JP2022059777A - Communication system, communication method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システム、通信方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to communication systems, communication methods, and programs.
近年、スマートエントリーシステムを搭載した車両が広く普及している。スマートエントリーシステムとは、ユーザが携帯する携帯機と車両との間で無線通信を介した認証を行い、認証が成功した場合にドア錠のアンロック等を行うシステムである。スマートエントリーシステムに関する技術として、例えば、下記特許文献１では、車両と携帯機とが同一のシードから生成された共通鍵に基づいて認証を行う技術が開示されている。
In recent years, vehicles equipped with a smart entry system have become widespread. The smart entry system is a system that authenticates between a portable device carried by a user and a vehicle via wireless communication, and unlocks a door lock or the like when the authentication is successful. As a technique related to a smart entry system, for example,
しかし、特許文献１等に開示された技術は、開発されてから未だ日が浅く、スマートエントリーシステムのセキュリティには向上の余地が残されている。
However, the technology disclosed in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、セキュリティをさらに向上させることが可能な仕組みを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mechanism capable of further improving security.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の通信装置と、第２の通信装置と、を備える通信システムであって、前記第１の通信装置は、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行し、前記第２の通信装置は、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行し、前記第２の通信装置は、前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更し、前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行する、通信システムが提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, the communication device includes the first communication device and the second communication device, and the first communication device performs authentication. The first authentication process including sending and receiving an authentication signal, which is a signal for the purpose, to and from another communication system is executed, and the second communication device is used between the communication system and the other communication system. A second authentication process including sending and receiving a distance measuring signal, which is a signal transmitted and received for measuring the distance between the two, to and from the other communication system is executed, and the second communication device is used. Updates the key-related information, which is information about the key used for encrypting and decrypting the distance measuring signal in the second authentication process, when the first authentication process is executed, and said A communication system is provided that changes a counter value, which is a number that is changed when the key-related information is updated, and executes the second authentication process using the key-related information and the counter value.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の通信装置と、第２の通信装置と、を備える通信システムにより実行される通信方法であって、前記第１の通信装置により、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行させることと、前記第２の通信装置により、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行させることと、前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の通信装置により、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更させ、前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行させることと、を含む通信方法が提供される。 Further, in order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, the communication method is executed by a communication system including the first communication device and the second communication device, and the first communication method is described. The first communication device is used to execute a first authentication process including transmitting and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, to and from another communication system, and the second communication device is used to execute the first authentication process. A second authentication including sending and receiving a distance measuring signal, which is a signal transmitted and received for measuring the distance between the communication system and the other communication system, to and from the other communication system. Regarding the key used for encrypting and decrypting the distance measuring signal in the second authentication process by the second communication device when the process is executed and the first authentication process is executed. The key-related information, which is information, is updated, and the counter value, which is the number to be changed when the key-related information is updated, is changed, and the key-related information and the counter value are used to change the second counter value. A communication method including the execution of an authentication process is provided.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の通信装置と、第２の通信装置と、を備える通信システムを制御するコンピュータに、前記第１の通信装置により、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行させることと、前記第２の通信装置により、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行させることと、前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の通信装置により、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更させ、前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行させることと、を実行させるためのプログラムが提供される。 Further, in order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, the first communication device is used as a computer for controlling a communication system including the first communication device and the second communication device. The first authentication process including sending and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, to and from another communication system is executed, and the second communication device causes the communication system. A second authentication process including transmission / reception of a distance measuring signal, which is a signal transmitted / received for measuring the distance between the device and the other communication system, is performed with the other communication system. That is, when the first authentication process is executed, the key which is information about the key used for encryption and decryption of the range-finding signal in the second authentication process by the second communication device. The related information is updated, and the counter value, which is the number that is changed when the key-related information is updated, is changed, and the second authentication process is executed using the key-related information and the counter value. And a program to execute is provided.
以上説明したように本発明によれば、セキュリティをさらに向上させることが可能な仕組みが提供される。 As described above, the present invention provides a mechanism capable of further improving security.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
＜＜１．構成例＞＞
図１は、本実施形態に係るシステム１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、システム１は、携帯機１０及び車両２０を含む。
<< 1. Configuration example >>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the
携帯機１０は、車両２０のユーザにより携帯される任意の装置として構成される。任意の装置には、電子キー、スマートフォン、及びウェアラブル端末等が含まれる。携帯機１０には、携帯機側通信システム１００が搭載される。車両２０は、ユーザにより利用される対象の一例である。車両２０には、車両側通信システム２００が搭載される。携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００は、本実施形態における通信システム及び他の通信システムの一例である。
The
携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００の一方は、認証者として機能し、他方は被認証者として機能する。認証者とは、被認証者を認証する装置である。被認証者とは、認証される装置である。本実施形態では、携帯機側通信システム１００が被認証者であるものとする。また、車両側通信システム２００が認証者であるものとする。
One of the portable device-
システム１においては、ユーザ（例えば、車両２０のドライバー）が携帯機１０を携帯して車両２０に近づくと、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間で認証のための無線通信が行われる。そして、認証が成功すると、車両２０のドア錠がアンロックされたりエンジンの始動が許可されたりして、車両２０がユーザにより利用可能な状態になる。このようなシステムは、スマートエントリーシステムとも称される。以下、各構成要素について順に説明する。
In the
（１）携帯機側通信システム１００
図１に示すように、携帯機側通信システム１００は、携帯機側第１の通信装置１１０及び携帯機側第２の通信装置１２０を備える。
(1) Portable device
As shown in FIG. 1, the portable device
携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側通信システム２００との間で無線通信を行う装置である。具体的には、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側第１の通信装置２１０との間で無線通信を行う。即ち、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側第１の通信装置２１０へ無線信号を送信する。また、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側第１の通信装置２１０から無線信号を受信する。携帯機側第１の通信装置１１０は、記憶装置及び制御装置を含み、各種情報の記憶及び各種情報処理を行う。例えば、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側通信システム２００との間で行った無線通信に基づく各種処理を実行する。
The
携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側通信システム２００との間で無線通信を行う装置である。具体的には、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側第２の通信装置２２０との間で無線通信を行う。即ち、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側第２の通信装置２２０へ無線信号を送信する。また、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側第２の通信装置２２０から無線信号を受信する。携帯機側第２の通信装置１２０は、記憶装置及び制御装置を含み、各種情報の記憶及び各種情報処理を行う。例えば、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側通信システム２００との間で行った無線通信に基づく各種処理を実行する。
The
携帯機側第１の通信装置１１０と携帯機側第２の通信装置１２０とは有線又は無線により接続される。そのため、携帯機側第１の通信装置１１０と携帯機側第２の通信装置１２０とは情報を送受信することができる。
The
（２）車両側通信システム２００
図２に示すように、車両側通信システム２００は、車両側第１の通信装置２１０及び車両側第２の通信装置２２０を備える。
(2) Vehicle-
As shown in FIG. 2, the vehicle-
車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側通信システム１００との間で無線通信を行う装置である。具体的には、車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側第１の通信装置１１０との間で無線通信を行う。即ち、車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側第１の通信装置１１０へ無線信号を送信する。また、車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側第１の通信装置１１０から無線信号を受信する。車両側第１の通信装置２１０は、記憶装置及び制御装置を含み、各種情報の記憶及び各種情報処理を行う。例えば、車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側通信システム１００との間で行った無線通信に基づく各種処理を実行する。
The vehicle-side
車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側通信システム１００との間で無線通信を行う装置である。具体的には、車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側第２の通信装置１２０との間で無線通信を行う。即ち、車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側第２の通信装置１２０へ無線信号を送信する。また、車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側第２の通信装置１２０から無線信号を受信する。車両側第２の通信装置２２０は、記憶装置及び制御装置を含み、各種情報の記憶及び各種情報処理を行う。例えば、車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側通信システム１００との間で行った無線通信に基づく各種処理を実行する。
The
車両側第１の通信装置２１０と車両側第２の通信装置２２０とは有線又は無線により接続される。そのため、車両側第１の通信装置２１０と車両側第２の通信装置２２０とは情報を送受信することができる。一例として、車両側第１の通信装置２１０と車両側第２の通信装置２２０とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ネットワークにより接続される。車両側第１の通信装置２１０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit)）として構成されてもよい。
The vehicle-side
（３）無線通信規格に関する補足
携帯機側第１の通信装置１１０と携帯機側第２の通信装置１２０との間で行われる無線通信は、第１の無線通信規格に準拠して行われる。他方、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間で行われる無線通信は、第２の無線通信規格に準拠して行われる。
(3) Supplementary information on wireless communication standard The wireless communication performed between the
第１の無線通信規格では、超短波（ＵＨＦ：Ultra-High Frequency）及び長波（ＬＦ：Low Frequency）帯の信号が使用されてもよい。典型的なスマートエントリーシステムにおいては、携帯機１０側から車両２０側への送信にＵＨＦ帯の信号が使用され、車両２０側から携帯機１０側への送信にＬＦ帯の信号が使用される。以下では、携帯機側第１の通信装置１１０及び車両側第１の通信装置２１０は、ＵＨＦ帯の信号及びＬＦ帯の信号での通信を行うものとして説明する。即ち、以下では、携帯機側第１の通信装置１１０から車両側第１の通信装置２１０への送信にＵＨＦ帯の信号が使用され、車両側第１の通信装置２１０から携帯機側第１の通信装置１１０への送信にＬＦ帯の信号を使用するものとする。
In the first radio communication standard, signals in the ultra high frequency (UHF) and long wave (LF: Low Frequency) bands may be used. In a typical smart entry system, a UHF band signal is used for transmission from the
第２の無線通信規格では、ＵＷＢ（Ultra-Wide Band）を用いた信号が使用されてもよい。ＵＷＢによるインパルス方式の信号は、測位及び測距を高精度に行うことができるという特性を有する。すなわち、ナノ秒オーダー以下の非常に短いパルス幅の電波を使用することで電波の伝搬時間を高精度に測定することができ、伝搬時間に基づく測位及び測距を高精度に行うことができる。以下では、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０は、ＵＷＢを用いた信号を送受信するものとする。
In the second wireless communication standard, a signal using a UWB (Ultra-Wide Band) may be used. The UWB impulse type signal has the characteristic that positioning and ranging can be performed with high accuracy. That is, by using a radio wave having a very short pulse width on the order of nanoseconds or less, the propagation time of the radio wave can be measured with high accuracy, and positioning and distance measurement based on the propagation time can be performed with high accuracy. In the following, it is assumed that the
＜＜２．技術的特徴＞＞
（１）測距処理
携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００は、測距処理を行う。測距処理とは、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間の距離を測定する処理である。測距処理において測定された距離を、以下では測距値とも称する。
<< 2. Technical features >>
(1) Distance measurement processing The portable device
測距処理においては、測距処理のための信号が送受信され得る。 In the distance measuring process, signals for the distance measuring process can be transmitted and received.
測距処理のために送受信される信号の一例は、測距用信号である。測距用信号は、装置間の距離を測定するために送受信される信号である。測距用信号は、計測の対象となる信号でもある。例えば、測距用信号の送受信にかかる時間（即ち、伝搬時間）が計測される。典型的には、測距用信号は、データを格納するペイロード部分を有さないフレームフォーマットで構成される。もちろん、測距用信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成されてもよい。 An example of a signal transmitted and received for distance measurement processing is a distance measurement signal. The distance measuring signal is a signal transmitted and received to measure the distance between the devices. The distance measuring signal is also a signal to be measured. For example, the time required for transmission / reception of a distance measuring signal (that is, propagation time) is measured. Typically, the ranging signal is configured in a frame format that has no payload portion to store the data. Of course, the distance measuring signal may be configured in a frame format having a payload portion for storing data.
測距処理においては、装置間で複数の測距用信号が送受信され得る。複数の測距用信号のうち、一方の装置から他方の装置へ送信される測距用信号を第１の測距用信号とも称する。そして、第１の測距用信号を受信した装置から、第１の測距用信号を送信した装置へ送信される測距用信号を、第２の測距用信号とも称する。 In the distance measuring process, a plurality of distance measuring signals may be transmitted and received between the devices. Of the plurality of distance measuring signals, the distance measuring signal transmitted from one device to the other device is also referred to as a first distance measuring signal. The range-finding signal transmitted from the device that received the first range-finding signal to the device that transmitted the first range-finding signal is also referred to as a second range-finding signal.
測距処理のために送受信される信号の他の一例は、データ信号である。データ信号は、データを格納して搬送する信号である。データ信号は、データを格納するペイロード部分を有するフレームフォーマットで構成される。 Another example of a signal transmitted and received for ranging processing is a data signal. A data signal is a signal that stores and conveys data. The data signal is composed of a frame format having a payload portion for storing data.
測距処理において信号を送受信することを、以下では測距通信とも称する。本実施形態では、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０とが測距通信を行うものとする。測距処理においては、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間の距離として、測距用信号を送受信した携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間の距離が、測定される。
Sending and receiving signals in distance measurement processing is also referred to as distance measurement communication below. In the present embodiment, it is assumed that the
測距処理の一例を、図２を参照しながら説明する。 An example of the distance measuring process will be described with reference to FIG.
図２は、本実施形態に係るシステム１により実行される測距処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図２に示すように、本シーケンスでは、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００とが関与する。
FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of the flow of distance measurement processing executed by the
図２に示すように、まず、携帯機側通信システム１００の携帯機側第２の通信装置１２０は、第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１２）。例えば、第１の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
As shown in FIG. 2, first, the portable device-side
次いで、車両側通信システム２００の車両側第２の通信装置２２０は、携帯機側第２の通信装置１２０から第１の測距用信号を受信すると、第１の測距用信号の応答として第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１４）。例えば、第２の測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
Next, when the vehicle-side
このとき、車両側第２の通信装置２２０は、車両側第２の通信装置２２０における第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を計測しておく。他方、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側第２の通信装置２２０から第２の測距用信号を受信すると、携帯機側第２の通信装置１２０における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を計測しておく。
At this time, the vehicle-side
次に、携帯機側第２の通信装置１２０は、時間ΔＴ１を示す情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ１６）。例えば、データ信号は、ＵＷＢを用いた信号として送信されてもよい。
Next, the
そして、車両側第２の通信装置２２０は、データ信号を受信すると、計測したΔＴ２、及びデータ信号に含まれる情報により示される時間ΔＴ１に基づいて、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間の距離を示す測距値を計算する（ステップＳ１８）。詳しくは、車両側第２の通信装置２２０は、ΔＴ１－ΔＴ２の結果を２で割ることで片道の信号の伝搬時間を計算する。そして、車両側第２の通信装置２２０は、かかる伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間の距離を示す測距値を計算する。
Then, when the
ここで、測距通信では、ＵＷＢを用いた信号が送受信されることが望ましい。少なくとも測距用信号は、ＵＷＢを用いた信号として送受信されることが望ましい。かかる構成によれば、ＵＷＢに関して上記説明したように、測距を高精度に行うことが可能となる。 Here, in distance measurement communication, it is desirable that signals using UWB are transmitted and received. It is desirable that at least the distance measuring signal be transmitted and received as a signal using UWB. According to such a configuration, as described above for UWB, distance measurement can be performed with high accuracy.
（２）２段階認証
本実施形態に係る携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００は、複数の認証処理を行う。認証処理とは、認証者が被認証者を認証する処理である。複数の認証処理の全てが成功裏に完了した場合に認証が成功し、少なくとも一部の認証処理において異常が発生した場合に認証が失敗する。
(2) Two-step verification The portable device-
－第１の認証処理
１段階目の認証処理（以下、第１の認証処理とも称する）は、例えば要求応答認証を含む。認証応答要求とは、認証を行うための信号である認証用信号を、認証者と被認証者との間で送受信することを含む認証処理である。具体的には、認証者は、認証用信号としての認証要求を生成して、被認証者に送信する。被認証者は、受信した認証要求に基づいて、認証用信号としての認証応答を生成し、生成した認証応答を認証者に送信する。そして、認証者は、受信した認証応答に基づき被認証者の認証を行う。
-First authentication process The first-stage authentication process (hereinafter, also referred to as the first authentication process) includes, for example, request response authentication. The authentication response request is an authentication process including sending and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, between an certifier and a person to be authenticated. Specifically, the certifier generates an authentication request as an authentication signal and sends it to the person to be authenticated. The authenticated person generates an authentication response as an authentication signal based on the received authentication request, and sends the generated authentication response to the certifier. Then, the certifier authenticates the authenticated person based on the received authentication response.
認証要求は、認証の実行を要求する信号である。認証応答は、認証要求に対する応答である。認証応答は、認証要求及び被認証者の情報（例えば、ＩＤ及びパスワード等）に基づいて生成される。典型的には、認証要求は乱数であり認証のたびに変化するので、要求応答認証はいわゆるリプレイアタックに耐性を有する。また、認証応答は被認証者の情報（例えば、ＩＤ及びパスワード等）に基づいて生成され、即ちＩＤ及びパスワードそのものは送受信されないので、盗聴に起因するリスクが低減される。 An authentication request is a signal requesting the execution of authentication. An authentication response is a response to an authentication request. The authentication response is generated based on the authentication request and the information of the person to be authenticated (for example, ID and password). Since the authentication request is typically a random number and changes with each authentication, the request response authentication is resistant to so-called replay attacks. Further, since the authentication response is generated based on the information of the person to be authenticated (for example, ID and password), that is, the ID and password itself are not transmitted and received, the risk due to eavesdropping is reduced.
－第２の認証処理
２段階目の認証処理（以下、第２の認証処理とも称する）は、認証者と被認証者との相対的な位置関係に基づいて、携帯機側通信システム１００を認証する処理である。
-Second authentication process The second stage authentication process (hereinafter, also referred to as the second authentication process) authenticates the portable device
一例として、第２の認証処理は、認証者と被認証者との間の距離に基づく認証を行う処理である。距離に基づく認証は、測距用信号を送受信することにより測距値を測定する測距処理、及び測定された測距値に基づき認証成否を判定する処理を含む。第２の認証処理においては、車両側通信システム２００は、測距値が規定の条件を満たすか否かにより、携帯機側通信システム１００の認証を行う。規定の条件の一例は、測距値が規定の閾値以下であることである。
As an example, the second authentication process is a process of performing authentication based on the distance between the certifier and the person to be authenticated. The distance-based authentication includes a distance measurement process for measuring a distance measurement value by transmitting and receiving a distance measurement signal, and a process for determining the success or failure of authentication based on the measured distance measurement value. In the second authentication process, the vehicle-
ここで、測距処理では、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間で送受信した無線信号の伝搬時間に基づいて測距値が測定される。従って、携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間に中継器を持ち込んで無線信号を中継する、いわゆるリレーアタックによる被害を防止することができる。無線信号を中継した分、伝搬時間が長くなり、測距値が規定の条件を満たさなくなるためである。
Here, in the distance measuring process, the distance measuring value is measured based on the propagation time of the radio signal transmitted and received between the portable device
－補足
一例として、第１の認証処理では、第１の無線通信規格に準拠して信号が送受信される。これにより、認証要求及び認証応答といったデータの送受信を含む第１の認証処理を、より利得が高い第１の無線通信規格を用いて効率よく行うことができる。
-Supplement As an example, in the first authentication process, signals are transmitted and received in accordance with the first wireless communication standard. Thereby, the first authentication process including the transmission / reception of data such as the authentication request and the authentication response can be efficiently performed by using the first wireless communication standard having a higher gain.
一例として、第２の認証処理では、第２の無線通信規格に準拠して信号が送受信される。これにより、距離に基づく認証を含む第２の認証処理を、より測距に適した第２の無線通信規格を用いて高精度に行うことができる。 As an example, in the second authentication process, signals are transmitted and received in accordance with the second wireless communication standard. Thereby, the second authentication process including the authentication based on the distance can be performed with high accuracy by using the second wireless communication standard more suitable for distance measurement.
これらの認証処理に先行して、起動を指示するウェイクアップ信号、及びウェイクアップ信号に対する応答の送受信が行われてもよい。ウェイクアップ信号により、受信側をスリープ状態から復帰させることができる。ウェイクアップ信号に対する応答としては、起動することを示す肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledgement）信号、及び起動しないことを示す否定応答（ＮＡＣＫ：Negative Acknowledgement）信号が挙げられる。ウェイクアップ信号に対してＡＣＫが返信された場合、認証処理がトリガされる。 Prior to these authentication processes, a wake-up signal instructing activation and a response to the wake-up signal may be transmitted and received. The wake-up signal can wake up the receiving side from the sleep state. Examples of the response to the wake-up signal include an acknowledgment (ACK) signal indicating that the signal is activated and a negative response (NACK: Negative Acknowledgement) signal indicating that the signal is not activated. If ACK is returned in response to the wakeup signal, the authentication process is triggered.
第１の認証処理及び第２の認証処理は、段階的に行われてもよく、その順番は任意である。また、第１の認証処理及び第２の認証処理は、一部又は全部が並行して行われてもよい。以下では、第１の認証処理の後に第２の認証処理が実行されるものとする。 The first authentication process and the second authentication process may be performed in stages, and the order thereof is arbitrary. Further, the first authentication process and the second authentication process may be performed in part or in whole in parallel. In the following, it is assumed that the second authentication process is executed after the first authentication process.
（３）第２の認証処理におけるシード及びカウンタの使用
携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、鍵関連情報を用いて第２の認証処理を実行する。鍵関連情報とは、測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である。鍵関連情報の一例は、ストリーム暗号における鍵ストリーム（疑似乱数系列）を生成するための鍵の初期値（即ち、疑似乱数生成器に入力されるシード）である。シードの一例は、乱数である。その場合、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、シードに基づいて生成した暗号化鍵又は復号鍵を使用して、測距用信号の暗号化又は復号を行う。暗号化鍵及び復号鍵は、同一のシードに基づいて生成される場合、同一（即ち、共通鍵）となる。鍵関連情報の他の一例は、測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵そのものである。本実施形態では、鍵関連情報はシードであり、同一のシードに基づいて生成された共通鍵が暗号化及び復号に使用されるものとする。
(3) Use of seed and counter in the second authentication process Each of the
具体的には、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、シードを用いて第２の認証処理を実行することとして、シードに基づいて共通鍵を生成し、生成した共通鍵により無線信号の暗号化及び復号を行う。詳しくは、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の一方は、他方に送信する測距用信号を、シードに基づいて生成した共通鍵により暗号化する。図２に示した例に関して言えば、一例として、携帯機側第２の通信装置１２０は、シードを用いて生成した共通鍵により第１の測距用信号を暗号化する。他の一例として、車両側第２の通信装置２２０は、シードを用いて生成した共通鍵により第２の測距用信号を暗号化する。また、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の一方は、他方から受信した測距用信号を、シードに基づいて生成した共通鍵により復号する。図２に示した例に関して言えば、一例として、車両側第２の通信装置２２０は、シードを用いて生成した共通鍵により第１の測距用信号を復号する。他の一例として、携帯機側第２の通信装置１２０は、シードを用いて生成した共通鍵により第２の測距用信号を復号する。
Specifically, each of the
暗号化のために使用されたシードと復号のために使用されたシードとが同一である場合、復号は成功する。他方、暗号化のために使用されたシードと復号のために使用されたシードとが異なる場合、復号は失敗し、第２の認証処理における認証失敗が判定される。そのため、第２の認証処理においてシードを使用することで、第２の認証処理のセキュリティを向上させることが可能である。 Decryption is successful if the seed used for encryption and the seed used for decryption are the same. On the other hand, if the seed used for encryption and the seed used for decryption are different, the decryption fails and the authentication failure in the second authentication process is determined. Therefore, by using the seed in the second authentication process, it is possible to improve the security of the second authentication process.
セキュリティをさらに向上させるために、シードは適宜更新されることが好ましい。これにより、例えば更新前のシードが盗聴された場合であっても、車両側通信システム２００は、更新後のシードを第２の認証処理において使用することで、盗聴者による更新前のシードを使用した測距用信号に対し認証失敗を判定することができる。更新前のシードと更新後のシードとは、典型的には異なる。ただし、更新前のシードと更新後のシードとが同一になる場合もある。
Seeds are preferably updated from time to time to further improve security. As a result, for example, even if the seed before the update is eavesdropped, the vehicle-
シードの更新に関し、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、鍵関連情報に加え、カウンタ値を用いて第２の認証処理を実行する。カウンタ値とは、シードが更新された場合に変更される数である。一例として、カウンタ値は、シードが更新される度に所定数が加算される。所定数の一例は、１である。かかる構成によれば、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、更新前後のシードが同一であっても、カウンタ値が変更されていることをもって、シードの更新が行われたことを把握することができる。
Regarding the update of the seed, each of the
詳しくは、第２の認証処理において使用される前記カウンタ値が、前回の第２の認証処理において使用されたカウンタ値と同一である場合、第２の認証処理における認証失敗が判定される。他方、第２の認証処理において使用されるカウンタ値が、前回の第２の認証処理において使用されたカウンタ値と異なり、且つ、測定された測距値が規定の条件を満たす場合に、第２の認証処理における認証成功が判定される。かかる構成によれば、前回の第２の認証処理の後にシードの更新が行われている場合に限定して認証成功が判定されるので、セキュリティを向上させることが可能である。 Specifically, when the counter value used in the second authentication process is the same as the counter value used in the previous second authentication process, the authentication failure in the second authentication process is determined. On the other hand, when the counter value used in the second authentication process is different from the counter value used in the previous second authentication process and the measured distance measurement value satisfies the specified condition, the second authentication process is performed. The success of authentication in the authentication process of is determined. According to such a configuration, since the authentication success is determined only when the seed is updated after the previous second authentication process, it is possible to improve the security.
携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、第２の認証処理において使用されるカウンタ値が前回の第２の認証処理において使用されたカウンタ値と同一である場合、測距用信号を送受信しなくてもよい。他方、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、第２の認証処理において使用されるカウンタ値が前回の第２の認証処理において使用されたカウンタ値と異なる同一である場合、測距用信号を送受信してもよい。かかる構成によれば、カウンタ値が変更済みである場合、即ち第２の認証処理において測距値によっては認証成功が判定され得る場合に限定して、測距用信号を送受信することができる。他方、カウンタ値が未変更である場合、即ち第２の認証処理において測距値によらず認証失敗が判定される場合には、測距用信号の送受信を省略して認証失敗を判定することができる。従って、携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００の各々の消費電力を抑制することが可能である。
In each of the
携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、第２の認証処理を実行する前に、シードを更新し、共有する。具体的には、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、第１の認証処理が実行される際に、シードを更新し、且つカウンタ値を変更する。詳しくは、携帯機側第１の通信装置１１０は、第１の認証処理を実行する際に、シードの更新及びカウンタ値の変更を指示する信号である指示信号を携帯機側第２の通信装置１２０に送信する。そして、携帯機側第２の通信装置１２０は、指示信号を受信した場合に、シードを更新し、カウンタ値を変更する。同様に、車両側第１の通信装置２１０は、第１の認証処理を実行する際に、シードの更新及びカウンタ値の変更を指示する信号である指示信号を車両側第２の通信装置２２０に送信する。そして、車両側第２の通信装置２２０は、指示信号を受信した場合に、シードを更新し、カウンタ値を変更する。かかる構成によれば、第２の認証処理よりも前にシードの更新及びカウンタ値の変更を行うことが可能となる。従って、第２の認証処理において、最新のシードを用いて暗号化及び復号を行うことが可能となる。
Each of the
携帯機側第１の通信装置１１０及び車両側第１の通信装置２１０の各々は、第１の認証処理において、シードの更新に関する情報を送受信する。一例として、車両側第１の通信装置２１０は、認証要求にシードの更新に関する情報を含めて送信してもよい。他の一例として、携帯機側第１の通信装置１１０は、認証応答にシードの更新に関する情報を含めて送信してもよい。シードの更新に関する情報の一例は、更新後のシードそのものである。シードの更新に関する情報の他の一例は、更新後のシードの元となる情報である。
Each of the portable device side
携帯機側第１の通信装置１１０は、第１の認証処理において、シードの更新に関する情報を送受信すると、当該シードの更新に関する情報を指示信号に含めて携帯機側第２の通信装置１２０に送信する。そして、携帯機側第２の通信装置１２０は、受信した指示信号に含まれるシードの更新に関する情報に基づいてシードを更新し、カウンタ値を変更する。
When the
同様に、車両側第１の通信装置２１０は、１の認証処理において、シードの更新に関する情報を送受信すると、当該シードの更新に関する情報を指示信号に含めて車両側第２の通信装置２２０に送信する。そして、車両側第２の通信装置２２０は、受信した指示信号に含まれるシードの更新に関する情報に基づいてシードを更新し、カウンタ値を変更する。
Similarly, when the vehicle-side
かかる構成によれば、第１の認証処理において、同一のシードを携帯機側通信システム１００と車両側通信システム２００との間で共有することができる。従って、第２の認証処理において、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、同一のシードから生成された共通鍵を使用して測距用信号の暗号化及び復号を行うことが可能となる。
According to such a configuration, in the first authentication process, the same seed can be shared between the portable device
ここで、第１の認証処理において無線通信に異常が発生する場合がある。第１の認証処理において無線通信に発生する異常の一例は、ノイズが発生して認証要求又は認証応答の受信に失敗することである。第１の認証処理において無線通信に異常が発生した場合、携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００の各々は、２段階認証のリトライを行う。具体的には、第１の認証処理における無線通信に異常が発生した場合、携帯機側第１の通信装置１１０及び車両側第１の通信装置２１０の各々は、第１の認証処理を再度実行する。携帯機側第１の通信装置１１０及び車両側第１の通信装置２１０の各々は、かかるリトライ時の第１の認証処理において、シードの更新に関する情報を送受信する。そして、携帯機側第２の通信装置１２０及び車両側第２の通信装置２２０の各々は、鍵関連情報の更新、及びカウンタ値の変更を行った上で、第２の認証処理を実行する。よって、リトライ時の第２の認証処理においては、リトライ前から更新された最新のシード、及びリトライ前から変更されたカウンタ値に基づいて、認証成否が判定されることとなる。従って、リトライ時のセキュリティを向上させることが可能である。
Here, an abnormality may occur in the wireless communication in the first authentication process. An example of an abnormality that occurs in wireless communication in the first authentication process is that noise is generated and the reception of an authentication request or an authentication response fails. When an abnormality occurs in the wireless communication in the first authentication process, each of the portable device
なお、シードの更新、及びカウンタ値の更新は、第１の認証処理が実行される度に行われてもよい。他に、シードの更新、及びカウンタ値の更新は、所定の条件が満たされた場合に限定して行われてもよい。所定の条件の一例は、上述した第１の認証処理において無線通信に異常が発生したことである。 The seed may be updated and the counter value may be updated each time the first authentication process is executed. In addition, the seed update and the counter value update may be performed only when a predetermined condition is satisfied. An example of a predetermined condition is that an abnormality has occurred in wireless communication in the first authentication process described above.
（４）処理の流れ
以下、図３を参照しながら、本実施形態に係る２段階認証処理の流れの一例を説明する。図３は、本実施形態に係るシステム１により実行される２段階認証処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図３に示すように、本シーケンスには携帯機側通信システム１００及び車両側通信システム２００が関与する。
(4) Process flow Hereinafter, an example of the flow of the two-step verification process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of the flow of the two-step verification process executed by the
まず、車両側第１の通信装置２１０は、シードの更新に関する情報として、シードそのものを含む認証要求を送信する（ステップＳ１０２）。
First, the
次いで、車両側第１の通信装置２１０は、シードの更新に関する情報としてのシードを含む指示信号を車両側第２の通信装置２２０に送信する（ステップＳ１０４）。
Next, the vehicle-side
車両側第２の通信装置２２０は、指示信号を受信すると、受信した指示信号に含まれるシードを最新のシードとして記憶することによりシードを更新し、カウンタ値を変更する（ステップＳ１０６）
When the
他方、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側第１の通信装置２１０から認証要求を受信すると、受信した認証要求に基づいて認証応答を生成する。そして、生成した認証応答を送信する（ステップＳ１０８）。
On the other hand, when the
次いで、携帯機側第１の通信装置１１０は、車両側第１の通信装置２１０から受信した任用要求に含まれるシードを含む指示信号を、携帯機側第２の通信装置１２０に送信する（ステップＳ１１０）。
Next, the
携帯機側第２の通信装置１２０は、指示信号を受信すると、受信した指示信号に含まれるシードを最新のシードとして記憶することによりシードを更新し、カウンタ値を変更する（ステップＳ１１２）
When the
他方、車両側第１の通信装置２１０は、携帯機側第１の通信装置１１０から認証応答を受信すると、受信した認証応答に基づいて携帯機側通信システム１００の認証を行う（ステップＳ１１４）。
On the other hand, when the vehicle-side
次いで、携帯機側第２の通信装置１２０は、ステップＳ１１２において記憶した最新のシードに基づいて共通鍵を生成する。そして、携帯機側第２の通信装置１２０は、生成した共通鍵により第１の測距用信号を暗号化して、暗号化した第１の測距用信号を送信する（ステップＳ１１６）
Next, the
車両側第２の通信装置２２０は、ステップＳ１０６において記憶した最新のシードに基づいて共通鍵を生成する。次いで、携帯機側第２の通信装置１２０は、第１の測距用信号を受信すると、生成した共通鍵により、受信した第１の測距用信号を復号する。ここでは、第１の測距用信号の復号に成功したものとする。そして、携帯機側第２の通信装置１２０は、生成した共通鍵により第２の測距用信号を暗号化して、暗号化した第２の測距用信号を送信する（ステップＳ１１８）。
The
ここで、車両側第２の通信装置２２０は、車両側第２の通信装置２２０における第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の送信時刻までの時間ΔＴ２を計測しておく。他方、携帯機側第２の通信装置１２０は、車両側第２の通信装置２２０から第２の測距用信号を受信すると、携帯機側第２の通信装置１２０における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を計測しておく。
Here, the vehicle-side
携帯機側第２の通信装置１２０は、第２の測距用信号を受信すると、ステップＳ１１６において生成した共通鍵により、受信した第２の測距用信号を復号する。ここでは、第２の測距用信号の復号に成功したものとする。すると、携帯機側第２の通信装置１２０は、時間ΔＴ１を示す情報を含むデータ信号を送信する（ステップＳ１２０）。当該データ信号は、ステップＳ１１６において生成した共通鍵により暗号化されて送信されてもよい。
When the
車両側第２の通信装置２２０は、データ信号を受信すると、計測した時間ΔＴ２、及びデータ信号に含まれる情報により示される時間ΔＴ１に基づいて、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間の距離を示す測距値を計算する（ステップＳ１２２）。詳しくは、車両側第２の通信装置２２０は、ΔＴ１－ΔＴ２の結果を２で割ることで片道の信号の伝搬時間を計算する。そして、車両側第２の通信装置２２０は、かかる伝搬時間に信号の速度を掛けることで、携帯機側第２の通信装置１２０と車両側第２の通信装置２２０との間の距離を示す測距値を計算する。
When the
そして、車両側第２の通信装置２２０は、計算した測距値が規定の条件を満たすか否かに基づいて、携帯機側通信システム１００の認証を行う（ステップＳ１２４）。
Then, the
以上、本実施形態に係る２段階認証処理の流れの一例を説明した。以下、上記説明した２段階認証処理の流れの一例に関する補足を行う。 The example of the flow of the two-step verification process according to the present embodiment has been described above. Hereinafter, an example of the flow of the two-step verification process described above will be supplemented.
図３では、上記ステップＳ１０２及びステップＳ１０４において、車両側第１の通信装置２１０が認証要求を送信後に指示信号を送信する例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、車両側第１の通信装置２１０は、認証要求を送信中に指示信号を送信してもよい。他の一例として、車両側第１の通信装置２１０は、認証応答を受信した場合に指示信号を送信してもよい。
FIG. 3 shows an example in which the
また、図３では、上記ステップＳ１０８及びステップＳ１１０において、携帯機側第１の通信装置１１０が認証応答を送信後に指示信号を送信する例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、携帯機側第１の通信装置１１０は、認証応答を送信中に指示信号を送信してもよい。他の一例として、携帯機側第１の通信装置１１０は、認証要求を受信してから認証応答を送信するまでの間に、指示信号を送信してもよい。
Further, FIG. 3 shows an example in which the
ステップＳ１１６～ステップＳ１２４に係る処理は、ステップＳ１１４における認証成否によらず、実行されてもよい。 The processes according to steps S116 to S124 may be executed regardless of the success or failure of the authentication in step S114.
図３では、ステップＳ１２４において、車両側第２の通信装置２２０が携帯機側通信システム１００の認証を行う例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車両側第２の通信装置２２０は、ステップＳ１２２において計算した測距値を、車両側第１の通信装置２１０に送信してもよい。そして、車両側第１の通信装置２１０は、受信した測距値に基づいて、携帯機側通信システム１００の認証を行ってもよい。
In FIG. 3, an example in which the
ステップＳ１０２において送信された認証要求、又はステップＳ１０８において送信された認証応答の受信が失敗した場合、図３に示した処理が再度実行される。その際、ステップＳ１０６及びステップＳ１１２において、シードの更新及びカウンタ値の変更が行われる。従って、リトライ時（即ち、今回実行時）のカウンタ値は、リトライ前（即ち、前回実行時）のカウンタ値と異なるものとなる。よって、リトライ時のシードとリトライ前のシードとが、シードの更新を経た上で一致した場合であっても、リトライ時のカウンタ値とリトライ前のカウンタ値との相違に基づいて、ステップＳ１２４における認証が最新のシードに基づく認証であることが保証される。 If the authentication request transmitted in step S102 or the authentication response transmitted in step S108 fails to be received, the process shown in FIG. 3 is executed again. At that time, in step S106 and step S112, the seed is updated and the counter value is changed. Therefore, the counter value at the time of retry (that is, at the time of the current execution) is different from the counter value before the retry (that is, at the time of the previous execution). Therefore, even if the seed at the time of retry and the seed before retry match after updating the seed, in step S124 based on the difference between the counter value at the time of retry and the counter value before retry. The certification is guaranteed to be based on the latest seeds.
比較例として、カウンタ値を用いずに、シードのみを使用して第２の認証処理を行う例が考えられる。比較例では、カウンタ値を参照できないので、リトライ時の第２の認証処理において使用するシードが、最新のシードであるか否かを区別することが困難である。よって、比較例では、リトライ時にも古いシードに基づいて第２の認証処理を行ってしまうおそれがあった。この点、本実施形態では、リトライ時にも最新のシードに基づいて第２の認証処理を行うことができるので、比較例と比較してセキュリティを向上させることが可能である。 As a comparative example, an example in which the second authentication process is performed using only the seed without using the counter value can be considered. In the comparative example, since the counter value cannot be referred to, it is difficult to distinguish whether or not the seed used in the second authentication process at the time of retry is the latest seed. Therefore, in the comparative example, there is a possibility that the second authentication process will be performed based on the old seed even at the time of retry. In this respect, in the present embodiment, since the second authentication process can be performed based on the latest seed even at the time of retry, it is possible to improve the security as compared with the comparative example.
＜＜３．補足＞＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
<< 3. Supplement >>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、携帯機側通信システム１００における第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１を示す情報がデータ信号に含まれるものと説明したが、本発明はかかる例に限定されない。データ信号は、第１の測距用信号の送信時刻及び第２の測距用信号の受信時刻に関する情報を含んでいればよい。以下、データ信号に含まれる情報の他の一例を説明する。
For example, in the above embodiment, the data signal includes information indicating the time ΔT1 from the transmission time of the first distance measurement signal to the reception time of the second distance measurement signal in the portable device
データ信号に含まれる情報の他の一例は、携帯機側通信システム１００における第１の測距用信号の送信時刻及び第２の測距用信号の受信時刻を示す情報である。つまり、携帯機側通信システム１００は、ΔＴ１を計算せずに、ΔＴ１の始期と終期のタイムスタンプを送信してもよい。
Another example of the information included in the data signal is information indicating the transmission time of the first distance measurement signal and the reception time of the second distance measurement signal in the portable device
データ信号に含まれる情報の他の一例は、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間に基づき計算された測距値である。つまり、携帯機側通信システム１００は、測距値を計算し、計算した測距値をデータ信号に含めて送信してもよい。例えばΔＴ２が固定値である場合、携帯機側通信システム１００は、ΔＴ１を計測することで、測距値を計算することができる。
Another example of the information contained in the data signal is a distance measurement value calculated based on the time from the transmission time of the first distance measurement signal to the reception time of the second distance measurement signal. That is, the portable device
例えば、上記実施形態では、携帯機側通信システム１００が第１の測距用信号を送信する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車両側通信システム２００が第１の測距用信号を送信してもよい。その場合、携帯機側通信システム１００は、第１の測距用信号を受信すると、その応答として第２の測距用信号を送信する。そして、携帯機側通信システム１００は、第１の測距用信号の受信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ２を示す情報を含むデータ信号を送信する。他方、車両側通信システム２００は、第１の測距用信号の送信時刻から第２の測距用信号の受信時刻までの時間ΔＴ１と、データ信号に含まれる時間ΔＴ２とに基づいて、測距値を計算する。また、ΔＴ２は固定値であってもよく、その場合、車両側通信システム２００は、ΔＴ１を計測することで、計測したΔＴ１及び固定値であるΔＴ２に基づいて測距値を計算することができる。そのため、ΔＴ２を示す情報を含むデータ信号の送受信は省略されてもよい。
For example, in the above embodiment, the example in which the portable device
例えば、上記実施形態では、伝搬時間に基づいて測距値を計算する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、電波強度に基づいて測距値が計算されてもよい。 For example, in the above embodiment, an example of calculating a distance measurement value based on a propagation time has been described, but the present invention is not limited to such an example. For example, the distance measurement value may be calculated based on the radio field strength.
例えば、上記実施形態では、第１の無線通信規格においてＵＨＦ帯及びＬＦ帯の信号が使用され、第２の無線通信規格においてＵＷＢを用いた信号が使用される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。一例として、第１の無線通信規格又は第２の無線通信規格として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、又は赤外線を使用する無線通信規格等が、用いられてもよい。 For example, in the above embodiment, the UHF band and LF band signals are used in the first wireless communication standard, and the UWB signal is used in the second wireless communication standard. However, the present invention has been described. It is not limited to such an example. As an example, as the first wireless communication standard or the second wireless communication standard, Bluetooth (registered trademark), Wi-Fi (registered trademark), NFC (Near Field Communication), a wireless communication standard using infrared rays, etc. It may be used.
例えば、上記実施形態では、携帯機側通信システム１００が被認証者であり、車両側通信システム２００が認証者である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。携帯機側通信システム１００が認証者であり、車両側通信システム２００が被認証者であってもよい。
For example, in the above embodiment, the example in which the portable device-
例えば、上記実施形態では、車両側通信システム２００が車両に搭載される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。車両側通信システム２００は、車両以外の航空機、又は船舶等の任意の移動体に搭載されてもよい。ここで、移動体とは、移動する装置である。
For example, in the above embodiment, an example in which the vehicle-
例えば、上記実施形態では、本発明がスマートエントリーシステムに適用される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、無線通信を行う任意のシステムに適用可能である。例えば、携帯機、車両、スマートフォン、ドローン、家、及び家電製品等のうち任意の２つの装置を含むペアに、本発明は適用可能である。なお、ペアは、２つの同じ種類の装置を含んでいてもよいし、２つの異なる種類の装置を含んでいてもよい。 For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a smart entry system has been described, but the present invention is not limited to such an example. The present invention is applicable to any system that performs wireless communication. For example, the present invention is applicable to a pair including any two devices such as a portable device, a vehicle, a smartphone, a drone, a house, and a home electric appliance. It should be noted that the pair may include two devices of the same type or may include two different types of devices.
なお、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：non-transitory media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、本明細書において説明した各装置を制御するコンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。上記記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。 The series of processes by each device described in the present specification may be realized by using any of software, hardware, and a combination of software and hardware. The programs constituting the software are stored in advance in, for example, a recording medium (non-transitory media) provided inside or outside each device. Then, each program is read into RAM at the time of execution by a computer controlling each device described in the present specification, and is executed by a processor such as a CPU. The recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory, or the like. Further, the above computer program may be distributed, for example, via a network without using a recording medium.
また、本明細書においてシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。 Further, the processes described with reference to the sequence diagrams in the present specification do not necessarily have to be executed in the order shown in the drawings. Some processing steps may be performed in parallel. Further, additional processing steps may be adopted, and some processing steps may be omitted.
１：システム、 １０：携帯機、 ２０：車両、 １００：携帯機側通信システム、 １１０：携帯機側第１の通信装置、 １２０：携帯機側第２の通信装置、 ２００：車両側通信システム、 ２１０：車両側第１の通信装置、 ２２０：車両側第２の通信装置
1: System, 10: Portable device, 20: Vehicle, 100: Portable device side communication system, 110: Portable device side first communication device, 120: Portable device side second communication device, 200: Vehicle side communication system, 210: Vehicle-side first communication device, 220: Vehicle-side second communication device
Claims (14)
第２の通信装置と、
を備える通信システムであって、
前記第１の通信装置は、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行し、
前記第２の通信装置は、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行し、
前記第２の通信装置は、
前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更し、
前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行する、
通信システム。 The first communication device and
The second communication device and
It is a communication system equipped with
The first communication device executes a first authentication process including transmitting and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, to and from another communication system.
The second communication device transmits / receives a distance measuring signal, which is a signal transmitted / received for measuring the distance between the communication system and the other communication system, to / from the other communication system. Perform a second authentication process, including
The second communication device is
When the first authentication process is executed, the key-related information which is the information about the key used for encrypting and decrypting the distance measuring signal in the second authentication process is updated, and the key-related information is updated. Change the counter value, which is the number that changes when the information is updated,
The second authentication process is executed using the key-related information and the counter value.
Communications system.
請求項１に記載の通信システム。 The second communication device transmits / receives the distance measuring signal when the counter value used in the second authentication process is the same as the counter value used in the previous second authentication process. do not,
The communication system according to claim 1.
請求項１又は２に記載の通信システム。 When the counter value used in the second authentication process is different from the counter value used in the second authentication process, the second communication device transmits / receives the distance measuring signal.
The communication system according to claim 1 or 2.
請求項１～３のいずれか一項に記載の通信システム。 When the counter value used in the second authentication process is the same as the counter value used in the previous second authentication process, an authentication failure in the second authentication process is determined.
The communication system according to any one of claims 1 to 3.
測定された前記距離に基づいて、前記第２の認証処理における認証成否が判定される、
請求項１～４のいずれか一項に記載の通信システム。 The second communication device measures the distance between the communication system and the other communication system by transmitting and receiving the distance measuring signal.
Based on the measured distance, the success or failure of the authentication in the second authentication process is determined.
The communication system according to any one of claims 1 to 4.
請求項５に記載の通信システム。 The counter value used in the second authentication process is different from the counter value used in the previous second authentication process, and the measured distance satisfies the specified condition. The success of authentication in the second authentication process is determined.
The communication system according to claim 5.
前記第２の通信装置は、前記指示信号を受信した場合に、前記鍵関連情報を更新し、前記カウンタ値を変更する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の通信システム。 When the first communication device executes the first authentication process, the first communication device transmits an instruction signal, which is a signal instructing the update of the key-related information and the change of the counter value, to the second communication device. ,
When the second communication device receives the instruction signal, the second communication device updates the key-related information and changes the counter value.
The communication system according to any one of claims 1 to 6.
前記第１の認証処理において前記鍵関連情報の更新に関する情報を送受信し、
前記第１の認証処理において送受信した前記鍵関連情報の更新に関する情報を前記指示信号に含めて前記第２の通信装置に送信し、
前記第２の通信装置は、前記指示信号に含まれる前記鍵関連情報の更新に関する情報に基づいて前記鍵関連情報を更新し、前記カウンタ値を変更する、
請求項７に記載の通信システム。 The first communication device is
In the first authentication process, information regarding the update of the key-related information is transmitted and received, and the information is transmitted and received.
The information regarding the update of the key-related information transmitted / received in the first authentication process is included in the instruction signal and transmitted to the second communication device.
The second communication device updates the key-related information based on the information related to the update of the key-related information included in the instruction signal, and changes the counter value.
The communication system according to claim 7.
前記第１の通信装置は、前記第１の認証処理を再度実行し、
前記第２の通信装置は、鍵関連情報の更新、及びカウンタ値の変更を行った上で、前記第２の認証処理を実行する、
請求項１～８のいずれか一項に記載の通信システム。 When an abnormality occurs in the wireless communication in the first authentication process,
The first communication device executes the first authentication process again, and the first communication device executes the first authentication process again.
The second communication device executes the second authentication process after updating the key-related information and changing the counter value.
The communication system according to any one of claims 1 to 8.
請求項１～９のいずれか一項に記載の通信システム。 The second communication device generates the key based on the key-related information, and encrypts the range-finding signal transmitted to the other communication system with the key.
The communication system according to any one of claims 1 to 9.
請求項１～１０のいずれか一項に記載の通信システム。 The second communication device generates the key based on the key-related information, and decodes the ranging signal received from the other communication system by the key.
The communication system according to any one of claims 1 to 10.
前記通信システム又は前記他の通信システムの他の一方は、車両のユーザに携帯される装置に搭載される、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の通信システム。 One of the communication system or the other communication system is mounted on a vehicle and is mounted on a vehicle.
The communication system or the other one of the other communication systems is mounted on a device carried by a user of a vehicle.
The communication system according to any one of claims 1 to 11.
第２の通信装置と、
を備える通信システムにより実行される通信方法であって、
前記第１の通信装置により、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行させることと、
前記第２の通信装置により、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行させることと、
前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の通信装置により、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更させ、前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行させることと、
を含む通信方法。 The first communication device and
The second communication device and
A communication method executed by a communication system comprising.
Using the first communication device to execute a first authentication process including transmitting and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, to and from another communication system.
The second communication device transmits / receives a distance measuring signal, which is a signal transmitted / received for measuring the distance between the communication system and the other communication system, to / from the other communication system. To execute the second authentication process including
When the first authentication process is executed, the second communication device obtains key-related information which is information about a key used for encryption and decryption of the distance measuring signal in the second authentication process. To update and to change the counter value, which is the number changed when the key-related information is updated, and to execute the second authentication process using the key-related information and the counter value. ,
Communication methods including.
第２の通信装置と、
を備える通信システムを制御するコンピュータに、
前記第１の通信装置により、認証を行うための信号である認証用信号を、他の通信システムとの間で送受信することを含む第１の認証処理を実行させることと、
前記第２の通信装置により、前記通信システムと前記他の通信システムとの間の距離を測定するために送受信される信号である測距用信号を、前記他の通信システムとの間で送受信することを含む第２の認証処理を実行させることと、
前記第１の認証処理が実行される際に、前記第２の通信装置により、前記第２の認証処理において前記測距用信号の暗号化及び復号に用いられる鍵に関する情報である鍵関連情報を更新し、且つ、前記鍵関連情報が更新された場合に変更される数であるカウンタ値を変更させ、前記鍵関連情報及び前記カウンタ値を使用して前記第２の認証処理を実行させることと、
を実行させるためのプログラム。
The first communication device and
The second communication device and
To the computer that controls the communication system
Using the first communication device to execute a first authentication process including transmitting and receiving an authentication signal, which is a signal for performing authentication, to and from another communication system.
The second communication device transmits / receives a distance measuring signal, which is a signal transmitted / received for measuring the distance between the communication system and the other communication system, to / from the other communication system. To execute the second authentication process including
When the first authentication process is executed, the second communication device obtains key-related information which is information about a key used for encryption and decryption of the distance measuring signal in the second authentication process. To update and to change the counter value, which is the number changed when the key-related information is updated, and to execute the second authentication process using the key-related information and the counter value. ,
A program to execute.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020167583A JP2022059777A (en) | 2020-10-02 | 2020-10-02 | Communication system, communication method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020167583A JP2022059777A (en) | 2020-10-02 | 2020-10-02 | Communication system, communication method, and program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022059777A true JP2022059777A (en) | 2022-04-14 |
Family
ID=81124873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020167583A Pending JP2022059777A (en) | 2020-10-02 | 2020-10-02 | Communication system, communication method, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022059777A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230087521A1 (en) * | 2021-09-20 | 2023-03-23 | Ford Global Technologies, Llc | Computing device verification |
-
2020
- 2020-10-02 JP JP2020167583A patent/JP2022059777A/en active Pending
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