IMSへの登録の仕方
【1】IMS登録の基本手順を見てみる
IMS加入ユーザーがIMSサービスを利用できるようにするには、図1に示すように、利用するIMS端末（当該加入ユーザーのISIMを含む）が、IPネットワークにアクセスしている状態になった後、IMSネットワークに登録します。
図1 ネットワークへの登録とIMS登録(クリックで拡大)
この状態とは、例えば、3GPP移動通信ネットワークの場合、当該移動端末が移動通信ネットワークに接続されている状態のことをいいます。なお、これらの登録処理は、端末が電源ON時に実行されるように設定することが可能です。
IMSの登録は、IMS加入ユーザー情報を基にユーザーとIMSネットワークで相互に認証し、当該加入ユーザーの端末でIMSサービスを利用できる状態にする機能です。IMS加入ユーザー情報には加入契約時に設定される長期共有キー（Ki）が含まれ、ISIMとHSSにそれぞれ格納されます。
図2に、IMSの登録手順を示します。相互認証はSIP登録手順により、HTTP Digest AKA （Authentication and Key Agreement、認証/暗号鍵配送方式）手順（IETF RFC 3310）を実行することで、行われます。
図2 IMS登録の手順(クリックで拡大：別ウィンドウで開きます)
IMS端末は、まずIMPIや自ホームIMSドメインを示すURIをを含む「SIP Registerメッセージ」をP-CSCFに送信します（1）。CSCFは、第2回目の連載で解説しましたが、Call Session Control Functionの略語で、SIPに基づいてユーザーの登録やセッション設定の制御を行います。CSCFには、P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF（※1 欄外の用語解説参照）の3種類があります。
さて、「SIP Registerメッセージ」を受け取ったP-CSCFは、ホームIMSドメインのI-CSCFに「Registerメッセージ」を送信します（2）。I-CSCFはHSSにアクセスし（3）、HSS（Home Subscriber Server、ホーム加入者サーバ）から返信されるS-CSCF候補の情報をもとに当該端末に適するS-CSCFを選択して（4）、I-CSCFは「Registerメッセージ」をS-CSCFに送信します（5）。
S-CSCFは、HSSに端末のIMPI、IMPU、自S-CSCF名などを通知し、HSSに認証ベクトルの計算と通知を依頼します（6）。HSSは認証ベクトル（RAND、AUTN、Ck、Ik）（※2 用語解説）を計算し（7）、S-CSCFに転送します（8）。ここでS-CSCFは、認証ベクトルの中のXRES（Expected Response、想定される認証応答）を保持しておきます（9）。
S-CSCFからの「401Unauthorizedメッセージ」は、I-CSCF、P-CSCFへと送信され（10、11）、P-CSCFではCk、Ikを端末UEとの間に設定するIPsecのための共有キーとして保持します（12）。端末UEにはRANDとAUTNの値が伝えられ（13）、端末はAUTNを用いてネットワークを認証するとともに、RES（Response、認証応答）、Ck、Ikを計算します（14）。
Ck、IkはIPsec用のキーとされ（15）、RESは認証要求に対する応答値として、2回目の「SIP Registerメッセージ」でS-CSCFまで送信されます（16〜19）。S-CSCFでは、XRESとRESを比較することで、正当な加入ユーザーであることを認証します（20）。
S-CSCFでのユーザー認証が成功すると、HSSに当該ユーザーが登録されたことを通知し（21）、当該ユーザーのユーザー・プロファイル〔加入ユーザーに割り当てられているすべてのIMPU、登録されたIMPU、IFC（Initial Filter Criteria〕など〕のダウンロードを要求します。
HSSは、ユーザー・プロファイルをS-CSCFに転送し（22）、S-CSCFは「200 OKメッセージ」を端末へ送信して、IMS登録が完了します（23〜25）。なお詳細は省略しますが、端末UE（User Equipment）やP-CSCFはS-CSCFの登録イベント通知サービスによりIMS登録状態情報を得ることができます。
Ck、Ikの値が得られると、それらをキーとするIPsecにより、端末とP-CSCF間のSIP信号メッセージが暗号化され保護されます。これによって、IMSアクセス部分でのセキュリティが保たれます。
