JP2002247047A - セッション共有鍵共有方法、無線端末認証方法、無線端末および基地局装置 - Google Patents

セッション共有鍵共有方法、無線端末認証方法、無線端末および基地局装置

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JP2002247047A
JP2002247047A JP2001139288A JP2001139288A JP2002247047A JP 2002247047 A JP2002247047 A JP 2002247047A JP 2001139288 A JP2001139288 A JP 2001139288A JP 2001139288 A JP2001139288 A JP 2001139288A JP 2002247047 A JP2002247047 A JP 2002247047A
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Masashi Fukutomi
昌司 福富
Masataka Ota
昌孝 太田
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線端末とアクセスポイントとの通信確立ま
での遅延を抑えつつ秘匿用および／または認証用のセッ
ション共有鍵Ｋを無線端末側およびアクセスポイント側
に安全に共有させること。 【解決手段】 ＤＨＣＰに基づいて無線端末８−１側か
らアクセスポイント４−１側に対して送信されるパケッ
トにセッション共有鍵Ｋの生成に用いる公開鍵Ｙ Aを挿
入し、ＤＨＣＰに基づいてアクセスポイント４−１側か
ら無線端末８−１側に対して送信されるパケットにセッ
ション共有鍵Ｋの生成に用いる公開鍵ＹBを挿入し、ア
クセスポイント４−１側で公開鍵ＹAに基づいてセッシ
ョン共有鍵Ｋを生成し、無線端末８−１側で公開鍵ＹB
に基づいてセッション共有鍵Ｋを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、同一データリン
ク層内部の無線端末および基地局装置が無線を介して通
信する無線通信ネットワークシステムにおけるセッショ
ン共有鍵共有方法、無線端末認証方法、無線端末および
基地局装置に関する。なお、同一データリンク層内部と
は、ルータを介さずに通信することができる範囲内を意
味する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＥＥＥ８０２．１１として標準
化された無線ＬＡＮ方式が知られている。この無線ＬＡ
Ｎ方式では、アクセス方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ca
rrierSense Multiple Access with Collision Avoid）
が用いられる。また、この無線ＬＡＮ方式では、通信を
開始するための認証に使う鍵交換の手順が特に規定され
ておらず、各無線端末は基本的に自由にネットワークに
対するアクセスを行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術によれば、不正な第３者による通信の傍受や発信
が容易な無線を介して無線端末側と基地局装置側との通
信を行い、秘匿用および／または認証用のセッション共
有鍵を無線端末側および基地局装置側に共有させる手順
が規定されていないため、秘匿用および／または認証用
のセッション共有鍵を無線端末側および基地局装置側に
安全に共有させることができないという問題点があっ
た。
【０００４】また、上述した技術によれば、不正な第３
者による通信の傍受や発信が容易な無線を介して無線端
末側と基地局装置側との通信を行い、ネットワークに接
続する無線端末を認証するための手順が規定されていな
いため、ネットワークに対する不正アクセスが行われる
危険性が高いという問題点があった。また、ハンドオー
バの必要があるとともにパケット落ちの確率が高い無線
端末による通信を行う場合、無線端末と基地局装置との
通信を開始するときのパケット交換回数を増加させる
と、通信確立までの遅延が増大するという不具合があ
る。
【０００５】この発明は上記に鑑みてなされたものであ
って、無線端末と基地局装置との通信確立までの遅延を
抑えつつ秘匿用および／または認証用のセッション共有
鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させる
ことを第１の目的とする。また、この発明は上記に鑑み
てなされたものであって、無線端末と基地局装置との通
信確立までの遅延を抑えつつネットワークに対する不正
アクセスを低減することを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係るセッション共有鍵共有方法は、パ
ケットを送受信する無線端末と該パケットを中継する基
地局装置とが無線を介して通信する場合に、秘匿用およ
び／または認証用のセッション共有鍵を前記無線端末側
および前記基地局装置側に共有させるセッション共有鍵
共有方法であって、前記無線端末と前記基地局装置との
通信を開始する場合に実行されるプロトコルに基づいて
前記無線端末側から前記基地局装置側に対して送信され
るパケットに前記セッション共有鍵の生成に用いる第１
の情報を挿入する第１挿入工程と、前記プロトコルに基
づいて前記基地局装置側から前記無線端末側に対して送
信されるパケットに、前記セッション共有鍵の生成に用
いる第２の情報を挿入する第２挿入工程と、前記基地局
装置側で、前記第１挿入工程で挿入された前記第１の情
報に基づいて前記セッション共有鍵を生成する第１生成
工程と、前記無線端末側で、前記第２挿入工程で挿入さ
れた前記第２の情報に基づいて前記セッション共有鍵を
生成する第２生成工程と、を含むものである。
【０００７】この請求項１のセッション共有鍵共有方法
にあっては、第１挿入工程で、無線端末と基地局装置と
の通信を開始する場合に実行されるプロトコルに基づい
て無線端末側から基地局装置側に対して送信されるパケ
ットにセッション共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿
入し、第２挿入工程で、このプロトコルに基づいて基地
局装置側から無線端末側に対して送信されるパケット
に、セッション共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入
し、第１生成工程で、基地局装置側で第１の情報に基づ
いてセッション共有鍵を生成し、第２生成工程で、無線
端末側で第２の情報に基づいてセッション共有鍵を生成
する。これにより、無線端末と基地局装置との通信を開
始する場合のパケット交換回数を増加させることなくセ
ッション共有鍵生成用の情報を交換することができる。
【０００８】また、請求項２に係るセッション共有鍵共
有方法は、請求項１に記載のセッション共有鍵共有方法
において、前記プロトコルが、ネットワーク層アドレス
とＭＡＣアドレスとを対応させるプロトコルであるもの
である。
【０００９】この請求項２のセッション共有鍵共有方法
にあっては、ネットワーク層アドレスとＭＡＣアドレス
とを対応させるプロトコルに基づいて基地局装置側と無
線端末側との間で送受信されるパケットにセッション共
有鍵生成用の情報を挿入して交換することによって、無
線端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット
交換回数を増加させることなくセッション共有鍵生成用
の情報を交換することができる。
【００１０】また、請求項３に係るセッション共有鍵共
有方法は、請求項１に記載のセッション共有鍵共有方法
において、前記プロトコルが、ＡＲＰであるものであ
る。
【００１１】この請求項３のセッション共有鍵共有方法
にあっては、ＡＲＰに基づいて基地局装置側と無線端末
側との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生
成用の情報を挿入して交換することによって、無線端末
と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回
数を増加させることなくセッション共有鍵生成用の情報
を交換することができる。
【００１２】また、請求項４に係るセッション共有鍵共
有方法は、請求項１に記載のセッション共有鍵共有方法
において、前記プロトコルが、ネットワーク層アドレス
を前記無線端末に割り当てるプロトコルであるものであ
る。
【００１３】この請求項４のセッション共有鍵共有方法
にあっては、ネットワーク層アドレスを無線端末に割り
当てるプロトコルに基づいて基地局装置側と無線端末側
との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成
用の情報を挿入して交換することによって、無線端末と
基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数
を増加させることなくセッション共有鍵生成用の情報を
交換することができる。
【００１４】また、請求項５に係るセッション共有鍵共
有方法は、請求項１に記載のセッション共有鍵共有方法
において、前記プロトコルが、ＤＨＣＰであるものであ
る。
【００１５】この請求項５のセッション共有鍵共有方法
にあっては、ＤＨＣＰに基づいて基地局装置側と無線端
末側との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵
生成用の情報を挿入して交換することによって、無線端
末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換
回数を増加させることなくセッション共有鍵生成用の情
報を交換することができる。
【００１６】また、請求項６に係る無線端末認証方法
は、パケットを送受信する無線端末と該パケットを中継
する基地局装置とが無線を介して通信する場合に、前記
基地局装置側で前記無線端末を認証する無線端末認証方
法であって、前記認証に用いるセッション共有鍵の生成
用の第１の情報を秘密鍵によって暗号化する暗号化工程
と、前記無線端末と前記基地局装置との通信を開始する
場合に実行されるプロトコルに基づいて前記無線端末側
から前記基地局装置側に対して送信されるパケットに、
前記暗号化工程で暗号化された前記第１の情報を挿入す
る第１挿入工程と、前記基地局装置側で、前記第１挿入
工程で挿入された前記暗号化された第１の情報を、前記
秘密鍵によって暗号化された情報を復号化して返信する
認証局に送信し、該認証局が復号化した前記第１の情報
を受信する復号化工程と、前記プロトコルに基づいて前
記基地局装置側から前記無線端末側に対して送信される
パケットに、前記セッション共有鍵の生成に用いる第２
の情報を挿入する第２挿入工程と、前記基地局装置側
で、前記復号化工程で復号化された前記第１の情報に基
づいて前記セッション共有鍵を生成する第１生成工程
と、前記無線端末側で、前記第２挿入工程で挿入された
第２の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成する
第２生成工程と、を含むものである。
【００１７】この請求項６の無線端末認証方法にあって
は、暗号化工程で、認証に用いるセッション共有鍵の生
成用の第１の情報を秘密鍵によって暗号化し、第１挿入
工程で、無線端末と基地局装置との通信を開始する場合
に実行されるプロトコルに基づいて無線端末側から基地
局装置側に対して送信されるパケットに、暗号化工程で
暗号化された第１の情報を挿入し、復号化工程で、暗号
化された第１の情報を基地局から認証局に送信し、該認
証局が復号化した第１の情報を基地局で受信し、第２挿
入工程で、このプロトコルに基づいて基地局装置側から
無線端末側に対して送信されるパケットに、セッション
共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入し、第１生成工
程で、復号化工程で復号化された第１の情報に基づいて
セッション共有鍵を生成し、第２生成工程で、第２挿入
工程で挿入された第２の情報に基づいてセッション共有
鍵を生成する。これにより、無線端末と基地局装置との
通信を開始する場合のパケット交換回数を増加させるこ
となく無線端末認証用のセッション共有鍵を無線端末側
および基地局装置側に安全に共有させることができる。
【００１８】また、請求項７に係る無線端末認証方法
は、請求項６に記載の無線端末認証方法において、前記
プロトコルが、ネットワーク層アドレスとＭＡＣアドレ
スとを対応させるプロトコルであるものである。
【００１９】この請求項７の無線端末認証方法にあって
は、ネットワーク層アドレスとＭＡＣアドレスとを対応
させるプロトコルに基づいて基地局装置側と無線端末側
との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成
用の情報を挿入して交換することによって、無線端末と
基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数
を増加させることなく無線端末認証用のセッション共有
鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させる
ことができる。
【００２０】また、請求項８に係る無線端末認証方法
は、請求項６に記載の無線端末認証方法において、前記
プロトコルが、ＡＲＰであるものである。
【００２１】この請求項８の無線端末認証方法にあって
は、ＡＲＰに基づいて基地局装置側と無線端末側との間
で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成用の情
報を挿入して交換することによって、無線端末と基地局
装置との通信を開始する場合のパケット交換回数を増加
させることなく無線端末認証用のセッション共有鍵を無
線端末側および基地局装置側に安全に共有させることが
できる。
【００２２】また、請求項９に係る無線端末認証方法
は、請求項６に記載の無線端末認証方法において、前記
プロトコルが、ネットワーク層アドレスを前記無線端末
に割り当てるプロトコルであるものである。
【００２３】この請求項９の無線端末認証方法にあって
は、ネットワーク層アドレスを無線端末に割り当てるプ
ロトコルに基づいて基地局装置側と無線端末側との間で
送受信されるパケットにセッション共有鍵生成用の情報
を挿入して交換することによって、無線端末と基地局装
置との通信を開始する場合のパケット交換回数を増加さ
せることなく無線端末認証用のセッション共有鍵を無線
端末側および基地局装置側に安全に共有させることがで
きる。
【００２４】また、請求項１０に係る無線端末認証方法
は、請求項６に記載の無線端末認証方法において、前記
プロトコルが、ＤＨＣＰであるものである。
【００２５】この請求項１０の無線端末認証方法にあっ
ては、ＤＨＣＰに基づいて基地局装置側と無線端末側と
の間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成用
の情報を挿入して交換することによって、無線端末と基
地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数を
増加させることなく無線端末認証用のセッション共有鍵
を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させるこ
とができる。
【００２６】また、請求項１１に係る無線端末認証方法
は、請求項６〜１０のいずれか一つに記載の無線端末認
証方法において、前記第１の情報および前記第２の情報
が、ディフィ−へルマン型公開鍵配送法の公開鍵であ
り、前記セッション共有鍵が、ディフィ−へルマン型公
開鍵配送法の共有鍵であるものである。
【００２７】この請求項１１の無線端末認証方法にあっ
ては、ディフィ−へルマン型公開鍵配送法を用いてセッ
ション共有鍵を無線端末側および基地局装置側に共有さ
せることによって、セッション共有鍵をさらに適切に保
護することができる。
【００２８】また、請求項１２に係る無線端末認証方法
は、請求項６〜１１のいずれか一つに記載の無線端末認
証方法において、さらに、前記無線端末側から前記基地
局装置側に対して送信されるパケットのデータリンク層
ペイロードおよび前記第２生成工程で生成された前記セ
ッション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算
出する第１ハッシュ値算出工程と、前記パケットのＭＡ
Ｃヘッダおよび前記ペイロードならびに前記第１ハッシ
ュ値算出工程で算出された前記ハッシュ値を含むデータ
に基づいてＣＲＣ値を算出する第１ＣＲＣ値算出工程
と、前記第１ＣＲＣ値算出工程で算出された前記ＣＲＣ
値を前記ＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードに付加した
パケットを前記無線端末側から前記基地局装置側に対し
て送信するパケット送信工程と、前記基地局装置側で、
前記パケット送信工程で送信された前記ペイロードおよ
び前記第１生成工程で生成された前記セッション共有鍵
を含むデータに基づいてハッシュ値を算出する第２ハッ
シュ値算出工程と、前記パケット送信工程で送信された
前記ＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードならびに前記第
２ハッシュ値算出工程で算出された前記ハッシュ値を含
むデータに基づいてＣＲＣ値を算出する第２ＣＲＣ値算
出工程と、前記基地局装置側で、前記パケット送信工程
で送信された前記ＣＲＣ値と前記第２ＣＲＣ値算出工程
で算出された前記ＣＲＣ値とを比較することによって、
前記無線端末をパケット単位で認証する認証工程と、を
含むものである。
【００２９】この請求項１２の無線端末認証方法にあっ
ては、第１ハッシュ値算出工程で、無線端末側から基地
局装置側に対して送信されるパケットのデータリンク層
ペイロードおよび第２生成工程で生成されたセッション
共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出し、第
１ＣＲＣ値算出工程で、ＭＡＣヘッダおよびペイロード
ならびに第１ハッシュ値算出工程で算出されたハッシュ
値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出し、パケット
送信工程で、第１ＣＲＣ値算出工程で算出されたＣＲＣ
値をＭＡＣヘッダおよびペイロードに付加したパケット
を無線端末側から基地局装置側に対して送信し、第２ハ
ッシュ値算出工程で、パケット送信工程で送信されたペ
イロードおよび第１生成工程で生成されたセッション共
有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出し、第２
ＣＲＣ値算出工程で、パケット送信工程で送信されたＭ
ＡＣヘッダおよびペイロードならびに第２ハッシュ値算
出工程で算出されたハッシュ値を含むデータに基づいて
ＣＲＣ値を算出し、認証工程で、パケット送信工程で送
信されたＣＲＣ値と第２ＣＲＣ値算出工程で算出された
ＣＲＣ値とを比較することによって、基地局側で無線端
末をパケット単位で認証する。これにより、パケットの
フォーマットを変更することなくパケット単位の認証を
行うことができる。
【００３０】また、請求項１３に係る無線端末は、パケ
ットを中継する基地局装置と無線を介して通信する無線
端末において、前記基地局装置との通信を開始する場合
に実行されるプロトコルに基づいて前記基地局装置側に
対して送信するパケットに、秘匿用および／または認証
用のセッション共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿入
する挿入手段と、前記プロトコルに基づいて前記基地局
装置側から送信されるパケットに含まれる前記セッショ
ン共有鍵生成用の第２の情報を取得する取得手段と、前
記取得手段が取得した前記第２の情報に基づいて前記セ
ッション共有鍵を生成する生成手段と、を具備するもの
である。
【００３１】この請求項１３の無線端末にあっては、挿
入手段が、基地局装置との通信を開始する場合に実行さ
れるプロトコルに基づいて基地局装置側に対して送信す
るパケットに、秘匿用および／または認証用のセッショ
ン共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿入し、取得手段
が、このプロトコルに基づいて基地局装置側から送信さ
れるパケットに含まれるセッション共有鍵生成用の第２
の情報を取得し、生成手段が、取得手段が取得した第２
の情報に基づいてセッション共有鍵を生成する。これに
より、無線端末と基地局装置との通信を開始する場合の
パケット交換回数を増加させることなくセッション共有
鍵生成用の情報を交換することができる。
【００３２】また、請求項１４に係る無線端末は、パケ
ットを中継する基地局装置と無線を介して通信する無線
端末において、当該無線端末の認証用のセッション共有
鍵の生成に用いる第１の情報を秘密鍵によって暗号化す
る暗号化手段と、前記基地局装置との通信を開始する場
合に実行されるプロトコルに基づいて前記基地局装置側
に対して送信するパケットに、前記暗号化手段が暗号化
した前記第１の情報を挿入する挿入手段と、前記プロト
コルに基づいて前記基地局装置側から送信されるパケッ
トに含まれる前記セッション共有鍵生成用の第２の情報
を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記第
２の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成する生
成手段と、を具備するものである。
【００３３】この請求項１４の無線端末にあっては、暗
号化手段が、当該無線端末の認証用のセッション共有鍵
の生成に用いる第１の情報を秘密鍵によって暗号化し、
挿入手段が、基地局装置との通信を開始する場合に実行
されるプロトコルに基づいて基地局装置側に対して送信
するパケットに、暗号化手段が暗号化した第１の情報を
挿入し、取得手段が、このプロトコルに基づいて基地局
装置側から送信されるパケットに含まれるセッション共
有鍵生成用の第２の情報を取得し、生成手段が、取得手
段が取得した第２の情報に基づいてセッション共有鍵を
生成する。これにより、無線端末と基地局装置との通信
を開始する場合のパケット交換回数を増加させることな
く無線端末認証用のセッション共有鍵を無線端末側およ
び基地局装置側に安全に共有させることができる。
【００３４】また、請求項１５に係る無線端末は、請求
項１４に記載の無線端末において、さらに、前記基地局
装置側に対して送信するパケットのデータリンク層ペイ
ロードおよび前記生成手段が生成した前記セッション共
有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出するハッ
シュ値算出手段と、前記パケットのＭＡＣヘッダおよび
前記ペイロードならびに前記ハッシュ値算出手段が算出
した前記ハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を
算出するＣＲＣ値算出手段と、前記ＣＲＣ値算出手段が
算出した前記ＣＲＣ値を前記ＭＡＣヘッダおよび前記ペ
イロードに付加したパケットを前記基地局装置側に対し
て送信するパケット送信手段と、を具備するものであ
る。
【００３５】この請求項１５の無線端末にあっては、ハ
ッシュ値算出手段が、基地局装置側に対して送信するパ
ケットのペイロードおよび生成手段が生成したセッショ
ン共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出し、
ＣＲＣ値算出手段が、送信パケットのＭＡＣヘッダおよ
びペイロードならびにハッシュ値算出手段が算出したハ
ッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出し、パ
ケット送信手段が、ＣＲＣ値算出手段が算出したＣＲＣ
値をＭＡＣヘッダおよびペイロードに付加したパケット
を基地局装置側に対して送信する。これにより、パケッ
トのフォーマットを変更することなくパケット単位の認
証を行うことができる。
【００３６】また、請求項１６に係る基地局装置は、無
線端末が送受信するパケットを中継する基地局装置にお
いて、前記無線端末との通信を開始する場合に実行され
るプロトコルに基づいて前記無線端末側から送信される
パケットに含まれ、秘匿用および／または認証用のセッ
ション共有鍵の生成に用いる第１の情報を取得する取得
手段と、前記プロトコルに基づいて前記無線端末側に対
して送信するパケットに、前記セッション共有鍵の生成
に用いる第２の情報を挿入する挿入手段と、前記取得手
段が取得した前記第１の情報に基づいて前記セッション
共有鍵を生成する生成手段と、を具備するものである。
【００３７】この請求項１６の基地局装置にあっては、
取得手段が、無線端末との通信を開始する場合に実行さ
れるプロトコルに基づいて無線端末側から送信されるパ
ケットに含まれ、秘匿用および／または認証用のセッシ
ョン共有鍵の生成に用いる第１の情報を取得し、挿入手
段が、このプロトコルに基づいて無線端末側に対して送
信するパケットに、セッション共有鍵の生成に用いる第
２の情報を挿入し、生成手段が、取得手段が取得した第
１の情報に基づいてセッション共有鍵を生成する。これ
により、無線端末と基地局装置との通信を開始する場合
のパケット交換回数を増加させることなくセッション共
有鍵生成用の情報を交換することができる。
【００３８】また、請求項１７に係る基地局装置は、無
線端末が送受信するパケットを中継する基地局装置にお
いて、前記無線端末との通信を開始する場合に実行され
るプロトコルに基づいて前記無線端末側から送信される
パケットに含まれ、秘密鍵によって暗号化された、前記
無線端末の認証用のセッション共有鍵の生成に用いる第
１の情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得し
た前記暗号化された第１の情報を、前記秘密鍵によって
暗号化された情報を復号化して返信する認証局に送信
し、該認証局が復号化した前記第１の情報を受信する復
号化手段と、前記プロトコルに基づいて前記無線端末側
に対して送信するパケットに、前記セッション共有鍵の
生成に用いる第２の情報を挿入する挿入手段と、前記復
号化手段が受信した前記第１の情報に基づいて前記セッ
ション共有鍵を生成する生成手段と、を具備するもので
ある。
【００３９】この請求項１７の基地局装置にあっては、
取得手段が、無線端末との通信を開始する場合に実行さ
れるプロトコルに基づいて無線端末側から送信されるパ
ケットに含まれ、秘密鍵によって暗号化された、無線端
末の認証用のセッション共有鍵の生成に用いる第１の情
報を取得し、復号化手段が、取得手段が取得した暗号化
された第１の情報を、この秘密鍵によって暗号化された
情報を復号化して返信する認証局に送信し、該認証局が
復号化した第１の情報を受信し、挿入手段が、このプロ
トコルに基づいて無線端末側に対して送信するパケット
に、セッション共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入
し、生成手段が、復号化手段が受信した第１の情報に基
づいてセッション共有鍵を生成する。これにより、無線
端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交
換回数を増加させることなく無線端末認証用のセッショ
ン共有鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有
させることができる。
【００４０】また、請求項１８に係る基地局装置は、請
求項１７に記載の基地局装置において、さらに、前記無
線端末側から受信したパケットのデータリンク層ペイロ
ードならびに前記生成手段が生成した前記セッション共
有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出するハッ
シュ値算出手段と、前記パケットのＭＡＣヘッダおよび
前記ペイロードならびに前記ハッシュ値算出手段が算出
した前記ハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を
算出するＣＲＣ値算出手段と、前記無線端末側から受信
した前記パケットのＣＲＣ値と前記ＣＲＣ値算出手段が
算出した前記ＣＲＣ値とを比較することによって、前記
無線端末をパケット単位で認証する認証手段と、を具備
するものである。
【００４１】この請求項１８の基地局装置にあっては、
ハッシュ値算出手段が、無線端末側から受信したパケッ
トのデータリンク層ペイロードおよび生成手段が生成し
たセッション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値
を算出し、ＣＲＣ値算出手段が、このパケットのＭＡＣ
ヘッダおよびペイロードならびにハッシュ値算出手段が
算出したハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を
算出し、認証手段が、無線端末側から受信したパケット
のＣＲＣ値とＣＲＣ値算出手段が算出したＣＲＣ値とを
比較することによって、無線端末をパケット単位で認証
する。これにより、パケットのフォーマットを変更する
ことなくパケット単位の認証を行うことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態
を、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、この
実施の形態によってこの発明が限定されるものではな
い。
【００４３】図１は、この発明の一実施の形態にかかる
通信ネットワークシステムの構成を示す説明図である。
この通信ネットワークシステムは、バックボーンネット
ワーク４３と、バックボーンネットワーク４３とインタ
ーネット１とを接続するルータ２と、事業者ごとの広域
ＬＡＮ１０−１〜１０−Ｎ１と、各広域ＬＡＮ１０−１
〜１０−Ｎ１をバックボーンネットワーク４３にそれぞ
れ接続するルータ３−１〜３−Ｎ１とを備える。各広域
ＬＡＮ１０−１〜１０−Ｎ１には、少なくとも一つの基
地局（アクセスポイント）がそれぞれ接続されている。
この例では、広域ＬＡＮ１０−１には、アクセスポイン
ト４−１〜４−Ｎ２が接続され、広域ＬＡＮ１０−Ｎ１
には、アクセスポイント６−１〜６−Ｎ３が接続されて
いる。
【００４４】各アクセスポイントは、無線端末と無線を
介して接続され、無線ネットワークを形成する。この例
では、アクセスポイント４−１は、無線端末８−１〜８
−ｋ１と接続され、無線ネットワーク４１−１を形成し
ている。また、アクセスポイント４−Ｎ２は、無線端末
８−ｋ２〜８−Ｎ４と接続され、無線ネットワーク４１
−Ｎ２を形成している。また、アクセスポイント６−１
は、無線端末９−１〜９−ｋ３と接続され、無線ネット
ワーク４２−１を形成している。また、アクセスポイン
ト６−Ｎ３は、無線端末９−ｋ４〜９−Ｎ５と接続さ
れ、無線ネットワーク４２−Ｎ３を形成している。各無
線端末は、アクセスポイントを介してインターネット１
や他の無線端末との通信を行うことができる。
【００４５】また、各広域ＬＡＮ１０−１〜１０−Ｎ１
には、無線端末の認証データを保持する認証サーバ５−
１〜５−Ｎ１がそれぞれ接続されている。認証サーバ５
−１〜５−Ｎ１は、各アクセスポイントと信頼性のある
通信を行うことができる。各無線端末のユーザは、いず
れかの事業者と、その事業者のネットワークを利用する
契約を交わしている。各認証サーバ５−１〜５−Ｎ１
は、自認証サーバを有する事業者（以下、自事業者と呼
ぶ）と契約したユーザ（以下、契約ユーザと呼ぶ）の無
線端末を認証する認証データを保持している。ここで、
認証データとは、ユーザのＩＤおよびユーザと共有する
秘密鍵である。
【００４６】すなわち、秘密鍵は、あらかじめ認証局と
無線端末とで共有しておく。なお、鍵とは、情報を暗号
化および／または復号化する情報のことである。また、
ルータ２および３−１〜３−Ｎ１に代えてブリッジを用
いてもよい。また、各認証サーバ５−１〜５−Ｎ１は、
各広域ＬＡＮ１０−１〜１０−Ｎ１に直接接続されてい
なくてもよく、たとえば、インターネット１等に接続さ
れ、各ルータ３−１〜３−Ｎ１を介して各広域ＬＡＮ１
０−１〜１０−Ｎ１に接続されるようにしてもよい。
【００４７】つぎに、無線端末の構成について説明す
る。図２は、図１に示した無線端末８−１の概略構成を
示すブロック図である。無線端末８−１は、ユーザのＩ
Ｄおよび秘密鍵ならびにディフィ−ヘルマン型公開鍵配
送法に用いる素数ｐおよび原始根αの情報を保持する記
憶装置１１と、ディフィ−ヘルマン型公開鍵配送法に基
づいて、素数ｐおよび原始根αを用いて公開鍵ＹAを生
成し、アクセスポイントからの公開鍵ＹBを取得し、セ
ッション共有鍵Ｋを算出して記憶装置１１に格納するデ
ィフィ−ヘルマン計算部１３と、ディフィ−ヘルマン計
算部１３が生成した公開鍵ＹAを秘密鍵で暗号化する暗
号化部１５とを備える。
【００４８】また、無線端末８−１は、アクセスポイン
トとの通信を開始する場合、ＤＨＣＰ（Dynamic Host C
onfiguration Protocol）に基づくパケットの送受信を
行うＤＨＣＰ処理部１６と、送信するパケットのデータ
リンク層ペイロードおよびセッション共有鍵Ｋを含むデ
ータに基づいてハッシュ値を算出するハッシュ値計算部
１２と、送信するパケットのデータリンク層ペイロード
およびＭＡＣアドレスならびにハッシュ値計算部１２が
算出したハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を
算出するＣＲＣ値計算部１４と、ＭＡＣフレームの送受
信処理を行うパケット処理部１７と、無線を介してアク
セスポイントと通信する無線通信部１８とを備える。
【００４９】素数ｐおよび原始根αは、あらかじめ、各
無線端末と各アクセスポイントとで共有されている。た
とえば、原始根αとして「２」を用い、素数ｐとして７
６８ビットや１０２４ビットの素数を用いる。記憶装置
１１は、ＥＥＰＲＯＭや電源バックアップされたＲＡＭ
等の書き込み可能な不揮発性記録媒体を有し、ＩＤ，秘
密鍵，素数ｐおよび原始根αの情報を保持する。ディフ
ィ−ヘルマン計算部１３は、ディフィ−ヘルマン型公開
鍵配送法に基づいて、［０，ｐ−１］の間の整数ＸAを
ランダムに選び、記憶装置１１に保持された素数ｐおよ
び原始根αの情報ならびに整数ＸAを用いて公開鍵ＹAを
生成し、アクセスポイントからの公開鍵ＹBを取得し、
整数ＸAおよび公開鍵ＹBを用いてセッション共有鍵Ｋを
算出し、記憶装置１１に格納する。
【００５０】暗号化部１５は、ディフィ−ヘルマン計算
部１３が生成した公開鍵ＹAを、記憶装置１１に保持さ
れた秘密鍵で暗号化する。ＤＨＣＰ処理部１６は、ＤＨ
ＣＰに基づいて送信するＤＨＣＰ−ＤＩＳＣＯＶＥＲや
ＤＨＣＰ−ＲＥＱＵＥＳＴ等の所定のパケットに、記憶
装置１１に記憶されたＩＤおよび暗号化部１５が暗号化
した公開鍵ＹA（以下、暗号化された公開鍵ＹAをＥ（Ｙ
A）と記す）を挿入する。この挿入は、パケットのＭＡ
Ｃヘッダ部分に行ってもよいし、データリンク層ペイロ
ード部分に行ってもよい。また、ＤＨＣＰ処理部１６
は、アクセスポイントからＤＨＣＰに基づいて送信され
るＤＨＣＰ−ＯＦＦＥＲやＤＨＣＰ−ＡＣＫ等の所定の
パケットを取得し、このパケットに含まれる公開鍵ＹB
を抽出してディフィ−ヘルマン計算部１３に出力する。
【００５１】ハッシュ値計算部１２は、送信するパケッ
トのデータリンク層ペイロードおよび記憶装置１１に保
持されたセッション共有鍵Ｋを含むデータに基づいてハ
ッシュ値を算出する。ＣＲＣ値計算部１４は、送信する
パケットのデータリンク層ペイロードおよびＭＡＣアド
レスならびにハッシュ値計算部１２が算出したハッシュ
値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出する。パケッ
ト処理部１７は、データリンク層ペイロードおよびＭＡ
ＣアドレスならびにＣＲＣ値計算部１４が算出したＣＲ
Ｃ値からＭＡＣフレームを生成して送信し、また、アク
セスポイントからのＭＡＣフレームを受信する。
【００５２】無線通信部１８は、無線を介してアクセス
ポイントと通信する。無線端末８−１は、そのユーザと
契約している事業者のアクセスポイント４−１〜４−Ｎ
２にアクセスすることができるとともに、ローミングに
よって、アクセスポイント６−１〜６−Ｎ３等の他の事
業者のアクセスポイントに対するアクセスを行うことが
できる。ローミングの場合、アクセス先のネットワーク
の認証サーバから認証サーバ５−１に対してＥ（ＹA）
およびＩＤが送信され、認証サーバ５−１は、復号化し
た公開鍵ＹAを返信する。他の各無線端末も無線端末８
−１と同じ構成を有する。
【００５３】つぎに、アクセスポイントについて説明す
る。図３は、図１に示したアクセスポイント４−１の概
略構成を示すブロック図である。アクセスポイント４−
１は、広域ＬＡＮ１０−１との通信を行うＬＡＮ通信部
２１と、素数ｐ，原始根α，認証サーバのアドレスおよ
びＤＨＣＰサーバのアドレスの情報を保持する記憶装置
２２と、ディフィ−ヘルマン型公開鍵配送法に基づい
て、無線端末からの公開鍵ＹAを取得し、素数ｐおよび
原始根αを用いて公開鍵ＹBを生成し、セッション共有
鍵Ｋを算出して記憶装置２２に格納するディフィ−ヘル
マン計算部２４とを備える。
【００５４】また、アクセスポイント４−１は、ＤＨＣ
Ｐに基づく所定のパケットを検出し、ディフィ−ヘルマ
ン型公開鍵配送法の公開鍵の抽出および挿入を行うＤＨ
ＣＰ処理部２３と、無線端末からのパケットのデータリ
ンク層ペイロードおよびセッション共有鍵Ｋを含むデー
タに基づいてハッシュ値を算出し、このパケットのデー
タリンク層ペイロードおよびＭＡＣアドレスならびに算
出したハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算
出するハッシュ値／ＣＲＣ値計算部２６と、ＭＡＣフレ
ームの送受信処理を行うとともに無線端末のパケットご
との認証を行うパケット処理部２５と、無線を介して無
線端末と通信する無線通信部２７とを備える。
【００５５】ＬＡＮ通信部２１は、広域ＬＡＮ１０−１
との通信を行う。記憶装置２２は、ハードディスクやＲ
ＡＭ等の記録媒体を有し、素数ｐ，原始根α，認証サー
バのアドレスおよびＤＨＣＰサーバのアドレスの情報を
保持する。ディフィ−ヘルマン計算部２４は、ディフィ
−ヘルマン型公開鍵配送法に基づいて、無線端末からの
公開鍵ＹAを取得し、［０，ｐ−１］の間の整数ＸBをラ
ンダムに選び、記憶装置２２に保持された素数ｐおよび
原始根αならびに整数ＸBを用いて公開鍵ＹBを生成し、
整数ＸBおよび公開鍵ＹAを用いてセッション共有鍵Ｋを
算出して記憶装置２２に格納する。
【００５６】ＤＨＣＰ処理部２３は、パケット処理部２
５からのパケットをＬＡＮ通信部２１に転送するととも
にＬＡＮ通信部２１からのパケットをパケット処理部２
５に転送する。そして、ＤＨＣＰ処理部２３は、パケッ
ト処理部２５からＬＡＮ通信部２１に転送するパケット
をチェックして、Ｅ（ＹA）およびＩＤの情報を含むＤ
ＨＣＰに基づく所定のパケットを検出し、このパケット
に含まれるＥ（ＹA）およびＩＤを抽出し、認証サーバ
５−１に送信して復号化を依頼し、認証サーバ５−１か
らの復号化された公開鍵ＹAを受信する。
【００５７】また、ＤＨＣＰ処理部２３は、ＬＡＮ通信
部２１からパケット処理部２５に転送するパケットをチ
ェックして、ＤＨＣＰに基づく所定のパケットを検出
し、このパケットに、ディフィ−ヘルマン計算部２４が
算出した公開鍵ＹBを挿入してパケット処理部２５に転
送する。ハッシュ値／ＣＲＣ値計算部２６は、無線端末
からのパケットのデータリンク層ペイロードおよび記憶
装置２２に保持されセッション共有鍵Ｋを含むデータに
基づいてハッシュ値を算出し、このパケットのデータリ
ンク層ペイロードおよびＭＡＣアドレスならびに算出し
たハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出す
る。
【００５８】パケット処理部２５は、ＭＡＣフレームの
送受信処理を行うとともに、内蔵する認証部２８によっ
てパケットごとの無線端末の認証を行う。認証部２８
は、無線端末からのパケットのＣＲＣ値とハッシュ値／
ＣＲＣ値計算部２６が算出したＣＲＣ値とを比較し、一
致するか否かに基づいて正当なアクセスであるか不正な
アクセスであるかを判定し、不当なアクセスである場合
は、そのパケットを破棄する。あるいは、通信の乱れに
よるデータエラーを考慮して、パケットの再送要求を行
ってもよい。無線通信部２７は、無線を介して各無線端
末と通信する。
【００５９】なお、ここでは、認証サーバ５−１がＤＨ
ＣＰサーバを兼ねる例を示すので、記憶装置２２には、
認証サーバ５−１のアドレスの情報とＤＨＣＰサーバの
アドレスの情報をまとめて保持する。また、ＤＨＣＰ処
理部２３が、認証サーバ５−１宛てのＤＨＣＰに基づく
所定のパケットをそのまま転送し、認証サーバ５−１
が、このパケットからＥ（ＹA）およびＩＤを抽出し、
復号化した公開鍵ＹAをＤＨＣＰに基づく所定のパケッ
トとともにアクセスポイント４−１に送信してもよい。
他のアクセスポイントもアクセスポイント４−１と同じ
構成を有する。
【００６０】つぎに、認証サーバについて説明する。図
４は、図１に示した認証サーバ５−１の概略構成を示す
ブロック図である。認証サーバ５−１は、自事業者の各
契約ユーザの秘密鍵およびＩＤの情報およびＤＨＣＰ用
のデータを保持する記憶装置３１と、アクセスポイント
によって送信されてきたＩＤに応じた秘密鍵でアクセス
ポイントによって送信されてきたＥ（ＹA）を復号化し
て返信する復号化部３２と、ＤＨＣＰの送受信処理を行
うＤＨＣＰ処理部３３と、広域ＬＡＮ１０−１との通信
を行うＬＡＮ通信部３４とを備える。
【００６１】記憶装置３１は、ハードディスクやＲＡＭ
等の記録媒体を有し、自事業者の各契約ユーザの秘密鍵
およびＩＤの情報およびＤＨＣＰ用のデータを保持す
る。復号化部３２は、アクセスポイントによって送信さ
れてきたＩＤに応じた秘密鍵でアクセスポイントによっ
て送信されてきたＥ（ＹA）を復号化し、送信元のアク
セスポイントに返信する。また、アクセスポイントによ
って送信されてきたＩＤが他の事業者のＩＤであって、
ローミングが可能な場合は、該他の事業者の認証サーバ
に該ＩＤおよびＥ（ＹA）を送信して復号化を依頼す
る。
【００６２】このように、Ｅ（ＹA）の復号化は、公開
鍵ＹAを暗号化したユーザと契約した事業者の認証サー
バのみによって行われるため、他の事業者が有するロー
ミング先の認証サーバや、情報が盗難される危険性の高
いアクセスポイントに秘密鍵を渡す必要がない。すなわ
ち、秘密鍵を適切に保護することができる。ＤＨＣＰ処
理部３３は、ＤＨＣＰ−ＤＩＳＣＯＶＥＲやＤＨＣＰ−
ＲＥＱＵＥＳＴ等のパケットを受信し、ＤＨＣＰ−ＯＦ
ＦＥＲやＤＨＣＰ−ＡＣＫ等のパケットを送信して、Ｉ
Ｐアドレスを無線端末に動的に割り当てるＤＨＣＰ処理
を行う。ＬＡＮ通信部３４は、広域ＬＡＮ１０−１との
通信を行う。
【００６３】なお、ここでは、認証サーバ５−１がＤＨ
ＣＰサーバを兼ねる例を示したが、認証サーバ５−１と
は別にＤＨＣＰサーバを設けてもよい。また、各アクセ
スポイント４−１〜４−Ｎ２がＤＨＣＰサーバを兼ねて
もよい。この場合は、各アクセスポイント４−１〜４−
Ｎ２のＤＨＣＰ処理部２３が、認証サーバ５−１が実行
していたＤＨＣＰ処理を実行する。他の認証サーバ５−
２〜５−Ｎ１も認証サーバ５−１と同じ構成を有する。
【００６４】また、前述した無線端末，アクセスポイン
トおよび認証サーバの各構成要素は、機能概念的なもの
であり、必ずしも物理的に図示したように構成されてい
なくてもよい。たとえば、これら各構成要素が備える処
理機能のうち全部または一部を、図示しないＣＰＵ（Ce
ntral Processing Unit）およびこのＣＰＵにて解釈実
行されるプログラムによって実現することができる。す
なわち、図示しないＲＯＭには、ＯＳ（Operating Syst
em）等と協働してＣＰＵに命令を与え、ＣＰＵに各種処
理を行わせるコンピュータプログラムが格納されてい
る。そして、ＣＰＵは、このプログラムに従って各種処
理を行う。また、これら各構成要素が備える処理機能の
うち全部または一部を、ワイヤードロジックによるハー
ドウェアとして実現することも可能である。
【００６５】つぎに、この実施の形態の動作について図
５〜図９を参照して説明する。図５は、この実施の形態
にかかる、通信に先立ってセッション共有鍵Ｋを生成す
るセッション共有鍵生成処理の処理手順を示す説明図で
ある。ここでは、無線端末８−１およびアクセスポイン
ト４−１がセッション共有鍵Ｋを生成する場合を例に挙
げる。このセッション共有鍵生成処理では、まず、無線
端末８−１が、整数Ｘ Aを決定して記憶する（Ｓ１）。
つぎに、無線端末８−１は、素数ｐ，原始根αおよび整
数ＸAに基づいて、式１で示される公開鍵ＹAを算出する
（Ｓ２）。 ＹA＝α＾（ＸA） ｍｏｄ（ｐ） ・・・（式１） ただし、Ａ ｍｏｄ（Ｂ）は、整数Ａを整数Ｂによって
除算した余りを示し、Ａ＾（Ｂ）は、ＡのＢ乗を示す。
【００６６】つぎに、無線端末８−１は、算出した公開
鍵ＹAを秘密鍵によって暗号化してＥ（ＹA）を生成し
（Ｓ３）、ＩＤおよびＥ（ＹA）をＤＨＣＰ−ＲＥＱＵ
ＥＳＴに挿入してアクセスポイント４−１に送信する
（Ｓ４）。アクセスポイント４−１は、ＤＨＣＰ−ＲＥ
ＱＵＥＳＴを受信すると、このＤＨＣＰ−ＲＥＱＵＥＳ
Ｔを転送するとともに、このＤＨＣＰ−ＲＥＱＵＥＳＴ
に含まれるＩＤおよびＥ（ＹA）を抽出し、このＩＤお
よびＥ（ＹA）を認証サーバ５−１に送信してＥ（Ｙ A）
の復号化を依頼する（Ｓ５）。認証サーバ５−１は、Ｄ
ＨＣＰ−ＲＥＱＵＥＳＴならびにＩＤおよびＥ（ＹA）
を受信すると、このＩＤに対応する秘密鍵によってＥ
（ＹA）を復号化し、復号化した公開鍵ＹAを、ＤＨＣＰ
−ＡＣＫとともにアクセスポイント４−１に返信する
（Ｓ６）。
【００６７】アクセスポイント４−１は、ＤＨＣＰ−Ａ
ＣＫおよび公開鍵ＹAを受信すると、整数ＸBを決定する
（Ｓ７）。つぎに、アクセスポイント４−１は、素数
ｐ，原始根αおよび整数ＸBに基づいて、式２で示され
る公開鍵ＹBを算出する（Ｓ８）。 ＹB＝α＾（ＸB） ｍｏｄ（ｐ） ・・・（式２） つぎに、アクセスポイント４−１は、公開鍵ＹBをＤＨ
ＣＰ−ＡＣＫに挿入して無線端末８−１に送信する（Ｓ
９）。また、アクセスポイント４−１は、公開鍵ＹAお
よび整数ＸBに基づいて、式３で示されるセッション共
有鍵Ｋを算出して記憶する（Ｓ１０）。
【００６８】 Ｋ＝ＹA＾（ＸB） ｍｏｄ（ｐ）＝α＾（ＸA・ＸB） ｍｏｄ（ｐ） ・・・（式３） 一方、無線端末８−１は、ＤＨＣＰ−ＡＣＫを受信する
と、ＤＨＣＰ−ＡＣＫに含まれる公開鍵ＹBを抽出す
る。そして、無線端末８−１は、公開鍵ＹBおよび整数
ＸAに基づいて、式４で示されるセッション共有鍵Ｋを
算出して記憶する（Ｓ１１）。 Ｋ＝ＹB＾（ＸA） ｍｏｄ（ｐ）＝α＾（ＸA・ＸB） ｍｏｄ（ｐ） ・・・（式４）
【００６９】ここで、アクセスポイント４−１と無線端
末８−１とが正しくセッション共有鍵Ｋを共有できた場
合は、無線端末８−１と認証サーバ５−１とが秘密鍵を
共有しているということがいえるので、アクセスポイン
ト４−１は、無線端末８−１が正当な無線端末であるこ
とを認証することができる。逆に、アクセスポイント４
−１と無線端末８−１とが正しくセッション共有鍵Ｋを
共有できなかった場合は、無線端末８−１と認証サーバ
５−１とが秘密鍵を共有していないということがいえる
ので、アクセスポイント４−１は、無線端末８−１が不
正な無線端末であると判断することができる。
【００７０】このように、セッション共有鍵Ｋを生成す
るための公開鍵ＹA，ＹBの交換とＤＨＣＰとを複合させ
ることによって、パケットの交換回数を増加させずにセ
ッション共有鍵Ｋの共有を行うことができ、効率的な通
信を行うことができる。また、無線端末８−１による通
信を開始する場合、ハンドオーバを行う場合、および通
信が途切れて通信開始時の処理を再び行う場合に、通信
確立までの遅延時間の増加を防ぐことができる。無線端
末８−１およびアクセスポイント４−１で共有したセッ
ション共有鍵Ｋは、無線端末８−１とアクセスポイント
４−１との間の通信において、種々の秘匿および／また
は認証に使用することができる。なお、この例では、ハ
ンドオーバのたびにセッション共有鍵を生成するが、ハ
ンドオーバ先のアクセスポイントが元のアクセスポイン
トから無線端末のＩＰやセッション共有鍵を取得するよ
うにしてもよい。
【００７１】つぎに、ローミングを行う場合について説
明する。図６は、この実施の形態にかかる、ローミング
を行う場合のセッション共有鍵生成処理の処理手順を示
す説明図である。ここでは、無線端末９−１およびアク
セスポイント４−１がセッション共有鍵Ｋを生成する場
合を例に挙げる。なお、ローミングを行わない場合と同
一処理の部分については図５と同一の符号を付してい
る。このセッション共有鍵生成処理では、認証サーバ５
−１が、ステップＳ５で受信したＩＤが自事業者のＩＤ
でないと判定し、このＩＤに対応する事業者の認証サー
バ５−Ｎ１に、このＩＤおよびＥ（ＹA）を送信してＥ
（ＹA）の復号化を依頼する（Ｓ２１）。
【００７２】認証サーバ５−Ｎ１は、認証サーバ５−１
からのＩＤおよびＥ（ＹA）を受信すると、このＩＤに
対応する秘密鍵によってＥ（ＹA）を復号化し、復号化
した公開鍵ＹAを認証サーバ５−１に返信する（Ｓ２
２）。認証サーバ５−１は、認証サーバ５−Ｎ１からの
公開鍵ＹAを受信してアクセスポイント４−１に転送す
る。あるいは、認証サーバ５−Ｎ１からアクセスポイン
ト４−１宛てに公開鍵Ｙ Aを送信してもよい。このよう
に、ローミングを行う場合においても、アクセスポイン
ト４−１および認証サーバ５−１に秘密鍵を知られるこ
となくセッション共有鍵Ｋの共有を行うことができる。
【００７３】つぎに、ＤＨＣＰやセッション共有鍵生成
処理が終了したあとの、アクセスポイントにおける無線
端末の認証処理について説明する。この認証処理では、
セッション共有鍵Ｋを使ってハッシュ値を発生させ、こ
のハッシュ値をＭＡＣフレームのＣＲＣ値に加味するこ
とによってパケット単位の認証を行う。図７は、この実
施の形態にかかる無線端末のＭＡＣフレーム生成処理の
処理手順を示す説明図である。このＭＡＣフレーム生成
処理において、無線端末は、まず、送信パケットのデー
タリンク層ペイロードおよびセッション共有鍵Ｋを含む
データを生成する（Ｓ３１）。
【００７４】この例では、データリンク層ペイロードを
セッション共有鍵Ｋで挟んだデータを作成するが、デー
タリンク層ペイロードとセッション共有鍵Ｋの並べ方は
特に限定されず、データリンク層ペイロードの片方にセ
ッション共有鍵Ｋを付加してもよいし、セッション共有
鍵Ｋをデータリンク層ペイロードで挟んでもよい。ま
た、セッション共有鍵Ｋおよびデータリンク層ペイロー
ドの一部のみを用いてもよい。さらに、このデータにＭ
ＡＣヘッダを含めてもよい。つぎに、無線端末は、ステ
ップＳ３１で生成したデータからハッシュ値を算出する
（Ｓ３２）。
【００７５】つぎに、無線端末は、算出したハッシュ値
ならびに送信パケットのＭＡＣヘッダおよびデータリン
ク層ペイロードを含むデータを生成する（Ｓ３３）。こ
のデータの並べ方も特に限定されない。そして、無線端
末は、ステップＳ３３で生成したデータのＣＲＣ値を算
出し（Ｓ３４）、このＣＲＣ値をＭＡＣフレームのＣＲ
Ｃ値として用い（Ｓ３５）、このＭＡＣフレームをアク
セスポイントに送信する。
【００７６】図８は、この実施の形態にかかるアクセス
ポイントによるパケット単位の認証処理の処理手順を示
す説明図である。この認証処理において、アクセスポイ
ントは、まず、無線端末から受信したパケットのデータ
リンク層ペイロードおよびセッション共有鍵Ｋを含むデ
ータを、前述した無線端末と同じ方法で生成する（Ｓ４
１）。つぎに、アクセスポイントは、このデータからハ
ッシュ値を算出する（Ｓ４２）つぎに、アクセスポイン
トは、算出したハッシュ値ならびに受信パケットのＭＡ
Ｃヘッダおよびデータリンク層ペイロードを含むデータ
を、前述した無線端末と同じ方法で生成する（Ｓ４
３）。
【００７７】そして、アクセスポイントは、ステップＳ
４３で生成したデータのＣＲＣ値を算出し（Ｓ４４）、
このＣＲＣ値と、受信パケットのＣＲＣ値とを比較し、
これらが同一であれば、このパケットを送信した無線端
末が正しいセッション共有鍵Ｋを持つ、すなわち、その
無線端末が認証サーバと共有する正しい秘密鍵を持つと
判断して認証する。このように、パケットフォーマット
を変更することなくパケットごとの認証を行うことがで
きるので、データリンクの最大転送可能データ長に影響
を与えることがなく、利用者にはトランスピアレントで
ある。
【００７８】また、この方法は、アクセスポイントから
無線端末にパケットを送信する場合にも適用することが
できる。すなわち、アクセスポイントが前述した無線端
末と同じ方法でＣＲＣ値を算出してパケットを生成し、
無線端末が前述したアクセスポイントを同じ方法でＣＲ
Ｃ値を算出してパケットごとの認証を行ってもよい。こ
れにより、無線端末側においてパケットごとの認証を行
うことができ、アクセスポイントになりすました第３者
からのパケットであるかアクセスポイントからの正当な
パケットであるかを判定することができる。
【００７９】つぎに、セッション共有鍵Ｋを秘匿に用い
る場合について説明する。図９は、この実施の形態にか
かる秘匿処理を説明する説明図である。ここでは、無線
端末８−１とアクセスポイント４−１との通信を例に挙
げる。この秘匿処理では、無線端末８−１がアクセスポ
イント４−１に対してデータパケットを送信する場合、
自無線端末が有するセッション共有鍵Ｋによって該デー
タパケットを暗号化して送信する。暗号化された暗号パ
ケットを受信したアクセスポイント４−１は、自アクセ
スポイントが有するセッション共有鍵Ｋによって該暗号
パケットを復号化し、宛先に送信する。
【００８０】また、アクセスポイント４−１が無線端末
８−１に対してデータパケットを送信する場合、自アク
セスポイントが有するセッション共有鍵Ｋによって該デ
ータパケットを暗号化して送信する。暗号化された暗号
パケットを受信した無線端末８−１は、自無線端末が有
するセッション共有鍵Ｋによって該暗号パケットを復号
化する。このように、不正な第３者による通信の傍受や
発信が容易な無線を介するアクセスポイント４−１と無
線端末９−１との通信においても、情報の秘匿を行い、
適切な通信を行うことができる。
【００８１】前述した様に、この実施の形態によれば、
ＤＨＣＰに基づいて無線端末側からアクセスポイント側
に対して送信されるパケットにセッション共有鍵Ｋの生
成に用いる公開鍵ＹAを挿入し、ＤＨＣＰに基づいてア
クセスポイント側から無線端末側に対して送信されるパ
ケットにセッション共有鍵Ｋの生成に用いる公開鍵Ｙ B
を挿入し、アクセスポイント側で公開鍵ＹAに基づいて
セッション共有鍵Ｋを生成し、無線端末側で公開鍵ＹB
に基づいてセッション共有鍵Ｋを生成する。
【００８２】これにより、無線端末とアクセスポイント
との通信を開始する場合のパケット交換回数を増加させ
ることなく、公開鍵ＹA，ＹBの交換を行うことができる
ため、無線端末とアクセスポイントとの通信確立までの
遅延を抑えつつ秘匿用および／または認証用のセッショ
ン共有鍵Ｋを無線端末側およびアクセスポイント側に安
全に共有させることができる。また、この実施の形態で
は、ＤＨＣＰを例に挙げて説明したが、ＡＲＰ（Addres
s Resolution Protocol）等、無線端末−アクセスポイ
ント間の通信に先立って行われる他のプロトコルを用い
てもよい。この場合、前述した各ＤＨＣＰ処理部に代え
て、そのプロトコルに関する処理を行う処理部を設け
る。また、セッション共有鍵に代えて秘密鍵および公開
鍵のペアを用いてもよい。また、前述した例では、素数
ｐを用いたが、素数のべき乗を用いてもよい。さらに、
楕円暗号を用いたディフィ−ヘルマン型公開鍵配送法も
可能である。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のセッシ
ョン共有鍵共有方法（請求項１）は、第１挿入工程で、
無線端末と基地局装置との通信を開始する場合に実行さ
れるプロトコルに基づいて無線端末側から基地局装置側
に対して送信されるパケットにセッション共有鍵の生成
に用いる第１の情報を挿入し、第２挿入工程で、このプ
ロトコルに基づいて基地局装置側から無線端末側に対し
て送信されるパケットに、セッション共有鍵の生成に用
いる第２の情報を挿入し、第１生成工程で、基地局装置
側で第１の情報に基づいてセッション共有鍵を生成し、
第２生成工程で、無線端末側で第２の情報に基づいてセ
ッション共有鍵を生成する。これにより、無線端末と基
地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数を
増加させることなくセッション共有鍵生成用の情報を交
換することができるため、無線端末と基地局装置との通
信確立までの遅延を抑えつつ秘匿用および／または認証
用のセッション共有鍵を無線端末側および基地局装置側
に安全に共有させることができる。
【００８４】また、この発明のセッション共有鍵共有方
法（請求項２）は、ネットワーク層アドレスとＭＡＣア
ドレスとを対応させるプロトコルに基づいて基地局装置
側と無線端末側との間で送受信されるパケットにセッシ
ョン共有鍵生成用の情報を挿入して交換することによっ
て、無線端末と基地局装置との通信を開始する場合のパ
ケット交換回数を増加させることなくセッション共有鍵
生成用の情報を交換することができるため、無線端末と
基地局装置との通信確立までの遅延を抑えつつ秘匿用お
よび／または認証用のセッション共有鍵を無線端末側お
よび基地局装置側に安全に共有させることができる。
【００８５】また、この発明のセッション共有鍵共有方
法（請求項３）は、ＡＲＰに基づいて基地局装置側と無
線端末側との間で送受信されるパケットにセッション共
有鍵生成用の情報を挿入して交換することによって、無
線端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット
交換回数を増加させることなくセッション共有鍵生成用
の情報を交換することができるため、無線端末と基地局
装置との通信確立までの遅延を抑えつつ秘匿用および／
または認証用のセッション共有鍵を無線端末側および基
地局装置側に安全に共有させることができる。
【００８６】また、この発明のセッション共有鍵共有方
法（請求項４）は、ネットワーク層アドレスを無線端末
に割り当てるプロトコルに基づいて基地局装置側と無線
端末側との間で送受信されるパケットにセッション共有
鍵生成用の情報を挿入して交換することによって、無線
端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交
換回数を増加させることなくセッション共有鍵生成用の
情報を交換することができるため、無線端末と基地局装
置との通信確立までの遅延を抑えつつ秘匿用および／ま
たは認証用のセッション共有鍵を無線端末側および基地
局装置側に安全に共有させることができる。
【００８７】また、この発明のセッション共有鍵共有方
法（請求項５）は、ＤＨＣＰに基づいて基地局装置側と
無線端末側との間で送受信されるパケットにセッション
共有鍵生成用の情報を挿入して交換することによって、
無線端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケッ
ト交換回数を増加させることなくセッション共有鍵生成
用の情報を交換することができるため、無線端末と基地
局装置との通信確立までの遅延を抑えつつ秘匿用および
／または認証用のセッション共有鍵を無線端末側および
基地局装置側に安全に共有させることができる。
【００８８】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項６）は、暗号化工程で、認証に用いるセッション共有
鍵の生成用の第１の情報を秘密鍵によって暗号化し、第
１挿入工程で、無線端末と基地局装置との通信を開始す
る場合に実行されるプロトコルに基づいて無線端末側か
ら基地局装置側に対して送信されるパケットに、暗号化
工程で暗号化された第１の情報を挿入し、復号化工程
で、暗号化された第１の情報を基地局から認証局に送信
し、該認証局が復号化した第１の情報を基地局で受信
し、第２挿入工程で、このプロトコルに基づいて基地局
装置側から無線端末側に対して送信されるパケットに、
セッション共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入し、
第１生成工程で、復号化工程で復号化された第１の情報
に基づいてセッション共有鍵を生成し、第２生成工程
で、第２挿入工程で挿入された第２の情報に基づいてセ
ッション共有鍵を生成する。これにより、無線端末と基
地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数を
増加させることなく無線端末認証用のセッション共有鍵
を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させるこ
とができるため、無線端末と基地局装置との通信確立ま
での遅延を抑えつつネットワークに対する不正アクセス
を低減することができる。
【００８９】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項７）は、ネットワーク層アドレスとＭＡＣアドレスと
を対応させるプロトコルに基づいて基地局装置側と無線
端末側との間で送受信されるパケットにセッション共有
鍵生成用の情報を挿入して交換することによって、無線
端末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交
換回数を増加させることなく無線端末認証用のセッショ
ン共有鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有
させることができるため、無線端末と基地局装置との通
信確立までの遅延を抑えつつネットワークに対する不正
アクセスを低減することができる。
【００９０】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項８）は、ＡＲＰに基づいて基地局装置側と無線端末側
との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成
用の情報を挿入して交換することによって、無線端末と
基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数
を増加させることなく無線端末認証用のセッション共有
鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させる
ことができるため、無線端末と基地局装置との通信確立
までの遅延を抑えつつネットワークに対する不正アクセ
スを低減することができる。
【００９１】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項９）は、ネットワーク層アドレスを無線端末に割り当
てるプロトコルに基づいて基地局装置側と無線端末側と
の間で送受信されるパケットにセッション共有鍵生成用
の情報を挿入して交換することによって、無線端末と基
地局装置との通信を開始する場合のパケット交換回数を
増加させることなく無線端末認証用のセッション共有鍵
を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させるこ
とができるため、無線端末と基地局装置との通信確立ま
での遅延を抑えつつネットワークに対する不正アクセス
を低減することができる。
【００９２】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項１０）は、ＤＨＣＰに基づいて基地局装置側と無線端
末側との間で送受信されるパケットにセッション共有鍵
生成用の情報を挿入して交換することによって、無線端
末と基地局装置との通信を開始する場合のパケット交換
回数を増加させることなく無線端末認証用のセッション
共有鍵を無線端末側および基地局装置側に安全に共有さ
せることができるため、無線端末と基地局装置との通信
確立までの遅延を抑えつつネットワークに対する不正ア
クセスを低減することができる。
【００９３】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項１１）は、ディフィ−へルマン型公開鍵配送法を用い
てセッション共有鍵を無線端末側および基地局装置側に
共有させるため、セッション共有鍵をさらに適切に保護
することができる。
【００９４】また、この発明の無線端末認証方法（請求
項１２）は、第１ハッシュ値算出工程で、無線端末側か
ら基地局装置側に対して送信されるパケットのデータリ
ンク層ペイロードおよび第２生成工程で生成されたセッ
ション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出
し、第１ＣＲＣ値算出工程で、ペイロードおよび第１ハ
ッシュ値算出工程で算出されたハッシュ値を含むデータ
に基づいてＣＲＣ値を算出し、パケット送信工程で、第
１ＣＲＣ値算出工程で算出されたＣＲＣ値をＭＡＣヘッ
ダおよびペイロードに付加したパケットを無線端末側か
ら基地局装置側に対して送信し、第２ハッシュ値算出工
程で、パケット送信工程で送信されたＭＡＣヘッダおよ
びペイロードならびに第１生成工程で生成されたセッシ
ョン共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算出
し、第２ＣＲＣ値算出工程で、パケット送信工程で送信
されたＭＡＣヘッダおよびペイロードならびに第２ハッ
シュ値算出工程で算出されたハッシュ値を含むデータに
基づいてＣＲＣ値を算出し、認証工程で、パケット送信
工程で送信されたＣＲＣ値と第２ＣＲＣ値算出工程で算
出されたＣＲＣ値とを比較することによって、基地局側
で無線端末をパケット単位で認証する。これにより、パ
ケットのフォーマットを変更することなくパケット単位
の認証を行うことができるため、さらに適切にネットワ
ークに対する不正アクセスを低減することができる。
【００９５】また、この発明の無線端末（請求項１３）
は、挿入手段が、基地局装置との通信を開始する場合に
実行されるプロトコルに基づいて基地局装置側に対して
送信するパケットに、秘匿用および／または認証用のセ
ッション共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿入し、取
得手段が、このプロトコルに基づいて基地局装置側から
送信されるパケットに含まれるセッション共有鍵生成用
の第２の情報を取得し、生成手段が、取得手段が取得し
た第２の情報に基づいてセッション共有鍵を生成する。
これにより、無線端末と基地局装置との通信を開始する
場合のパケット交換回数を増加させることなくセッショ
ン共有鍵生成用の情報を交換することができるため、無
線端末と基地局装置との通信確立までの遅延を抑えつつ
秘匿用および／または認証用のセッション共有鍵を無線
端末側および基地局装置側に安全に共有させることがで
きる。
【００９６】また、この発明の無線端末（請求項１４）
は、暗号化手段が、当該無線端末の認証用のセッション
共有鍵の生成に用いる第１の情報を秘密鍵によって暗号
化し、挿入手段が、基地局装置との通信を開始する場合
に実行されるプロトコルに基づいて基地局装置側に対し
て送信するパケットに、暗号化手段が暗号化した第１の
情報を挿入し、取得手段が、このプロトコルに基づいて
基地局装置側から送信されるパケットに含まれるセッシ
ョン共有鍵生成用の第２の情報を取得し、生成手段が、
取得手段が取得した第２の情報に基づいてセッション共
有鍵を生成する。これにより、無線端末と基地局装置と
の通信を開始する場合のパケット交換回数を増加させる
ことなく無線端末認証用のセッション共有鍵を無線端末
側および基地局装置側に安全に共有させることができる
ため、無線端末と基地局装置との通信確立までの遅延を
抑えつつネットワークに対する不正アクセスを低減する
ことができる。
【００９７】また、この発明の無線端末（請求項１５）
は、ハッシュ値算出手段が、基地局装置側に対して送信
するパケットのペイロードおよび生成手段が生成したセ
ッション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算
出し、ＣＲＣ値算出手段が、送信パケットのＭＡＣヘッ
ダおよびペイロードならびにハッシュ値算出手段が算出
したハッシュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出
し、パケット送信手段が、ＣＲＣ値算出手段が算出した
ＣＲＣ値をＭＡＣヘッダおよびペイロードに付加したパ
ケットを基地局装置側に対して送信する。これにより、
パケットのフォーマットを変更することなくパケット単
位の認証を行うことができるため、さらに適切にネット
ワークに対する不正アクセスを低減することができる。
【００９８】また、この発明の基地局装置（請求項１
６）は、取得手段が、無線端末との通信を開始する場合
に実行されるプロトコルに基づいて無線端末側から送信
されるパケットに含まれ、秘匿用および／または認証用
のセッション共有鍵の生成に用いる第１の情報を取得
し、挿入手段が、このプロトコルに基づいて無線端末側
に対して送信するパケットに、セッション共有鍵の生成
に用いる第２の情報を挿入し、生成手段が、取得手段が
取得した第１の情報に基づいてセッション共有鍵を生成
する。これにより、無線端末と基地局装置との通信を開
始する場合のパケット交換回数を増加させることなくセ
ッション共有鍵生成用の情報を交換することができるた
め、無線端末と基地局装置との通信確立までの遅延を抑
えつつ秘匿用および／または認証用のセッション共有鍵
を無線端末側および基地局装置側に安全に共有させるこ
とができる。
【００９９】また、この発明の基地局装置（請求項１
７）は、取得手段が、無線端末との通信を開始する場合
に実行されるプロトコルに基づいて無線端末側から送信
されるパケットに含まれ、秘密鍵によって暗号化され
た、無線端末の認証用のセッション共有鍵の生成に用い
る第１の情報を取得し、復号化手段が、取得手段が取得
した暗号化された第１の情報を、この秘密鍵によって暗
号化された情報を復号化して返信する認証局に送信し、
該認証局が復号化した第１の情報を受信し、挿入手段
が、このプロトコルに基づいて無線端末側に対して送信
するパケットに、セッション共有鍵の生成に用いる第２
の情報を挿入し、生成手段が、復号化手段が受信した第
１の情報に基づいてセッション共有鍵を生成する。これ
により、無線端末と基地局装置との通信を開始する場合
のパケット交換回数を増加させることなく無線端末認証
用のセッション共有鍵を無線端末側および基地局装置側
に安全に共有させることができるため、無線端末と基地
局装置との通信確立までの遅延を抑えつつネットワーク
に対する不正アクセスを低減することができる。
【０１００】また、この発明の基地局装置（請求項１
８）は、ハッシュ値算出手段が、無線端末側から受信し
たパケットのデータリンク層ペイロードおよび生成手段
が生成したセッション共有鍵を含むデータに基づいてハ
ッシュ値を算出し、ＣＲＣ値算出手段が、このパケット
のＭＡＣヘッダおよびペイロードならびにハッシュ値算
出手段が算出したハッシュ値を含むデータに基づいてＣ
ＲＣ値を算出し、認証手段が、無線端末側から受信した
パケットのＣＲＣ値とＣＲＣ値算出手段が算出したＣＲ
Ｃ値とを比較することによって、無線端末をパケット単
位で認証する。これにより、パケットのフォーマットを
変更することなくパケット単位の認証を行うことができ
るため、さらに適切にネットワークに対する不正アクセ
スを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態にかかる通信ネットワ
ークシステムの構成を示す説明図である。
【図２】図１に示した無線端末の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】図１に示したアクセスポイントの概略構成を示
すブロック図である。
【図４】図１に示した認証サーバの概略構成を示すブロ
ック図である。
【図５】この実施の形態にかかるセッション共有鍵生成
処理の処理手順を示す説明図である。
【図６】この実施の形態にかかる、ローミングを行う場
合のセッション共有鍵生成処理の処理手順を示す説明図
である。
【図７】この実施の形態にかかるＭＡＣフレーム生成処
理の処理手順を示す説明図である。
【図８】この実施の形態にかかる認証処理の処理手順を
示す説明図である。
【図９】この実施の形態にかかる秘匿処理を説明する説
明図である。
【符号の説明】
１ インターネット ２，３−１〜３−Ｎ１ ルータ ４−１〜４−Ｎ２，６−１〜６−Ｎ３ アクセスポイン
ト ５−１〜５−Ｎ１ 認証サーバ ８−１〜８−Ｎ４，９−１〜９−Ｎ５ 無線端末 １０−１〜１０−Ｎ１ 広域ＬＡＮ １１，２２，３１ 記憶装置 １２ ハッシュ値計算部 １３，２４ ディフィ−ヘルマン計算部 １４ ＣＲＣ値計算部 １５ 暗号化部 １６，２３，３３ ＤＨＣＰ処理部 １７，２５ パケット処理部 １８，２７ 無線通信部 ２１，３４ ＬＡＮ通信部 ２６ ハッシュ値／ＣＲＣ値計算部 ２８ 認証部 ３２ 復号化部 ４１−１〜４１−Ｎ２，４２−１〜４２−Ｎ３ 無線ネ
ットワーク ４３ バックボーンネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/38 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６０１Ａ ６０１Ｃ ６０１Ｅ ６７５Ａ (72)発明者 太田 昌孝 東京都目黒区大岡山２−12−１ 東京工業 大学内 Ｆターム(参考） 5J104 AA04 AA07 AA08 AA16 AA22 BA04 EA06 EA19 EA33 KA02 KA04 LA01 MA04 NA02 NA03 NA12 5K030 GA15 HA08 HB18 HC14 HD09 JL01 JT09 KA04 KA05 LD19 MA06 5K033 AA08 CB01 CC01 DA01 DA19 DB12 EA07 EC01 EC03 5K067 AA13 AA30 CC08 DD17 EE00 EE02 EE10 HH11 HH21 HH22

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パケットを送受信する無線端末と該パケ
    ットを中継する基地局装置とが無線を介して通信する場
    合に、秘匿用および／または認証用のセッション共有鍵
    を前記無線端末側および前記基地局装置側に共有させる
    セッション共有鍵共有方法であって、 前記無線端末と前記基地局装置との通信を開始する場合
    に実行されるプロトコルに基づいて前記無線端末側から
    前記基地局装置側に対して送信されるパケットに前記セ
    ッション共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿入する第
    １挿入工程と、 前記プロトコルに基づいて前記基地局装置側から前記無
    線端末側に対して送信されるパケットに、前記セッショ
    ン共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入する第２挿入
    工程と、 前記基地局装置側で、前記第１挿入工程で挿入された前
    記第１の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成す
    る第１生成工程と、 前記無線端末側で、前記第２挿入工程で挿入された前記
    第２の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成する
    第２生成工程と、 を含むことを特徴とするセッション共有鍵共有方法。
  2. 【請求項２】 前記プロトコルは、ネットワーク層アド
    レスとＭＡＣアドレスとを対応させるプロトコルである
    ことを特徴とする請求項１に記載のセッション共有鍵共
    有方法。
  3. 【請求項３】 前記プロトコルは、ＡＲＰであることを
    特徴とする請求項１に記載のセッション共有鍵共有方
    法。
  4. 【請求項４】 前記プロトコルは、ネットワーク層アド
    レスを前記無線端末に割り当てるプロトコルであること
    を特徴とする請求項１に記載のセッション共有鍵共有方
    法。
  5. 【請求項５】 前記プロトコルは、ＤＨＣＰであること
    を特徴とする請求項１に記載のセッション共有鍵共有方
    法。
  6. 【請求項６】 パケットを送受信する無線端末と該パケ
    ットを中継する基地局装置とが無線を介して通信する場
    合に、前記基地局装置側で前記無線端末を認証する無線
    端末認証方法であって、 前記認証に用いるセッション共有鍵の生成用の第１の情
    報を秘密鍵によって暗号化する暗号化工程と、 前記無線端末と前記基地局装置との通信を開始する場合
    に実行されるプロトコルに基づいて前記無線端末側から
    前記基地局装置側に対して送信されるパケットに、前記
    暗号化工程で暗号化された前記第１の情報を挿入する第
    １挿入工程と、 前記基地局装置側で、前記第１挿入工程で挿入された前
    記暗号化された第１の情報を、前記秘密鍵によって暗号
    化された情報を復号化して返信する認証局に送信し、該
    認証局が復号化した前記第１の情報を受信する復号化工
    程と、 前記プロトコルに基づいて前記基地局装置側から前記無
    線端末側に対して送信されるパケットに、前記セッショ
    ン共有鍵の生成に用いる第２の情報を挿入する第２挿入
    工程と、 前記基地局装置側で、前記復号化工程で復号化された前
    記第１の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成す
    る第１生成工程と、 前記無線端末側で、前記第２挿入工程で挿入された前記
    第２の情報に基づいて前記セッション共有鍵を生成する
    第２生成工程と、 を含むことを特徴とする無線端末認証方法。
  7. 【請求項７】 前記プロトコルは、ネットワーク層アド
    レスとＭＡＣアドレスとを対応させるプロトコルである
    ことを特徴とする請求項６に記載の無線端末認証方法。
  8. 【請求項８】 前記プロトコルは、ＡＲＰであることを
    特徴とする請求項６に記載の無線端末認証方法。
  9. 【請求項９】 前記プロトコルは、ネットワーク層アド
    レスを前記無線端末に割り当てるプロトコルであること
    を特徴とする請求項６に記載の無線端末認証方法。
  10. 【請求項１０】 前記プロトコルは、ＤＨＣＰであるこ
    とを特徴とする請求項６に記載の無線端末認証方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１の情報および前記第２の情報
    は、ディフィ−へルマン型公開鍵配送法の公開鍵であ
    り、 前記セッション共有鍵は、ディフィ−へルマン型公開鍵
    配送法の共有鍵であることを特徴とする請求項６〜１０
    のいずれか一つに記載の無線端末認証方法。
  12. 【請求項１２】 さらに、前記無線端末側から前記基地
    局装置側に対して送信されるパケットのデータリンク層
    ペイロードおよび前記第２生成工程で生成された前記セ
    ッション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ値を算
    出する第１ハッシュ値算出工程と、 前記パケットのＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードなら
    びに前記第１ハッシュ値算出工程で算出された前記ハッ
    シュ値を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出する第１
    ＣＲＣ値算出工程と、 前記第１ＣＲＣ値算出工程で算出された前記ＣＲＣ値を
    前記ＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードに付加したパケ
    ットを前記無線端末側から前記基地局装置側に対して送
    信するパケット送信工程と、 前記基地局装置側で、前記パケット送信工程で送信され
    た前記ペイロードおよび前記第１生成工程で生成された
    前記セッション共有鍵を含むデータに基づいてハッシュ
    値を算出する第２ハッシュ値算出工程と、 前記パケット送信工程で送信された前記ＭＡＣヘッダお
    よび前記ペイロードならびに前記第２ハッシュ値算出工
    程で算出された前記ハッシュ値を含むデータに基づいて
    ＣＲＣ値を算出する第２ＣＲＣ値算出工程と、 前記基地局装置側で、前記パケット送信工程で送信され
    た前記ＣＲＣ値と前記第２ＣＲＣ値算出工程で算出され
    た前記ＣＲＣ値とを比較することによって、前記無線端
    末をパケット単位で認証する認証工程と、 を含むことを特徴とする請求項６〜１１のいずれか一つ
    に記載の無線端末認証方法。
  13. 【請求項１３】 パケットを中継する基地局装置と無線
    を介して通信する無線端末において、 前記基地局装置との通信を開始する場合に実行されるプ
    ロトコルに基づいて前記基地局装置側に対して送信する
    パケットに、秘匿用および／または認証用のセッション
    共有鍵の生成に用いる第１の情報を挿入する挿入手段
    と、 前記プロトコルに基づいて前記基地局装置側から送信さ
    れるパケットに含まれる前記セッション共有鍵生成用の
    第２の情報を取得する取得手段と、 前記取得手段が取得した前記第２の情報に基づいて前記
    セッション共有鍵を生成する生成手段と、 を具備することを特徴とする無線端末。
  14. 【請求項１４】 パケットを中継する基地局装置と無線
    を介して通信する無線端末において、 当該無線端末の認証用のセッション共有鍵の生成に用い
    る第１の情報を秘密鍵によって暗号化する暗号化手段
    と、 前記基地局装置との通信を開始する場合に実行されるプ
    ロトコルに基づいて前記基地局装置側に対して送信する
    パケットに、前記暗号化手段が暗号化した前記第１の情
    報を挿入する挿入手段と、 前記プロトコルに基づいて前記基地局装置側から送信さ
    れるパケットに含まれる前記セッション共有鍵生成用の
    第２の情報を取得する取得手段と、 前記取得手段が取得した前記第２の情報に基づいて前記
    セッション共有鍵を生成する生成手段と、 を具備することを特徴とする無線端末。
  15. 【請求項１５】 さらに、前記基地局装置側に対して送
    信するパケットのデータリンク層ペイロードおよび前記
    生成手段が生成した前記セッション共有鍵を含むデータ
    に基づいてハッシュ値を算出するハッシュ値算出手段
    と、 前記パケットのＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードなら
    びに前記ハッシュ値算出手段が算出した前記ハッシュ値
    を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出するＣＲＣ値算
    出手段と、 前記ＣＲＣ値算出手段が算出した前記ＣＲＣ値を前記Ｍ
    ＡＣヘッダおよび前記ペイロードに付加したパケットを
    前記基地局装置側に対して送信するパケット送信手段
    と、 を具備することを特徴とする請求項１４に記載の無線端
    末。
  16. 【請求項１６】 無線端末が送受信するパケットを中継
    する基地局装置において、 前記無線端末との通信を開始する場合に実行されるプロ
    トコルに基づいて前記無線端末側から送信されるパケッ
    トに含まれ、秘匿用および／または認証用のセッション
    共有鍵の生成に用いる第１の情報を取得する取得手段
    と、 前記プロトコルに基づいて前記無線端末側に対して送信
    するパケットに、前記セッション共有鍵の生成に用いる
    第２の情報を挿入する挿入手段と、 前記取得手段が取得した前記第１の情報に基づいて前記
    セッション共有鍵を生成する生成手段と、 を具備することを特徴とする基地局装置。
  17. 【請求項１７】 無線端末が送受信するパケットを中継
    する基地局装置において、 前記無線端末との通信を開始する場合に実行されるプロ
    トコルに基づいて前記無線端末側から送信されるパケッ
    トに含まれ、秘密鍵によって暗号化された、前記無線端
    末の認証用のセッション共有鍵の生成に用いる第１の情
    報を取得する取得手段と、 前記取得手段が取得した前記暗号化された第１の情報
    を、前記秘密鍵によって暗号化された情報を復号化して
    返信する認証局に送信し、該認証局が復号化した前記第
    １の情報を受信する復号化手段と、 前記プロトコルに基づいて前記無線端末側に対して送信
    するパケットに、前記セッション共有鍵の生成に用いる
    第２の情報を挿入する挿入手段と、 前記復号化手段が受信した前記第１の情報に基づいて前
    記セッション共有鍵を生成する生成手段と、 を具備することを特徴とする基地局装置。
  18. 【請求項１８】 さらに、前記無線端末側から受信した
    パケットのデータリンク層ペイロードおよび前記生成手
    段が生成した前記セッション共有鍵を含むデータに基づ
    いてハッシュ値を算出するハッシュ値算出手段と、 前記パケットのＭＡＣヘッダおよび前記ペイロードなら
    びに前記ハッシュ値算出手段が算出した前記ハッシュ値
    を含むデータに基づいてＣＲＣ値を算出するＣＲＣ値算
    出手段と、 前記無線端末側から受信した前記パケットのＣＲＣ値と
    前記ＣＲＣ値算出手段が算出した前記ＣＲＣ値とを比較
    することによって、前記無線端末をパケット単位で認証
    する認証手段と、 を具備することを特徴とする請求項１７に記載の基地局
    装置。
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