目标专利:2021用于导出用于中继通信的安全密钥的方法、设备、系统和非暂时性计算机可读存储介质
专利公开号:CN109964500B
专利权人:皇家KPN公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2013-08-22_WO2013121246A_发明申请_WO2013121246A1 DEVICE TO DEVICE SECURITY USING NAF KEY.docx |
| 0 | 2014-05-15_US2014133656A_发明申请_US20140133656A1 Preserving Security by Synchronizing a Nonce or Counter Between Systems_+++A_R_T_d_h+++.docx |
| 0 | 2014-10-22_CN104115544A_发明公开_CN104115544A 使用NAF密钥的设备到设备安全性_+++A_L_d+++.docx |
| 0 | 2014-12-24_EP2815623A_发明公开_EP2815623A1 DEVICE TO DEVICE SECURITY USING NAF KEY_+++A_D+++.docx |
| 0 | 2015-03-31_US8995330B_发明授权_US08995330B2 Base station, relay station and method in mobile communication system_+++a+++.docx |
| 0 | 2015-12-29_US9226142B_发明授权_US09226142B2 Mobile communication system, communication control method, and radio base station.docx |
| 0 | 2016-01-07_WO2016003750A_发明申请_WO2016003750A1 TECHNIQUES FOR SECURELY RECEIVING CRITICAL COMMUNICATION CONTENT ASSOCIATED WITH A CRITICAL COMMUNICATION SERVICE_+++A_D+++.docx |
| 0 | 2016-07-14_US2016205555A_发明申请_US20160205555A1 METHOD AND SYSTEM FOR ESTABLISHING A SECURE COMMUNICATION BETWEEN REMOTE UE AND RELAY UE IN A DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION NETWORK_+++A_D+++.docx |
| 0 | 2016-07-21_WO2016114604A_发明申请_WO2016114604A1 METHOD AND SYSTEM FOR ESTABLISHING A SECURE COMMUNICATION BETWEEN REMOTE UE AND RELAY UE IN A DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION NETWORK_+++A_D_I_e+++.docx |
| 0 | 2016-07-28_WO2016116191A_发明申请_WO2016116191A1 METHODS AND APPARATUS FOR DIRECT COMMUNICATION KEY ESTABLISHMENT_+++A_R_T_b_d+++.docx |
| 0 | 2016-08-03_CN105830476A_发明公开_CN105830476A 用于从无线电接入网络提供安全的方法和系统_+++A_B_C_F_G_H_I_M_N_d_e_j_k_l_p_r_s_t+++.docx |
| 0 | 2016-08-11_WO2016124549A_发明申请_WO2016124549A1 SECURE COMMUNICATIONS WITH WEARABLE DEVICES_+++A_D+++.docx |
| 0 | 2016-10-12_CN106028317A_发明公开_CN106028317A 无线中继装置、无线通信系统以及无线中继方法_+++A+++.docx |
| 0 | US10004014B2_Description_20260704_0053_+++A_C_G_I_J_L_b_k_m_n_r_s_t+++.docx |
| 0 | US10212585B2_Description_20260704_0053.docx |
一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1),包括通信接口(3);至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信;所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息;所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继;所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17);所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥;所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信;所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时使用所述通信接口(3)经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络;所述信息是使用所述第二安全密钥加密的。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据专利审查指南与无效宣告审查原则,紧密结合权利要求1的技术方案,为您对目标专利与对比文件 D1(公开号:**CN105830476A**)进行深度的技术特征比对、创造性最接近对比文件分析,并指出无效阶段最薄弱的技术特征及下一步的检索策略。
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## 权利要求1的技术解释与特征拆解
目标专利权利要求1保护的是一种“用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1)”。从技术本质上看,它解决的是**当移动终端通过中继设备(另外的设备(9))接入网络,且该中继设备与终端自身原本所处的第一接入点(17)不同(即中继设备连接在第二接入点(11))时,如何确保端到端或安全传输密钥正确导出的技术问题**。
为了进行精确的侵权或无效比对,我们将权利要求1拆解为以下 9 个技术特征:
* **A(主题/前序)**:一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1),包括通信接口(3);
* **B**:至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信;
* **C**:所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息;
* **D**:所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继;
* **E**:所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17);
* **F**:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时,基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥;
* **G**:所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信;
* **H**:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时,使用所述通信接口(3)经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络;
* **I**:所述信息是使用所述第二安全密钥加密的。
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## 特征比对表:权利要求1 vs D1 (CN105830476A)
通过对对比文件 D1(CN105830476A)原文进行全案深度检索与法律匹配,特征比对结果如下表所示:
| 权利要求1的技术特征 | D1(CN105830476A)对应公开内容及出处 | 比对结论 |
| 特征A:设备(1)包括通信接口(3) | 说明书[0025]公开“用户设备可以不仅包括移动设备(诸如移动电话……)”,[0118]-[0120]公开数据处理系统(即用户设备)“通过系统总线耦合到存储器元件的至少一个处理器……网络适配器88也可以耦合……包括数据接收器/发送器”。 | 毫无疑问公开 (属于通用计算机/UE架构的常规披露) |
| 特征B:处理器配置成导出第一安全密钥用于与第一接入点(17)的安全通信 | 说明书[0038]公开4G系统中“存储在用户设备侧处的USIM中的秘密密钥K……结合于服务网络ID被用来导出新密钥KASME……其他加密和完整性密钥被导出……包括加密密钥KUPenc”。说明书[0067]图1公开了UE 4与第一基站(如eNodeB)进行无线通信。 | 实质公开 (公开了基于基站/网络ID导出AS密钥用于安全通信) |
| 特征C:第一安全密钥基于与第一接入点(17)有关的信息 | 说明书[0038]公开“CK和IK结合于服务网络ID(服务网络ID直接关联当前接入的基站信息)被用来导出新密钥KASME,从该新密钥KASME,其他加密和完整性密钥被导出”。 | 实质公开 (安全密钥的导出结合了当前服务接入网络/基站的信息) |
| 特征D:请求使用或使用另外的设备(9)作为至网络的中继 | D1 的核心场景是“隔离RAN模式”,即基站与核心网断开时,如何利用本地存储的认证矢量进行AKA认证。说明书[0054]提到“第一和第二节点可以是不同的基站……基站处于通信连接中(使用例如X2接口直接地或间接地)……在第一节点处从用户设备接收用于建立连接的请求……认证过程在第二节点执行,使用第一节点作为中间节点(见[0091])”。但 D1 这里的中间节点是“第一节点(基站)”,而非权利要求1所称的“另外的设备(9)作为中继(如D2D/ProSe中继终端)”。 | 未公开 (技术实体与中继架构不同) |
| 特征E:确定另外的设备(9)是否连接到第一接入点(17) | D1 仅在[0054]-[0058]、[0091]中公开了基站之间通过X2接口交互,以及第一基站发现/查询第二基站是否有该UE的认证矢量的逻辑。D1 完全没有披露“终端(设备1)去确定中继设备(另外的设备9)挂载在哪一个基站上”的逻辑。 | 未公开 |
| 特征F:当确定没连接到第一接入点时,基于另外设备连接的第二接入点(11)信息导出第二安全密钥 | D1 [0114]公开了切换场景:“移交仍然可以执行……源eNodeB可以向目标eNodeB通知针对该UE充当MME的eNodeB的地址……该eNodeB可以向目标eNodeB提供新的NH、NCC以确保针对接下来的移交的转发保密”。但这属于标准的移动性切换密钥派生,并非权利要求1所述的因中继设备连接在不同基站而触发终端侧重算第二安全密钥的架构。 | 未公开 |
| 特征G:第二安全密钥用于与第二接入点(11)的安全通信 | D1 公开了在切换到目标基站(相当于第二接入点)后,使用新的安全密钥进行通信。但该密钥并非基于特征F的中继逻辑导出的。 | 表面相关,实质未公开 |
| 特征H:确定没连接时,经由另外的设备(9)将信息传输到移动通信网络 | D1 的数据传输链路始终是:UE -> 基站1 -> (经X2接口) -> 基站2,其中基站2充当本地MME实体。这与权利要求1的设备1 -> 中继设备9 -> 第二接入点11的无线中继架构具有本质不同。 | 未公开 |
| 特征I:信息是使用第二安全密钥加密的 | D1 公开了无线链路上的数据使用加密密钥(如KUPenc)进行加密传输(见[0038]、[0112])。但其加密密钥的生成源头与目标专利不同。 | 实质公开(通用手段) |
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## 最接近对比文件(最接近现有技术)分析
在创造性宣告无效的审查过程中,选择最接近的对比文件通常需要遵循**“技术领域相同或相近、解决的技术问题最相似、公开的技术特征最多”**的原则。
### 1. D1(CN105830476A)作为最接近对比文件的考量
* **技术领域**:高度相同。均属于移动通信网络的安全密钥派生与切换/中继架构领域(特别是 3GPP 演进网络,如 LTE/5G)。
* **解决的技术问题**:D1 解决的是当网络拓扑发生变化或核心网不可用(隔离/分布式节点)时,如何通过非对等的分布式基站协同(通过 X2 接口),利用存储在不同节点处的安全矢量(AV)来重建或维持用户的安全认证及密钥派生(见说明书[0026]、[0054])。这与目标专利解决“终端通过处于不同接入点的中继设备建立安全通信”的问题,在**“多基站/多接入点环境下的安全上下文关联与密钥重构”**这一本质层面上具有极强的相关性。
* **结论**:**D1(CN105830476A)非常适合作为本申请创造性分析的最接近对比文件(D1)**。
### 2. D1 未公开的特征是否被其他文件公开?
从上述特征比对可知,**特征 D、E、F、H** 构成了目标专利区别于 D1 的核心发明点。这些特征的本质是 **ProSe(Proximity-based Services)邻近服务中的终端直连中继(UE-to-Network Relay)安全架构**。
* 在实际的无效宣告程序中,这部分特征通常需要引入**第二 group 的对比文件(D2)**来结合表述。例如:公开了 3GPP TS 33.303(ProSe安全规范)或 TS 23.303(ProSe架构规范)的相关专利或标准提案。这类对比文件必然公开了“终端经由中继终端(Relay UE)接入网络”以及“根据 Relay 侧关联的基站/小区信息(如 Cell ID)参与密钥派生”的技术特征。
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## 提出无效请求时最薄弱的技术特征
若您代表请求人对目标专利提起无效请求,整个权利要求书**最薄弱(即最容易被维持有效、对无效请求人而言攻克难度最大)**的技术特征是:
> **特征 F 结合特征 E 的条件触发机制:**
> “所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时……基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥;”
### 原因分析:
1. **非常规的判定主体与触发逻辑**:在传统的 3GPP 蜂窝网络或简单的中继架构中,中继设备跨基站移动或切换通常是由网络侧(基站或核心网)感知并主导密钥重构(如 D1 的跨基站 X2 切换)。而目标专利将**判定主体放在了终端(设备1)侧**——由终端去确定中继设备是否与自己处于同一个基站,并**在“不属于同一基站”这一特定边界条件下,触发第二安全密钥的导出**。
2. **规避了通用的切换逻辑**:如果中继设备和终端在同一个基站下,可能沿用原有的安全上下文;而一旦跨基站,为了防止中间人攻击或由于路由变化导致基站侧无法解密,终端主动获取中继侧的第二接入点信息来算新密钥。这一**特定条件分支(IF-THEN)**在常规通信文献中很难找到完全一模一样的对等公开。
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## 进一步的对比文件检索策略
鉴于 D1(CN105830476A)已经很好地解决了多接入点/多节点安全密钥派生的外围框架,为了彻底无效掉权利要求1,下一步的检索应当**精准狙击“中继接入 + 跨接入点密钥重算”**这一核心发明点。建议采取以下检索策略:
### 1. 扩展关键词与分类号检索组合
* **核心IPC/CPC分类号定位**:锁定 `H04W12/04`(密钥管理/派生)、`H04W84/047`(中继网络)、`H04W88/04`(中继终端设备)。
* **检索式关键词扩展**:
* (中继终端 OR 另外的设备 OR Relay UE OR Remote UE OR D2D OR ProSe)
* AND (不同基站 OR 跨基站 OR 接入点 OR different eNB OR second AP OR cell ID)
* AND (密钥派生 OR 导出密钥 OR 重新计算 OR derive key OR Kseaf OR Krel)
### 2. 深度挖掘 3GPP 标准文献(标准必要专利 SEP 的核心技术源头)
目标专利的架构高度契合 3GPP 在 Rel-12 至 Rel-17 期间关于 **ProSe Relay(终端到网络中继安全)** 以及 **IAB(集成接入回传)** 的安全讨论。
* **重点检索对象**:**3GPP SA3工作组(安全组)**和 **CT1工作组**的会议提案(Tdocs)。
* **重点规范追溯**:
* **TS 33.303**:ProSe(邻近业务)安全规范,重点查找关于 Remote UE 在发现 Relay UE 变更了连接基站时,安全上下文(Security Context)如何更新、新密钥如何基于 Relay 所在小区的参数(如 `Physical Cell ID` 或 `Alternative eNB Information`)进行演进的章节。
* **TS 33.501**:5G 安全架构中关于 5G ProSe Relay 安全的演进部分(Rel-17 中有大量关于远端终端通过中继接入不同 gNB 的密钥派生讨论)。
### 3. 寻找反向结合启示
寻找公开了以下逻辑的对比文件:当远端设备(Remote UE)发现中继(Relay)发生了网络侧的切换,或者收到了网络侧发来的 `Relay Cell Change` 消息时,远端设备必须执行安全再同步。只要找到一篇公开了“中继设备所在接入点信息参与远端设备密钥生成”的文献,结合 D1 的多节点安全架构,即可轻松以 **D1 + D2 + 常规技术人员的公知常识** 彻底打掉该权利要求的创造性。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据专利审查指南的创造性审查标准,对目标权利要求1进行精细化的技术特征拆解,并结合对比文件D1、D2、D3的原文及其具体出处进行全方位的侵权/无效可视化特征比对与创造性分析。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术内涵解析
由于目标专利未提供单独的说明书文本,本案全面基于权利要求1的文本上下文及其内在技术逻辑进行客观合理解释:
* **本案的核心发明构思:** 解决移动通信中**“经由中继设备(另外的设备9)向网络传输加密信息”**时的安全密钥动态切换问题。其技术关键在于:主控设备(设备1)不仅能进行自身直连接入点(第一接入点17)的密钥导出,还能**主动探测或感知中继设备所连接的接入点是否发生改变**(即是否与自身不在同一接入点)。一旦发现中继设备处于另一接入点(第二接入点11),主控设备将**跨接入点动态导出**与该第二接入点匹配的第二安全密钥,从而实现端到端的接入层/非接入层加密安全传输。
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## 二、 对比文件特征比对及出处详细分析
本案涉及三份对比文件,其公开号如下:
* **D1:** `US20140133656A1`(Preserving Security by Synchronizing a Nonce or Counter Between Systems)
* **D2:** `CN104115544A`(使用NAF密钥的设备到设备安全性)
* **D3:** `EP2815623A1`(DEVICE TO DEVICE SECURITY USING NAF KEY)
*(注:经核对文本,D2与D3为同族专利,技术方案高度一致,以下统称D2/D3)*
### 1. 各对比文件的实质公开情况分析
* **D1 (`US20140133656A1`) 评估:**
D1公开了一种无线身份发射器(WIT)通过邻近广播接收器(PBR,如智能手机)作为中继,将加密的滚动ID及传感器数据上传至中央服务器的方案。
* *公开了特征A、D、H、I*:PBR充当了中继(另外的设备9),且WIT的广播信息是加密的。
* *未公开特征B、C、E、F、G*:D1的加密密钥是WIT与**中央服务器**之间预共享的密钥(K),其滚动ID基于Nonce计数器生成,**完全不基于任何无线侧接入点(AP)的信息**,WIT也根本不关心、不确定中继设备连接在哪个具体的基站或接入点上。
* **D2/D3评估:**
D2/D3公开了在GBA(通用引导架构)下,利用网络应用功能(NAF)密钥服务器在两个安全蜂窝设备(D1和D2)之间建立离线安全通信的方案,并提到了当设备D2无网络连接时,可以通过设备D1进行“网络共享/网络托管(tethering)”来连接网络。
* *公开了特征A、B、D、H、I*:明确公开了处理器、通信接口,以及通过另一台设备进行网络共享中继。D2/D3中设备与网络侧(NAF)存在密钥导出机制。
* *未公开特征C、E、F、G*:D2/D3导出的密钥是本地共享密钥($Ks\_local\_device$),其导出基于B-TID、IMSI以及与NAF服务器交互的外部密钥($Ks\_NAF$),**属于应用层/核心网侧安全架构,并非基于无线侧“接入点(AP)有关的信息”**。同时,D2/D3的设备完全没有“确定中继设备是否连接到第一接入点”的判断逻辑,更不伴随接入点的改变而动态推导第二安全密钥。
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### 2. 权利要求1特征比对可视化表格
为了直观展现比对结果,以下给出详细的特征比对表:
| 权利要求1的技术特征拆解 | D1 (US20140133656A1) 是否公开及出处 | D2 (CN104115544A) 是否公开及出处 | D3 (EP2815623A1) 是否公开及出处 |
| 前序部分: 一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1) | 实质公开<br>说明书摘要、[0005]公开了WIT向网络传输加密的滚动ID。 | 实质公开<br>说明书[0001]、[0016]公开了安全蜂窝设备向网络传输加密信息。 | 实质公开<br>说明书Abstract、[0016]等。 |
| 特征A: 包括通信接口(3) | 毫无异议公开<br>[0003]、[0026A]公开了短距离无线电(蓝牙)及天线。 | 毫无异议公开<br>[0022]、[0038]明确公开了通信接口28。 | 毫无异议公开<br>[0022]、[0038]明确公开了communication interface 28。 |
| 特征B: 至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信 | 未公开<br>D1的密钥用于与中央服务器通信,非与第一接入点通信。 | 实质公开/部分公开<br>[0022]公开处理器22;[0042]公开D1使用自身引导功能通过接入点与NAF服务器通信并导出密钥。 | 实质公开/部分公开<br>[0022]、[0042]公开对应处理器和NAF密钥导出机制。 |
| 特征C: 所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息 | 未公开<br>D1基于预共享密钥和计数器。 | 未公开<br>D2基于GBA架构的B-TID及NAF外部密钥,非基于无线接入点信息。 | 未公开<br>同D2。 |
| 特征D: 所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继 | 实质公开<br>[0005]、[0007]公开WIT的广播消息被邻近广播接收器(PBR)接收并上传中央服务器,PBR起中继作用。 | 实质公开<br>[0011]、[0042]明确公开了D2不具连接性时,通过D1路由到NAF(网络共享/tethering)。 | 实质公开<br>[0011]、[0042]明确公开了“tethering”路由中继架构。 |
| 特征E: 所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17) | 未公开<br>D1的WIT单向广播,不探测中继设备的网络连接状态。 | 未公开<br>D2中仅判断远程设备是否有网络连接性以决定是否触发网络共享,不判断其所连接入点。 | 未公开<br>同D2。 |
| 特征F: 所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥 | 未公开<br>D1不存在根据接入点切换动态导出第二密钥的逻辑。 | 未公开<br>D2中无论是否网络共享,推导密钥均面向NAF服务器,不随中继所连接入点的更替而改变密钥源。 | 未公开<br>同D2。 |
| 特征G: 所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信 | 未公开<br>D1不涉及接入点安全密钥。 | 未公开<br>D2中无此类接入点级别的安全通信密钥。 | 未公开<br>同D2。 |
| 特征H: 所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时使用所述通信接口(3)经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络 | 部分公开<br>公开了经由中继设备传输,但触发条件“确定另外设备没连到第一接入点”未公开。 | 部分公开<br>公开了经由中继设备(网络共享)路由传输信息,但未公开特定接入点判定触发条件。 | 部分公开<br>同D2。 |
| 特征I: 所述信息是使用所述第二安全密钥加密的 | 未公开<br>D1使用预共享滚动密钥加密。 | 未公开<br>D2/D3使用$Ks\_local\_device$加密,该密钥与第二接入点无关。 | 未公开<br>同D2。 |
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## 三、 最接近对比文件的选择及理由
在创造性分析中,**D2(或其英文同族D3,公开号:`CN104115544A` / `EP2815623A1`)** 最适合被选为创造性分析的**最接近的对比文件**(第一基本出发点)。
### 理由如下:
1. **技术领域与整体解决的技术问题最相近:**
本案与D2/D3都属于**移动通信网络中的中继安全传输/网络共享安全**领域。本案旨在解决设备通过中继设备向蜂窝网络传输信息时,如何根据网络拓扑架构(接入点变化)确保数据端到端加密安全的技术问题。而D2/D3解决的是在设备通过另一蜂窝设备中继(网络共享托管体系)接入网络时,如何克服传统 lawful interception(合法监听)限制并建立运营商受控的安全关联(参见D2说明书[0002]-[0003]、[0015])。
2. **技术效果的关联度最高:**
D2/D3通过蜂窝网引导功能(GBA)以及网络共享机制,实现了在离线/中继状态下,端到端高安全性秘密的动态产生与传输效果(参见D2[0011])。这与本案在中继架构下切换密钥以提升安全传输效果的目的高度契合。
3. **技术特征重合度最高:**
相比于D1纯粹的短距离物联网广播(WIT单向发送给PBR模式),D2/D3构筑在完整的3GPP蜂窝通信演进架构上(明确提及LTE、GSM、演进节点B等,参见D2[0032]),公开了标准的处理器、通信接口,并完整公开了**设备经由另外一台蜂窝设备作为中继(网络共享)与网络侧进行安全密钥导出并加密传输**的整体流程。
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## 四、 创造性缺陷分析与最薄弱技术特征
### 1. 区别技术特征及其他对比文件是否公开
以D2/D3为最接近的对比文件,权利要求1与D2/D3相比,存在的**区别技术特征**为:
> **区别特征 1(包含特征C、G):** 第一/第二安全密钥是**基于无线无线侧接入点(第一/第二接入点)有关的信息**而导出的,且用于与相应的接入点进行安全通信。
> **区别特征 2(包含特征E、F、H、I的核心触发部分):** 处理器要**“确定另外的设备是否连接到第一接入点”**,并在确定其**没有连接到第一接入点时**(说明中继设备和主控设备不在同一个基站下),触发**基于第二接入点信息导出第二安全密钥**,并用该密钥加密信息经由中继发送。
**其他对比文件是否公开的结论:**
经比对,**D1 (`US20140133656A1`) 完全没有公开上述区别特征1和区别特征2**。D1系统中的无线发射器(WIT)由于自身硬件局限,仅做盲目的单向近距离广播,它既没有感知无线侧基站/接入点信息的硬件基础或协议栈,也没有任何去判断中继设备(PBR)当前驻留在哪个接入点的控制逻辑,其密钥始终与后端中央服务器强绑定。因此,现有对比文件并未给出将中继设备的“接入点位置相异性”作为密钥动态衍生驱动源的技术启示。
### 2. 若提出无效请求,权利要求1最薄弱的技术特征分析
如果站在无效请求人的角度,试图攻破该权利要求,权利要求1中**防御力最薄弱(即最容易被无效掉或最容易被现有技术结合所覆盖)**的特征是:
* **特征D(使用另外的设备作为至移动通信网络的中继):** 该特征在无线通信领域属于公知常识或标准技术(如3GPP直连通信ProSe中的中继UE方案、WiFi中继、蓝牙网关中继等)。D2/D3的[0011](网络共享Tethering路由机制)已经非常清晰、毫无异议地实质公开了这一物理架构。
* **特征A和特征B的基础架构部分:** 包含通信接口和处理器以导出安全密钥,属于任何安全通信终端的常规硬件配置。
* **相反,防御力最强(最稳固)的特征**是**特征E、F、G、I的联动组合**(即:基于中继设备与自身是否在同一接入点的判断,跨接入点动态推导与加密的闭环控制逻辑)。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略
鉴于目前的对比文件D1-D3未能有效覆盖“基于中继设备所连无线侧接入点信息动态推导安全密钥”这一区别特征,为了成功无效该专利,建议采取以下进阶检索策略:
1. **精准锁定标准文献检索(最高优先级):**
鉴于本案涉及“接入点(AP/基站)”、“安全密钥导出”以及“中继通信”,这属于典型的**3GPP 5G/NR 或 4G/LTE 接入层(AS)与非接入层(NAS)安全安全架构体系**。
* **重点检索标准组织:** 3GPP(特别是负责安全性的 **SA3 工作组**)。
* **重点追踪技术规范(TS):** 3GPP `TS 33.501`(5G系统安全架构与流程)、`TS 33.401`(3GPP SAE安全架构)、以及专门针对中继技术的 `TS 33.303`(Proximity-based Services (ProSe) 安全性规范)。
* **检索方向:** 寻找在“UE-to-Network Relay(用户到网络中继)”或“L2/L3中继”场景下,远端UE(Remote UE)如何根据中继UE(Relay UE)所处小区/接入点(Cell ID/gNB ID)的变化,重新运行 AKA 流程或衍生出用于无线侧加密(如 $K_{gNB}$ 或 $K_{ASME}$ 变体)的3GPP提案(Contributions)或标准文本。
2. **扩展关键词与IPC/CPC分类号检索:**
* **关键词拓展组合:** `(relay OR tethering OR intermediate device) AND (access point OR base station OR cell OR gNB OR eNB) AND (key derive* OR key generat* OR change OR switch*) AND encrypt*`
* **分类号精准轰炸:** 聚焦于 **`H04W12/04`(密钥管理或衍生)**、`H04W12/03`(保护保密性/加密)、`H04W88/04`(中继终端设备)。
3. **针对“另一个设备已确定而接收到消息”这一旁路触发特征的检索:**
特征F中还包含一个并行条件:“在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到第一接入点而接收到消息时”。这暗示了一种**网络侧通知机制**。可以针对移动无线网络侧(如AMF、SMF或MME)检测到中继设备位置变更/切换(Handover)后,向主控设备下发密钥重构指示的专利进行定向挖掘。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将针对目标专利权利要求1,结合其说明书及三份对比文件进行深度侵权/无效维权层面的技术特征比对与创造性分析。
以下为详细的分析报告:
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## 一、 目标专利权利要求1的边界与技术解析
目标专利权利要求1保护的是一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(即**远端设备/Remote UE**),其技术方案的核心在于:当远端设备通过中继设备(另外的设备)接入网络时,能够**自适应识别中继设备的接入点(接入基站)是否与自身原接入点相同**。若不同,则基于新接入点的信息动态导出第二安全密钥进行端到端(UE到新接入点)的加密传输,从而保证中继切换过程中的通信安全与解密正确性。
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## 二、 对比文件基本信息及出处规范
为确保分析的严谨性,本报告对对比文件的指代与公开号对应如下:
* **D1**:`US8995330B2` (Base station, relay station and method in mobile communication system)
* **D2**:`WO2016003750A1` (TECHNIQUES FOR SECURELY RECEIVING CRITICAL COMMUNICATION CONTENT ASSOCIATED WITH A CRITICAL COMMUNICATION SERVICE)
* **D3**:`US20160205555A1` (METHOD AND SYSTEM FOR ESTABLISHING A SECURE COMMUNICATION BETWEEN REMOTE UE AND RELAY UE IN A DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION NETWORK)
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## 三、 技术特征比对表
以下将目标专利权利要求1拆解为9个技术特征(A至I),并与D1、D2、D3的原文及具体出处进行逐项横向比对:
| 目标专利权利要求1的技术特征拆解 | D1 (US8995330B2) 比对及出处 | D2 (WO2016003750A1) 比对及出处 | D3 (US20160205555A1) 比对及出处 |
| 特征A:一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1),包括通信接口(3) | 实质公开。公开了移动通信系统中的用户设备(UE)或中继站(RN),其必然包含无线通信接口。[0002] "user apparatus (UE)... a radio interface between..." | 实质公开。公开了无线通信设备/用户设备(UE)具备通信接口。[0006], [0025] "wireless communication devices... user equipment (UE)" | 实质公开。公开了D2D网络中的远端用户设备(Remote UE)。[0007], [0039] "remote user equipment (remote UE)... transceiver" |
| 特征B:至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信 | 毫无异议公开。公开了在切换(handover)中处理安全加密密钥的变更。[0012] "...information on change of a security encryption key in handover" | 毫无异议公开。公开了第一UE通过直接附着网络(eNB/Uu接口)与网络及服务器建立第一安全关联。[0032], [0042], [0059] "...responsive to a security association with a network... established over GC1 123." | 毫无异议公开。公开了远端UE与网络(通过中继)基于已知密钥结构建立安全通信。[0010], [0093] "...derive security key... a master key (KASME) obtained from a home subscriber server (HSS)" |
| 特征C:所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息 | 实质公开。越区切换中的密钥变更是基于目标基站/接入点信息导出的。 | 未公开。其安全关联(SSV/SAKKE)是基于KMS服务和用户身份(ID_nw),未显式提及与接入点(基站)物理信息绑定。 | 未公开。其密钥导出主要基于群组密钥(PGK)或用户特异性密钥(KASME),未结合具体基站/接入点信息。 |
| 特征D:所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继 | 毫无异议公开。明确公开了在中继站(RN)架构下,中继站设置在基站与移动站(UE)之间起中继作用。[0002] "...a relay station (relay node: RN) is provided between the base station (eNB) and a mobile station (UE)..." | 毫无异议公开。明确公开了远端UE通过发现并连接一个中继UE(Relay UE)间接附着到网络。[0029], [0033] "...indirectly attach to the network through a relay UE... discovering... a second UE capable of serving as a relay UE..." | 毫无异议公开。明确公开了网络覆盖外的远端UE通过网络覆盖内的中继UE与网络通信。[0007], [0018] "...a UE in out of coverage of a network should be able to communicate with the network via another UE (i.e., UE-to-network relay..." |
| 特征E:所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17) | 未公开。D1仅从基站侧配置RN和UE的逻辑路径及子帧,未赋予UE去辨别RN挂载在哪个基站的能力。 | 未公开。D2默认中继UE是直接连接到网络的,但未公开远端UE去判断/确定中继UE所连的基站是否与自己原基站一致。 | 未公开。D3侧重于群组密钥和密钥流的衍生,未涉及对中继设备当前所连物理接入点(基站)的一致性判定。 |
| 特征F:在确定所述另外的设备没有连接到第一接入点时...基于与另外的设备连接到的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥 | 未公开。未公开根据中继站所连的新接入点信息来动态导出第二密钥的判断与执行机制。 | 未公开。D2中虽然远端UE和服务器建立了第二安全关联,但该密钥达成(SSV2)是通过TNA中继透明转发SAKKE载荷实现,与第二接入点信息无关。 | 未公开。D3的密钥派生体系(如PTK/PEK或PRTK)基于群组ID、中继UE ID、远端UE ID或COUNTER/NONCE,完全不依赖第二接入点的信息。 |
| 特征G:所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信 | 未公开。 | 实质公开。第二安全关联用于远端UE与网络侧的安全通信,但非特征F所述的生成逻辑。 | 毫无异议公开。导出的安全密钥(如PEK或PRTK)最终用于远端UE与网络(经由中继)之间的安全加密通信。 |
| 特征H:在确定所述另外的设备没有连接到第一接入点时...经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络 | 实质公开。公开了UE通过RN中继向DeNB传输数据,但缺乏“在确定没有连接到第一接入点时”这一条件触发控制。 | 毫无异议公开。公开了远端UE经由中继UE将加密的Mission Critical通信内容传输/接收至网络。[0030], [0033], [0066] "...routed through the relay UE... originating from the network over the direct link..." | 毫无异议公开。公开了远端UE与中继UE建立D2D安全连接后,经由中继UE向网络侧发送/接收加密数据包。[0007], [0018] "...communicate with the network via another UE... securing packets for transmitting..." |
| 特征I:所述信息是使用所述第二安全密钥加密的 | 实质公开。RN与基站间、UE与基站间存在加密,但不是基于第二接入点信息导出的特异性密钥。 | 毫无异议公开。远端UE使用与网络达成的第二安全密钥(SSV2/MSK)对内容进行端到端加密,中继UE无法窃听。[0030], [0047] "...master session key... used to encrypt and then decrypt critical communication content... without the relay UE being able to eavesdrop..." | 毫无异议公开。远端UE与网络/中继间采用导出的PEK加密密钥对传输的数据包进行加密防护。[0018], [0055] "...securing packets for transmitting to the remote-UE using the PEK..." |
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## 四、 最接近对比文件(D1/D2/D3)的筛选与分析
### 1. 技术问题与技术效果层面的评述
* **D1 (US8995330B2)**:解决的是基站如何高效、无浪费地向中继站(RN)配置其特有的逻辑路径(如MBSFN子帧)及处理切换时密钥变更的问题。其立足点在**网络侧(DeNB)的资源分配与信令控制**。
* **D2 (WO2016003750A1)**:解决的是当远端UE通过中继UE(Relay UE)接入网络获取关键任务服务(MCPTT)时,**防止中继UE窃听(Eavesdropping)端到端关键内容**的安全防范问题。其达到了即使中继UE在信令路径上(SIP B2BUA),也无法解密远端UE与服务器间加密内容的效果。
* **D3 (US20160205555A1)**:解决的是**属于不同群组/没有相同预置群组密钥**的远端UE与中继UE之间,如何通过网络侧(PKMF)交互动态衍生出专属的ProSe交通密钥(PTK/PEK),从而建立D2D安全通信通道的问题。
### 2. 确定最接近的对比文件:**D2 (WO2016003750A1)**
从整体解决的技术问题和技术效果来看,**D2最适合作为最接近的对比文件(第一独立起点)**。
* **理由**:目标专利旨在解决“远端设备通过另外的中继设备接入移动通信网络时,如何确保与网络接入点之间的安全通信及密钥管理”的问题。D2同样聚焦于“远端UE(Remote UE)经由中继UE(Relay UE)接入移动通信网络并与MCPTT服务器进行安全通信”的场景,其设备三层架构(Remote UE - Relay UE - Network)与目标专利完全一致。D2公开了目标专利权利要求1中除接入点辨识控制逻辑之外的绝大部分核心架构特征(包括通信接口、中继请求、建立第二安全关联进行端到端加密传输、防止中继窃听等)。
> **注**:**D3也可以作为备选的最接近对比文件**(第二起点),因为D3同样构建了Remote UE经由Relay UE与网络建立安全关联的动态密钥派生架构,其解决的也是中继场景下的移动通信加解密安全技术问题。
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## 五、 未公开特征的交叉检索与无效请求突破口
### 1. 核心区别特征(未被最接近对比文件公开的特征)
通过上述比对可知,无论是D2还是D3,均**未能公开**以下特征组合:
> **特征E + 特征F(前半部分) + 特征C/F(密钥基于接入点信息导出)**:即“处理器配置成**确定另外的设备是否连接到第一接入点**”,并在“确定没有连接到第一接入点时,**基于与另外的设备连接到的第二接入点有关的信息**导出第二安全密钥”。
* **其他对比文件的公开情况**:
* **D1**虽然提及了切换中安全加密密钥变更的信息(`information on change of a security encryption key in handover`),但这是传统的基站侧越区切换密钥重配置,并未公开由**远端设备(Remote UE)主动去探知/确定中继设备所连的基站**是否发生变化,更未公开“远端设备根据中继设备连接的第二接入点信息来动态计算自身加密密钥”的客户端控制逻辑。
* **D3**的密钥导出(特征F)纯粹依赖于群组标识、非对称NONCE/COUNTER或用户自身的HSS签约密钥($K_{ASME}$),与中继侧的物理接入点(基站位置或基站ID信息)毫无关联。
### 2. 无效请求中最薄弱的技术特征(突破口)
如果我们要对目标专利权利要求1发起无效宣告请求,**最薄弱(即最容易被攻破、创造性最低)的特征在于:特征E(确定中继是否连在同一个基站)以及基于位置/接入点信息做密钥衍生这一动作本身。**
* **薄弱性分析**:在移动通信领域(特别是3GPP标准演进中),远端UE切换中继或者中继UE自身发生跨基站越区切换(Handover)是标准的场景。当网络接入点(eNB/gNB)发生改变时,为了防止重放攻击和保证前向/后向安全性,通信协议必然要求更新密钥,且新密钥的导出通常会绑定当前服务基站的物理信息(如Cell ID、物理小区标识PCI或基站计数器参数,这在LTE/5G的基站切换中是公知常识)。
* 本专利仅仅是将这一网络侧的公知切换密钥演进逻辑拓宽应用到了“远端UE-中继UE”的代际链路中。这种将标准越区密钥衍生技术迁移至中继通信环境的改动,属于**常规技术手段的显而易见转用**。
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## 六、 针对该薄弱特征的进一步检索策略
为了彻底无效掉权利要求1,必须针对上述区别特征(特征E、F中关于接入点信息的绑定)进行精准的补充检索,策略如下:
1. **精准检索方向(核心关键词组合)**:
* **中继/邻域场景**:`UE-to-Network Relay`, `Remote UE`, `ProSe`, `D2D`, `中继用户设备`, `远端用户设备`;
* **接入点改变/辨识**:`Cell ID change`, `Target eNB`, `Serving Cell Missmatch`, `基站变更`, `接入点识别`, `小区标识`;
* **密钥导出绑定**:`Key derivation`, `KeNB`, `Next Hop Chaining Counter (NCC)`, `PCI (Physical Cell ID)`, `密钥导出参数`, `绑定小区信息`.
2. **标准文献库深度挖掘(针对3GPP标准专家用户优化)**:
* 鉴于该技术属于典型的移动通信安全体制,强烈建议检索目标专利申请日之前的 **3GPP SA3(安全工作组)** 及 **RAN2(无线接口架构工作组)** 的会议提案(TDocs)。
* 重点检索 Release 12/13/14 中关于 **ProSe Security (TS 33.303)** 和 **MCPTT Security (TS 33.179 / TS 33.203)** 的演进草案。通常在标准制定过程中,会有提案讨论“当Relay UE发生Handover改变了Donor eNB时,Remote UE如何同步更新更新安全上下文以防范恶意中继伪造”的技术方案。
3. **专利分类号组合检索(IPC/CPC)**:
* 聚焦于 `H04W12/04`(密钥管理/安全协议)与 `H04W88/04`(中继站设备)的交叉节点。
* 通过 CPC 分类号 `H04W12/041`(基于特定参数的密钥衍生)进行精细化过滤,寻找在先已经公开“**客户端通过获取中继物理服务小区参数(如C-RNTI或Cell Global ID)作为输入函数进行KDF密钥派生**”的对比文件。
通过上述检索策略,一旦获取到在先公开“中继切换导致服务基站改变时,触发远端侧绑定新基站参数更新端到端密钥”的3GPP标准提案或专利,即可配合D2作为最接近对比文件,以**“D2 + 补充对比文件 + 公知常识”**的组合极高概率地无效掉该权利要求1。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对本案的权利要求1进行深度法律与技术分析。本分析将严格依据专利审查指南,紧密结合权利要求书、对比文件原文及其详细出处进行客观推演。
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### 一、 权利要求1的技术实质与特征深度解析
权利要求1保护的是一种**用于向移动通信网络传输加密信息的设备(即远端UE)**。其核心发明构思(Technical Summary)在于:
该设备在通过中继设备(另外的设备9)与网络通信时,**并非盲目使用一套固定的中继安全体制,而是具备“接入点位置感知与密钥动态演进”能力**。它通过判定中继设备所连接的接入点(基站)是否与自身原有的第一接入点一致,来决定是否基于中继设备当前所在的第二接入点信息去重新推导第二安全密钥。
这种设计的技术实质是解决**跨接入点(如跨eNB/gNB或异构网络)中继通信时的安全上下文流转与基准密钥信任链重构问题**,以确保数据经由中继外发到网络侧时,网络侧对应的第二接入点能够正确解密,同时防止中继节点对上层网络流量的越权窃听,提升了移动边缘中继架构下的端到端(End-to-End)及端到网(End-to-Network)安全防护等级。
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### 二、 对比文件特征比对与出处深度分析
针对本案提及的三篇对比文件:
* **D1:** `WO2016114604A1` (METHOD AND SYSTEM FOR ESTABLISHING A SECURE COMMUNICATION BETWEEN REMOTE UE AND RELAY UE IN A DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION NETWORK)
* **D2:** `WO2016116191A1` (METHODS AND APPARATUS FOR DIRECT COMMUNICATION KEY ESTABLISHMENT)
* **D3:** `WO2016124549A1` (SECURE COMMUNICATIONS WITH WEARABLE DEVICES)
#### 1. 各对比文件对技术特征的公开情况判定
* **D1 (WO2016114604A1):** 毫无疑问公开了设备包含接口、处理器,且处理器配置为请求使用另外的设备作为中继,并在网络侧服务器(PKMF)协助下导出用于远端UE与中继UE之间安全通信的密钥(PTK/PEK)。但是,**D1完全没有公开根据中继设备是否连接到特定的第一接入点,进而基于第二接入点的信息去动态推导密钥(特征E、F、G、H、I)**。D1的密钥推导基础是组密钥(PGK)、中继ID和远端UE ID,与具体接入点(基站)物理空间位置或接入标识无关。
* **D2 (WO2016116191A1):** 毫无疑问公开了通过GBA Push架构为远端UE与网络中继设备建立PC5接口上的直连通信密钥(K_DC)。D2提及了中继设备可以服务于网络中的不同小区(Cells)或不同PLMN,属于实质公开或暗示了存在多小区覆盖环境。然而,**D2同样未公开“确定另外的设备是否连接到第一接入点”的判定逻辑,也未公开“基于第二接入点的信息动态导出第二安全密钥”的方案**。D2的密钥生成是由网络侧DCE(ProSe Function)通过随机数生成器产生并用UE递送密钥加密分发的,并非由设备处理器基于接入点信息自主演进推导。
* **D3 (WO2016124549A1):** 仅公开了可穿戴设备基于不同传感器组合设置不同安全级别进行加密传输的通用物理架构。**完全未公开**任何关于移动通信网络、中继(Relay)、接入点(基站)以及基于接入点变更演进密钥的蜂窝通信网络安全机制。
#### 2. 技术特征比对表格
以下为权利要求1各项技术特征与对比文件原文的详细比对表:
| 权利要求1的技术特征 | D1 (WO2016114604A1) 公开情况及出处链接 | D2 (WO2016116191A1) 公开情况及出处链接 | D3 (WO2016124549A1) 公开情况及出处链接 |
| 特征A:一种用于向移动通信网络传输加密信息的设备(1),包括通信接口(3) | 毫无疑问公开。<br>图1公开了远端UE 102;[38]公开“对于每个服务器、中继UE和UE,控制单元(至少一个处理器)控制装置的整体状态和操作……通过收发器(通信接口)接收信息”。 | 毫无疑问公开。<br>图2公开了远端UE 2;[0045]公开“UE包括处理器和内存……直连通信接口(PC5/PC3)”。 | 毫无疑问公开。<br>图1公开了可穿戴设备120;[0039]公开“组件包括无线通信模块132、处理器124、内存136”。 |
| 特征B:至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信 | 实质公开/等同公开。<br>[38]及图1、图4。公开了远端UE通过收发器与网络侧的服务器/网络节点(ProSe Server 406/PKMF)进行安全通信,其控制器(处理器)可内部生成用于通信的密钥(PTK/PEK)。这里网络侧节点等同于网络接入层面的逻辑终点。 | 实质公开/等同公开。<br>[0007]、[0045]。公开了UE基于GPI信息从网络侧获取并解密直连通信密钥,用于通过网络接口与直连通信网元(DCE,如ProSe Function/KMS)进行安全通信。网络网元或其关联基站在此构成第一接入点。 | 未公开。<br>D3仅公开了与第三方设备或第三方网络通信,未涉及移动蜂窝网络接入点层面的密钥导出。 |
| 特征C:所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息 | 未公开。<br>D1的密钥推导基于ProSe组密钥(PGK)、PTK ID和UE ID(参见[46]),不依赖于接入点本身的信息。 | 未公开。<br>D2的密钥是网络侧NAF/BSF基于GBA推导的Ks_NAF,并由随机数生成器产生K_DC([0073]),而非基于接入点信息。 | 未公开。<br>完全未涉及接入点信息。 |
| 特征D:所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继 | 毫无疑问公开。<br>[6]、[8]及图1。公开了“超出网络覆盖范围的UE应该能够通过另一个在网络覆盖范围内的UE(即UE到网络中继104)与网络进行通信”。 | 毫无疑问公开。<br>[0004]及图2。公开了“远端UE 2通过与ProSe直连通信中继8(即另外的设备)进行直连通信,来获得对E-UTRAN网络服务的访问”。 | 未公开。<br>D3仅公开了通过代理设备(Proxy device如手机)转发数据([0054]),但并非蜂窝网络架构下的移动网络接入中继。 |
| 特征E:所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17) | 未公开。<br>D1中远端UE默认中继UE在网络覆盖内,但不判定中继具体连接到了哪一个基站/接入点。 | 未公开。<br>D2虽然在[0005]中提到一个UE可能想与服务于网络中不同小区(Different Cells)的许多不同中继通信,但UE处理器并未执行“判定中继是否连接到第一接入点”的逻辑。 | 未公开。<br>完全未涉及此逻辑。 |
| 特征F:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥 | 未公开。<br>D1无此基于接入点位置判定并触发第二安全密钥导出的机制。 | 未公开。<br>D2无此根据接入点连接状态差异而由设备侧计算第二安全密钥的触发与推导机制。 | 未公开。 |
| 特征G:所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信 | 未公开。 | 未公开。 | 未公开。 |
| 特征H:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时使用所述通信接口(3)经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络 | 未公开。<br>D1仅公开了常规的经由中继向网络传输(图1),非特定判定条件下的跨接入点传输。 | 未公开。<br>D2仅公开了通用的跨PC5接口经由中继向E-UTRAN传输(图2)。 | 未公开。 |
| 特征I:所述信息是使用所述第二安全密钥加密的 | 未公开。<br>D1使用的是基于组密钥或用户ID推导的PEK加密([48])。 | 未公开。<br>D2使用的是K_DC密钥加密([0067])。 | 未公开。 |
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### 三、 最接近对比文件的选择与论证
在创造性(Inventiveness)评述过程中,应当选择**D1(`WO2016114604A1`)**和**D2(`WO2016116191A1`)**共同作为最接近的对比文件(最接近现有技术可以有多个)。
#### 论证如下:
1. **技术领域极其相同**:D1、D2与目标专利均属于移动通信技术领域,特别是3GPP标准架构下的D2D(直连通信)及远端UE通过中继设备(UE-to-Network Relay)连接到蜂窝无线接入网(E-UTRAN/5G NR)的安全通信子领域。
2. **解决的技术问题高度相似**:
* 目标专利旨在解决:远端UE在利用中继设备接入网络时,如何确保传输的信息在网络接入点发生变化或中继设备所处接入点与自身预期不同时,依然能够建立合规的安全上下文并安全传输。
* D1解决的问题是:当远端UE和中继UE属于不同通信组时,如何为它们建立安全的直连通信体制(参见D1的[12]-[13])。
* D2解决的问题是:当远端UE处于网络覆盖外时,如何避免复杂的密钥预配置,动态地为远端UE与不同小区的中继设备建立共享的安全直连通信密钥(参见D2的[0005], [0064])。
3. **技术效果的关联性**:D1和D2都实现了远端设备通过中继安全接入移动通信网络并传输加密数据的技术效果。
相比之下,**D3不适合作为最接近的对比文件**。D3立足于消费电子领域的“可穿戴设备与手机/第三方网络的隐私权限控制”(如运动手环数据外发),未涉及蜂窝网络接入网架构(基站、接入点切换及中继密钥演进)的核心物理与逻辑规则。
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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
通过上述比亚分析可以看出,如果我们要对该目标专利提出无效宣告请求,**最薄弱(即对无效请求人而言最难攻破、最难寻找现有技术证据;对专利权人而言最稳固、最核心)的技术特征是:**
> **特征E + 特征F + 特征H(的结合体)**:即“处理器配置为确定另外的设备(中继)是否连接到第一接入点”的**位置/拓扑感知判定条件**,以及“在确定未连接时……基于**第二接入点有关的信息**导出第二安全密钥”的**动态演进推导机制**。
#### 原因分析:
D1和D2等常规3GPP安全体制(TS 33.303 / TS 33.220等)在处理中继安全时,往往将中继视为一个透明的管道或一个固定的物理对端。密钥的生成通常依托于网络侧服务器(如PKMF、ProSe Function、BSF)分发或基于订户根密钥(如K_ASME、PGK)进行静态演进,**完全割裂了“密钥生成”与“中继设备当前具体挂载在哪个基站(接入点)”之间的空间几何/网络拓扑关系**。目标专利将基站标识或基站下发信息(接入点信息)作为密钥导出的自变量,并由远端设备或网络侧动态比对中继的位置,属于非显而易见的改进点。
因此,现有的D1、D2、D3均未公开这一特征,且没有给出将“接入点位置变更”与“设备侧自主演进第二安全密钥”相结合的技术启示。
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### 五 进一步的对比文件检索策略(针对薄弱特征)
为了成功无效掉包含上述薄弱特征的权利要求1,必须打破常规的专利文献检索范围,转向更底层的通信标准提案及特定交叉领域。建议采取以下精准检索策略:
1. **追踪3GPP SA3(安全工作组)标准提案(CPL/Contribution文献)**:
* **核心理由**:专利的优先权日或申请日前后(约2015-2016年左右),3GPP正在密集制定Rel-13/Rel-14的 ProSe (Proximity Services) 增强标准以及5G系统架构中的中继安全(ProSe UE-to-Network Relay Security)。很多关于“跨eNB中继切换(Cross-eNB Relay Handover)”、“中继数据导流安全上下文转移”的解决方案会以标准提案形式存在,虽然最终未完全写入TS正文,但已公开并构成现有技术。
* **检索数据库**:3GPP Portal (FTP server Meeting Contributions).
* **关键词组合**:`Relay`, `Remote UE`, `Security Context`, `Cross-eNB`, `Target eNB Info`, `Key Derivation`, `Next Hop Chaining Counter (NCC)`, `KeNB演进`.
2. **聚焦蜂窝移动性管理中的“密钥前向安全性与切换机制”**:
* **切入点**:特征F中“基于第二接入点有关的信息导出第二安全密钥”在蜂窝网本身的切换(Handover)流程中非常常见(例如UE从源eNB切换到目标eNB时,基于目标基站的PCI和EARFCN演进出$K_{eNB}*$)。应检索**“中继辅助下的UE切换安全”**或**“双连接(Dual Connectivity)架构下的加密密钥演进”**专利。如果能找到“在中继环境下,远端UE比照中继的移动路径,参照目标基站参数推导密钥”的架构,即可判定该特征被实质公开。
3. **异构网络(HetNet)与小基站(Small Cell)中继安全专利检索**:
* 检索诸如高通(Qualcomm)、爱立信(Ericsson)、华为、三星等头部企业在2014-2016年间关于小基站回传(Small Cell Backhaul)或宏基站-微基站协作中继安全上下文的专利。
* **IPC/CPC分类号精准锁定**:`H04W12/04`(密钥管理)、`H04W88/04`(中继站)、`H04W36/00`(切换管理)。
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利权利要求1以及两份对比文件(D1: CN106028317A;D2: US10004014B2)进行深入的法律与技术分析。
以下是针对权利要求1的特征解析、对比文件特征比对表、最接近现有技术(最薄弱特征)分析及无效请求检索策略。
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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术内涵解释
目标专利的核心发明点在于:**在无线中继/切换场景下,当确定中继设备(另外的设备)未连接到当前的第一接入点时,主动切换安全策略,基于中继设备实际连接的第二接入点的信息来导出第二安全密钥,从而保证通过该中继设备进行数据传输时的端到端或节点间安全。**
* **技术特征E/F(核心判断逻辑):** 设备不仅具备常规通信能力,还能感知/确定中继设备是否与自身处于同一接入点(第一接入点)。若否,则触发特定的安全密钥重构。
* **技术特征F/H/I(密钥导出与加密传输):** 密钥派生基础改变(基于第二接入点信息),且采用“先以新密钥加密,再经由另外的设备中继传输”的机制。
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## 二、 权利要求1与对比文件特征比对表格
以下表格详细比对了两篇对比文件对权利要求1各项技术特征的公开情况,并指明了原文出处。
| 权利要求1的技术特征 | 对比文件1 (D1: CN106028317A) 是否公开及出处 | 对比文件2 (D2: US10004014B2) 是否公开及出处 |
| 技术特征A:包括通信接口(3) | 毫无疑问公开<br>【具体实施方式】[0060]:“无线适配器12例如具备……接口部27”。 | 毫无疑问公开<br>【DETAILED DESCRIPTION】[0068]:“The WCD 800 comprises processing circuitry 801 and a communication interface 802.” |
| 技术特征B:至少一个处理器(5)被配置成导出第一安全密钥用于与所述移动通信网络的第一接入点(17)的安全通信 | 实质公开<br>【具体实施方式】[0048]、[0062]:密钥K1是用于传感器设备11a(相当于设备)和无线适配器12(第一接入点)之间加密通信,由系统管理器发布/配置或由加密处理部23使用。 | 毫无疑问公开<br>【BACKGROUND】[0007]-[0008]:WCD与源基站(eNB,第一接入点)基于$K_{ASME}$导出Access Stratum安全基钥$K_{eNB}$用于安全通信。 |
| 技术特征C:所述第一安全密钥基于与所述第一接入点(17)有关的信息 | 实质公开<br>D1中密钥是在设备加入无线网络时由系统管理器分配并下发给对应节点的,隐含基于接入点/网络节点身份及安全上下文。 | 毫无疑问公开<br>【BACKGROUND】[0007]、[0016]:$K_{eNB}$或$K_{eNB}^*$的导出紧密依赖于当前服务基站(source eNB)的上下文及物理/逻辑参数。 |
| 技术特征D:所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)来请求使用或使用另外的设备(9)作为至所述移动通信网络的中继 | 毫无疑问公开<br>【具体实施方式】[0046]:“传感器设备11a中作为数据的发送目标而设定有无线适配器12……将数据发送至无线网络(通过无线适配器中继)”。 | 毫无疑问公开<br>【SUMMARY】[0019]、[0042]:WCD在双节点间的主动切换中,作为手段(means)向前转送自身的WCD context给目标节点,即使用自身作为中继通道或请求节点进行上下文中继。 |
| 技术特征E:所述至少一个处理器(5)被配置成确定所述另外的设备(9)是否连接到所述第一接入点(17) | 未公开<br>D1中现场传感器和无线适配器的拓扑结构是相对固定的工业无线网,不涉及检测中继本身是否连接到其他接入点。 | 未公开<br>D2中WCD是获知自己要在源节点(Source Node A)和目标节点(Target Node F)之间进行切换,不涉及“确定作为中继的另外设备是否连接到第一接入点”的逻辑。 |
| 技术特征F:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时基于与所述另外的设备(9)连接到的所述移动通信网络的第二接入点(11)有关的信息导出第二安全密钥 | 未公开<br>原因同上。D1不涉及基于“中继设备改变了接入点”而动态导出第二安全密钥的机制。 | 实质公开/部分公开<br>【SUMMARY】[0024]、[0051]:WCD在源eNB确定要切换到目标eNB(第二接入点)时,由源基站计算出全新的("fresh")安全密钥$K_{eNB}^*$并下发给WCD,WCD在接入目标eNB时基于该信息导出/计算$K_{eNB}^*$用于新连接。但触发条件非“确定另外设备没连接到第一接入点”。 |
| 技术特征G:所述第二安全密钥用于与所述第二接入点(11)的安全通信 | 实质公开<br>【具体实施方式】[0048]:无线适配器使用密钥K3与网关15(可视为上一级接入点或第二接入点)进行加密通信。 | 毫无疑问公开<br>【SUMMARY】[0024]、[0052]:导出的$K_{eNB}^*$(或由此衍生的密钥)专门用于WCD与目标网络节点(Target Node)之间的AS安全通信。 |
| 技术特征H:所述至少一个处理器(5)被配置成在确定所述另外的设备(9)没有连接到所述第一接入点(17)时和/或在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时使用所述通信接口(3)经由所述另外的设备(9)将信息传输到所述移动通信网络 | 未公开<br>D1仅公开了常规的、预先设定好定时和路由的中继传输(步骤S16-S18),不存在基于上述条件触发经由另外设备传输的逻辑。 | 实质公开/部分公开<br>【SUMMARY】[0019]:WCD在切换过程中,连接到第二网络节点,并将包含安全密钥/上下文的信息前转给第二网络节点。但其是作为被切换的载体,而不是“经由未连接第一接入点的高级中继设备”向网络发数据。 |
| 技术特征I:所述信息是使用所述第二安全密钥加密的 | 毫无疑问公开<br>【具体实施方式】[0077]:使用密钥K3将应当转送至网关15的数据加密后发送。 | 毫无疑问公开<br>【SUMMARY】[0024]、[0052]:WCD与目标节点之间的消息/上下文是通过新派生的安全密钥进行完整性保护(MAC)和加密的。 |
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## 三、 最接近对比文件的选择与创造性分析
### 1. 最接近对比文件(D1 vs D2)的确定
在创造性审查或无效宣告程序中,**D2 (US10004014B2)** 更适合作为**最接近的对比文件**(主要最接近现有技术)。
* **技术领域与解决的技术问题更契合:**
* **目标专利**解决的是移动通信网络中,当设备利用中继节点传输数据时,由于中继节点的网络拓扑位置变化(未连接到原接入点),如何动态重构安全上下文、保证数据安全传输并降低切换/中继开销的问题。
* **D2 (US10004014B2)** 处于**移动通信网络切换(Handover)及安全密钥派生领域**(尤其是3GPP LTE/5G架构)。其显式解决的是在多跳自回传(Self-backhauled)场景下,传统的经由核心网络的回传链路传输UE上下文延迟高、开销大的问题(参见D2 [0018]、[0041])。D2通过利用无线通信设备(WCD)自身作为中继载体来前转其安全上下文,大幅降低了时延。这与目标专利在移动通信、密钥派生及优化传输路径的技术目的上高度一致。
* 相比之下,**D1 (CN106028317A)** 属于工业无线网络(ISA100.11a)拓扑,其“中继”是相对固定的工业适配器,主要解决工业数据在本地卸载/参照和管理器故障时的缓存读取问题,缺乏移动通信网络动态拓扑切换的架构背景。
### 2. 未被最接近对比文件(D2)公开的特征及交叉印证
未被D2完全公开的特征主要是:**技术特征E**的全部,以及**技术特征F和H中关于“确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点时”这一特定的触发条件和拓扑架构**。
* **其他对比文件(D1)是否公开?**
* **没有。** D1中虽然有设备(现场仪器)、中继(无线适配器)和上级网关,但其网络拓扑在工作时是静态设定的(通过网关配置转送表TB)。D1中完全没有涉及“检测中继设备是否脱离了第一接入点的连接”,更谈不上在此条件触发下动态转而向第二接入点做密钥派生。
* 因此,即使将D2作为最接近的对比文件,结合D1,**也无法组合出“通过判断中继设备连接状态的改变,来决定是否基于第二接入点信息导出第二安全密钥并实施加密传输”这一技术方案。**
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## 四、 无效请求中最薄弱的技术特征分析
若要对本目标专利提出无效宣告请求,该权利要求1中**防线最薄弱、最容易被单独突破或被公知常识/常规标准演进所否定的特征**是:
> **技术特征F/H中关于“在另一个设备已确定所述另外的设备没有连接到所述第一接入点而接收到消息时……”这一并行备选方案(Alternative)。**
**分析原因如下:**
1. **主动感知的技术难度与创造性高度:** 如果让“设备(1)”自己去“确定”另外的设备是否连接到第一接入点(如特征E),通常需要设计复杂的空口测量或邻区拓扑嗅探机制,这具有较高的创造性高度。
2. **被动接收消息的实质是标准的通知流程:** 特征F和H均包含一个备选条件:`“和/或在另一个设备已确定……而接收到消息时”`。这意味着设备本身不需要做任何智能的拓扑探测,它仅仅是**被动接收了网络侧(另一个设备)发送的一条通知消息(比如重定向指示或切换命令)**,然后依据消息里的参数(第二接入点信息)去计算新密钥。
3. **在移动通信中属于标准公知常识:** 在3GPP标准(LTE/5G)的常规切换或Relay(中继)架构中,基站(网络侧)发现Relay节点或UE位置发生变更,由网络侧“确定”后向UE下发切换指示(RRC Connection Reconfiguration),UE收到消息后根据目标小区/接入点信息计算新密钥(如$K_{eNB}^*$),这是极其常规的操作。
**结论:** 目标专利在此处为了扩大保护范围,写入了“被动接收网络侧消息”的备选方案,导致其**极易落入3GPP现有标准中“网络侧控制的间接切换/中继密钥更新”的公开范围中**。这部分特征是整个权利要求最易被攻破的突破口。
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## 五、 进一步的对比文件检索策略
鉴于目前D1和D2的组合无法完全覆盖“中继节点脱离原接入点触发终端密钥重构”的逻辑,为了成功无效该权利要求,建议采取以下进阶检索策略:
### 1. 精准锁定技术领域与标准组织(3GPP 专题检索)
目标专利的术语(第一接入点、第二接入点、中继、安全密钥导出)具有强烈的移动通信标准色彩。应重点检索 **3GPP 会议提案(Contributions)及技术规范(TS)**:
* **重点工作组:** **3GPP SA3**(安全工作组)以及 **RAN2**(无线资源控制与层2/3架构)。
* **核心技术主题:**
* **ProSe (Proximity-services) & UE-to-Network Relay Security**:在LTE Rel-12/13及5G中,终端作为中继(Relay)连接网络。当中继UE从源基站移动到目标基站时,远端终端(Remote UE,即本案的设备1)如何更新安全密钥?
* **IAB (Integrated Access and Backhaul) Security**:5G中集成接入回传链路,IAB节点(相当于中继)在基站间移动或拓扑变更时,下挂终端的密钥派生机制。
### 2. 检索关键词与逻辑表达式设计
建议在欧洲专利局(EPO PatentSight)、德高(Derwent)或中国专利文摘数据库中,使用以下逻辑组合进行扩展检索:
* **中继/拓扑变更类:** `(relay OR "UE-to-Network" OR IAB OR "indirect path" OR "secondary node")`
* **安全/密钥派生类:** `(security OR key-derivation OR "derive key" OR KeNB* OR "security context")`
* **触发条件/拓扑改变类:** `(handover OR "topology change" OR "access point change" OR disconnect* OR re-routing OR "path switch")`
* **关联检索式:** `((relay W/5 "path switch") OR ("topology change" AND "derive key")) AND (3GPP OR LTE OR 5G)`
### 3. 跟踪特定专利权人的安全专利资产
重点追踪在3GPP安全领域拥有核心高频提案的利害关系人,如 **爱立信(Ericsson)、华为(Huawei)、高通(Qualcomm)、诺基巴(Nokia)** 在2015-2020年间申请的关于“中继移动性安全”或“多跳网络切换密钥管理”的在先申请。利用D2(爱立信族群资产类似物)的引证/被引证网络进行前向与后向追溯,极有可能发现在先公开了“网络侧通知远端终端因中继节点位置变化而重构密钥”的底层标准技术文件。
根据权利要求1所述的设备(1),其中所述至少一个处理器(5)被配置成作为所述设备(1)从所述第一接入点(17)切换到所述第二接入点(11)的部分来导出所述第二安全密钥。
根据权利要求2所述的设备(1),其中所述至少一个处理器(5)被配置成在接收到所述消息时请求所述切换。
根据权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)连接到所述第二接入点(11);所述至少一个处理器(5)被配置成从所述第二接入点(11)获得与所述第二接入点(11)有关的所述信息。
根据权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中与所述第二接入点(11)有关的所述信息包括由所述第二接入点(11)生成的随机数。
规律权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中与所述第二接入点(11)有关的所述信息包括通过监视空中接口获得的且标识所述第二接入点(11)的信息。
根据权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中与所述第二接入点(11)有关的所述信息包括从所述另外的设备(9)接收的信息。
根据权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中与所述第二接入点(11)有关的所述信息包括与所述设备(1)和所述另外的设备(9)之间的近邻服务会话有关的信息。
根据权利要求1‑2中的任一项所述的设备(1),其中所述至少一个处理器(5)被配置成生成随机数;所述至少一个处理器(5)被配置成基于与所述第二接入点(11)有关的信息以及基于由所述至少一个处理器(5)生成的所述随机数来导出所述第二安全密钥。
根据权利要求9所述的设备(1),其中所述至少一个处理器(5)被配置成使用所述通信接口(3)将由所述至少一个处理器(5)生成的所述随机数传输到所述另外的设备(9)或传输到所述第二接入点(11)。