JP3920583B2 - 通信セキュリティ保持方法及びその実施装置並びにその処理プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体との通信を行うネットワークでの通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムに関し、特に移動する移動体と移動体の移動エリアをカバーする様に複数設置された基地局との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度道路交通システム(ITS: Intelligent Transport Systems)の構築が行われており、その高度道路交通システムでは、狭域無線通信(DSRC: Dedicated Short Range Communications)を行う車載器を車両に搭載し、車両を停車させることなく自動的に料金の支払いを行う自動料金収受システム(ETC: Electronic Toll Collection system)等の実用化が進められている。
【０００３】
また前記高度道路交通システムでは、道路に複数の基地局を設置し、移動中の車両に搭載された車載器から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してインターネット等のネットワークに接続し、移動中の車両と外部のネットワークとの通信を行うことも検討されている。
【０００４】
前記の様な高度道路交通システムにおいて、基地局やゲートウェイを接続したネットワークを構成する際には、自律分散システム(ADS: Autonomous Decentralized Systems)が用いられており、この自律分散システムは、相手を特定しない放送型の通信を基礎とし、各ノードが自律的に情報を選択して動作することにより全体が機能するシステムである為、通信の送受信者以外の第三者からの監視、受信者がダウンしたときのバックアップ、システム変更に伴う通信相手の切り替え等を容易に行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に高度道路交通システムにおいて、移動中の車両に搭載された車載器から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してインターネット等のネットワークに接続し、有料コンテンツの配信を受ける場合等には、通信時のセキュリティを保持することが重要となる。この場合、車載器と基地局との間で暗号を用いた認証処理を行ってセキュリティを保持することが考えられるが、高速で移動中の車両に搭載された車載器は、短時間で複数の基地局とのハンドオーバーを行う為、車載器と複数の基地局との間の認証処理がハンドオーバーの際に繰り返し行われると、暗号が解読される可能性が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また前記の様に基地局やゲートウェイとの間の通信で自律分散システムを採用した場合、自律分散システムでは送信先を特定しない放送型の通信が行われる為、送信先の暗号鍵を用いた暗号化が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は上記問題を解決し、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能な技術を提供することにある。本発明の他の目的は、送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを高めることが可能な技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムにおいて、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うものである。
【０００９】
本発明の通信セキュリティ保持システムにおいて、車両が走行する道路に所定の間隔で基地局側装置を設置しておき、それらの基地局側装置との通信を行う車載器である移動局側装置を搭載した車両がその道路を走行した場合に、まず基地局側装置から移動局側装置へ乱数等の認証用データを送信する。
【００１０】
基地局側装置から送信された認証用データを受信した移動局側装置では、受信した認証用データを移動局側装置の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成し、その生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を基地局側装置へ要求する。
【００１１】
移動局側装置から送信された暗号化認証用データを受信した基地局側装置では、受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化して認証用データを生成する。ここで、移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置のマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成するものとしても良い。そして当該移動局側装置へ送信した認証用データと前記復号化した認証用データとを比較して両者が等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証する。
【００１２】
その移動局側装置が正規の通信相手として認証されると基地局側装置は、認証を継続する為の認証継続用鍵と、複数の基地局側装置で共有しているチケット作成鍵で前記認証継続用鍵を暗号化して生成したチケットとをその移動局側装置に送信する。移動局側装置では、基地局側装置から送信された前記認証継続用鍵及びチケットを受信した後、その基地局側装置との間の通信を行う。
【００１３】
本発明の通信セキュリティ保持システムにおいて、移動局側装置を搭載した車両が移動し、他の基地局側装置との通信エリアに入った場合には、その基地局側装置から移動局側装置へ乱数等の認証用データを送信する。
【００１４】
基地局側装置から送信された認証用データを受信した移動局側装置では、受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成し、その生成した暗号化認証用データ及び前記チケットを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証継続を基地局側装置へ要求する。
【００１５】
移動局側装置から送信された暗号化認証用データ及びチケットを受信した基地局側装置では、前記チケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出した後、前記受信した暗号化認証用データを前記取り出した認証継続用鍵で復号化して認証用データを生成する。そして当該移動局側装置へ送信した認証用データと前記復号化した認証用データとを比較して両者が等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証を継続する。移動局側装置では、基地局側装置から認証が継続されたことを示す応答を受信した後、その基地局側装置との間の通信を行う。
【００１６】
以上の様に本発明の通信セキュリティ保持システムによれば、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する実施形態１の通信セキュリティ保持システムについて説明する。
【００１８】
図１は本実施形態の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。図１に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地局側装置１００と、移動局側装置１１０とを有している。
【００１９】
基地局側装置１００は、車両が走行する道路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、移動局側装置１１０との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。移動局側装置１１０は、複数の基地局が設置された道路を走行する車両に搭載された車載器であり、基地局側装置１００との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。
【００２０】
図１に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の最初の認証確立時に基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証継続用鍵を発行し、他の基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の認証継続時には、前記発行された認証継続用鍵によって認証を行う。
【００２１】
図２は本実施形態の基地局側装置１００の概略構成を示す図である。図２に示す様に本実施形態の基地局側装置１００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＡＭ２０２と、ＲＯＭ２０３と、入力装置２０４と、出力装置２０５と、通信装置２０６とを有している。
【００２２】
ＣＰＵ２０１は、基地局側装置１００全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ２０２は、基地局側装置１００全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００２３】
ＲＯＭ２０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置２０４は、移動局側装置１１０との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置２０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置２０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００２４】
また基地局側装置１００は、認証処理部２１１と、鍵生成処理部２１２と、チケット・鍵発行処理部２１３と、通信処理部２１４と、認証継続処理部２１５と、鍵取得処理部２１６とを有している。
【００２５】
認証処理部２１１は、移動局側装置１１０へ送信した乱数等の認証用データと、移動局側装置１１０から受信した暗号化認証用データをその移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証する処理部である。
【００２６】
鍵生成処理部２１２は、移動局側装置１１０のユーザＩＤを基地局側装置１００で保持するマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成する処理部である。チケット・鍵発行処理部２１３は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置１００で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを送信する処理部である。
【００２７】
通信処理部２１４は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０とその基地局側装置１００との間の通信を行う処理部である。認証継続処理部２１５は、移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、移動局側装置１１０から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置１１０のチケットから取り出した認証継続用鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証を継続する処理部である。鍵取得処理部２１６は、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へ送信されたチケットを受信し、そのチケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す処理部である。
【００２８】
基地局側装置１００を認証処理部２１１、鍵生成処理部２１２、チケット・鍵発行処理部２１３、通信処理部２１４、認証継続処理部２１５及び鍵取得処理部２１６として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００２９】
図３は本実施形態の移動局側装置１１０の概略構成を示す図である。図３に示す様に本実施形態の移動局側装置１１０は、ＣＰＵ３０１と、ＲＡＭ３０２と、ＲＯＭ３０３と、入力装置３０４と、出力装置３０５と、通信装置３０６とを有している。
【００３０】
ＣＰＵ３０１は、移動局側装置１１０全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ３０２は、移動局側装置１１０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００３１】
ＲＯＭ３０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置３０４は、基地局側装置１００との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置３０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置３０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００３２】
また移動局側装置１１０は、認証要求処理部３１１と、チケット・鍵取得処理部３１２と、通信処理部３１３と、認証継続要求処理部３１４とを有している。
【００３３】
認証要求処理部３１１は、基地局側装置１００から受信した認証用データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要求する処理部である。
【００３４】
チケット・鍵取得処理部３１２は、基地局側装置１００から正規の通信相手として認証された場合に、認証を継続する為の認証継続用鍵と前記チケットとを基地局側装置１００から受信する処理部である。
【００３５】
通信処理部３１３は、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証した基地局側装置１００との間の通信を行う処理部である。認証継続要求処理部３１４は、前記チケットと、基地局側装置１００から受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データとを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証継続を要求する処理部である。
【００３６】
移動局側装置１１０を認証要求処理部３１１、チケット・鍵取得処理部３１２、通信処理部３１３及び認証継続要求処理部３１４として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００３７】
図４は本実施形態の認証確立処理の概要を示す図である。図４に示す様に移動局側装置１１０は、電源投入後やチケットの有効期限が経過した後に基地局の通信エリアに入ると認証確立処理を開始してその基地局側装置１００にユーザＩＤを送付し、基地局側装置１００はマスタ鍵を用いてユーザＩＤから移動局鍵を生成する。
【００３８】
なお本実施形態の移動局鍵は、各移動局側装置１１０のユーザＩＤをマスタ鍵で暗号化することにより生成され、予め各移動局側装置１１０へ配布されているものとする。また各基地局側装置１００は、各移動局側装置１１０の移動局鍵自体は保持しておらず、必要に応じてマスタ鍵を用いて各移動局側装置１１０の移動局鍵を生成して使用するものとする。
【００３９】
移動局側装置１１０は、基地局側装置１００が発行した認証用データである乱数に対して、移動局側装置１１０の移動局鍵を用いて暗号化を行う。基地局側装置１００は、移動局側装置１１０が生成した暗号化認証用データを前記生成した移動局鍵を用いて復号化し、移動局側装置１１０に送信した認証用データと比較してその移動局の正当性を確認する。
【００４０】
その移動局の正当性が確認できた場合、基地局側装置１００は、認証継続用の鍵と、必要に応じて暗号通信用の鍵、MAC(Message Authentication Code)生成用の鍵を生成して移動局側装置１１０に発行する。また前記生成した鍵を基地局側装置１００のみが共有するチケット作成鍵を用いて暗号化してチケットを生成し、移動局側装置１１０に送付する。
【００４１】
図５は本実施形態の認証確立処理のシーケンスを示す図である。図５に示す様に本実施形態では、基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用データとして乱数R1を送信し、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へは、移動局側装置１１０のユーザＩＤと移動局鍵Kaで乱数R1を暗号化したEnc_Ka(R1)を送信する。
【００４２】
基地局側装置１００ではユーザＩＤから移動局鍵Kaを生成し、送信した乱数R1とEnc_Ka(R1)の復号内容が一致する場合に、基地局ＩＤ、ユーザＩＤ、有効期限、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵K2、MAC生成鍵K3、正当性チェック用コードをチケット作成鍵Kbで暗号化したチケットCertと、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵K2、MAC生成鍵K3を移動局鍵Kaで暗号化した鍵配布データを移動局側装置１１０に送信する。
【００４３】
図６は本実施形態の認証継続処理の概要を示す図である。図６に示す様に移動局側装置１１０は、ある基地局との認証確立後に他の基地局の通信エリアに入ると、認証継続処理を開始してその基地局側装置１００にチケットを送付し、基地局側装置１００はチケット作成鍵を用いてチケットから認証継続用鍵を取得する。
【００４４】
また移動局側装置１１０は、基地局側装置１００が発行した認証用データである乱数に対して、移動局側装置１１０で受信している認証継続用鍵を用いて暗号化を行う。基地局側装置１００は、移動局側装置１１０が生成した暗号化認証用データを前記生成した認証継続用鍵を用いて復号化し、移動局側装置１１０に送信した認証用データと比較してその移動局の正当性を確認し、その移動局の認証を継続して行う。
【００４５】
図７は本実施形態の認証継続処理のシーケンスを示す図である。図７に示す様に本実施形態では、基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用データとして乱数R2を送信し、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へは、チケットCertと認証継続用鍵K1で乱数R2を暗号化したEnc_K1(R2)を送信する。
【００４６】
基地局側装置１００では、チケットCert中の有効期限や正当性チェック用コードによりチケットのチェックを行った後、認証継続用鍵K1を取り出し、前記送信した乱数R2とEnc_K1(R2)の復号内容が一致する場合に、移動局の認証を継続して行うことを示す認証結果を移動局側装置１１０に送信する。
【００４７】
以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順について説明する。
【００４８】
図８は本実施形態の基地局側装置１００による移動局側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順を示すフローチャートである。図８に示す様にステップ８０１で基地局側装置１００の認証処理部２１１は、基地局側装置１００の通信エリア内に移動局側装置１１０を検出すると、認証用データとして乱数を移動局側装置１１０へ送信して認証処理を開始する。
【００４９】
図９は本実施形態の移動局側装置１１０から基地局側装置１００への認証確立要求処理及び認証継続要求処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示す様にステップ９０１で移動局側装置１１０の認証要求処理部３１１は、認証用データとして乱数を基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証用データを受信している場合にはステップ９０２へ進む。ステップ９０２では、前記認証用データを送信した基地局側装置１００との間の認証処理が未実行であるかどうかを調べ、認証処理が未実行である場合にはステップ９０３へ進む。ステップ９０３では、認証を継続する為のチケットを未取得であるかまたは他の基地局側装置１００からチケットを受信済みであるかどうかを調べ、チケットを未取得である場合にはステップ９０４へ進む。ステップ９０４では、基地局側装置１００から受信した認証用データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成する。ステップ９０５では、前記生成した暗号化認証用データを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要求する。
【００５０】
ステップ８０２で基地局側装置１００の認証処理部２１１は、暗号化された認証用データを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、暗号化認証用データを受信している場合にはステップ８１１へ進む。
【００５１】
ステップ８１１で認証継続処理部２１５は、前記暗号化認証用データと共にチケットを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、チケットを受信している場合にはステップ８１２へ進み、チケットを受信していない場合にはステップ８０３へ進む。
【００５２】
ステップ８０３で認証処理部２１１は、前記暗号化認証用データと共にユーザＩＤを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、ユーザＩＤを受信している場合にはステップ８０４へ進む。
【００５３】
ステップ８０４で鍵生成処理部２１２は、移動局側装置１１０のユーザＩＤを基地局側装置１００のＲＯＭ２０３で保持しているマスタ鍵で暗号化してその移動局側装置１１０の移動局鍵を生成する。ステップ８０５で認証処理部２１１は、前記受信した暗号化認証用データを前記生成した移動局鍵で復号化して認証用データを復元する。
【００５４】
ステップ８０６では、その移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８０７へ進む。ステップ８０７では、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ２０２に登録する。
【００５５】
ステップ８０８でチケット・鍵発行処理部２１３は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０との間の認証を他の基地局で継続する為の認証継続用鍵を生成し、その認証継続用鍵を前記移動局鍵で暗号化して鍵配布データを生成する。
【００５６】
ステップ８０９では、前記生成した認証継続用鍵を基地局側装置１００のＲＯＭ２０３で保持しているチケット作成鍵で暗号化してチケットを生成する。ここでチケット作成鍵は複数の基地局側装置１００で共有された鍵であり、チケットを移動局側装置１１０で復号化することはできないものとする。
【００５７】
ステップ８１０では、その移動局側装置１１０が認証されたことを示す情報と、前記生成した鍵配布データ及びチケットを移動局側装置１１０へ送信する。なお前記の処理で暗号通信用鍵やMAC生成鍵を生成し、認証継続用鍵と共に送信しても良い。
【００５８】
ステップ９０６で移動局側装置１１０のチケット・鍵取得処理部３１２は、前記要求した認証処理の結果として、その移動局側装置１１０が認証されたことを示す情報と、鍵配送データ及びチケットを基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証されたことを示す情報とチケット及び鍵配送データを受信している場合にはステップ９０７へ進む。
【００５９】
ステップ９０７で認証要求処理部３１１は、その基地局側装置１００との間の認証処理を完了したことを示す情報を移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２に登録する。ステップ９０８では、前記受信した鍵配送データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で復号化して認証継続用鍵を復元してＲＡＭ３０２に格納する。なお前記受信した鍵配送データに暗号通信用鍵やMAC生成鍵が含まれている場合にはそれらの鍵も復元する。ステップ９０９では、前記受信したチケットを移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２へ格納する。
【００６０】
一方、ステップ９０３で認証を継続する為のチケットを未取得であるかどうかを調べた結果、チケットを取得済みである場合にはステップ９１０へ進む。ステップ９１０で認証継続要求処理部３１４は、基地局側装置１００から受信した認証用データを前記受信した認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成する。ステップ９１１では、前記生成した暗号化認証用データと前記取得済みのチケットを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証継続を要求する。
【００６１】
ステップ８１１で基地局側装置１００の認証継続処理部２１５は、前記暗号化認証用データと共にチケットを移動局側装置１１０から受信してステップ８１２へ進む。
【００６２】
ステップ８１２で鍵取得処理部２１６は、移動局側装置１１０から送信されたチケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す。ステップ８１３で認証継続処理部２１５は、前記受信した暗号化認証用データを前記取り出した認証継続用鍵で復号化し、認証用データを復元する。
【００６３】
ステップ８１４では、その移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８１５へ進む。ステップ８１５では、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ２０２に登録する。ステップ８１６では、前記認証処理の結果として認証の継続が許可されたことを示す情報を移動局側装置１１０へ送信する。
【００６４】
ステップ９１２で移動局側装置１１０の認証継続要求処理部３１４は、前記要求した認証処理の結果として、認証の継続が許可されたことを示す情報を基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証継続許可を示す情報を受信している場合にはステップ９１３へ進む。ステップ９１３では、その基地局側装置１００との間の認証処理を完了したことを示す情報を移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２に登録する。
【００６５】
本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、前記の認証確立処理や認証継続処理が行われた後、基地局側装置１００の通信処理部２１４と移動局側装置１１０の通信処理部３１３との間で通信処理を行う。
【００６６】
以上説明した様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムによれば、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【００６７】
（実施形態２）
以下に基地局側装置やゲートウェイ装置の接続されたネットワーク上での通信のセキュリティを保持する実施形態２の通信セキュリティ保持システムについて説明する。
【００６８】
図１０は本実施形態の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。図１０に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地局側装置１０００と、ゲートウェイ装置１０１０と、認証装置１０２０と、鍵テーブル１０３０とを有している。
【００６９】
基地局側装置１０００は、車両が走行する道路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、移動局からの要求によりゲートウェイ装置１０１０との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。
【００７０】
ゲートウェイ装置１０１０は、基地局側装置１０００と外部ネットワークとの間の通信を行う装置であり、基地局側装置１０００との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。認証装置１０２０は、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証してサービスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブル１０３０の内容を送信し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新する装置である。鍵テーブル１０３０は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵を格納するテーブルである。
【００７１】
図１０に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、移動局から路側網を経由した上位網のインターネットへの通信等の際に、自律分散プロトコルにより基地局側装置１０００とゲートウェイ装置１０１０との間で送受信される送信データについて、そのサービスＩＤに対応する鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して暗号化を行う。
【００７２】
図１１は本実施形態の基地局側装置１０００の概略構成を示す図である。図１１に示す様に本実施形態の基地局側装置１０００は、ＣＰＵ１１０１と、ＲＡＭ１１０２と、ＲＯＭ１１０３と、入力装置１１０４と、出力装置１１０５と、通信装置１１０６とを有している。
【００７３】
ＣＰＵ１１０１は、基地局側装置１０００全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ１１０２は、基地局側装置１０００全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００７４】
ＲＯＭ１１０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１１０４は、ゲートウェイ装置１０１０との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置１１０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置１１０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００７５】
また基地局側装置１０００は、暗号化処理部１１１１と、パケット送出処理部１１１２と、接続通知処理部１１１３と、署名送信処理部１１１４と、生存通知処理部１１１５とを有している。
【００７６】
暗号化処理部１１１１は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当該送信データを暗号化して暗号化データを生成する処理部である。パケット送出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データをパケットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加してネットワーク上へ送出する処理部である。
【００７７】
接続通知処理部１１１３は、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００を示す接続通知を送信する処理部である。署名送信処理部１１１４は、認証装置１０２０から送信された認証用データに対する署名を送信する処理部である。生存通知処理部１１１５は、認証装置１０２０から送信された認証用データを暗号化した暗号化認証用データを送信する処理部である。
【００７８】
基地局側装置１０００を暗号化処理部１１１１、パケット送出処理部１１１２、接続通知処理部１１１３、署名送信処理部１１１４及び生存通知処理部１１１５として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００７９】
図１２は本実施形態のゲートウェイ装置１０１０の概略構成を示す図である。図１２に示す様に本実施形態のゲートウェイ装置１０１０は、ＣＰＵ１２０１と、メモリ１２０２と、磁気ディスク装置１２０３と、入力装置１２０４と、出力装置１２０５と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１２０６と、通信装置１２０７とを有している。
【００８０】
ＣＰＵ１２０１は、ゲートウェイ装置１０１０全体の動作を制御する装置である。メモリ１２０２は、ゲートウェイ装置１０１０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００８１】
磁気ディスク装置１２０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１２０４は、基地局側装置１０００との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。
【００８２】
出力装置１２０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯＭ装置１２０６は、前記各種処理プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１２０７は、インターネットやイントラネット等のネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。またゲートウェイ装置１０１０は、復号化処理部１２１１と、データ処理部１２１２とを有している。
【００８３】
復号化処理部１２１１は、前記ネットワーク上に送出されたパケットを受信して当該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化する処理部である。データ処理部１２１２は、前記復号化したデータの内容に従って対応する処理を行う処理部である。
【００８４】
ゲートウェイ装置１０１０を復号化処理部１２１１及びデータ処理部１２１２として機能させる為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００８５】
図１３は本実施形態の認証装置１０２０の概略構成を示す図である。図１３に示す様に本実施形態の認証装置１０２０は、ＣＰＵ１３０１と、メモリ１３０２と、磁気ディスク装置１３０３と、入力装置１３０４と、出力装置１３０５と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１３０６と、通信装置１３０７とを有している。
【００８６】
ＣＰＵ１３０１は、認証装置１０２０全体の動作を制御する装置である。メモリ１３０２は、認証装置１０２０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００８７】
磁気ディスク装置１３０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１３０４は、新規に接続された基地局側装置１０００や不正に切断された基地局側装置１０００を管理する為の各種入力を行う装置である。
【００８８】
出力装置１３０５は、基地局側装置１０００の管理に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯＭ装置１３０６は、前記各種処理プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１３０７は、インターネットやイントラネット等のネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００８９】
また認証装置１０２０は、認証用データ送信処理部１３１１と、鍵送信処理部１３１２と、監視データ送信処理部１３１３と、鍵更新処理部１３１４とを有している。
【００９０】
認証用データ送信処理部１３１１は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の認証用データを送信する処理部である。鍵送信処理部１３１２は、前記送信された署名を検証し、認証された基地局側装置１０００に対して、前記サービスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブル１０３０を送信する処理部である。
【００９１】
監視データ送信処理部１３１３は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を監視する為の認証用データを送信する処理部である。鍵更新処理部１３１４は、前記送信された署名を検証し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新する処理部である。
【００９２】
認証装置１０２０を認証用データ送信処理部１３１１、鍵送信処理部１３１２、監視データ送信処理部１３１３及び鍵更新処理部１３１４として機能させる為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００９３】
図１４は本実施形態の自律分散システムでの暗号通信処理の概要を示す図である。図１４に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、送信データのサービスＩＤに対応する鍵で当該送信データを暗号化してネットワーク上へ送出する。ネットワーク上の各装置は、前記送出されたパケットを受信して当該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化し、そのデータの内容に応じた処理を行う。
【００９４】
以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、送信データを暗号化し、自律分散プロトコルにより基地局側装置１０００からゲートウェイ装置１０１０へ暗号化データを送信する処理手順について説明する。ここでは、基地局側装置１０００からゲートウェイ装置１０１０への暗号通信について説明するが、暗号化処理部１１１１及びパケット送出処理部１１１２をゲートウェイ装置１０１０に、復号化処理部１２１１とデータ処理部１２１２を基地局側装置１０００に備え、ゲートウェイ装置１０１０から基地局側装置１０００への暗号通信や、基地局側装置１０００同士の暗号通信を行っても良い。
【００９５】
図１５は本実施形態の基地局側装置１０００からのデータ送信処理の処理手順を示すフローチャートである。図１５に示す様にステップ１５０１で基地局側装置１０００は、移動局から送信データを受信しているかどうかを調べ、送信データを受信している場合にはステップ１５０２へ進む。ステップ１５０２で暗号化処理部１１１１は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵をＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０から読み出す。
【００９６】
図１６は本実施形態の鍵テーブル１０３０の一例を示す図である。図１６に示す様に本実施形態の鍵テーブル１０３０には、サービスＩＤに対応する暗号鍵が格納されており、データの内容毎に異なる暗号鍵が格納されている。
【００９７】
ステップ１５０３で暗号化処理部１１１１は、前記読み出した鍵で当該送信データを暗号化して暗号化データを生成する。ステップ１５０４でパケット送出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データをパケットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加してネットワーク上へ送出する。
【００９８】
図１７は本実施形態のゲートウェイ装置１０１０でのデータ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。図１７に示す様にステップ１７０１でゲートウェイ装置１０１０は、ネットワーク上にパケットが送出されているかどうかを調べ、パケットが送出されている場合にはそのパケットを受信してステップ１７０２へ進む。
【００９９】
ステップ１７０２で復号化処理部１２１１は、前記受信したパケットのヘッダに付加されているサービスＩＤを読み出す。ステップ１７０３では、前記読み出したサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示しているかどうかを調べ、その装置で提供されるサービスを示している場合にはステップ１７０４へ進む。
【０１００】
ステップ１７０４では、前記サービスＩＤに対応する鍵を磁気ディスク装置１２０３中の鍵テーブル１０３０から読み出す。ステップ１７０５では、前記読み出した鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化する。ステップ１７０６でデータ処理部１２１２は、前記復号化したデータを外部ネットワークへ送出する等、当該データの内容に従って対応する処理を行う。
【０１０１】
前記の様に本実施形態では、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗号化してネットワーク上へ送出するので、自律分散システムの様に送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でも、そのデータを暗号化して通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１０２】
前記の様に通信のセキュリティを高める場合には、鍵テーブル１０３０を適切に管理する必要がある。以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、新規にネットワーク接続された基地局側装置１０００が正規の基地局として認証された後に鍵テーブル１０３０の内容をその基地局側装置１０００へ配送する処理について説明する。
【０１０３】
図１８は本実施形態の新規基地局の認証処理の概要を示す図である。図１８に示す様に本実施形態において、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００は認証装置１０２０に接続通知を送信し、認証装置１０２０は乱数等の認証用データをその基地局側装置１０００へ送信する処理を行う。基地局側装置１０００は受信した認証用データに署名を行って認証装置１０２０に送信し、認証装置１０２０は、送信された署名を検証した後、鍵テーブル１０３０をその基地局側装置１０００へ送信する処理を行う。
【０１０４】
図１９は本実施形態の新規基地局の認証要求処理の処理手順を示すフローチャートである。図１９に示す様にステップ１９０１で基地局側装置１０００の接続通知処理部１１１３は、基地局側装置１０００が新規にネットワークに接続されたことを示す接続通知として、接続通知のサービスＩＤをヘッダに設定したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０５】
図２０は本実施形態の認証装置１０２０による新規基地局の認証処理の処理手順を示すフローチャートである。図２０に示す様にステップ２００１で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、接続通知が送出されている場合にはその接続通知を受信してステップ２００２へ進む。
【０１０６】
ステップ２００２で認証用データ送信処理部１３１１は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の乱数等の認証用データと、認証用の乱数であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０７】
ステップ１９０２で基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、認証用データが送出されている場合にはその認証用データを受信してステップ１９０３へ進む。
【０１０８】
ステップ１９０３で署名送信処理部１１１４は、前記受信した認証用データに対してその基地局側装置１０００の秘密鍵を用いてデジタル署名を行う。ステップ１９０４では、前記デジタル署名を行った認証用データと、新規接続時の署名であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０９】
ステップ２００３で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、新規接続時の署名が送出されている場合にはその新規接続時の署名を受信してステップ２００４へ進む。
【０１１０】
ステップ２００４で鍵送信処理部１３１２は、前記送信された署名をその基地局側装置１０００の公開鍵を用いて検証する。なお基地局側装置１０００の公開鍵は予め認証装置１０２０に登録されているものとする。
【０１１１】
ステップ２００５では、前記検証結果を参照し、前記送信された署名が正規の基地局側装置１０００から送信されていることが検証された場合にはステップ２００６へ進む。ステップ２００６では、鍵テーブル１０３０を前記認証された基地局側装置１０００の公開鍵で暗号化して鍵配布データを生成し、この鍵配布データと、鍵配布であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１２】
ステップ１９０５で基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、鍵配布データが送出されている場合にはその鍵配布データを受信してステップ１９０６へ進む。ステップ１９０６では、前記受信した鍵配布データをその基地局側装置１０００の秘密鍵で復号化して鍵テーブル１０３０を復元し、ＲＯＭ１１０３へ格納する。
【０１１３】
次に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、不正に切断された基地局側装置１０００を検出して鍵テーブル１０３０の内容を変更する処理について説明する。
【０１１４】
図２１は本実施形態の基地局の監視処理の概要を示す図である。図２１に示す様に本実施形態において、認証装置１０２０は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の乱数等の認証用データを所定の条件に従って送信し、各基地局側装置１０００は、受信した認証用データに署名を行って認証装置１０２０に送信する。認証装置１０２０は、送信された署名を検証し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新した新しい鍵テーブル１０３０を各基地局側装置１０００へ送信する。
【０１１５】
図２２は本実施形態の基地局の監視処理の処理手順を示すフローチャートである。図２２に示す様にステップ２２０１で認証装置１０２０の監視データ送信処理部１３１３は、所定時間の経過等の条件が成立すると、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を監視する為の乱数等の認証用データと、監視用の認証用データであることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１６】
各基地局側装置１０００の生存通知処理部１１１５は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、監視用の認証用データが送出されている場合にはその認証用データを受信して、生存通知であることを示すサービスＩＤに対応した鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して前記認証用データを暗号化し、その暗号化認証用データと、生存通知であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１７】
ステップ２２０２で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、生存通知が送出されている場合にはその生存通知用を受信してステップ２２０３へ進む。
【０１１８】
ステップ２２０３で鍵更新処理部１３１４は、前記送信された生存通知中の暗号化認証用データをそのサービスＩＤに対応した鍵を用いて復号化する。ステップ２２０４では、前記送信した認証用データと前記復号化した認証用データが一致するかどうかを調べ、両者が一致する場合にはステップ２２０５へ進む。
【０１１９】
ステップ２２０５では、ネットワーク上に接続された全ての基地局側装置１０００からの生存通知を受信したかどうかを調べ、まだ生存通知を受信していない基地局側装置１０００がある場合にはステップ２２０２へ戻る。
【０１２０】
ステップ２２０２では、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、生存通知が送出されていない場合にはステップ２２０６へ進む。ステップ２２０６では、認証用データを送出してから所定の時間が経過したかどうかを調べ、所定の時間が経過した場合には不正に切断された基地局側装置１０００があるものとしてステップ２２０７へ進む。
【０１２１】
ステップ２２０７で鍵更新処理部１３１４は、サービスＩＤに対応する鍵を更新した鍵テーブル１０３０を生成し、鍵更新であることを示すサービスＩＤに対応した鍵で前記更新後の鍵テーブル１０３０を暗号化して鍵配布データを生成し、その鍵配布データと、鍵配布であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１２２】
各基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、鍵更新による鍵配布データが送出されている場合にはその鍵配布データを受信して、鍵更新であることを示すサービスＩＤに対応した鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して前記鍵配布データを復号化し、その復号化した鍵データをＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０に格納して鍵データの更新を行う。
【０１２３】
前記の様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、新規にネットワーク接続された基地局側装置１０００が正規の基地局として認証された後に鍵テーブル１０３０の内容を配送し、また不正に切断された基地局側装置１０００を検出して鍵テーブル１０３０の内容を変更するので、サービスＩＤに対応する鍵を用いた暗号化通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１２４】
以上説明した様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムによれば、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗号化してネットワーク上へ送出するので、送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明によれば認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施形態１の基地局側装置１００の概略構成を示す図である。
【図３】実施形態１の移動局側装置１１０の概略構成を示す図である。
【図４】実施形態１の認証確立処理の概要を示す図である。
【図５】実施形態１の認証確立処理のシーケンスを示す図である。
【図６】実施形態１の認証継続処理の概要を示す図である。
【図７】実施形態１の認証継続処理のシーケンスを示す図である。
【図８】実施形態１の基地局側装置１００による移動局側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態１の移動局側装置１１０から基地局側装置１００への認証確立要求処理及び認証継続要求処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。
【図１１】実施形態２の基地局側装置１０００の概略構成を示す図である。
【図１２】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０の概略構成を示す図である。
【図１３】実施形態２の認証装置１０２０の概略構成を示す図である。
【図１４】実施形態２の自律分散システムでの暗号通信処理の概要を示す図である。
【図１５】実施形態２の基地局側装置１０００からのデータ送信処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施形態２の鍵テーブル１０３０の一例を示す図である。
【図１７】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０でのデータ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態２の新規基地局の認証処理の概要を示す図である。
【図１９】実施形態２の新規基地局の認証要求処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施形態２の認証装置１０２０による新規基地局の認証処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施形態２の基地局の監視処理の概要を示す図である。
【図２２】実施形態２の基地局の監視処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…基地局側装置、１１０…移動局側装置、２０１…ＣＰＵ、２０２…ＲＡＭ、２０３…ＲＯＭ、２０４…入力装置、２０５…出力装置、２０６…通信装置、２１１…認証処理部、２１２…鍵生成処理部、２１３…チケット・鍵発行処理部、２１４…通信処理部、２１５…認証継続処理部、２１６…鍵取得処理部、３０１…ＣＰＵ、３０２…ＲＡＭ、３０３…ＲＯＭ、３０４…入力装置、３０５…出力装置、３０６…通信装置、３１１…認証要求処理部、３１２…チケット・鍵取得処理部、３１３…通信処理部、３１４…認証継続要求処理部、１０００…基地局側装置、１０１０…ゲートウェイ装置、１０２０…認証装置、１０３０…鍵テーブル、１１０１…ＣＰＵ、１１０２…ＲＡＭ、１１０３…ＲＯＭ、１１０４…入力装置、１１０５…出力装置、１１０６…通信装置、１１１１…暗号化処理部、１１１２…パケット送出処理部、１１１３…接続通知処理部、１１１４…署名送信処理部、１１１５…生存通知処理部、１２０１…ＣＰＵ、１２０２…メモリ、１２０３…磁気ディスク装置、１２０４…入力装置、１２０５…出力装置、１２０６…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１２０７…通信装置、１２１１…復号化処理部、１２１２…データ処理部、１３０１…ＣＰＵ、１３０２…メモリ、１３０３…磁気ディスク装置、１３０４…入力装置、１３０５…出力装置、１３０６…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１３０７…通信装置、１３１１…認証用データ送信処理部、１３１２…鍵送信処理部、１３１３…監視データ送信処理部、１３１４…鍵更新処理部。
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体との通信を行うネットワークでの通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムに関し、特に移動する移動体と移動体の移動エリアをカバーする様に複数設置された基地局との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度道路交通システム(ITS: Intelligent Transport Systems)の構築が行われており、その高度道路交通システムでは、狭域無線通信(DSRC: Dedicated Short Range Communications)を行う車載器を車両に搭載し、車両を停車させることなく自動的に料金の支払いを行う自動料金収受システム(ETC: Electronic Toll Collection system)等の実用化が進められている。
【０００３】
また前記高度道路交通システムでは、道路に複数の基地局を設置し、移動中の車両に搭載された車載器から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してインターネット等のネットワークに接続し、移動中の車両と外部のネットワークとの通信を行うことも検討されている。
【０００４】
前記の様な高度道路交通システムにおいて、基地局やゲートウェイを接続したネットワークを構成する際には、自律分散システム(ADS: Autonomous Decentralized Systems)が用いられており、この自律分散システムは、相手を特定しない放送型の通信を基礎とし、各ノードが自律的に情報を選択して動作することにより全体が機能するシステムである為、通信の送受信者以外の第三者からの監視、受信者がダウンしたときのバックアップ、システム変更に伴う通信相手の切り替え等を容易に行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に高度道路交通システムにおいて、移動中の車両に搭載された車載器から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してインターネット等のネットワークに接続し、有料コンテンツの配信を受ける場合等には、通信時のセキュリティを保持することが重要となる。この場合、車載器と基地局との間で暗号を用いた認証処理を行ってセキュリティを保持することが考えられるが、高速で移動中の車両に搭載された車載器は、短時間で複数の基地局とのハンドオーバーを行う為、車載器と複数の基地局との間の認証処理がハンドオーバーの際に繰り返し行われると、暗号が解読される可能性が大きくなるという問題がある。
【０００６】
また前記の様に基地局やゲートウェイとの間の通信で自律分散システムを採用した場合、自律分散システムでは送信先を特定しない放送型の通信が行われる為、送信先の暗号鍵を用いた暗号化が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は上記問題を解決し、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能な技術を提供することにある。本発明の他の目的は、送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを高めることが可能な技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持システムにおいて、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うものである。
【０００９】
本発明の通信セキュリティ保持システムにおいて、車両が走行する道路に所定の間隔で基地局側装置を設置しておき、それらの基地局側装置との通信を行う車載器である移動局側装置を搭載した車両がその道路を走行した場合に、まず基地局側装置から移動局側装置へ乱数等の認証用データを送信する。
【００１０】
基地局側装置から送信された認証用データを受信した移動局側装置では、受信した認証用データを移動局側装置の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成し、その生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を基地局側装置へ要求する。
【００１１】
移動局側装置から送信された暗号化認証用データを受信した基地局側装置では、受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化して認証用データを生成する。ここで、移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置のマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成するものとしても良い。そして当該移動局側装置へ送信した認証用データと前記復号化した認証用データとを比較して両者が等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証する。
【００１２】
その移動局側装置が正規の通信相手として認証されると基地局側装置は、認証を継続する為の認証継続用鍵と、複数の基地局側装置で共有しているチケット作成鍵で前記認証継続用鍵を暗号化して生成したチケットとをその移動局側装置に送信する。移動局側装置では、基地局側装置から送信された前記認証継続用鍵及びチケットを受信した後、その基地局側装置との間の通信を行う。
【００１３】
本発明の通信セキュリティ保持システムにおいて、移動局側装置を搭載した車両が移動し、他の基地局側装置との通信エリアに入った場合には、その基地局側装置から移動局側装置へ乱数等の認証用データを送信する。
【００１４】
基地局側装置から送信された認証用データを受信した移動局側装置では、受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成し、その生成した暗号化認証用データ及び前記チケットを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証継続を基地局側装置へ要求する。
【００１５】
移動局側装置から送信された暗号化認証用データ及びチケットを受信した基地局側装置では、前記チケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出した後、前記受信した暗号化認証用データを前記取り出した認証継続用鍵で復号化して認証用データを生成する。そして当該移動局側装置へ送信した認証用データと前記復号化した認証用データとを比較して両者が等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証を継続する。移動局側装置では、基地局側装置から認証が継続されたことを示す応答を受信した後、その基地局側装置との間の通信を行う。
【００１６】
以上の様に本発明の通信セキュリティ保持システムによれば、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する実施形態１の通信セキュリティ保持システムについて説明する。
【００１８】
図１は本実施形態の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。図１に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地局側装置１００と、移動局側装置１１０とを有している。
【００１９】
基地局側装置１００は、車両が走行する道路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、移動局側装置１１０との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。移動局側装置１１０は、複数の基地局が設置された道路を走行する車両に搭載された車載器であり、基地局側装置１００との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。
【００２０】
図１に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の最初の認証確立時に基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証継続用鍵を発行し、他の基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の認証継続時には、前記発行された認証継続用鍵によって認証を行う。
【００２１】
図２は本実施形態の基地局側装置１００の概略構成を示す図である。図２に示す様に本実施形態の基地局側装置１００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＡＭ２０２と、ＲＯＭ２０３と、入力装置２０４と、出力装置２０５と、通信装置２０６とを有している。
【００２２】
ＣＰＵ２０１は、基地局側装置１００全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ２０２は、基地局側装置１００全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００２３】
ＲＯＭ２０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置２０４は、移動局側装置１１０との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置２０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置２０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００２４】
また基地局側装置１００は、認証処理部２１１と、鍵生成処理部２１２と、チケット・鍵発行処理部２１３と、通信処理部２１４と、認証継続処理部２１５と、鍵取得処理部２１６とを有している。
【００２５】
認証処理部２１１は、移動局側装置１１０へ送信した乱数等の認証用データと、移動局側装置１１０から受信した暗号化認証用データをその移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証する処理部である。
【００２６】
鍵生成処理部２１２は、移動局側装置１１０のユーザＩＤを基地局側装置１００で保持するマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成する処理部である。チケット・鍵発行処理部２１３は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置１００で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを送信する処理部である。
【００２７】
通信処理部２１４は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０とその基地局側装置１００との間の通信を行う処理部である。認証継続処理部２１５は、移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、移動局側装置１１０から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置１１０のチケットから取り出した認証継続用鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証を継続する処理部である。鍵取得処理部２１６は、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へ送信されたチケットを受信し、そのチケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す処理部である。
【００２８】
基地局側装置１００を認証処理部２１１、鍵生成処理部２１２、チケット・鍵発行処理部２１３、通信処理部２１４、認証継続処理部２１５及び鍵取得処理部２１６として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００２９】
図３は本実施形態の移動局側装置１１０の概略構成を示す図である。図３に示す様に本実施形態の移動局側装置１１０は、ＣＰＵ３０１と、ＲＡＭ３０２と、ＲＯＭ３０３と、入力装置３０４と、出力装置３０５と、通信装置３０６とを有している。
【００３０】
ＣＰＵ３０１は、移動局側装置１１０全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ３０２は、移動局側装置１１０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００３１】
ＲＯＭ３０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置３０４は、基地局側装置１００との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置３０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置３０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００３２】
また移動局側装置１１０は、認証要求処理部３１１と、チケット・鍵取得処理部３１２と、通信処理部３１３と、認証継続要求処理部３１４とを有している。
【００３３】
認証要求処理部３１１は、基地局側装置１００から受信した認証用データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要求する処理部である。
【００３４】
チケット・鍵取得処理部３１２は、基地局側装置１００から正規の通信相手として認証された場合に、認証を継続する為の認証継続用鍵と前記チケットとを基地局側装置１００から受信する処理部である。
【００３５】
通信処理部３１３は、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証した基地局側装置１００との間の通信を行う処理部である。認証継続要求処理部３１４は、前記チケットと、基地局側装置１００から受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データとを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証継続を要求する処理部である。
【００３６】
移動局側装置１１０を認証要求処理部３１１、チケット・鍵取得処理部３１２、通信処理部３１３及び認証継続要求処理部３１４として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００３７】
図４は本実施形態の認証確立処理の概要を示す図である。図４に示す様に移動局側装置１１０は、電源投入後やチケットの有効期限が経過した後に基地局の通信エリアに入ると認証確立処理を開始してその基地局側装置１００にユーザＩＤを送付し、基地局側装置１００はマスタ鍵を用いてユーザＩＤから移動局鍵を生成する。
【００３８】
なお本実施形態の移動局鍵は、各移動局側装置１１０のユーザＩＤをマスタ鍵で暗号化することにより生成され、予め各移動局側装置１１０へ配布されているものとする。また各基地局側装置１００は、各移動局側装置１１０の移動局鍵自体は保持しておらず、必要に応じてマスタ鍵を用いて各移動局側装置１１０の移動局鍵を生成して使用するものとする。
【００３９】
移動局側装置１１０は、基地局側装置１００が発行した認証用データである乱数に対して、移動局側装置１１０の移動局鍵を用いて暗号化を行う。基地局側装置１００は、移動局側装置１１０が生成した暗号化認証用データを前記生成した移動局鍵を用いて復号化し、移動局側装置１１０に送信した認証用データと比較してその移動局の正当性を確認する。
【００４０】
その移動局の正当性が確認できた場合、基地局側装置１００は、認証継続用の鍵と、必要に応じて暗号通信用の鍵、MAC(Message Authentication Code)生成用の鍵を生成して移動局側装置１１０に発行する。また前記生成した鍵を基地局側装置１００のみが共有するチケット作成鍵を用いて暗号化してチケットを生成し、移動局側装置１１０に送付する。
【００４１】
図５は本実施形態の認証確立処理のシーケンスを示す図である。図５に示す様に本実施形態では、基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用データとして乱数R1を送信し、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へは、移動局側装置１１０のユーザＩＤと移動局鍵Kaで乱数R1を暗号化したEnc_Ka(R1)を送信する。
【００４２】
基地局側装置１００ではユーザＩＤから移動局鍵Kaを生成し、送信した乱数R1とEnc_Ka(R1)の復号内容が一致する場合に、基地局ＩＤ、ユーザＩＤ、有効期限、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵K2、MAC生成鍵K3、正当性チェック用コードをチケット作成鍵Kbで暗号化したチケットCertと、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵K2、MAC生成鍵K3を移動局鍵Kaで暗号化した鍵配布データを移動局側装置１１０に送信する。
【００４３】
図６は本実施形態の認証継続処理の概要を示す図である。図６に示す様に移動局側装置１１０は、ある基地局との認証確立後に他の基地局の通信エリアに入ると、認証継続処理を開始してその基地局側装置１００にチケットを送付し、基地局側装置１００はチケット作成鍵を用いてチケットから認証継続用鍵を取得する。
【００４４】
また移動局側装置１１０は、基地局側装置１００が発行した認証用データである乱数に対して、移動局側装置１１０で受信している認証継続用鍵を用いて暗号化を行う。基地局側装置１００は、移動局側装置１１０が生成した暗号化認証用データを前記生成した認証継続用鍵を用いて復号化し、移動局側装置１１０に送信した認証用データと比較してその移動局の正当性を確認し、その移動局の認証を継続して行う。
【００４５】
図７は本実施形態の認証継続処理のシーケンスを示す図である。図７に示す様に本実施形態では、基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用データとして乱数R2を送信し、移動局側装置１１０から基地局側装置１００へは、チケットCertと認証継続用鍵K1で乱数R2を暗号化したEnc_K1(R2)を送信する。
【００４６】
基地局側装置１００では、チケットCert中の有効期限や正当性チェック用コードによりチケットのチェックを行った後、認証継続用鍵K1を取り出し、前記送信した乱数R2とEnc_K1(R2)の復号内容が一致する場合に、移動局の認証を継続して行うことを示す認証結果を移動局側装置１１０に送信する。
【００４７】
以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順について説明する。
【００４８】
図８は本実施形態の基地局側装置１００による移動局側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順を示すフローチャートである。図８に示す様にステップ８０１で基地局側装置１００の認証処理部２１１は、基地局側装置１００の通信エリア内に移動局側装置１１０を検出すると、認証用データとして乱数を移動局側装置１１０へ送信して認証処理を開始する。
【００４９】
図９は本実施形態の移動局側装置１１０から基地局側装置１００への認証確立要求処理及び認証継続要求処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示す様にステップ９０１で移動局側装置１１０の認証要求処理部３１１は、認証用データとして乱数を基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証用データを受信している場合にはステップ９０２へ進む。ステップ９０２では、前記認証用データを送信した基地局側装置１００との間の認証処理が未実行であるかどうかを調べ、認証処理が未実行である場合にはステップ９０３へ進む。ステップ９０３では、認証を継続する為のチケットを未取得であるかまたは他の基地局側装置１００からチケットを受信済みであるかどうかを調べ、チケットを未取得である場合にはステップ９０４へ進む。ステップ９０４では、基地局側装置１００から受信した認証用データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成する。ステップ９０５では、前記生成した暗号化認証用データを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要求する。
【００５０】
ステップ８０２で基地局側装置１００の認証処理部２１１は、暗号化された認証用データを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、暗号化認証用データを受信している場合にはステップ８１１へ進む。
【００５１】
ステップ８１１で認証継続処理部２１５は、前記暗号化認証用データと共にチケットを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、チケットを受信している場合にはステップ８１２へ進み、チケットを受信していない場合にはステップ８０３へ進む。
【００５２】
ステップ８０３で認証処理部２１１は、前記暗号化認証用データと共にユーザＩＤを移動局側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、ユーザＩＤを受信している場合にはステップ８０４へ進む。
【００５３】
ステップ８０４で鍵生成処理部２１２は、移動局側装置１１０のユーザＩＤを基地局側装置１００のＲＯＭ２０３で保持しているマスタ鍵で暗号化してその移動局側装置１１０の移動局鍵を生成する。ステップ８０５で認証処理部２１１は、前記受信した暗号化認証用データを前記生成した移動局鍵で復号化して認証用データを復元する。
【００５４】
ステップ８０６では、その移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８０７へ進む。ステップ８０７では、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ２０２に登録する。
【００５５】
ステップ８０８でチケット・鍵発行処理部２１３は、正規の通信相手であると認証された移動局側装置１１０との間の認証を他の基地局で継続する為の認証継続用鍵を生成し、その認証継続用鍵を前記移動局鍵で暗号化して鍵配布データを生成する。
【００５６】
ステップ８０９では、前記生成した認証継続用鍵を基地局側装置１００のＲＯＭ２０３で保持しているチケット作成鍵で暗号化してチケットを生成する。ここでチケット作成鍵は複数の基地局側装置１００で共有された鍵であり、チケットを移動局側装置１１０で復号化することはできないものとする。
【００５７】
ステップ８１０では、その移動局側装置１１０が認証されたことを示す情報と、前記生成した鍵配布データ及びチケットを移動局側装置１１０へ送信する。なお前記の処理で暗号通信用鍵やMAC生成鍵を生成し、認証継続用鍵と共に送信しても良い。
【００５８】
ステップ９０６で移動局側装置１１０のチケット・鍵取得処理部３１２は、前記要求した認証処理の結果として、その移動局側装置１１０が認証されたことを示す情報と、鍵配送データ及びチケットを基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証されたことを示す情報とチケット及び鍵配送データを受信している場合にはステップ９０７へ進む。
【００５９】
ステップ９０７で認証要求処理部３１１は、その基地局側装置１００との間の認証処理を完了したことを示す情報を移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２に登録する。ステップ９０８では、前記受信した鍵配送データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で復号化して認証継続用鍵を復元してＲＡＭ３０２に格納する。なお前記受信した鍵配送データに暗号通信用鍵やMAC生成鍵が含まれている場合にはそれらの鍵も復元する。ステップ９０９では、前記受信したチケットを移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２へ格納する。
【００６０】
一方、ステップ９０３で認証を継続する為のチケットを未取得であるかどうかを調べた結果、チケットを取得済みである場合にはステップ９１０へ進む。ステップ９１０で認証継続要求処理部３１４は、基地局側装置１００から受信した認証用データを前記受信した認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成する。ステップ９１１では、前記生成した暗号化認証用データと前記取得済みのチケットを基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証継続を要求する。
【００６１】
ステップ８１１で基地局側装置１００の認証継続処理部２１５は、前記暗号化認証用データと共にチケットを移動局側装置１１０から受信してステップ８１２へ進む。
【００６２】
ステップ８１２で鍵取得処理部２１６は、移動局側装置１１０から送信されたチケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す。ステップ８１３で認証継続処理部２１５は、前記受信した暗号化認証用データを前記取り出した認証継続用鍵で復号化し、認証用データを復元する。
【００６３】
ステップ８１４では、その移動局側装置１１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８１５へ進む。ステップ８１５では、その移動局側装置１１０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ２０２に登録する。ステップ８１６では、前記認証処理の結果として認証の継続が許可されたことを示す情報を移動局側装置１１０へ送信する。
【００６４】
ステップ９１２で移動局側装置１１０の認証継続要求処理部３１４は、前記要求した認証処理の結果として、認証の継続が許可されたことを示す情報を基地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証継続許可を示す情報を受信している場合にはステップ９１３へ進む。ステップ９１３では、その基地局側装置１００との間の認証処理を完了したことを示す情報を移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２に登録する。
【００６５】
本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、前記の認証確立処理や認証継続処理が行われた後、基地局側装置１００の通信処理部２１４と移動局側装置１１０の通信処理部３１３との間で通信処理を行う。
【００６６】
以上説明した様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムによれば、認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【００６７】
（実施形態２）
以下に基地局側装置やゲートウェイ装置の接続されたネットワーク上での通信のセキュリティを保持する実施形態２の通信セキュリティ保持システムについて説明する。
【００６８】
図１０は本実施形態の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。図１０に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地局側装置１０００と、ゲートウェイ装置１０１０と、認証装置１０２０と、鍵テーブル１０３０とを有している。
【００６９】
基地局側装置１０００は、車両が走行する道路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、移動局からの要求によりゲートウェイ装置１０１０との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。
【００７０】
ゲートウェイ装置１０１０は、基地局側装置１０００と外部ネットワークとの間の通信を行う装置であり、基地局側装置１０００との間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。認証装置１０２０は、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証してサービスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブル１０３０の内容を送信し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新する装置である。鍵テーブル１０３０は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵を格納するテーブルである。
【００７１】
図１０に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、移動局から路側網を経由した上位網のインターネットへの通信等の際に、自律分散プロトコルにより基地局側装置１０００とゲートウェイ装置１０１０との間で送受信される送信データについて、そのサービスＩＤに対応する鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して暗号化を行う。
【００７２】
図１１は本実施形態の基地局側装置１０００の概略構成を示す図である。図１１に示す様に本実施形態の基地局側装置１０００は、ＣＰＵ１１０１と、ＲＡＭ１１０２と、ＲＯＭ１１０３と、入力装置１１０４と、出力装置１１０５と、通信装置１１０６とを有している。
【００７３】
ＣＰＵ１１０１は、基地局側装置１０００全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ１１０２は、基地局側装置１０００全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００７４】
ＲＯＭ１１０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１１０４は、ゲートウェイ装置１０１０との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力装置１１０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。通信装置１１０６は、ネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００７５】
また基地局側装置１０００は、暗号化処理部１１１１と、パケット送出処理部１１１２と、接続通知処理部１１１３と、署名送信処理部１１１４と、生存通知処理部１１１５とを有している。
【００７６】
暗号化処理部１１１１は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当該送信データを暗号化して暗号化データを生成する処理部である。パケット送出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データをパケットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加してネットワーク上へ送出する処理部である。
【００７７】
接続通知処理部１１１３は、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００を示す接続通知を送信する処理部である。署名送信処理部１１１４は、認証装置１０２０から送信された認証用データに対する署名を送信する処理部である。生存通知処理部１１１５は、認証装置１０２０から送信された認証用データを暗号化した暗号化認証用データを送信する処理部である。
【００７８】
基地局側装置１０００を暗号化処理部１１１１、パケット送出処理部１１１２、接続通知処理部１１１３、署名送信処理部１１１４及び生存通知処理部１１１５として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００７９】
図１２は本実施形態のゲートウェイ装置１０１０の概略構成を示す図である。図１２に示す様に本実施形態のゲートウェイ装置１０１０は、ＣＰＵ１２０１と、メモリ１２０２と、磁気ディスク装置１２０３と、入力装置１２０４と、出力装置１２０５と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１２０６と、通信装置１２０７とを有している。
【００８０】
ＣＰＵ１２０１は、ゲートウェイ装置１０１０全体の動作を制御する装置である。メモリ１２０２は、ゲートウェイ装置１０１０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００８１】
磁気ディスク装置１２０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１２０４は、基地局側装置１０００との通信のセキュリティを保持する為の各種入力を行う装置である。
【００８２】
出力装置１２０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯＭ装置１２０６は、前記各種処理プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１２０７は、インターネットやイントラネット等のネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。またゲートウェイ装置１０１０は、復号化処理部１２１１と、データ処理部１２１２とを有している。
【００８３】
復号化処理部１２１１は、前記ネットワーク上に送出されたパケットを受信して当該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化する処理部である。データ処理部１２１２は、前記復号化したデータの内容に従って対応する処理を行う処理部である。
【００８４】
ゲートウェイ装置１０１０を復号化処理部１２１１及びデータ処理部１２１２として機能させる為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００８５】
図１３は本実施形態の認証装置１０２０の概略構成を示す図である。図１３に示す様に本実施形態の認証装置１０２０は、ＣＰＵ１３０１と、メモリ１３０２と、磁気ディスク装置１３０３と、入力装置１３０４と、出力装置１３０５と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１３０６と、通信装置１３０７とを有している。
【００８６】
ＣＰＵ１３０１は、認証装置１０２０全体の動作を制御する装置である。メモリ１３０２は、認証装置１０２０全体の動作を制御する際にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置である。
【００８７】
磁気ディスク装置１３０３は、前記各種処理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１３０４は、新規に接続された基地局側装置１０００や不正に切断された基地局側装置１０００を管理する為の各種入力を行う装置である。
【００８８】
出力装置１３０５は、基地局側装置１０００の管理に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯＭ装置１３０６は、前記各種処理プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１３０７は、インターネットやイントラネット等のネットワークを介して他の処理装置との通信を行う装置である。
【００８９】
また認証装置１０２０は、認証用データ送信処理部１３１１と、鍵送信処理部１３１２と、監視データ送信処理部１３１３と、鍵更新処理部１３１４とを有している。
【００９０】
認証用データ送信処理部１３１１は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の認証用データを送信する処理部である。鍵送信処理部１３１２は、前記送信された署名を検証し、認証された基地局側装置１０００に対して、前記サービスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブル１０３０を送信する処理部である。
【００９１】
監視データ送信処理部１３１３は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を監視する為の認証用データを送信する処理部である。鍵更新処理部１３１４は、前記送信された署名を検証し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新する処理部である。
【００９２】
認証装置１０２０を認証用データ送信処理部１３１１、鍵送信処理部１３１２、監視データ送信処理部１３１３及び鍵更新処理部１３１４として機能させる為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【００９３】
図１４は本実施形態の自律分散システムでの暗号通信処理の概要を示す図である。図１４に示す様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、送信データのサービスＩＤに対応する鍵で当該送信データを暗号化してネットワーク上へ送出する。ネットワーク上の各装置は、前記送出されたパケットを受信して当該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化し、そのデータの内容に応じた処理を行う。
【００９４】
以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、送信データを暗号化し、自律分散プロトコルにより基地局側装置１０００からゲートウェイ装置１０１０へ暗号化データを送信する処理手順について説明する。ここでは、基地局側装置１０００からゲートウェイ装置１０１０への暗号通信について説明するが、暗号化処理部１１１１及びパケット送出処理部１１１２をゲートウェイ装置１０１０に、復号化処理部１２１１とデータ処理部１２１２を基地局側装置１０００に備え、ゲートウェイ装置１０１０から基地局側装置１０００への暗号通信や、基地局側装置１０００同士の暗号通信を行っても良い。
【００９５】
図１５は本実施形態の基地局側装置１０００からのデータ送信処理の処理手順を示すフローチャートである。図１５に示す様にステップ１５０１で基地局側装置１０００は、移動局から送信データを受信しているかどうかを調べ、送信データを受信している場合にはステップ１５０２へ進む。ステップ１５０２で暗号化処理部１１１１は、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵をＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０から読み出す。
【００９６】
図１６は本実施形態の鍵テーブル１０３０の一例を示す図である。図１６に示す様に本実施形態の鍵テーブル１０３０には、サービスＩＤに対応する暗号鍵が格納されており、データの内容毎に異なる暗号鍵が格納されている。
【００９７】
ステップ１５０３で暗号化処理部１１１１は、前記読み出した鍵で当該送信データを暗号化して暗号化データを生成する。ステップ１５０４でパケット送出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データをパケットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加してネットワーク上へ送出する。
【００９８】
図１７は本実施形態のゲートウェイ装置１０１０でのデータ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。図１７に示す様にステップ１７０１でゲートウェイ装置１０１０は、ネットワーク上にパケットが送出されているかどうかを調べ、パケットが送出されている場合にはそのパケットを受信してステップ１７０２へ進む。
【００９９】
ステップ１７０２で復号化処理部１２１１は、前記受信したパケットのヘッダに付加されているサービスＩＤを読み出す。ステップ１７０３では、前記読み出したサービスＩＤが、その装置で提供されるサービスを示しているかどうかを調べ、その装置で提供されるサービスを示している場合にはステップ１７０４へ進む。
【０１００】
ステップ１７０４では、前記サービスＩＤに対応する鍵を磁気ディスク装置１２０３中の鍵テーブル１０３０から読み出す。ステップ１７０５では、前記読み出した鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化する。ステップ１７０６でデータ処理部１２１２は、前記復号化したデータを外部ネットワークへ送出する等、当該データの内容に従って対応する処理を行う。
【０１０１】
前記の様に本実施形態では、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗号化してネットワーク上へ送出するので、自律分散システムの様に送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でも、そのデータを暗号化して通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１０２】
前記の様に通信のセキュリティを高める場合には、鍵テーブル１０３０を適切に管理する必要がある。以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、新規にネットワーク接続された基地局側装置１０００が正規の基地局として認証された後に鍵テーブル１０３０の内容をその基地局側装置１０００へ配送する処理について説明する。
【０１０３】
図１８は本実施形態の新規基地局の認証処理の概要を示す図である。図１８に示す様に本実施形態において、新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００は認証装置１０２０に接続通知を送信し、認証装置１０２０は乱数等の認証用データをその基地局側装置１０００へ送信する処理を行う。基地局側装置１０００は受信した認証用データに署名を行って認証装置１０２０に送信し、認証装置１０２０は、送信された署名を検証した後、鍵テーブル１０３０をその基地局側装置１０００へ送信する処理を行う。
【０１０４】
図１９は本実施形態の新規基地局の認証要求処理の処理手順を示すフローチャートである。図１９に示す様にステップ１９０１で基地局側装置１０００の接続通知処理部１１１３は、基地局側装置１０００が新規にネットワークに接続されたことを示す接続通知として、接続通知のサービスＩＤをヘッダに設定したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０５】
図２０は本実施形態の認証装置１０２０による新規基地局の認証処理の処理手順を示すフローチャートである。図２０に示す様にステップ２００１で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、接続通知が送出されている場合にはその接続通知を受信してステップ２００２へ進む。
【０１０６】
ステップ２００２で認証用データ送信処理部１３１１は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の乱数等の認証用データと、認証用の乱数であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０７】
ステップ１９０２で基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、認証用データが送出されている場合にはその認証用データを受信してステップ１９０３へ進む。
【０１０８】
ステップ１９０３で署名送信処理部１１１４は、前記受信した認証用データに対してその基地局側装置１０００の秘密鍵を用いてデジタル署名を行う。ステップ１９０４では、前記デジタル署名を行った認証用データと、新規接続時の署名であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１０９】
ステップ２００３で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、新規接続時の署名が送出されている場合にはその新規接続時の署名を受信してステップ２００４へ進む。
【０１１０】
ステップ２００４で鍵送信処理部１３１２は、前記送信された署名をその基地局側装置１０００の公開鍵を用いて検証する。なお基地局側装置１０００の公開鍵は予め認証装置１０２０に登録されているものとする。
【０１１１】
ステップ２００５では、前記検証結果を参照し、前記送信された署名が正規の基地局側装置１０００から送信されていることが検証された場合にはステップ２００６へ進む。ステップ２００６では、鍵テーブル１０３０を前記認証された基地局側装置１０００の公開鍵で暗号化して鍵配布データを生成し、この鍵配布データと、鍵配布であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１２】
ステップ１９０５で基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、鍵配布データが送出されている場合にはその鍵配布データを受信してステップ１９０６へ進む。ステップ１９０６では、前記受信した鍵配布データをその基地局側装置１０００の秘密鍵で復号化して鍵テーブル１０３０を復元し、ＲＯＭ１１０３へ格納する。
【０１１３】
次に、本実施形態の通信セキュリティ保持システムにおいて、不正に切断された基地局側装置１０００を検出して鍵テーブル１０３０の内容を変更する処理について説明する。
【０１１４】
図２１は本実施形態の基地局の監視処理の概要を示す図である。図２１に示す様に本実施形態において、認証装置１０２０は、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を認証する為の乱数等の認証用データを所定の条件に従って送信し、各基地局側装置１０００は、受信した認証用データに署名を行って認証装置１０２０に送信する。認証装置１０２０は、送信された署名を検証し、不正に切断された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更新した新しい鍵テーブル１０３０を各基地局側装置１０００へ送信する。
【０１１５】
図２２は本実施形態の基地局の監視処理の処理手順を示すフローチャートである。図２２に示す様にステップ２２０１で認証装置１０２０の監視データ送信処理部１３１３は、所定時間の経過等の条件が成立すると、ネットワークに接続された基地局側装置１０００を監視する為の乱数等の認証用データと、監視用の認証用データであることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１６】
各基地局側装置１０００の生存通知処理部１１１５は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、監視用の認証用データが送出されている場合にはその認証用データを受信して、生存通知であることを示すサービスＩＤに対応した鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して前記認証用データを暗号化し、その暗号化認証用データと、生存通知であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１１７】
ステップ２２０２で認証装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、生存通知が送出されている場合にはその生存通知用を受信してステップ２２０３へ進む。
【０１１８】
ステップ２２０３で鍵更新処理部１３１４は、前記送信された生存通知中の暗号化認証用データをそのサービスＩＤに対応した鍵を用いて復号化する。ステップ２２０４では、前記送信した認証用データと前記復号化した認証用データが一致するかどうかを調べ、両者が一致する場合にはステップ２２０５へ進む。
【０１１９】
ステップ２２０５では、ネットワーク上に接続された全ての基地局側装置１０００からの生存通知を受信したかどうかを調べ、まだ生存通知を受信していない基地局側装置１０００がある場合にはステップ２２０２へ戻る。
【０１２０】
ステップ２２０２では、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、生存通知が送出されていない場合にはステップ２２０６へ進む。ステップ２２０６では、認証用データを送出してから所定の時間が経過したかどうかを調べ、所定の時間が経過した場合には不正に切断された基地局側装置１０００があるものとしてステップ２２０７へ進む。
【０１２１】
ステップ２２０７で鍵更新処理部１３１４は、サービスＩＤに対応する鍵を更新した鍵テーブル１０３０を生成し、鍵更新であることを示すサービスＩＤに対応した鍵で前記更新後の鍵テーブル１０３０を暗号化して鍵配布データを生成し、その鍵配布データと、鍵配布であることを示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出する。
【０１２２】
各基地局側装置１０００は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、鍵更新による鍵配布データが送出されている場合にはその鍵配布データを受信して、鍵更新であることを示すサービスＩＤに対応した鍵を鍵テーブル１０３０から読み出して前記鍵配布データを復号化し、その復号化した鍵データをＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０に格納して鍵データの更新を行う。
【０１２３】
前記の様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、新規にネットワーク接続された基地局側装置１０００が正規の基地局として認証された後に鍵テーブル１０３０の内容を配送し、また不正に切断された基地局側装置１０００を検出して鍵テーブル１０３０の内容を変更するので、サービスＩＤに対応する鍵を用いた暗号化通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１２４】
以上説明した様に本実施形態の通信セキュリティ保持システムによれば、送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗号化してネットワーク上へ送出するので、送信先を特定しない放送型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを高めることが可能である。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明によれば認証確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施形態１の基地局側装置１００の概略構成を示す図である。
【図３】実施形態１の移動局側装置１１０の概略構成を示す図である。
【図４】実施形態１の認証確立処理の概要を示す図である。
【図５】実施形態１の認証確立処理のシーケンスを示す図である。
【図６】実施形態１の認証継続処理の概要を示す図である。
【図７】実施形態１の認証継続処理のシーケンスを示す図である。
【図８】実施形態１の基地局側装置１００による移動局側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態１の移動局側装置１１０から基地局側装置１００への認証確立要求処理及び認証継続要求処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２の通信セキュリティ保持システムの概略構成を示す図である。
【図１１】実施形態２の基地局側装置１０００の概略構成を示す図である。
【図１２】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０の概略構成を示す図である。
【図１３】実施形態２の認証装置１０２０の概略構成を示す図である。
【図１４】実施形態２の自律分散システムでの暗号通信処理の概要を示す図である。
【図１５】実施形態２の基地局側装置１０００からのデータ送信処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施形態２の鍵テーブル１０３０の一例を示す図である。
【図１７】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０でのデータ受信処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態２の新規基地局の認証処理の概要を示す図である。
【図１９】実施形態２の新規基地局の認証要求処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施形態２の認証装置１０２０による新規基地局の認証処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施形態２の基地局の監視処理の概要を示す図である。
【図２２】実施形態２の基地局の監視処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…基地局側装置、１１０…移動局側装置、２０１…ＣＰＵ、２０２…ＲＡＭ、２０３…ＲＯＭ、２０４…入力装置、２０５…出力装置、２０６…通信装置、２１１…認証処理部、２１２…鍵生成処理部、２１３…チケット・鍵発行処理部、２１４…通信処理部、２１５…認証継続処理部、２１６…鍵取得処理部、３０１…ＣＰＵ、３０２…ＲＡＭ、３０３…ＲＯＭ、３０４…入力装置、３０５…出力装置、３０６…通信装置、３１１…認証要求処理部、３１２…チケット・鍵取得処理部、３１３…通信処理部、３１４…認証継続要求処理部、１０００…基地局側装置、１０１０…ゲートウェイ装置、１０２０…認証装置、１０３０…鍵テーブル、１１０１…ＣＰＵ、１１０２…ＲＡＭ、１１０３…ＲＯＭ、１１０４…入力装置、１１０５…出力装置、１１０６…通信装置、１１１１…暗号化処理部、１１１２…パケット送出処理部、１１１３…接続通知処理部、１１１４…署名送信処理部、１１１５…生存通知処理部、１２０１…ＣＰＵ、１２０２…メモリ、１２０３…磁気ディスク装置、１２０４…入力装置、１２０５…出力装置、１２０６…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１２０７…通信装置、１２１１…復号化処理部、１２１２…データ処理部、１３０１…ＣＰＵ、１３０２…メモリ、１３０３…磁気ディスク装置、１３０４…入力装置、１３０５…出力装置、１３０６…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１３０７…通信装置、１３１１…認証用データ送信処理部、１３１２…鍵送信処理部、１３１３…監視データ送信処理部、１３１４…鍵更新処理部。
Claims (15)
- 移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持方法において、
基地局側装置から通信処理部を用いて移動局側装置へ認証処理部を用いて生成した認証用データを送信するステップと、
前記認証用データを暗号化した暗号化認証用データを、通信処理部を用いて移動局側装置から受信するステップと、
前記受信した暗号化認証用データを認証処理部を用いてその移動局側装置の移動局鍵で復号化するステップと、
認証処理部を用いて前記送信した認証用データと前記復号化した認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証するステップと、
正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、鍵生成処理部を用いて生成した認証を継続する為の認証継続用鍵と、
チケット・鍵発行処理部を用いて前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを、通信処理部を用いて送信するステップと、
正規の通信相手であると認証された移動局側装置とその基地局側装置との間の通信を通信処理部を用いて行うステップとを有することを特徴とする基地局側装置の通信セキュリティ保持方法。 - 移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵でチケット・鍵発行処理部を用いて暗号化して前記移動局鍵を生成するステップを有することを特徴とする請求項１に記載された基地局側装置の通信セキュリティ保持方法。
- 移動局側装置から基地局側装置へ送信されたチケットを、通信処理部を用いて受信し、そのチケットを認証継続処理部を用いてチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出すステップと、
基地局側装置から移動局側装置へ通信処理部を用いて認証用データを送信するステップと、前記認証用データを暗号化した暗号化認証用データを移動局側装置から通信処理部を用いて受信するステップと、
前記受信した暗号化認証用データを鍵取得処理部を用いて前記取り出した認証継続用鍵で復号化するステップと、
前記送信した認証用データと前記復号化した認証用データとが等しい場合に認証継続処理部を用いて当該移動局側装置を正規の通信相手として認証を継続するステップとを有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載された基地局側装置の通信セキュリティ保持方法。 - 請求項３に記載の処理ステップを複数の基地局側装置で行い、任意の位置の移動局側装置との間の認証継続を実行可能とすることを特徴とする基地局側装置の通信セキュリティ保持方法。
- 移動局側装置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ保持方法において、
基地局側装置から移動局側装置へ送信された認証用データを通信処理部を用いて受信するステップと、
前記受信した認証用データを、認証要求処理部を用いてその移動局側装置の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成するステップと、
前記生成した暗号化認証用データを、通信処理部を用いて基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を要求するステップと、
基地局の認証処理部を用いて基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとをチケット・鍵取得処理部を用いて基地局側装置から取得するステップと、
その移動局側装置を正規の通信相手として認証した基地局側装置との間の通信を通信処理部を用いて行うステップとを有することを特徴とする移動局側装置の通信セキュリティ保持方法。 - 前記移動局鍵は、その移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵で基地局の認証処理部を用いて暗号化することにより生成されることを特徴とする請求項５に記載された移動局側装置の通信セキュリティ保持方法。
- 前記チケットを通信処理部を用いて基地局側装置へ送信するステップと、
基地局側装置から移動局側装置へ送信された認証用データを通信処理部を用いて受信するステップと、
前記受信した認証用データを前記認証継続用鍵で認証処理部を用いて暗号化して暗号化認証用データを生成するステップと、
前記生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ通信処理部を用いて送信して当該移動局の認証継続を要求するステップを有することを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに記載された移動局側装置の通信セキュリティ保持方法。 - 移動局側装置との間でセキュリティを保持した通信を行う基地局側装置において、
移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側装置から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証する認証処理部と、
正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを送信するチケット・鍵発行処理部と、正規の通信相手であると認証された移動局側装置とその基地局側装置との間の通信を行う通信処理部とを備えることを特徴とする基地局側装置。 - 移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成する鍵生成処理部を備えることを特徴とする請求項８に記載された基地局側装置。
- 移動局側装置から基地局側装置へ送信されたチケットを受信し、そのチケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す鍵取得処理部と、移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側装置から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置のチケットから取り出した認証継続用鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証を継続する認証継続処理部とを備えることを特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載された基地局側装置。
- 基地局側装置との間でセキュリティを保持した通信を行う移動局側装置において、
基地局側装置から受信した認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を要求する認証要求処理部と、
基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを基地局側装置から受信するチケット・鍵取得処理部と、その移動局側装置を正規の通信相手として認証した基地局側装置との間の通信を行う通信処理部とを備えることを特徴とする移動局側装置。 - 前記移動局鍵は、その移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵で暗号化することにより生成されたものであることを特徴とする請求項１１に記載された移動局側装置。
- 前記チケットと、基地局側装置から受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証継続を要求する認証継続要求処理部を備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載された移動局側装置。
- 移動局側装置との間でセキュリティを保持した通信を行う基地局側装置としてコンピュータを機能させる為のプログラムにおいて、
移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側装置から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認証する認証処理部と、
正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを送信するチケット・鍵発行処理部と、正規の通信相手であると認証された移動局側装置とその基地局側装置との間の通信を行う通信処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 基地局側装置との間でセキュリティを保持した通信を行う移動局側装置としてコンピュータを機能させる為のプログラムにおいて、
基地局側装置から受信した認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を要求する認証要求処理部と、
基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットとを基地局側装置から受信するチケット・鍵取得処理部と、その移動局側装置を正規の通信相手として認証した基地局側装置との間の通信を行う通信処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
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