm einer Komponente eines Kommunikations-Untersystems
des mobilen Geräts aus darstellt;
ein Blocksystem eines Knotenpunkts eines drahtlosen
Netzwerkes darstellt;
ein Blockdiagramm darstellt, das die Komponenten
eines Hostsystems in einer Beispielkonfiguration veranschaulicht;
ein Blockdiagramm darstellt, welches ein Beispiel
für eine Zertifikatskette wiedergibt;
ein Blockdiagramm darstellt, das die Komponenten
eines Beispiels für eine verschlüsselte Nachricht veranschaulicht;
und Blockdiagramme
darstellen, die weitere Beispiele für verschlüsselte Nachrichten veranschaulichen;
ein Ablaufdiagramm darstellt, das die Schritte
eines Sendeverfahrens für verschlüsselte Nachrichten an eine Verteilerliste
in einer Ausführungsart der Erfindung veranschaulichst; und
ein Ablaufdiagramm darstellt, welches die
Schritte eines Sendeverfahrens für verschlüsselte Nachrichten an eine
Verteilerliste in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Einige Ausführungsformen der Erfindung machen Gebrauch von einer
Mobilstation. Eine Mobilstation ist eine Zweiweg-KommunikationsGerät mit erweiterter
Datenkommunikationsleistungsfähigkeit, die über die Möglichkeit verfügt,
mit anderen Computersystemen zu kommunizieren, und die hierin auch allgemein als
mobiles Gerät bezeichnet wird. Ein mobiles Gerät kann auch die Möglichkeit
für Sprachkommunikation beinhalten. Abhängig von der Funktionalität,
die das mobile Gerät bietet, kann man es als ein Datentransfergerät, ein
Zweiweg-Funkempfänger, ein Mobiltelefon mit Möglichkeit zum Datentransfer,
ein drahtloses Internetgerät oder ein Datenkommunikationsvorrichtung (mit oder
ohne Telefoniefähigkeit) bezeichnen. Ein mobiles Gerät kommuniziert mit
anderen Gerätn über ein Netzwerk von Sende-Empfangs-Stationen.
Zur Unterstützung des Verständnisses des Lesers für
die Struktur eines mobilen Geräts und dafür, wie dieses mit anderen Gerätn
kommuniziert, wird auf bis
Bezug genommen.
Bezug nehmend zunächst auf
wird ein Blockdiagramm eines mobilen Geräts in einer Beispielausführungsform
als allgemein 100 gezeigt. Das mobile Gerät 100 umfasst mehrere
Komponenten, von denen die Steuerkomponente der Mikroprozessor 102 ist.
Der Mikroprozessor 102 steuert den Gesamtbetrieb des mobilen Geräts
100. Kommunikationsfunktionen inklusive Daten- und Sprachkommunikation
werden durch das Kommunikationsuntersystem 104 ausgeführt. Das Kommunikationsuntersystem
104 empfängt Nachrichten von und sendet Nachrichten an ein Drahtlosnetzwerk
200. In dieser Beispielausführungsform des mobilen Geräts
100 ist das Kommunikationsuntersystem 104 gemäß der
GSM-Standards (Global System for Mobile Communication) und für GPRS (General
Packet Radio Services) konfiguriert. Das GSM/GPRS-Drahtlosnetzwerk wird weltweit
genutzt und es wird erwartet, dass diese Standards letzten Endes durch Enhanced
Data GSM Environment (EDGE) und Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS)
ersetzt werden. Neue Standards werden noch genau bestimmt, aber es ist anzunehmen,
dass sie Ähnlichkeiten mit dem hierin beschriebenen Netzwerkverhalten aufweisen
werden, und Fachleute werden auch verstehen, dass die Erfindung dazu gedacht ist,
jeden anderen geeigneten Standard zu nutzen, der zukünftig entwickelt wird.
Die Drahtlosverbindung, die das Kommunikationsuntersystem 104 mit dem Netzwerk
200 verbindet, steht für einen oder mehrere Hochfrequenz (HF)-Kanäle,
die gemäß vorgegebenen, für GSM/GPRS Kommunikationen festgelegten
Protokollen betrieben werden. Mit neueren Netzwerkprotokollen wären diese Kanäle
in der Lage, sowohl leitungsvermittelte Sprachkommunikation als auch paketvermittelte
Datenkommunikationen zu unterstützen.
Obwohl das zum mobilen Gerät 100 gehörige
Drahtlosnetzwerk ein GSM/GPRS-Drahtlosnetzwerk ist, können in einer Beispielausführungsform
des mobilen Geräts 100 andere Drahtlosnetzwerke mit dem mobilen Gerät
100 in abweichenden Ausführungsformen assoziiert werden. Verschiedene
Arten von Drahtlosnetzwerken, die verwendet werden können, schließen zum
Beispiel datenzentrische Drahtlosnetzwerke, sprachzentrische Drahtlosnetzwerk und
Netzwerke des Dualmodus mit ein, die sowohl Sprach- als auch Datenkommunikation
mittels derselben physikalischen Basisstation unterstützen. Kombinierte Netzwerke
des Dualmodus schließen mit ein – aber sind nicht beschränkt auf
– das codebasierte Zugriffsverfahren (Code Division Multiple Access, CDMA)
oder CDAM2000-Netzwerke, GSM/GPRS-Netzwerke (wie oben erwähnt) und zukünftige
Netzwerke der dritten Generation (3G) wie EDGE und UMTS. Einige ältere Beispiele
für datenzentrische Netzwerke schließen das MobitexTM Funknetz
und das DataTACTM Funknetz mit ein. Beispiele für ältere sprachzentrische
Datennetze schließen das Persönliche Kommunikationssystem (Personal Communication
System, PCS) Netzwerke wie GSM und Systeme wie zeitbasierte Zugriffsverfahren (Time
Division Multiple Access, TDMA) mit ein.
Der Mikroprozessor 102 interagiert auch mit zusätzlichen
Untersystemen, wie dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory, RAM)
106, dem FLASH-Datenspeicher 108, dem Display 110, dem
Zusatzeingang/Ausgang (E/A)-Untersystem 112, dem seriellen Anschluss
114, der Tastatur 116, dem Lautsprecher 118, dem Mikrophon
120, Kurzstreckenkommunikations- 122 und anderen Gerätn
124.
Einige der Untersysteme des mobilen Geräts 100 führen
kommunikationsbezogene Funktionen aus, während andere Untersysteme „residente"
oder gerätinterne Funktionen bereitstellen. Als Beispiel können das Display
110 und die Tastatur 116 sowohl für kommunikationsbezogene
Funktionen wie Eingabe einer Textnachricht zur Übertragung über ein Netzwerk
200 als auch für gerätresidente Funktionen wie als Taschenrechner
oder für Aufgabenverzeichnisse genutzt werden. Die vom Mikroprozessor
102 verwendete Betriebssystemsoftware wird üblicherweise auf einem
Dauerspeicher wie dem FLASH-Datenspeicher 108 gespeichert, wobei es sich
wahlweise um einen Festspeicher (ROM) oder ein ähnliches Speicherelement (nicht
dargestellt) handeln kann. Fachleute sind sich bewusst, dass das Betriebssystem,
spezifische Gerätanwendungen oder Teile davon temporär auf einen selbstlöschenden
Speicher wie einen RAM geladen werden können.
Das mobile Gerät 100 kann Kommunikationssignale über
das Netzwerk 200 senden und empfangen, nachdem die vorausgesetzte Netzwerkregistrierung
oder Startprozeduren abgeschlossen wurden. Ein Netzwerkzugang ist verknüpft
mit einem Anwender oder Benutzer eines mobilen Geräts 100. Um den
Anwender zu identifizieren benötigt das mobile Gerät 100 ein
Subscriber Identification Module oder „SIM"-Karte 126, die in eine
SIM-Schnittstelle 128 eingefügt sein muss, um mit dem Netzwerk zu
kommunizieren. Die SIM 126 ist eine Vatiante einer konventionellen „Chipkarte",
die benutzt wird, um unter anderem einen Anwender eines mobilen Geräts
100 zu identifizieren und um das mobile Gerät 100 individuell
anzupassen. Ohne eine SIM 126 ist ein mobiles Gerät 100 nicht
voll funktionsfähig für Kommunikation mit einem Netzwerk 200.
Indem die SIM 126 in die SIM-Schnittstelle 128 eingefügt
wird, erhält der Anwender Zugang zu allen bestellten Dienstleistungen. Dienstleistungen
können beinhalten: Surfen im Web und Datentransfer wie E-Mail, Voicemail, Kurznachrichtendienst
(Short Message Service, SMS) und Multimedia Messaging Service (MMS). Weiter entwickelte
Dienstleistungen können beinhalten: Kassen, Kundendienst und Automatisierung
der Absatzorganisation. Die SIM 126 enthält einen Prozessor und einen
Speicher zum Speichern von Informationen. Nach Einfügen der SIM 126
in die SIM-Schnittstelle 128 ist diese mit dem Mikroprozessor
102 verbunden. Um den Anwender zu identifizieren, enthält die SIM
126 einige Nutzerparameter wie eine International Mobile Subscriber Identity
(IMSI). Ein Vorteil durch die Nutzung einer SIM 126 ist, dass der Anwender
nicht unbedingt an eine einzelne physikalische mobile Gerät gebunden ist. Die
SIM 126 kann auch zusätzliche Anwenderinformationen für eine
mobile Gerät speichern, einschließlich Terminkalender (oder Kalender)
und letzte Gesprächsinformationen.
Das mobile Gerät 100 ist ein batteriebetriebenes Gerät
und enthält eine Batterieschnittstelle 132 zum Einsetzen von einem
oder mehreren Akkumulatoren 130. Die Batterieschnittstelle 132
ist mit einem Regler (nicht dargestellt) verbunden, der die Batterie 130
bei der Stromversorgung V+ für das mobile Gerät 100 unterstützt.
Obwohl die derzeitige Technologie eine Batterie verwendet, können zukünftige
Technologien wie Mikrobrennstoffzellen Strom für das mobile Gerät
100 liefern.
Zusätzlich zu seinen Betriebssystemfunktionen ermöglicht
der Mikroprozessor 102 die Ausführung von Softwareanwendungen auf
dem mobilen Gerät 100. Ein Anwendungssatz, der grundlegende Gerätfunktionen
einschließlich Daten- und Spachkommunikationsanwendungen steuert, wird normalerweise
bei dessen Herstellung auf dem mobilen Gerät 100 installiert. Eine
andere Anwendung, die auf das mobile Gerät 100geladen werden kann,
wäre ein Personal Information Manager (PIM). Ein PIM verfügt über
die Funktionalität, für den Anwender interessante Datenelemente wie zum
Beispiel, aber nicht beschränkt auf, E-Mail, Kalendereinträge, Voicemail, Termine
und Aufgabenelemente zu organisieren und zu verwalten. Eine PIM-Anwendung verfügt
über die Fähigkeit, Datenelement über das Drahtlosnetzwerk
200 zu senden und empfangen. PIM-Datenelemente können über das
Drahtlosnetzwerk 200 nahtlos integriert, synchronisiert und aktualisiert
werden, wobei die entsprechenden Datenelemente des Anwenders der mobilen Gerät
auf dem Hostrechnersystem gespeichert und/oder damit verbunden werden. Diese Funktionalität
erstellt hinsichtlich dieser Elemente einen gespiegelten Hostrechner auf dem mobilen
Gerät 100. Dies kann sich besonders vorteilhaft erweisen, wenn es
sich bei dem Hostrechnersystem um das Bürorechnersystem des Anwenders des mobilen
Geräts handelt.
Zusätzliche Anwendungen können über das Netzwerk
200, das unterstützende E/AUntersystem 112, den seriellen
Anschluss 114, das Kurzstreckenkommunikationsuntersystem 122 oder
alle anderen geeigneten Untersysteme 124 auf das mobile Gerät geladen
werden. Diese Flexibilität der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität
des mobilen Geräts 100 und kann erweiterte gerätresidente Funktionen,
kommunikationsbezogene Funktionen oder beides ermöglichen. Zum Beispiel kann
durch sichere Kommunikationsanwendungen ermöglicht werden, dass E-Commerce-Funktionen
und andere finanzielle Transaktionen mit Hilfe des mobilen Geräts
100 ausgeführt werden.
Der serielle Anschluss 114 ermöglicht es einem Anwender,
über ein externes Gerät oder eine Softwareanwendung Präferenzen einzurichten
und die Leistungsfähigkeit des mobilen Geräts zu erweitern, indem Informationen
und Softwaredownloads auf das mobile Gerät 100 auf einem anderen Weg
als über ein Drahtloskommunikationsnetzwerk bezogen werden. Der alternative
Downloadpfad kann zum Beispiel zum Laden von einem Chiffrierschlüssel auf das
mobile Gerät 100 über eine direkte und damit sichere und zuverlässige
Verbindung verwendet werden, um eine sichere Kommunikation der Gerät zu ermöglichen.
Das Kurzstreckenkommunikationsuntersystem 122 ermöglicht
die Kommunikation zwischen dem mobilen Gerät 100 und anderen Systemen
oder Geräten ohne Verwendung des Drahtlosnetzwerkes 200. Zum Beispiel
kann das Untersystem 122 ein Infrarotgerät und zugehörige Schaltkreise
und Komponenten für Kurzstreckenkommunikation enthalten. Beispiele für
Kurzstreckenkommunikation würden die von der Infrared Data Association (IrDA)
entwickelten Standards, Bluetooth und den vom IEEE entwickelte 802.11 Standards
enthalten.
Bei Gebrauch wird ein empfangenes Signal wie zum Beispiel eine Textnachricht,
eine E-Mail-Nachricht oder das Herunterladen einer Webseite vom Kommunikationsuntersystem
104 verarbeitet und in den Mikroprozessor 102 eingegeben. Der
Mikroprozessor 102 wird dann das empfangene Signal für Ausgang zum
Display 110 oder alternativ zum Eingang/Ausgang (E/A) Hilfsuntersystem
112 verarbeitet. Ein Anwender kann auch Datenelemente wie zum Beispiel
E-Mail-Nachrichten unter Benutzung der Tastatur 116 in Verbindung mit dem
Display 110 und möglicherweise dem Eingang/Ausgang (E/A) Hilfsuntersystem
112 erstellen. Das Hilfssystem 112 kann Geräte beinhalten
wie: einen Touchscreen, eine Maus, einen Trackball, ein Infrarot-Fingerabdruckprüfgerät
oder ein Laufrad mit dynamischer Knopfdruckfähigkeit. Bei der Tastatur
116 handelt es sich um eine alphanumerische Tastatur und/oder ein Tastenfeld
im Telefonstil. Ein erstelltes Element kann durch das Kommunikationsuntersystem
104 über das Netzwerk 200 übertragen werden.
Für Sprachübertragung ist der Gesamtvorgang in dem mobilen
Gerät im Wesentlichen ähnlich, außer dass das empfangene Signal über
den Lautsprecher 118 ausgegeben würde und dass die Signale für
die Übertragung durch ein Mikrofon generiert würden. Alternative Sprach-
oder Audio E/O-Untersysteme wie ein Sprachnachrichtenaufzeichnungsuntersystem können
ebenfalls auf dem mobilen Gerät 100 ausgeführt werden. Obwohl
die Sprach- und Audiosignalausgabe in erster Linie durch den Lautsprecher
118 bewerkstelligt wird, kann auch das Display 110 genutzt werden,
um zusätzliche Informationen wie die Identität eines Anrufers, die Dauer
eines Gesprächs oder andere gesprächsbezogene Informationen anzuzeigen.
Bezugnehmend auf wird nun ein
Blockdiagramm der Kommunikationsuntersystemkomponente 104 aus
dargestellt. Das Kommunikationsuntersystem
104 besteht aus einem Empfänger 150, einem Sender
152, einem oder mehreren eingebauten oder internen Antenneneinsatzelementen
154,156, lokalen Oszillatoren (LO) 158 und einem Ablaufsteuerungsmodul
wie einem digitalen Signalprozessor (DSP) 160.
Die besondere Anordnung des Kommunikationsuntersystems 104
ist abhängig vom Netzwerk 200, in dem das mobile Gerät
100 betrieben werden soll, weshalb es klar sein sollte, dass die in
abgebildete Anordnung nur als Beispiel dient.
Von der Antenne 154 über das Netzwerk 200 empfangene Signale
werden über den Empfänger 150 eingegeben, der gewöhnlichen
Empfängerfunktionen wie Signalverstärkung, Frequenzumsetzung, Filterung,
Kanalauswahl und Analog-Digital (A/D)-Umwandlung ausführt. Die A/D-Umwandlung
eines empfangenen Signals ermöglicht es, dass komplexere Kommunikationsfunktionen
wie Demodulation und Entschlüsselung auf dem DSP 160 ausgeführt
werden. Auf ähnliche Weise werden zu übertragene Signale, einschließlich
Modulation und Verschlüsselung, durch den DSP 160 verarbeitet. Diese
DSP-verarbeiteten Signale werden für Analog-Digital (A/D)-Umwandlung, Frequenzumsetzung,
Filterung, Verstärkung und Übertragung über das Netzwerk
200 über die Antenne 156 in den Sender 152 eingegeben.
Der DSP 160 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale sondern gewährleistet
auch die Empfänger- und Sendersteuerung. Zum Beispiel können die Verstärkungen,
die für das Kommunikationssignal im Empfänger 150 und Sender
152 angewendet wurden, durch automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen
adaptiv gesteuert werden, welche im DSP 160 ausgeführt werden.
Die Drahtlosverbindung zwischen dem mobilen Gerät 100
und einem Netzwerk 200 kann einen oder mehrere verschiedene Kanäle
einbinden, üblicherweise verschiedene HF-Kanäle und zugehörige Protokolle,
die zwischen dem mobilen Gerät 100 und dem Netzwerk 200 verwendet
werden. Bei einem HF-Kanal handelt es sich um eine blicherweise aufgrund der Grenzen
der Gesamtbandbreite und der beschränkten Energie der Batterie des mobilen
Geräts 100 knappe Ressource, die geschont werden muss.
Wenn das mobile Gerät 100 voll betriebsbereit ist, ist
der Sender 152 üblicherweise nur eingegeben oder eingeschaltet, wenn
er an das Netzwerk 200 sendet, und ist sonst ausgeschaltet, um die Ressourcen
zu schonen. Ähnlich wird der Empfänger 150 periodisch ausgeschaltet,
um Energie zu sparen, bis er benötigt wird, um Signale oder Informationen (wenn
überhaupt) in bestimmten Zeitabschnitten zu empfangen.
Bezugnehmend auf wird ein Blockdiagramm
eines Knotenpunkts eines Drahtlosnetzwerkes dargestellt als 202. In der
Praxis enthält ein Netzwerk 200 einen oder mehrere Knotenpunkte
202. Das mobile Gerät 100 kommuniziert mit einem Knotenpunkt
202 innerhalb eines Drahtlosnetzwerks 200. In der Beispielausführung
von ist der Knotenpunkt 202 gemäß
den GPRS- und GSM-Technologien konfiguriert. Der Knotenpunkt beinhaltet eine Basisstationssteuereinrichtung
(Base Station Controller, BSC) 204 mit einer dazugehörigen Maststation
206, einer für GPRS-Unterstützung im GSM hinzugefügten Packet
Control Unit (PCU) 208, einer mobilen Vermittlungsstelle (Mobile Switching
Center, MSC) 210, einem Heimatregister (Home Location Register, HLR)
212, einem Aufenthaltsregister (Visitor Location Register, VLR)
214, einem Serving GPRS Support Node (SGSN) 216, einem Gateway
GPRS Support Node (GGSN) 218 und einem Dynamic Host Configuration Protocol
(DHCP) 220. Diese Liste von Komponenten ist nicht als vollständige
Liste der Komponenten in jedem Knotenpunkt 202 innerhalb eines GSM/GPRS-Netzwerks
gedacht sondern als eine Liste von Komponenten, die üblicherweise für
Kommunikationen über ein Netzwerk 200 genutzt werden.
In einem GSM-Netzwerk ist die MSC 210 mit der BSC
204 und einem Bodennetz wie einem öffentlichen Telefonnetz (Public
Switched Telephone Network, PSTN) 222 verbunden, um die Leistungsvermittlungsanforderungen
zu erfüllen. Die Verbindung über die PCU 208, SGSN
216 und GGSN 218 zum öffentlichen oder zu einem privaten
Netzwerk (Internet) 224 (hierin auch allgemein als eine gemeinsame Netzwerkinfrastruktur
bezeichnet) bildet den Datenpfad für eine GPRS-fähige mobile Gerät.
In einem um GPRS-Leistungsfähigkeiten erweiterten GSM-Netzwerk beinhaltet die
BSC 204 auch eine Packet Control Unit (PCU) 208, die mit dem SGSN
216 verbunden ist, um Segmentierung und Funkkanalallokation zu steuern
und um paketorientierte Datenübertragungsanforderungen zu erfüllen. Um
den Standort von lokalen Geräten und Verfügbarkeit für Handhabung
sowohl von Leistungsvermittlung als auch von paketorientierter Datenübertragung
zu verfolgen, wird das HLR 212 zwischen der MSC 210 und dem SGSN
216 aufgeteilt. Zugang zum VLR 214 wird von der MSC
210 gesteuert.
Bei der Station 206 handelt es sich um eine feste Sendestation.
Die Station 206 und die BSC 204 bilden zusammen die feste Sendeausrüstung.
Die feste Sendeausrüstung deckt die Drahtlosnetzwerkübertragung für
ein bestimmtes Sendegebiet, welches allgemein als eine „Zelle" bezeichnet
wird. Die feste Sendeausrüstung überträgt Kommunikationssignale an
und empfängt Kommunikationssignale von mobilen Gerätn innerhalb ihrer
Zelle über die Station 206. Die feste Sendeausrüstung führt
solche Funktionen normalerweise als Modulation und möglicherweise als Kodierung
und/oder Verschlüsselung der an das mobile Gerät zu übertragenden
Signale gemäß besonderen, normalerweise vorgegebenen, Kommunikationsprotokollen
und Parametern unter Steuerung durch deren Regler. Auf ähnliche Weise moduliert
und, wenn möglich, übersetzt und dechiffriert die feste Sendeausrüstung
falls nötig alle Kommunikationssignale, die das mobile Gerät
100 innerhalb seiner Zelle empfängt. Die Kommunikationsprotokolle
und Parameter können zwischen verschiedenen Knotenpunkten variieren. Zum Beispiel
kann ein Knotenpunkt ein anderes Modulationsschema verwenden und auf anderen Frequenzen
laufen als bei den anderen Knotenpunkten.
Für alle mobilen Geräte 100, die bei einem bestimmten
Netzwerk registriert sind, werden permanente Konfigurationsdaten wie ein Nutzerprofil
im HLR 212 gespeichert. Das HLR 212 enthält auch Standortinformationen
für jedes registrierte mobile Gerät und kann abgefragt werden, um den
aktuellen Aufenthaltsort eines mobilen Geräts festzustellen. Die MSC
210 ist für eine Gruppe von Standortgebieten zuständig
und speichert die Daten der mobilen Geräte, die sich derzeitig in ihrem Zuständigkeitsbereich
befinden im VLR 214. Darüber hinaus enthält das VLR
214 auch Informationen über die mobilen Geräte, die sich derzeit
[vorübergehend] in anderen Netzwerken aufhalten. Die Informationen im VLR
214 beinhalten einen Teil der dauerhaften Daten des mobilen Geräts,
die für schnelleren Zugang vom HLR 212 an das VLR 214 übertragen
wurden. Indem zusätzliche Informationen von einem entfernten HLR
212 Knotenpunkt zum VLR weitergegeben werden, kann der Unfang des Verkehrs
zwischen diesen Knotenpunkten reduziert werden, so dass Sprach- und Datendienste
schnellere Antwortzeiten aufweisen können und gleichzeitig weniger Rechenressourcen
beanspruchen.
Die SGSN 216 und GGSN 218 sind Elemente, die für
GPRS-Unterstützung hinzugefügt werden; und zwar für paketvermittelte
Datenunterstützung innerhalb des GSM. SGSN 216 und MSC 210
haben ähnliche Zuständigkeiten innerhalb des drahtlosen Netzwerkes
200 durch ein Standort-Tracking eines jeden mobilen Geräts
100. SGSN 216 leistet auch Sicherheitsfunktionen und Zugriffskontrollen
für Datenverkehr auf dem Netzwerk 200. GGSN 218 stellt Internetworking-Verbindungen
mit externen datenpaketvermittelten Netzwerken her und verbindet eine oder mehrere
SGSN 216 über ein Internetprotokoll (IP) einer Hauptleitung, die innerhalb
des Netzwerks 200 betrieben wird. Während des normalen Betriebes muss
ein vorhandenes mobiles Gerät 100 ein "GRPS Attach" durchführen,
um eine IP Adresse zu erwerben und auf die Datenübermittlungsdienste zuzugreifen.
Diese Anforderung ist in den leitungsvermittelten Sprachkanälen nicht vorhanden,
da ein digitales Netzwerk mit integriertem Dienst (ISDN)-Adressen für das Routing
eingehender und ausgehender Anrufe benutzt wird. Gegenwärtig benutzen alles
GPRS-fähigen Netzwerke private dynamisch zugewiesene IP Adressen, was einen
DHCP Server 220 verbunden mit dem GGSN 218 erforderlich macht.
Es gibt viele Mechanismen für dynamische IP Zuweisung, einschließlich
der Verwendung einer Kombination von einem Remote Authentication Dial-In User Service
(RADIUS) und einem DHCP Server. Sobald der GRSP Attach vollständig ist, wird
eine logische Verbindung von einem mobilen Gerät 100 durch PCU
208 und SGSN 216 zum Zugriffspunktknoten (APN) innerhalb von GGSN
218 eingerichtet. Der APN stellt ein logisches Ende einen IP Tunnels dar,
der entweder auf direkte internetkompatible Dienste oder private Netzwerkverbindungen
zugreift. Der APN stellt auch einen Sicherheitsmechanismus für das Netzwerk
200 dar, insoweit jedes mobile Gerät 100 einem oder mehreren
APNs zugewiesen sein muss und mobile Geräte 100 keine Daten austauschen
können, ohne zuerst eine GRPS an einen APN, dass dieser für die Benutzung
authorisiert ist, durchzuführen. Der APN kann als einem Internetdomainnamen
ähnlich betrachtet werden, wie „myconnection.wireless.com".
Sobald der GRPS Attach vollständig ist, wird ein Tunnel geschaffen
und der gesamte Verkehr wird innerhalb der Standard-IP-Pakete ausgetauscht, wobei
jedes Protokoll verwendet wird, das in IP-Paketen verwendet werden kann. Das umfasst
Tunnelverfahren wie z.B. IP über IP wie im Falle mit einigen IP-Sicherheits
(IPsec)Verbindungen, die mit virtuellen privaten Netzwerken (VPN) verwendet werden.
Diese Tunnel werden auch als Paketdatenprotokoll (PDP)-kontext bezeichnet und es
gibt davon eine beschränkte Zahl, die in Netzwerk 200 verfügbar
ist. Um den Einsatz der PDPKontexte zu maximieren, wird das Netzwerk 200
einen Stillstand-Timer für jeden PDP Kontext laufen lassen, wenn es keine Vorgänge
gibt. Wenn ein mobiles Gerät 100 nicht seinen PDP Kontext benutzt,
kann der PDP Kontext freigegeben werden und die IP Adresse kehrt zum IPAdressenpool
zurück, der vom DHCP Server 220 verwaltet wird.
In Bezug nun auf ist ein Blockdiagramm,
das die Komponenten eines Hostsystems in einer Beispielkonfiguration illustriert,
gezeigt. Das Hostsystem 250 ist normalerweise eine Bürosystem oder
anderes lokales Netzwerk (LAN), kann aber stattdessen auch ein Heimbürocomputer
oder anderes privates System in verschiedenen Ausführungsformen sein. In dem
in gezeigten Beispiel ist das Hostsystem
250 als ein LAN einer Organisation dargestellt, zu der ein Benutzer eines
mobilen Geräts 100 gehört.
LAN 250 umfasst eine Anzahl an Netzwerkkomponenten, die durch
LAN Verbindungen 260 miteinander verbunden sind. Zum Beispiel ist ein Desktopcomputer
262a eines Benutzers mit einer begleitenden Basisstation 264 für
das mobile Gerät des Benutzers auf LAN 250 gelegen. Die Basisstation
für das mobile Gerät 100 kann mit dem Computer 262a
zum Beispiel über einen seriellen oder USB-Anschluss verbunden sein. Andere
Benutzercomputer 262b liegen auch auf LAN 250 und jeder kann oder
auch nicht mit einer begleitenden Basisstation 264 für ein mobiles
Gerät ausgerüstet sein. Die Basisstation 264 erleichtert das
Laden von Informationen (z.B. PIM Daten, private symmetrische Verschlüsselungsschlüssel
zur Erleichterung der sicheren Kommunikation zwischen dem mobilen Gerät
100 und LAN 250) von einem Benutzercomputer 262a zu einem
mobilen Gerät 100 und kann besonders nützlich für Aktualisierungen
großer Informationsmengen sein, was häufig die Initialisierung des mobilen
Geräts 100 für die Benutzung ausführt. Die auf das mobile
Gerät 100 herunter geladenen Informationen können Zertifikate
enthalten, die für den Austausch von Nachrichten verwendet werden. Fachleute
wissen, dass Benutzercomputer 262a und 262b normalerweise auch an
andere periphere Gerätn, die nicht explizit in der
dargestellt sind, angeschlossen sein können.
Des Weiteren ist nur eine Teilmenge der Netzwerkkomponenten des LAN
250 in der zur einfacheren Darstellung
gezeigt, und Fachleute wissen, dass LAN 250 zusätzliche Komponenten
umfasst, die nicht in Abbildung explizit für diese Beispielkonfiguration abgebildet
sind. Noch allgemeiner kann LAN 250 einen kleineren Teil eines Netzwerkes
[nicht abgebildet] der Organisation darstellen, und kann verschiedene Komponenten
umfassen, und/oder in verschiedenen Topologien als in dem gezeigten Beispiel von
angeordnet sein.
In diesem Beispiel kommuniziert ein mobiles Gerät 100
mit einem LAN 250 durch einen Knoten 202 eines drahtlosen Netzwerkes
200 und eine mehrfach genutzte Netzwerkinfrastruktur 224 wie einem
Serviceprovidernetzwerk oder dem öffentlichen Internet. Der Zugriff auf LAN
250 kann durch einen oder mehrere Router [nicht abgebildet] bereitgestellt
sein, und Computervorrichtungen des LAN 250 können hinter einer Firewall
oder einem Proxyserver 266 aus betrieben werden.
In einer abweichenden Ausführungsform umfasst LAN 250
einen drahtlosen VPN Router [nicht abgebildet], um den Datenaustausch zwischen dem
LAN 250 und dem mobilen Gerät 100 zu erleichtern. Das Konzept
eines drahtlosen VPN Routers ist in der drahtlosen Industrie neu und impliziert,
dass eine VPN-Verbindung direkt durch ein spezifisches drahtloses Netzwerk an dem
mobilen Gerät eingerichtet werden. Die Möglichkeit, einen drahtlosen VPN
Router zu verwenden ist erst seit kurzem verfügbar und könnte benutzt
werden, wenn das neue Internetprotokoll (IP) Version 6 (IPV6) bei den IP-basierten
drahtlosen Netzwerken ankommt. Dieses neue Protokoll wird genug IP-Adressen bereitstellen,
um eine IP-Adresse jedem mobilen Gerät zuzuweisen, was es möglich macht,
Informationen zu jeder Zeit an ein mobiles Gerät zu schicken. Ein Vorteil der
Verwendung eines drahtlosen VPN Routers ist, dass er eine standardmäßige
VPN-Komponente sein kann, ohne dass eine separate drahtlose Schnittstelle erforderlich
ist sowie eine separate drahtlose Infrastruktur benutzt werden muss. Eine VPN-Verbindung
wurde vorzugsweise eine Übertragungskontrollprotokoll (TCP)/IP- oder ein Benutzerdatagrammprotokoll
(UDP)/IP-Verbindung sein, um Nachrichten direkt auf das mobile Gerät
100 in dieser abweichenden Ausführungsform zu liefern.
Nachrichten, die für einen Benutzer eines mobilen Geräts
100 gedacht sind, werden zuerst von einem Nachrichtenserver 268
des LAN 250 empfangen. Solche Nachrichten können aus einer Anzahl
an Quellen stammen. Zum Beispiel kann eine Nachricht von einem Computer
262 von einem Absender innerhalb LAN 250 gesandt worden sein,
von einem anderen mobilen Gerät [nicht abgebildet], verbunden mit dem drahtlosen
Netzwerk 200 oder mit einem anderen drahtlosen Netzwerk oder von einer
anderen Computervorrichtung oder anderen Vorrichtungen, die Nachrichten über
die gemeinsame Netzwerkinfrastruktur 224 versenden können, und möglicherweise
durch einen Anwendungs-Service-Provider (ASP) oder einen Internet-Service-Provider
(ISP) beispielsweise.
Der Nachrichtenserver 268 wirkt normalerweise als primäre
Schnittstelle für den Austausch von Nachrichten, insbesondere von E-Mail-Nachrichten
innerhalb der Einrichtung und über die gemeinsame Netzwerkinfrastruktur
224. Jeder Benutzer in der Einrichtung, die eingerichtet wurde um Nachrichten
zu senden und zu empfangen, ist normalerweise mit einem Benutzerkonto assoziiert,
das durch den Nachrichtenserver 268 verwaltet wird. Ein Beispiel eines
Nachrichtenservers 268 ist ein Microsoft ExchangeTM Server.
In einigen Ausführungsarten kann LAN 250 mehrfache Nachrichtenserver
268 umfassen. Der Nachrichtenserver 268 kann auch angepasst werden,
um zusätzliche Funktionen über die Nachrichtenverwaltung hinaus bereitzustellen,
beispielsweise einschließlich der Verwaltung von Daten assoziiert mit Kalendern
und Aufgabenlisten.
Wenn Nachrichten durch einen Nachrichtenserver 268 empfangen
werden, werden sie normalerweise in einem Nachrichtenspeicher [nicht explizit abgebildet]
gespeichert, von dem aus Nachrichten nacheinander abgefragt und an die Benutzer
geliefert werden können. Beispielsweise kann eine E-Mail Clientanwendung, die
auf einem Benutzercomputer 262a in Betrieb ist, E-Mail-Nachrichten, die
mit einem Benutzerkonto assoziiert auf dem Nachrichtenserver 268 gespeichert
sind, anfordern. Diese Nachrichten würden dann normalerweise von dem Nachrichtenserver
268 abgefragt und lokal auf dem Computer 262a gespeichert werden.
Wenn das mobile Gerät 100 in Betrieb ist, kann der Benutzer
den Wunsch haben, dass die E-Mail-Nachrichten zur Übermittlung an das Handheld-Gerät
abgefragt werden. Eine E-Mail Benutzeranwendung, betrieben auf einem mobilen Gerät
100 kann ebenso Nachrichten, die mit dem Benutzerkonto assoziiert sind,
von dem Nachrichtenserver 268 anfordern. Dieser E-Mail-Client kann konfiguriert
werden (entweder durch den Benutzer oder durch den Administrator, möglicherweise
in Übereinstimmung mit organisationsinternen IT-Richtlinien), um diese Anfrage
in Richtung Benutzer in einigen vorgegebenen Zeitabständen zu richten, oder
aufgrund des Auftretens eines vorgegebenen Ereignisses. In einigen Ausführungsformen
wird dem mobilen Gerät 100 eine eigene E-Mail-Adresse zugewiesen und
Nachrichten, die speziell an dieses mobile Gerät adressiert
sind, werden automatisch an das mobile Gerät 100 weitergeleitet, wenn
sie vom Nachrichtenserver 268 empfangen werden.
Um die drahtlose Kommunikation von Nachrichten und auf Nachrichten
bezogenen Daten zwischen dem mobilen Gerät 100 und den Komponenten
des LAN 250 zu erleichtern, können verschiedene Komponenten zur Unterstützung
der drahtlosen Kommunikation 270 bereitgestellt werden. In dieser Beispielausführungsform
umfassen die Komponenten zur Unterstützung der drahtlosen Kommunikation
270 einen Nachrichtenverwaltungsserver 272. Der Nachrichtenverwaltungsserver
272 dient speziell zur Bereitstellung der Unterstützung für die
Verwaltung von Nachrichten, wie E-Mail Nachrichten, die durch mobile Geräte
gehandhabt werden. Im Allgemeinen kann der Nachrichtenverwaltungsserver
272, während die Nachrichten noch immer auf dem Nachrichtenserver
268 gespeichert werden, zu deren Kontrolle verwendet werden, und ob und
wie die Nachrichten and das mobile Gerät gesendet werden sollen. Der Nachrichtenverwaltungsserver
272 erleichtert zudem die Handhabung von Nachrichten, die auf dem mobilen
Gerät 100 zusammengestellt werden und die zum Nachrichtenserver
268 für die spätere Auslieferung gesandt werden.
Beispielsweise kann der Nachrichtenverwaltungsserver 272:
die „Mailbox" des Benutzers (z.B. den Nachrichtenspeicher, assoziiert mit
dem Benutzerkonto auf dem Nachrichtenserver 268) im Hinblick auf neue E-Mail
Nachrichten überwachen; benutzerdefinierte Filter für neue Nachrichten
anwenden, um festzulegen, ob und wie die Nachrichten an das mobile Gerät
100 des Benutzers weitergegeben werden; neue Nachrichten komprimieren und
verschlüsseln (z.B. durch die Verwendung einer Verschlüsselungstechnik
wie Datenverschlüsselungsstandard (DES Data Encryption Standard) oder Dreifach
DES) und sie Fiber die gemeinsame Netzwerkinfrastruktur 224 und das drahtlose
Netzwerk 200 zum mobilen Gerät 100 weitersenden; und Nachrichten
empfangen, die auf einem mobilen Gerät 100 erstellt wurden (z.B. verschlüsselt
mit Hilfe von Dreifach DES), die erstellten Nachrichten zu entschlüsseln und
zu dekomprimieren, die erstellten Nachrichten neu zu formatieren, wenn gewünscht,
und sie so erscheinen zu lassen, als stammten sie vom Benutzercomputer
262a sowie die erstellten Nachrichten an den Nachrichtenserver
268 für die Auslieferung umzuleiten.
Bestimmte Eigenschaften oder Beschränkungen, die mit Nachrichten
assoziiert sind, die zu versenden und/oder von dem mobilen Gerät
100 zu empfangen sind, können definiert werden (z.B. durch einen Administrator
in Übereinstimmung mit organisationsinternen IT-Richtlinien) und durch den
Nachrichtenverwaltungsserver 272 verstärkt werden. Diese können
beispielsweise mit einschließen, ob die mobile Gerät 100 verschlüsselte
und/oder signierte Nachrichten empfangen darf, die Mindestgröße der Verschlüsselungsschlüssel,
ob ausgehende Nachrichten verschlüsselt und/oder signiert sein müssen,
und ob Kopien aller sicheren Nachrichten, die von dem mobilen Gerät
100 aus gesandt werden an eine vorgegebene Adresse für Kopien gesandt
werden müssen.
Der Nachrichtenverwaltungsserver 272 kann auch so adaptiert
werden, dass er andere Kontrollfunktionen bereitstellt, wie das Pushen von bestimmten
Nachrichteninformationen oder vorgegebenen Teilen (z.B. "Blocks") einer Nachricht,
die auf dem Nachrichtenserver 268 gespeichert sind, an das mobile Gerät.
Wenn beispielsweise eine Nachricht zuerst von einem mobilen Gerät
100 vom Nachrichtenserver 268 abgefragt wird, ist der Nachrichtenverwaltungsserver
so angepasst, dass er nur den ersten Teil einer Nachricht an das mobile Gerät
100 weitergibt, und zwar den Teil der vorgegeben Größe (z.B.
2 KB). Der Benutzer kann dann von dieser Nachricht mehr anfordern, und zwar, dass
sie in ähnlich großen Blöcken vom Nachrichtenverwaltungsserver
272 an das mobile Gerät geliefert wird möglicherweise bis zu
einer maximalen vorgegeben Nachrichtengröße.
Demgemäß erleichtert der Nachrichtenverwaltungsserver
272 eine bessere Kontrolle der Datentypen und der Datenmenge, die an das
mobile Gerät 100 übermittelt wird und kann dabei helfen, eine
mögliche Verschwendung der Bandbreite oder anderer Ressourcen zu verringern.
Es ist für Fachleute verständlich, dass der Nachrichtenverwaltungsserver
nicht auf einem separaten physikalischen Server in LAN 250 oder einem anderen
Netzwerk ausgeführt werden muss. Beispielsweise können einige oder alle
Funktionen, die mit dem Nachrichtenverwaltungsserver 272 assoziiert sind,
in den Nachrichtenserver 268 oder andere Server in LAN 250 integriert
sein. Des Weiteren kann LAN 250 mehrfache Nachrichtenverwaltungsserver
272 beinhalten, insbesondere in abweichenden Ausführungsformen bei
denen eine große Anzahl an mobilen Geräten unterstützt werden muss.
Zertifikate können bei der Verarbeitung von verschlüsselten
Nachrichten verwendet werden, wie bei verschlüsselten und/oder signierten E-Mail
Nachrichten. Während Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) RFC822 Nachrichtenköpfe
und Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME) Hauptteile für das Format
einer normalen E-Mail Nachricht, die nicht kodiert werden muss, zu verwenden sind,
kann eine Version des MIME Protokolls für die Kommunikation von kodierten Nachrichten
(z.B. in sicheren Nachrichtenanwendungen) verwendet werden. S/MIME ermöglicht
eine durchgehende Authentisierung und Vertraulichkeit und schützt die Datenintegrität
und Privatsphäre ab dem Zeitpunkt, ab dem der Absender einer
Nachricht eine Nachricht sendet bis sie entschlüsselt und vom Nachrichtenempfänger
gelesen wird. Andere bekannte Standards und Protokolle können benutzt werden,
um eine sichere Nachrichtenkommunikation zu erleichtern, wie Pretty Good PrivacyTM
(PGP) OpenPGP und andere fachlich bekannte.
Sichere Nachrichtenprotokolle wie S/MIME stützen sich auf öffentliche
und private Verschlüsselungsschlüssel, um Vertraulichkeit und Integrität
zu bieten und auf einer Öffentlichen Schlüsselinfrastruktur (PKI) Informationen
zu kommunizieren, die Authentisierung und Autorisierung bereitstellen. Datenverschlüsselung
unter Verwendung eines privaten Schlüssels eines privaten/öffentlichen
Schlüsselpaars können nur entschlüsselt werden, indem der entsprechende
öffentliche Schlüssel des Paars verwendet wird, und umgekehrt. Private
Schlüsselinformationen werden nie publik gemacht, während hingegen öffentliche
Schlüsselinformationen geteilt werden.
Wenn beispielsweise ein Sender eine Nachricht an einen Empfänger
in verschlüsselter Form senden will, wird der öffentliche Schlüssel
des Empfängers benutzt, um die Nachricht zu verschlüsseln, welche dann
nur durch die Verwendung des privaten Schlüssels des Empfängers entschlüsselt
werden kann. Alternativ dazu wird bei einigen Kodierungstechniken ein Schlüssel
für eine einmalige Sitzung generiert und dazu benutzt, den Hauptteil einer
Nachricht zu verschlüsseln, normalerweise mit symmetrischer Verschlüsselungstechnik
(z.B. Dreifach DES). Der Sitzungsschlüssel wird dann unter Verwendung des öffentlichen
Schlüssels des Empfängers (z.B. mit einem öffentlichen Verschlüsselungsalgorithmus
wie RSA) verschlüsselt, welcher nur unter Verwendung des privaten Schlüssels
des Empfängers entschlüsselt werden kann. Der entschlüsselte Sitzungsschlüssel
kann dann benutzt werden, um den Hauptteil der Nachricht zu entschlüsseln.
Der Nachrichtenzusatz kann benutzt werden um das besondere Verschlüsselungsschema
zu spezifizieren, das zur Entschlüsselung der Nachricht benutzt werden muss..
Andere Verschlüsselungstechniken, die auf öffentlicher Schlüsselkryptographie
beruhen, können in abweichenden Ausführungsformen verwendet werden. Jedoch
kann in jedem dieser Fälle nur der private Schlüssel des Empfängers
benutzt werden um die Entschlüsselung der Nachricht zu erleichtern, und auf
diese Weise kann die Vertraulichkeit der Nachricht aufrechterhalten werden.
Als weiteres Beispiel kann ein Absender eine Nachricht unter Verwendung
einer digitalen Signature signieren.. Eine digitale Signatur ist ein Auszug der
Nachricht (z.B. ein Hash der Nachricht), die unter Verwendung des privaten Schlüssels
des Absenders kodiert ist und an die ausgehende Nachricht angehängt werden
kann. Um die digitale Signatur der Nachricht beim Empfang zu verifizieren, verwendet
der Empfänger die gleiche Technik wie der Absender (z.B. Verwenden des gleichen
Standard Hash-Algorithmus) um einen Auszug der empfangenen Nachricht zu erhalten.
Der Empfänger verwendet auch den öffentlichen Schlüssel des Absenders,
um die digitale Signatur zu dekodieren um zu das zu erhalten, was ein entsprechender
Auszug der empfangenen Nachricht sein sollte. Wenn der Auszug der empfangenen Nachricht
nicht übereinstimmt, bedeutet das, dass der Nachrichteninhalt entweder während
der Übertragung verändert wurde und/oder die Nachricht nicht von dem Absender
stammt, dessen öffentlicher Schlüssel für die Verifizierung benutzt
wurde. Digitale Signaturalgorithmen sind so entworfen, dass nur jemand mit Kenntnis
des privaten Schlüssels des Absenders in der Lage wäre eine Signatur,
die der Empfänger korrekt dekodiert, indem er den öffentlichen Schlüssel
des Absenders verwendet. Deshalb können bei dieser Art der Verifizierung einer
digitalen Signatur die Authentisierung des Absenders und die Integrität der
Nachricht aufrechterhalten werden.
Eine kodierte Nachricht kann verschlüsselt, signiert oder verschlüsselt
und signiert sein. Die Authentizität öffentlicher Schlüssel, die
in diesem Ablauf verwendet werden, wird durch die Verwendung von Zertifikaten bestätigt.
Ein Zertifikat ist ein digitales Dokument, das von einer Zertifizierungsautorität
(CA) herausgegeben wird. Zertifikate werden benutzt, um die Assoziation zwischen
den Benutzern und deren öffentlichen Schlüsseln zu authentifizieren, und
im Wesentlichen liefern sie ein Niveau des Vertrauens in die Authentizität
der öffentlichen Schlüssel der Benutzer. Zertifikate enthalten Informationen
über den Zertifikatinhaber, wobei die Zertifikatinhalte normalerweise in Übereinstimmung
mit akzeptierten Standards formatiert sind (z.B. X 509)
In ist ein Beispiel einer Zertifikatskette
300 abgebildet. Zertifikat 310, herausgegeben an "John Smith",
ist ein Beispiel eines Zertifikats, das an eine Einzelperson vergeben wurde, auf
die als Enddateneinheitszertifikat Bezug genommen werden kann. Ein Enddateneinheitszertifikat
310 identifiziert normalerweise den Zertifikatsinhaber (z.B. John Smith
in diesem Beispiel) und den Herausgeber des Zertifikats 314 und schließt
eine digitale Signatur des Herausgebers 316 und den öffentlichen Schlüssel
318 des Zertifikatinhabers mit ein. Das Zertifikat 310 enthält
normalerweise auch andere Informationen und Attribute, die den Zertifikatsinhaber
(z.B. E-Mailadresse, Organisationsname, Name der organisatorischen Einheit, Standort
usw.) identifizieren. Wenn die Einzelperson eine Nachricht erstellt, die an den
Empfänger gesandt werden soll, ist es üblich, das Zertifikat
310 der Einzelperson in die Nachricht mit einzuschließen.
Um einem öffentlichen Schlüssel vertrauen zu können,
muss die herausgebende Organisation als vertrauenswüdig gelten. Die Beziehung
zwischen einem vertrauenswürdigen CA und dem öffentlichen Schlüssel
eines Benutzers wird durch eine Serie von zugehörigen Zertifikaten repräsentiert,
und wird auch als Zertifikatskette bezeichnet. Die Zertifikatskette kann verfolgt
werden, um die Gültigkeit eines Zertifikats zu bestimmen.
Beispielsweise hat in der Beispielszertifikatskette 300,
abgebildet in , der Empfänger einer Nachricht,
die vorgeblich von John Smith gesandt wurde, den Wunsch, den Zuverlässigkeitsstatus
des Zertifikats 310, das an die empfangene Nachricht angehängt ist,
zu verifizieren. Um beispielsweise den Zuverlässigkeitsstatus des Zertifikats
310 auf der Computervorrichtung des Empfängers zu verifizieren, wird
das Zertifikat 320 des Herausgebers ABC erhalten und dazu benutzt zu verifizieren,
dass das Zertifikat 310 tatsächlich von dem Herausgeber ABC signiert
wurde. Das Zertifikat 320 kann bereits in einen Zertifikatspeicher auf
der Computervorrichtung gespeichert sein oder es muss von einer Zertifikatquelle
abgefragt werden (z.B. LDAP Server 284 der
oder einem anderen öffentlichen oder privaten LDAP-Server). Wenn das Zertifikat
320 bereits auf der Computervorrichtung des Empfängers gespeichert
ist und das Zertifikat als vom Empfänger als zuverlässig bezeichnet wurde,
wird das Zertifikat 310 als zuverlässig betrachtet, da es mit einem
gespeicherten zuverlässigen Zertifikat verbunden ist.
Jedoch erfordert das Zertifikat 330, das im Beispiel in
gezeigt wird, ebenfalls eine Verifizierung
des Vertrauensstatus des Zertifikats 310. Zertifikat 330 ist selbst
signiert und wird als "Stammzertifikat" bezeichnet. Demgemäß kann das
Zertifikat 320 als ein "Zwischenzertifikat" in der Zertifikatskette
300 bezeichnet werden; jedes bestehende Zertifikat ist mit einem Stammzertifikat
verbunden, in der Annahme, dass eine Kette zum Stammzertifikat für ein bestimmtes
Endeinheitszertifikat bestimmt werden kann, das Null, einen oder mehrfache Zwischenzertifikate
enthält. Wenn das Zertifikat 330 ein von einer zuverlässigen
Quelle (zum Beispiel von einer größeren Zertifizierungsautorität
wie Verisign oder Entrust) ausgestelltes Stammzertifikat ist, dann kann Zertifikat
310 als vertrauenswürdig betrachtet werden, das es an ein zuverlässiges
Zertifikat gebunden ist. Die logische Folgerung ist, dass beide, der Sender und
der Empfänger der Nachricht der Quelle des Stammzertifikats 330 vertrauen.
Wenn ein Zertifikat nicht an ein zuverlässiges Zertifikat angebunden werden
kann, kann das Zertifikat als "nicht zuverlässig" betrachtet werden.
Zertifikatserver speichern Informationen über Zertifikate und
Listen, die Zertifikate identifizieren, welche annulliert wurden. Auf diese Zertifikatserver
kann zugegriffen werden, um Zertifikate zu erhalten und um die Zertifikatsauthentizität
und den Annullierungsstatus zu verifizieren. Beispielsweise kann eine Lightweight
Directory Access Protocol (LDAP)-Server dazu verwendet werden, Zertifikate zu erhalten,
und eine Online Certificate Status Protocol (OCSP)-Server kann dazu verwendet werden
den Annullierungsstatus des Zertifikats zu verifizieren.
Sicherheitsprotokolle für Standard E-Mails erleichtern normalerweise
die sichere Nachrichtenübertragung zwischen nichtmobilen Computervorrichtungen
(z.B. Computer 262a, 262b der ;
Remote Desktop-Vorrichtungen). Um nochmals auf
Bezug zu nehmen, wird, damit signierte Nachrichten, die vom Absender empfangen wurden,
von dem mobilen Gerät 100 gelesen werden können und verschlüsselte
Nachrichten and jene Absender geschickt werden können, das mobile Gerät
100 adaptiert, um Zertifikate sowie die assoziierten öffentlichen
Schlüssel von anderen Einzelpersonen zu speichern. Die auf dem Benutzercomputer
262a gespeicherten Zertifikate werden zum Beispiel normalerweise vom Computer
262a auf das mobile Gerät 100 mittels Basisstation
264 heruntergeladen.
Auf dem Computer 262a gespeicherte und auf das mobile Gerät
100 herunter geladene Zertifikate sind nicht auf Zertifikate beschränkt,
die mit Einzelpersonen assoziiert sind, sondern können beispielsweise auch
an CAs ausgestellte Zertifikate beinhalten. Bestimmte, im Computer 262a
und/oder dem mobilen Gerät 100 gespeicherte Zertifikate können
auch vom Benutzer explizit als „zuverlässig" bezeichnet werden. Demgemäß
kann ein Zertifikat, wenn es von einem Benutzer auf dem mobilen Gerät
100 empfangen wird auf dem mobilen Gerät 100 verifiziert
werden, indem das Zertifikat mit einem auf dem mobilen Gerät 100 gespeicherten
und als zuverlässig bezeichnet oder anderweitig als an ein zuverlässiges
Zertifikat gebundenes bezeichnet werden kann, abgeglichen wird.
Das mobile Gerät 100 kann auch adaptiert werden, um
den privaten Schlüssel des öffentlichen/privaten Schlüsselpaars,
das mit dem Benutzer assoziiert ist, zu speichern, so dass der Benutzer des mobilen
Geäts 100 ausgehende Nachrichten, die auf dem mobilen Gerät
100 erstellt wurden, signieren kann und Nachrichten entschlüsseln
kann, die an den Benutzer mit dem verschlüsselten öffentlichen Schlüssel
des Benutzers gesandt wurden. Der private Schlüssel kann beispielsweise auch
auf das mobile Gerät 100 vom Computer 262a des Benutzers
durch die Basisstation 264 heruntergeladen werden. Der private Schlüssel
ist vorzugsweise zwischen dem Computer 264a und dem mobilen Gerät
100 auszutauschen, so dass der Benutzer eine Identität und ein Verfahren
für den Zugriff auf Nachrichten gemeinsam benutzen kann.
Die Benutzercomputer 262a und 262b können Zertifikate
von mehreren Quellen erhalten, um sie auf den Computer 262a und
262b und/oder dem mobilen Gerät (z.B. mobiles Gerät
100) zu speichern. Diese Zertifikatsquellen können privat (z.B. für
die Benutzung innerhalb einer Organisation) oder öffentlich sein, sie können
lokal oder entfernt anwesend sein und von dem privaten Netzwerk einer Organisation
oder durch das Internet beispielsweise auf sie zugegriffen werden. In dem in
gezeigten Beispiel sind mehrfache PKI-Server
280, assoziiert mit der Organisation, auf LAN 250 angesiedelt.
PKI Server 280 umfassen einen CA-Server 282 für die Ausstellung
von Zertifikaten, einen LDAP-Server 284, der für die Suche und das
Herunterladen von Zertifikaten benutzt wird (z.B. für Einzelpersonen innerhalb
der Organisation) und einen OCSP-Server 286, der verwendet wird, um den
Annullierungsstand der Zertifikate zu verifizieren.
Zertifikate können beispielsweise vom LDAP-Server 284
durch den Benutzercomputer 262a abgerufen werden, um auf ein mobiles Gerät
100 über eine Basisstation heruntergeladen zu werden. Jedoch kann
in einer abweichenden Ausführungsform direkt (z.B. „über die Luft"
in diesem Zusammenhang) auf den LDAP-Server 284 durch das mobile Gerät
100 zugegriffen werden und das mobile Gerät 100 kann durch
einen mobilen Datenserver 288 nach individuellen Zertifikaten suchen und
sie abfragen. In ähnlicher Weise kann der mobile Datenserver 288 adaptiert
werden, um es dem mobilen Gerät 100 zu erlauben, direkt den OCSP-Server
286 abzufragen, um den Annullierungsstand der Zertifikate zu verifizieren.
In abweichenden Ausführungsformen kann nur auf ausgewählte
PKI-Server durch mobile Geräte (z.B. erlaubt das Herunterladen von Zertifikaten
nur durch einen Computer 262a und 262b eines Benutzers während
der Annullierungsstand der Zertifikate von dem mobilen Gerät 100 aus
zugelassen ist) zugegriffen werden.
In abweichenden Ausführungsformen kann der Zugriff auf bestimmte
PKI-Server nur für mobile Geräte, die für besondere Benutzer registriert
sind, erfolgen, wie beispielsweise durch einen IT-Administrator, möglicherweise
in Übereinstimmung mit internen IT-Richtlinien, festgelegt.
In Bezug auf illustriert ein
Blockdiagramm die Komponenten eines Beispiels einer kodierten Nachricht, die von
einem Nachrichtenserver (z.B. Nachrichtenserver 268 der )
der allgemein als 350 abgebildet ist, empfangen werden kann. Die kodierte
Nachricht 350 umfasst normalerweise eine oder mehrere des folgenden: einen
Nachrichtenkopf 352, einen kodierten Teil des Hauptteils 354,
optional eine oder mehrere kodierte Anhänge 356, eine oder mehrere
verschlüsselte Sitzungsschlüssel 358 und eine Signatur und signaturbezogene
Information. Beispielsweise umfasst normalerweise der Nachrichtenkopf
352 Adressatinformationen wie „an", „von" und „CC"
Adressen, und kann auch Indikatoren der Nachrichtenlänge umfassen sowie beispielsweise
Absenderverschlüsselung und Signaturschemenkennungen. Der tatsächliche
Nachrichteninhalt umfasst normalerweise einen Nachrichtenhauptteil oder einen Datenteil
354 und möglicherweise eine oder mehrere Anhänge 356,
welche vom Absender unter Verwendung eines Sitzungsschlüssels verschlüsselt
sein können. Wenn ein Sitzungsschlüssel verwendet wurde, wird normalerweise
der betreffende öffentliche Schlüssel für jeden Empfänger für
jeden vorgesehenen Empfänger verschlüsselt, und in der Nachricht als
358 eingeschlossen. Wenn die Nachricht signiert war, sind auch eine Signatur
und die nachrichtenbezogene Information 360 mit eingeschlossen. Das kann
beispielsweise das Zertifikat des Absenders umfassen.
Es wird das weitere Beispiel der
betrachtet, die eine Nachricht 350 illustriert, die an mehrere Empfänger,
vor allem A, B und C in diesem Beispiel, adressiert ist und, wie gezeigt, den Zusatz
„an" in der Zeile 352a aufweist. Der Hauptteil der Nachricht oder
der Datenteil 354 der Nachricht 350 (und möglicherweise eines
oder mehrerer Anhänge 356) ist unter Verwendung eines Sitzungsschlüssels
362 verschlüsselt. Der Sitzungsschlüssel 362 ist dann
für jeden vorgesehenen Empfänger unter Verwendung des betreffenden öffentlichen
Schlüssels [nicht abgebildet] für jeden Empfänger verschlüsselt.
Bei diesem Beispiel wurden die verschlüsselten Sitzungsschlüssel
358a, 358b und 358c unter Verwendung der öffentlichen
Schlüssel der Empfänger A, B und C verschlüsselt. Die verschlüsselte
Nachricht 350 kann nun sicher and die Empfänger versandt werden. Wenn
die Nachricht 350 eingeht, kann jeder Empfänger dann einen Sitzungsschlüssel
unter Verwendung seines eigenen privaten Schlüssels entschlüsseln und
den entschlüsselten Sitzungsschlüssel zur Entschlüsselung des Nachrichtenhauptteils
oder des Datenteils 354 (und möglicherweise der Anhänge
356) verwenden.
Die kodierten Nachrichtenformate wie in den Abbildungen gezeigt, sind
nur als Beispiele vorgesehen, und Fachleute werden verstehen, dass die kodierten
Nachrichten in andere Formaten vorhanden sein können. Beispielsweise können
Komponenten einer kodierten Nachricht, abhängig von dem spezifisch dafür
verwendeten Nachrichtenschema, in anderer Anordnung als gezeigt erscheinen, und
eine kodierte Nachricht kann weniger, zusätzliche oder verschiedene Komponenten
umfassen je nachdem, ob die kodierte Nachricht verschlüsselt, signiert oder
beides ist.
Eine Verteilerliste, auch allgemein bekannt als Mailingliste, kann
im Allgemeinen als eine Sammlung von Adressen, normalerweise E-Mail-Adressen bezeichnet
werden. Verteilerlisten sind normalerweise definiert, so dass beispielsweise ein
Absender einer E-Mail eine Nachricht an mehrere Empfänger zur gleichen Zeit
senden kann, ohne manuell die Adressen der Empfänger jedes Mal einzugeben,
wenn die Nachricht an jene Empfänger gesandt wird. Verteilerlisten können
aus wenigen oder vielen Adressen bestehen.
Anders ausgedrückt können Verteilerlisten als Aliase betrachtet
werden, die zur einfacheren Umleitung der Nachrichten an eine Liste von Adressen
dienen, die, normalerweise an einem zentralen Server, der von einer vorgegebenen
Client Computervorrichtung entfernt ist, verwalten werden. Beispielsweise kann eine
Verteilerliste auf einem zentralen Nachrichtenserver (z.B. Nachrichtenserver
268 der ) gespeichert sein und von
einem IT-Administrator der Organisation verwaltet werden. In diesem Falle kann der
Administrator die Verteilerlisten für die Organisation definieren und Adressen
den Verteilerlisten hinzufügen oder aus ihr löschen.
Beispielsweise wird in Bezug auf
die Nachricht 350 der Beispielabbildung an
eine Verteilerliste gesendet, die durch Alias „X" wie in "An" der Zeile
352b angezeigt. X kann als eine E-Mail-Adresse (z.B. Mitglieder@xyz.com)
auf einem Nachrichtenserver definiert sein. Wenn der Nachrichtenserver eine E-Mail-Nachricht
an X erhält, erweitert er X um die Adressen der Verteilerliste im Zusatz der
Nachricht und sendet eine Kopie der Nachricht an jene Adressen auf der Verteilerliste.
Wie in dem Beispiel von gezeigt, wird eine
Kopie der Nachricht, wenn X eine Verteilerliste ist, die die Adressen von A, B und
C umfasst, durch den Nachrichtenserver an jede der Adressen von A, B und C gesendet.
Jedoch braucht, im Gegensatz zum Beispiel der ,
der Absender der Nachricht der die Adressen
eines einzelnen Empfängers nicht manuell identifizieren, wenn die Nachricht
von der Computervorrichtung des Absenders an die Verteilerliste versendet wird.
Ausführungsformen der Erfindung sind im Allgemeinen auf ein System
und ein Verfahren zum Senden verschlüsselter Nachrichten an eine oder mehrere
Adressen einer Verteilerliste ausgerichtet. Im Besonderen erleichtern das System
und das Verfahren das Senden solcher Nachrichten einzig an Einzelpersonen oder Einheiten,
die mit der Verteilerliste assoziiert sind und in der Lage sind, die Nachricht zu
lesen. In zumindest einer Ausführungsform der Erfindung werden mindestens einige
Schritte des Verfahrens von einer Anwendung, die auf einem mobilen Gerät (z.B.
das mobile Gerät 100 der ) ausgeführt
wird und angesiedelt ist, durchgeführt. In abweichenden Ausführungsformen
kann die Anwendung auf einer Computervorrichtung, die kein mobiles Gerät ist,
ausgeführt werden und angesiedelt sein. In mindestens einer Ausführung
der Erfindung ist die Anwendung eine E-Mail-Anwendung, obwohl die Schritte des Verfahrens
in abweichenden Ausführungsformen auch von mehreren verschiedenen Anwendungen
durchgeführt werden können.
In Bezug auf illustriert ein
Ablaufdiagramm die Schritte in einem Sendeverfahren verschlüsselter Nachrichten
an eine Verteilerliste in einer Ausführungsform der Erfindung, allgemein als
400 dargestellt.
Bei Schritt 410 verarbeitet eine Anwendung, die auf einer
Computervorrichtung (z.B. eine E-Mail-Anwendung, angesiedelt und ausgeführt
auf einem mobilen Gerät) angesiedelt ist und ausgeführt wird, eine Nachricht
(z.B. eine E-Mail-Nachricht), die von einem Absender (z.B. einem Benutzer eines
mobilen Geräts) so erstellt wurde, dass eine Festlegung erfolgt ist, ob die
Nachricht an eine Verteilerliste adressiert werden soll. In dieser Ausführungsform
ist die Verteilerliste eine Verteilerliste, die von einem zentralen Nachrichtenserver
geführt wird (z.B. dem Nachrichtenserver 268 der ).
Spezifischer ist bei diesem Schritt, dass eine oder mehrere der Adressen,
normalerweise im Zusatz der Nachricht angezeigt, durch die Anwendung als zu einer
Verteilerliste (DL) gehörend identifiziert werden können. Beispielsweise
kann die Verteilerliste als ein Kontakt in einem Adressbuch der Computervorrichtung
gespeichert sein und als mit der Verteilerliste assoziiert voridentifiziert werden.
Beispielsweise kann diese Assoziation zuerst manuell durch den Benutzer identifiziert
werden, wenn der Kontakt zuerst im Adressbuch gespeichert wurde oder es kann automatisch
erfolgen, wenn der Kontakt im Adressbuch gespeichert wurde, nachdem eine Adressensuche
durchgeführt wurde oder nachdem die Kontaktinformation auf andere Weise von
einer anderen Computervorrichtung (z.B. von einem Desktopcomputer heruntergeladen
bei Datensynchronisierung zwischen einem Desktopcomputer und einem mobilen Gerät)
abgefragt wurde. Die Anwendung kann auch eine visuelle Anzeige (z.B. Ein Symbol
oder Icon) neben jedem Kontakt, der mit einer Verteilerliste assoziiert ist, bereitstellen,
wenn eine Kontaktliste dem Benutzer angezeigt wird.
Der zentrale Nachrichtenserver wird so adaptiert, so dass er Abfragevorrichtungen
zur Abfrage des Servers nach den einzelnen Adressen einer vorgegeben Verteilerliste,
die von einem zentralen Nachrichtenserver geführt wird, zulassen kann. Die
einzelnen Adressen werden auch in der Patentschrift und den -ansprüchen allgemeiner
als „Mitgliedsadressen" genannt. Das Format der Abfrage und der zurückgesandten
Antworten kann unterschiedlich sein, abhängig von dem speziellen Typ des Nachrichtenservers,
aber im Allgemeinen sendet der Nachrichtenserver eine Liste der aktuellen Mitgliedsadressen
einer Verteilerliste an eine Abfragevorrichtung als Antwort auf die Anfrage.
Demgemäß fragt in dieser Ausführungsform die Anwendung
dort, wo ein Adressat der Nachricht als eine Verteilerliste bei Schritt
410 definiert ist, bei Schritt 420 den Nachrichtenserver nach
der Mitgliedsadresse der Verteilerliste, identifiziert durch die besondere DL-Adresse.
Jede Mitgliedsadresse einer besonderen Verteilerliste identifiziert eine Einzelperson
oder eine andere Einheit, die ein möglicher Empfänger der vom Benutzer
erstellten Nachricht sein könnte. Jeder mögliche Empfänger kann hierbei
auch allgemeiner als DL-„Mitglied" bezeichnet werden.
Bei Schritt 430 wird für jedes Mitglied, das durch eine
Mitgliedsadresse der Verteilerliste identifiziert wird, erhalten durch die Anfrage
des Nachrichtenservers bei Schritt 420, eine Unterscheidung vorgenommen,
ob ein Zertifikat für das betreffende Mitglied (mit dem öffentlichen Schlüssel
des Mitglieds) bereits auf der Computervorrichtung gespeichert ist.
Optional kann bei Schritt 440, wenn ein Zertifikat für
ein vorgegebenes Mitglied noch nicht auf der Computervorrichtung gespeichert ist,
von einem oder mehreren Zertifikatsservern (z.B. LDAP Server 284 der
) oder einer anderen Zertifikatquelle aus gesucht
und abgefragt werden. Die Computervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass eine
oder mehrere vorbestimmte Zertifikatserver bei diesem Schritt gesucht werden. Die
abgefragten Zertifikate können dann ebenfalls permanent in einem Zertifikatspeicher
auf der Computervorrichtung für zukünftige Verwendung, falls gewünscht,
gespeichert werden.
Bestimmte Eigenschaften der Zertifikate, die mit Mitgliedern assoziiert
sind, die durch die Adressen der Verteilerliste identifiziert sind, können
ebenfalls noch vor deren Verwendung verifiziert werden, wie deren Gültigkeit
oder Vertrauensstatus, deren Annullierungsstatus oder andere Zertifikateigenschaften.
Ein neues Zertifikat kann gesucht werden und bei Schritt 440 abgefragt
werden, wenn die Anwendung dementsprechend konfiguriert ist.
Bei Schritt 450 legt die Anwendung fest, ob ein Zertifikat
für jedes Mitglied, das durch die Adressen der Verteilerliste identifiziert
ist, auf der Computervorrichtung verfügbar ist, entweder in einem Zertifikatspeicher
gespeichert oder anderweitig temporär von einem Zertifikatspeicher abgefragt.
Wenn ein Zertifikat für jedes einzelne Mitglied, identifiziert
durch die Adresse der Verteilerliste, auf der Computervorrichtung verfügbar
ist, kann bei Schritt 460 die Nachricht an jedes Mitglied verschlüsselt
werden (z.B. durch die Verschlüsselung des Sitzungsschlüssels, assoziiert
mit der Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel für jeden Empfänger).
Bei Schritt 462 wird die Nachricht dann direkt an die Verteilerliste gesendet,
wobei die DL-Adresse verwendet wird. Die DL-Adresse wird nicht durch die Adressen
der DL-Mitglieder ersetzt, da jeder auf der Verteilerliste die Nachricht entschlüsseln
kann und es im Allgemeinen nicht wünschenswert ist, die Größe der
Nachricht durch die Erweiterung der DL-Adressen zu vergrößern.
Andererseits, wenn ein Zertifikat für jedes einzelne Mitglied,
das durch die Adressen der Verteilerlisten identifiziert ist, nicht auf der Computervorrichtung
gespeichert ist, wird bei Schritt 470 die Nachricht nur für die Mitglieder
verschlüsselt, für die ein Zertifikat auf der Computervorrichtung verfügbar
ist. Zusätzlich wird die Nachricht nicht direkt an die Verteilerliste unter
Verwendung der DL-Adresse gesendet, sondern stattdessen wir die DL-Adresse durch
die Adressen der Mitglieder ersetzt, für die ein Zertifikat auf der Computervorrichtung
bei Schritt 480 verfügbar ist. Demzufolge wird die Nachricht nur an
diejenigen Mitgliedsadressen bei Schritt 490 versandt. Auf diese Weise
wird nur den Empfängern, von denen erwartet wird, dass sie in der Lage sind,
die verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln, die verschlüsselte
Nachricht gesendet.
In einer abweichenden Ausführungsform, wo eine Kontrolle durchgeführt
wird, um sicherzustellen, dass ein vorgegebenes Zertifikat gültig ist, kann
die Nachricht verschlüsselt und nur an diejenigen Mitglieder gesendet werden,
für die ein gültiges Zertifikat auf der Computervorrichtung verfügbar
ist.
Durch die Auflösung einer DL-Adresse in einzelne Adressen der
beabsichtigten Nachrichtenempfänger und durch Festlegen, ob ein Zertifikat
auf der Computervorrichtung für jeden beabsichtigten Empfänger verfügbar
ist, so dass die Nachricht an jeden Empfänger verschlüsselt werden kann
und durch das Senden der Nachricht nur an die spezifischen Empfänger, für
die ein Zertifikat auf der Computervorrichtung durch das Ersetzen der DL-Adresse
durch die Adressen jener spezifischen Empfänger verfügbar ist, kann die
Nachricht dann nur an die Empfänger gesendet werden, von denen erwartet wird,
dass sie in der Lage sind, die verschlüsselte Nachricht zu lesen. Das Ersetzen
einer DL-Adresse durch mehrfache Adressen, kann den Effekt haben, dass die Größe
der Nachricht zunimmt, was im Allgemeinen als unerwünscht gilt. Jedoch wurde
in dieser Ausführungsform der Erfindung ein Kompromiss nur dadurch erreicht,
dass eine DL-Adresse durch deren einzelne Mitgliedsadressen ersetzt wurde, wenn
nicht alle der Mitglieder, die durch die Adressen einer Verteilerliste
identifiziert wurden, in der Lage wären, eine Nachricht, die in einer verschlüsselten
Form gesendet wurde, zu entschlüsseln.
Bezüglich der wird nun
ein Ablaufdiagramm gezeigt, allgemein als 400b dargestellt, das die Schritte
in einem Verfahren des Sendens verschlüsselter Nachrichten an eine Verteilerliste
in einer Ausführungsform der Erfindung illustriert. Verfahren 400b
ist ähnlich dem Verfahren 400, außer dass dort, wo die Anwendung
bei Schritt 450 festgelegt hat, dass ein Zertifikat für jedes Mitglied,
das durch die Adressen der Verteilerliste identifiziert ist, nicht auf der Computervorrichtung
gespeichert ist, ein Benutzer der Computervorrichtung mit der Option erwähnt
wird, eine Nachricht an die DL-Adresse zu senden, trotz der Tatsache, dass nur eine
Teilmenge der Mitglieder, identifiziert durch die Adressen der Verteilerliste, in
der Lage sein wird, die Nachricht zu entschlüsseln.
Genauer ausgedruckt wird bei Schritt 472 eine Option für
den Benutzer bereitgestellt, die Nachricht an die DL-Adresse zu senden, trotz der
Tatsache, dass nicht alle der Mitglieder, die durch die Adressen der Verteilerliste
identifiziert sind, in der Lage sein werden, die Nachricht zu entschlüsseln.
Eine Anzeige kann angezeigt werden, die den Benutzer wart, dass nicht alle der beabsichtigten
Empfänger in der Lage sein werden, die Nachricht zu entschlüsseln.
Bei Schritt 474 wird die Nachricht (verschlüsselt nur
für die Mitglieder, für die ein Zertifikat auf der Computervorrichtung
bei Schritt 470 gespeichert ist), wenn der Benutzer sich entschlossen hat,
die Nachricht an die DL-Adresse zu senden, and die DL-Adresse von Schritt
462 gesendet. Andererseits wird die Nachricht, wenn der Benutzer sich entschlossen
hat, die Option nicht auszuführen, nur an die Empfänger gesendet, von
denen angenommen wird, dass sie in der Lage sind, die verschlüsselte Nachricht
zu entschlüsseln, wie bereits oben in Bezug auf die Schritte 480 und
490 der beschrieben.
In den und
ist es möglich, dass eine Nachricht an mehr als eine Verteilerliste adressiert
werden kann, wobei jede durch die entsprechenden DL-Adresse identifiziert wird.
In diesem Falle ist es Fachleuten ersichtlich, dass bestimmte Schritte des Verfahrens
400 und 400b wiederholt werden, um jede DL-Adresse aufzulösen
und jede DL-Adresse durch die Mitgliedsadressen der jeweiligen DL-Adresse zu ersetzen,
wobei die Mitglieder, von denen angenommen wird, dass sie in der Lage sind, die
verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln, identifiziert werden, bevor
die Nachricht gesendet wird.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung bereits zuvor beschrieben
wurden mit Hinweis auf die Verteilerlisten, die auf einem Server entfernt von der
Computervorrichtung geführt werden, auf welcher die Anwendung (z.B. E-Mail-Anwendung)
ausgeführt wird und angesiedelt ist, kann die Verteilerliste der abweichenden
Ausführungsformen der Erfindung lokal auf der Computervorrichtung selbst geführt
werden. In diesem Falle kann die Verteilerliste auch als eine Adressengruppe bezeichnet
werden, die durch einen Benutzer der Computervorrichtung definiert und modifiziert
werden kann. Die oben beschriebenen Verfahren können modifiziert werden, um
zu identifizieren, ob Zertifikate für alle durch die Adressen identifizierten
Mitglieder einer solchen lokal geführten Verteilerliste verfügbar sind,
und um ein Mittel für den Absender bereitzustellen, Nachrichten nur an jene
Empfänger zu senden, von denen angenommen wird, dass sie in der Lage sind,
eine verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln, die von diesem Absender
gesendet wird.
In abweichenden Ausführungsformen kann die Anwendung, die auf
einer Computervorrichtung ausgeführt wird und angesiedelt ist, sich von der
vom Benutzer zum Senden von verschlüsselten Nachrichten benutzten Computervorrichtung
unterscheiden. Beispielsweise kann die Anwendung, die ein Verfahren des Sendens
von verschlüsselten Nachrichten an eine Verteilerliste implementiert, auf einer
Zwischenvorrichtung (z.B. ein Nachrichtenverwaltungsserver 272 der
) zwischen der Computervorrichtung, die für
das Senden der verschlüsselten Nachrichten verwendet wird und einem Server,
der die Verteilerlisten fuhrt, ausgeführt werden und angesiedelt sein. Diese
Ausführungsform erfordert normalerweise eine Zwischenvorrichtung zur Führung
und/oder zum Zugriff auf einen oder mehrere Zertifikatsspeicher oder Quellen.
Die Schritte des Verfahrens zum Senden von verschlüsselten Nachrichten
an eine Verteilerliste in den Ausführungsformen der Erfindung können als
ausführbare Softwareanweisungen bereitgestellt und auf einem computerlesbaren
Medium gespeichert werden, welches ein Sendemedium umfassen kann.
Die Erfindung wurde mit Hinblick auf mehrere Ausführungen beschrieben.
Jedoch ist es Fachleuten ersichtlich, dass andere Varianten und Modifikationen vorgenommen
werden können, ohne dass vom Umfang der Erfindung, wie in den angehängten
Ansprüchen dargelegt, abgewichen wird.
Fig. 1
- 126
- SIM
- 110
- Display
- 108
- FLASH-Datenspeicher
- 106
- RAM
- 104
- Kommunikationsuntersystem
- 200
- Netzwerk
- 128
- SIM Schnittstelle
- 102
- Mikroprozessor
- 124
- Andere Untersysteme des Geräts
- 132
- Batterieschnittstelle
- 122
- Kurzstreckenkommunikationsgeräte
- 130
- Batterie
- 112
- Hilfs-E/A
- 114
- Serieller Anschluss
- 116
- Tastatur
- 118
- Lautsprecher
- 120
- Mikrophon
Fig. 2
- 200
- Netzwerk
- 150
- Empfänger
- 158
- Los
- 152
- Sender Signale Steuerung Signale Steuerung
- 160
- DSP
Fig. 3
- 250
- Hostsystem
- 222
- Netzwerk (PSTN)
- 224
- Öffentliches oder privates Netzwerk
- 218
- GGSN
- 220
- DHCP
- 214
- VLR
- 210
- MSC
- 212
- HLR
- 216
- SGSN
- 204
- BSC
- 208
- PCU
Fig. 4
- 100
- Mobiles Gerät
- 224
- Öffentliches oder privates Netzwerk
- 266
- Firewall oder Proxy-Server
- 272
- Nachrichtenverwaltungsserver
- 282
- CA
- 288
- Mobiler Datenserver
- 284
- LDAP
- 268
- Nachrichtenserver
- 286
- OCSP
Fig. 5
- 330
- Verisign <selbst signiert> Öffentlicher Schlüssel von Verisign
- 320
- ABC Verisign <verschlüsselte Signatur von Verisign> Öffentlicher
Schlüssel von ABC 322
- 310
- John Smith 312 ABC 314 <verschlüsselte Signatur von ABC> 316 <öffentlicher
Schlüssel von John Smith> 318
Fig. 6
- 350
- 352
- Nachrichtenkopf
- 354
- Nachrichtenhauptteil oder Daten (verschlüsselt)
- 356
- Nachrichtenanhang (Anhänge) (verschlüsselt)
- 358
- Verschlüsselte(r) Einmalschlüssel
- 360
- Signatur und signaturbezogene Informationen
Fig. 7A
- 350
- 352a
- An: A, B, C 352
- 362
- [Schlüsselsymbol] Nachricht 354
- 362
- [Schlüsselsymbol] Anhänge 356
- 358a
- [Schlüsselsymbol A] 358b [Schlüsselsymbol B] 358c [Schlüsselsymbol
C] 358 Signaturinfo (falls signiert) 360
Fig. 7B
- 350
- 352b
- An: X 352
- 362
- [Schlüsselsymbol] Nachricht 354
- 362
- [Schlüsselsymbol] Anhänge 356
- 358a
- [Schlüsselsymbol A] 358b [Schlüsselsymbol B] 358c [Schlüsselsymbol
C] 358 Signaturinfo (falls signiert) 360
Fig. 8A
- 410
- Feststellen, ob Nachricht an eine Verteilerliste adressiert ist
- 420
- Mitglieder der Verteilerliste (DL) nachschlagen
- 430
- Feststellen, ob das Zertifikat für jedes Mitglied auf dem Rechengerät
gespeichert ist
- 440
- Fehlende Zertifikate suchen & abrufen
- 450
- Zertifikate für alle Mitglieder der DL? Nein
- 470
- Nachricht an die Mitglieder der DL verschlüsseln, für die Zertifikate
verfügbar sind
- 480
- DL-Adresse mit den Adressen der Mitglieder ersetzen, für die Zertifikate
verfügbar sind
- 490
- Nachricht senden Ja
- 460
- Nachricht an alle Mitglieder der DL verschlüsseln
- 462
- Nachricht an DL adressiert senden
Fig. 8B
- 410
- Feststellen, ob Nachricht an eine Verteilerliste adressiert ist
- 420
- Mitglieder der Verteilerliste (DL) nachschlagen
- 430
- Feststellen, ob das Zertifikat für jedes Mitglied auf dem Rechengerät
gespeichert ist
- 440
- Zertifikate suchen & abrufen
- 450
- Zertifikate für alle Mitglieder der DL? Nein
- 470
- Nachricht an die Mitglieder der DL verschlüsseln, für die Zertifikate
verfügbar sind
- 472
- Benutzer Optionen anzeigen
- 474
- Nachricht an DL senden? Nein
- 480
- DL-Adresse mit den Adressen der Mitglieder ersetzen, für die Zertifikate
verfügbar sind
- 490
- Nachricht senden Ja
- 460
- Nachricht an alle Mitglieder der DL verschlüsseln
- 462
- Nachricht an DL adressiert senden