JP4808348B2 - 通信ネットワークにおける配列と方式 - Google Patents

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    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は通信ネットワーク分野に係わり、特に、アドホック通信ネットワークと、アドホックネットワークにおいてセキュリティを確立する方法に関係する。
【０００２】
【関連技術の説明】
簡易アクセスによる開放型ネットワークの急速な成長が、多くのセキュリティ問題を提起した。インターネットなどの公衆網に対する複数のセキュリティ問題解決法が出現した。セキュリティは有線及び無線を問わず全種の開放型ネットワークにおける問題である。無線伝送される情報は極めて無防備である。今日、ある種のいわゆる公開鍵基盤(Public key infrastructure)（ＰＫＩ）に基づく解決法が存在する。公開鍵基盤は、ユーザの認証、セッション鍵の交換、情報への署名又は暗号化を行うために使用できる公開鍵を配布及び照合するために使用されるシステムである。
【０００３】
ＰＫＩシステムにおいては、２つの対応する（非対称とも称される）鍵が情報保護に関して使用される。２つの鍵のうち１つを使用して暗号化される情報は、他方の鍵を使用してのみ復号化することができる。ＰＫＩシステムには、２つの鍵のうち任意の一方を暗号化に使用し、他方を復号化に使用することができるものと、どちらか１つの鍵が暗号化のためにのみ使用され、他方の鍵がその復号化のためにのみ使用されるものがある。ＰＫＩシステムの重要な特徴の１つは、他方の鍵を推論するために、鍵の１つの認識を利用することは計算上実行できないということである。典型的なＰＫＩシステムでは、各システムはこのような２つ１組の鍵を所有する。その鍵の１方は秘密にされるが、他方の鍵は自由に公開される。送信者が受信者の公開鍵を使用してメッセージを暗号化する場合、受信者のみが前記公開された公開鍵と一致している秘密鍵を所有しているので、あて先の受信者のみがそのメッセージを復号化できる。送信者が上記暗号化に先立ち送信者の秘密鍵によりメッセージを暗号化した場合、送信者の公開鍵が首尾よくメッセージを復号化するように前記メッセージを暗号化することができたのは送信者のみであるので、最初に受信者の秘密鍵を使用して復号化を行い、次に送信者の公開鍵を使用して複号化を行う受信者は、プライバシーだけでなく認証データについても保証されることになる。ある電子署名体系では、まず、メッセージに一方向性のハッシュ (One-way hash)を用い、メッセージのハッシュを送信者の秘密鍵を使用して暗号化する。
【０００４】
ＰＫＩは１つ以上の公開鍵を配布し、特定の公開鍵が特定の使用のために信頼されうるか否かを決定する。電子署名情報の一部は証明書と呼ばれることもある。証明書はＰＫＩの基礎となる部分である。
受信者がメッセージの情報源に対して有する信頼度は、送信者の公開鍵が送信者のみによって所有された秘密鍵と一致するという受信者の信頼度に依存する。複数の既存のシステムでは、一般的に信頼される多くの認証機関が、この信頼度を提供するために設立された。
共通の証明書のフォーマットは（国際標準化機構（ＩＳＯ）及び国際電信電話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）によって開発された）Ｘ．５０９標準である。このような証明書は、例えば、公開鍵、公開鍵の所有者名或いは関係者名及び有効期限を含み、それら情報は全て信頼できる機関によって電子署名されている。電子署名は、例えば、電子署名標準（ＤＳＳ）（米国標準技術局（ＮＩＳＴ））に準拠して提供される。通常電子署名は、一方向性ハッシュ(One way hash)の適用と、それに続き、この場合では、認証局の秘密鍵を使用した暗号化を必要とする。このような電子署名は信頼できる機関の秘密鍵を使用して提供され、次に、当該信頼できる機関は更に別の信頼できる機関によって署名された証明書を使用して認証されており、そのため信頼できる機関の複数の階層があるということが出来る。
別の証明書のフォーマットとしては、Ｐ．Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎによって開発され、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ（ＩＥＴＦ） Ｏｐｅｎ ＰＧＰ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎに記述されたＰＧＰ(Pretty Good Privacy)がある。ＰＧＰは暗号化及び復号化、データの署名及び鍵交換の方法を提供する。このように、ＰＧＰはＰＫＩよりも優れている。しかし、ＰＧＰの主たる発想は、厳密なＰＫＩを必要としないことである。その代わり、ＰＧＰユーザ自身は自分たちが必要なＰＫＩを作成し、かつ、拡張する。これは、他のユーザの公開鍵を認証することによって、つまり、ユーザ自身の秘密鍵を使用して信頼できる公開鍵に署名することによって行われる。これにより、「信頼のウェブ」が作られる。特有の鍵は複数の異なるユーザＩＤを有することとなる。通常のユーザＩＤは電子メールアドレスである。取消し署名が鍵を伴えば、その鍵は無効にされる。ユーザは、ユーザ自身の鍵のうち、署名する能力を有する鍵を１つ使用して署名することにより別のユーザ鍵を認証する。別の鍵に署名すると、異なる信頼水準を設定することができる。つまり、署名鍵及びユーザＩＤに対し、署名者が有する信頼度を設定できる。
【０００５】
今日では、いわゆるアドホックネットワークがますます頻繁に利用されている。アドホックネットワークは特別な目的のために一時的に確立される。固定のインフラ基盤はなく、ノードがネットワークである。ネットワーク内のノードは、モバイルであることが多く、無線リンクを使用している。アドホックネットワークは、軍事行動、救助及び復旧作業及び遠隔工事現場といった状況においては、動的広領域の接続性を構成する場合がある。アドホックネットワークはまた、一時的な会議サイト、ホームネットワーク及びロボットネットワークといった状況においては、局部領域の接続性を構成する場合がある。同様に、アドホックネットワークは、相互関連部品、アドホック会議テーブル及びゲームといった状況において、個人領域ネットワークを構成する場合も有する。ノードは、例えば、携帯電話、ラップトップ、テレビセット、洗濯機などから構成される。軍事行動又はビジネス会議のような状況においては、ノード間の通信が機密を有するときは、メッセージの送信者は受信者が本当に受信対象者であると信用できることが非常に重要である。
【０００６】
前述の例において、公開鍵と名前又は認証間の結合性を記載した。このような、証明書を使用した解決法の中に、異なるシステムで用いられるものがある。しかし、異なった目的のために必要な様々な証明書がどのように得られるかはまだ記載していない。階層認証局（ＣＡ）構造を有する通常のＸ．５０９型ＰＫＩの場合においては、正しい認証を検索するには、任意の中央オンラインサーバを利用するか、接続セットアップにおいて証明書を直接送ることによって行われる。ＰＧＰを使用するときには、所望の公開鍵は機械に局所的に格納されているか、或いは、所望の公開鍵を検索するために当該装置が中央ＰＧＰサーバと通信する必要がある。ある種のセキュリティ関係を必要とするエンティティが、いくつかの特定のサーバとオンライン接続することが可能であれば、これは機能する。アドホックネットワークは前記事例に該当しない。アドホックネットワークは同じ物理的位置に存在するエンティティ間において通信中に形成される。
【０００７】
したがって、今後必要とされるものは、アドホックネットワークの異なるノードが信頼関係を共有するか否かを照合し、所定の関係を何も設けずにある１組のノード間に相互信頼を築く仕組みである。
【０００８】
David Chadwick 他著の論文 "Merging and Extending the PGP and PEM trust models- The ICE-TEL Trust Model" （ The Magazine of computer communications, US, IEEE INC. ）に、ＩＣＥ−ＴＥＬ信頼モデルが開示されている。信頼モデルは、遠隔ユーザが本当にそうであると主張する人であり（認証）、要求しているサービス又は情報に実際にアクセスする権利を有する人である（承認）という信頼を、ユーザが築くことを可能にする手段を明確化する。ＩＣＥ−ＴＥＬ信頼モデルは、既存の Pretty good privacy （ＰＧＰ）信頼ウェブとプライバシー強化メール (Privacy-enhanced mail) （ＰＥＭ）信頼モデル階層の融合と拡張に基づいており、階層信頼モデルのウェブと呼ばれる。該論文ではＸ．５０９ Ｖ３証明の新たな拡張によって信頼モデルを強化する方法を記載しており、いくつかの異なったシナリオにおける利用例を挙げている。
本目的の課題は、アドホックネットワークにおいて、公開鍵を使用し、自動的に信頼を分与する方法を提供することである。
【０００９】
【本発明の要旨】
本発明はアドホックネットワークにおけるセキュリティ要件に関係する。さらに詳細には、信頼関係を築く上で要求される、所望の公開鍵又は証明書を獲得するために特定のサーバとオンライン接続を有していないアドホックネットワーク内の問題に関係する。
【００１０】
従って、本発明の目的は上述の問題を解決することである。
【００１１】
前述の問題は、アドホックネットワーク内のノード間で可能な信頼関係を見つけ、前記アドホックネットワーク内で他のノードとその信頼関係を共有する方法により解決される。
【００１２】
アドホックネットワークにおいてセキュリティを確立する下記のシナリオは、本発明の発明的概念を記載している。
【００１３】
アドホック通信ネットワーク内において、ノードのいくつかは互いに相互信頼関係を有し、それにより信頼グループを構成している。ネットワーク内のノードは、前記信頼グループに加わる候補ノードとなる。信頼グループのメンバーであり、前記候補ノードと信頼関係を有するＸノードを識別する。Ｘノードは、公開鍵を使用して、前記信頼グループのメンバーと前記候補ノード間に信頼関係を分与する。
【００１４】
本発明の長所は、同じ物理的位置に存在するユーザのグループ間で情報を分与し、共有するのために必要なセキュリティアソシエーションを達成可能にする点である。大多数の用途が本シナリオに適合する。中でも、様々な会社又は組織から一つの会議室に集まった人々が、メンバー同士資料を共有することができるという状況を挙げることができる。
【００１５】
本発明の別の長所は、アドホック通信ネットワークのメンバー間に手動で築かれる信頼関係の数を減らす点である。
【００１６】
本発明の適用範囲は後述の詳細な説明から明らかとなる。しかし、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施例を示したものではあるが、説明のみを目的としているもので、本発明の精神及び範囲内で様々な変更及び変形が可能であることは、詳細な説明を読めば当業者にとっては自明である。
【００１７】
【好ましい実施形態の説明】
本発明によるアドホック通信ネットワークはブルーテゥースネットワーク(Bluetooth network)などを構成する。当該アドホックネットワークはラップトップ及び携帯電話などを構成しているノードを含み、各ノードは受信機及びコンピュータを含み、該コンピュータはプロセッサ及びメモリを含む。該ノードは通信リンクを介して相互接続される。
【００１８】
図１は本発明の実施可能なシナリオを示しており、該シナリオとは単一ノード１０１が既存の信頼グループ１０２に加えられるというものである。前記信頼グループ１０２はノード１０３〜１０５を含む。信頼グループ１０２の全ノード１０３〜１０５は、信頼できる公開鍵を使用して構成される相互信頼関係をそれぞれが結んでいる。このように、信頼グループ１０２の各ノード１０３〜１０５は該信頼グループ１０２内の他の全ノード１０３〜１０５の信頼できる公開鍵を有している。信頼できる公開鍵は信頼関係にあるノード間で送信されるメッセージへの署名などに使用される。単一ノード１０１と該信頼グループはアドホック通信ネットワーク１０６を構成する。本発明によれば、ノード１０１，１０３〜１０５のすべては、ネットワーク内で信頼する他のノードに信頼を委ねる権限を有する。単一ノード１０１は信頼グループ１０２に加わることを望み、以後、該単一ノード１０１を候補ノード１０１と呼ぶ。
【００１９】
候補ノード１０１は信頼グループ内の全ノード１０３〜１０５にブロードキャストメッセージを送信するか、或いは、全ノード１０３〜１０５がメッセージを獲得することができる特別な自動照合サーバにメッセージをユニキャストする。当該メッセージは候補ノード１０１が使用を所望する公開鍵を含む。前記メッセージは候補ノード１０１が使用を所望する１組の公開鍵及び公開鍵を認証可能な証明書を含むことがある。
【００２０】
信頼グループ１０２内の各ノード１０３〜１０５は候補ノード１０１の公開鍵を獲得し、候補ノードの公開鍵を信頼するか否かを照合する。
【００２１】
信頼グループにあって、候補ノード１０１の公開鍵を信頼するノード１０３は識別され、Ｘノード１０３と称される。前記Ｘノードは、
信頼グループ１０２におけるノード１０３〜１０５の信頼できる鍵すべてを含む署名済みメッセージを候補ノード１０１に送り、
候補ノード１０１の公開鍵に署名し、署名付きの鍵を含むメッセージを信頼グループ１０２における他のノード１０４，１０５のすべてに送る。
【００２２】
信頼グループ１０２におけるノード１０３〜１０５のどのノードも候補ノードを信頼しなければ、信頼グループ１０２における任意のノード１０５とは、手動で信頼関係を築く必要がある。従って、このノード１０５がＸノードとなる。２ノード間の信頼関係の手動構築は様々な方法で実施することができる。１つの方法では、前記２ノードが各ピンコードを入力し、認証済みチャネルを使用して公開鍵を交換する。信頼関係の手動構築により、各ノードは他のノードから信頼できる公開鍵を獲得することになる。
【００２３】
信頼を手動構築した後に、Ｘノード１０５は、
信頼グループ１０２におけるノード１０３〜１０５の信頼できる鍵すべてを含む署名済みメッセージを候補ノード１０１に送り、
候補ノード１０１の公開鍵に署名し、署名付きの鍵を含むメッセージを信頼グループ１０２における他のノード１０３，１０４のすべてに送る。
【００２４】
図２は本発明の別のシナリオを示している。このシナリオでは、アドホック通信ネットワーク２０１が形成される。アドホックネットワーク内の信頼グループ２０２，２０３，２０４及び２０５は、該ネットワーク内にさらに信頼関係を築くために使用される。前記信頼関係は、署名済み公開鍵を使用して築かれる。アドホックネットワークはノードＡ〜Ｍを含む。この実施形態において、ノードＡ〜Ｍのそれぞれは、信頼できるアドホックネットワークに加わる候補となるノードを構成する。つまり、信頼できるアドホックネットワークとは、ノードＡ〜Ｍの全てが相互信頼関係を有する信頼グループである。
【００２５】
ノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥは相互信頼関係を有し、信頼グループ２０２を構成する。ノードＤ，Ｅ，Ｇ，Ｊ及びＫは相互信頼関係を有し、信頼グループ２０３を構成する。
ノードＡ，Ｅ，Ｆ及びＩは相互信頼関係を有し、信頼グループ２０４を構成する。
ノードＨ及びＭは相互信頼関係を有し、信頼グループ２０５を構成する。
ノードＬはネットワーク内のいずれのノードとも信頼関係を有さない。
【００２６】
図２で示したように、ノードＥは３つの信頼グループ２０２，２０３及び２０４に属する。ノードＤとＥは２つのグループ２０２と２０３に属する。ノードＡとＥは２つのグループ２０２と２０４に属する。
【００２７】
本発明によれば、ネットワーク２０１内において、ノードＡ〜Ｍのすべては自身が信頼する他のノードに信頼を委譲する権限を有する。
【００２８】
アドホックネットワーク２０１内の各ノードＡ〜Ｍは、ブロードキャストメッセージをアドホックネットワーク２０１内の全ノードＡ〜Ｍに送るか、或いは、ユニキャストメッセージを、全ノードＡ〜Ｍがメッセージを獲得することができる特別な自動照合サーバに送る。当該メッセージは候補ノードＡ〜Ｍが使用を所望する公開鍵を含む。メッセージは候補ノードが使用を所望する１組の公開鍵及び公開鍵を認証可能な証明書を含むことがある。
【００２９】
各ノードＡ〜Ｍは他の全てのノードの公開鍵を獲得し、それを信頼するか、或いは、信頼しない。各ノードＡ〜Ｍは信頼できるノードとそれに対応する鍵のリストを作成する。例えば、信頼グループ２０２に属するノードＡはノードＢ，Ｃ，Ｄ及びＥを信頼する。
【００３０】
本シナリオにおいて、ノードＡがサーバノードＡとしての役割を担うことが決定される。各ノードＢ〜Ｍは、自身の公開鍵及び前記信頼できるノードとそれに対応する公開鍵のリストを含む登録メッセージをサーバノードＡに送る。
【００３１】
獲得した情報を使用して、サーバノードＡは全ノードＡ〜Ｍと、アドホックネットワーク内の信頼グループ２０２〜２０５を識別する。
【００３２】
場合によって、サーバノードＡは複数のノード又は複数の信頼グループが隔離されていること、つまり、サーバノードＡと信頼関係を有していないか、または、Ａと信頼関係を有するいずれのノードとも信頼関係を有していないことを検出することになる。本実施形態では、ノードＬと、ノードＨ及びノードＭを含む信頼グループ２０５がそれに該当する。
【００３３】
その場合、サーバノードＡは、サーバノードＡと手動で信頼関係を築くために、ノードＬに照会する。サーバノードＡはさらに、サーバノードＡと手動で信頼関係を築くために、信頼グループ２０５のノードＨに照会する。この結果、図３に示すように新たに２つの信頼グループが形成される。ノードＡとＨは信頼グループ３０１を構成し、ノードＡとＬは信頼グループ３０２を構成する。
【００３４】
サーバノードＡはアドホックネットワーク内の全ノードを、サーバノードＡが信頼するノードＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｉ，Ｈ及びＬ（サーバ信頼ノード）か、或いは、サーバノードＡが信頼しないノードＧ，Ｊ，Ｋ及びＭ（サーバ無信頼ノード）に分類する。それから、サーバノードＡはいわゆる無信頼リストと呼ばれる、サーバ無信頼ノードを含んでいるリストを作成する。
【００３５】
サーバ無信頼ノードを信頼しているサーバ信頼ノードはいわゆるＹノードを構成する。サーバノードＡは信頼関係を全ノード、又は、できるだけ多くのサーバ無信頼ノードに分与するために必要な数のＹノードを識別する。つまり、サーバノードＡはノードＧ，Ｋ及びＪと信頼関係を有するノードＤと、ノードＭと信頼関係を有するノードＨを識別する。従って、ノードＤとノードＨは、以下の過程に従って、全てのサーバ無信頼ノードとサーバノードＡとの間に信頼関係を分与することができる。
【００３６】
サーバノードＡは識別したＹノードにメッセージを送り、該メッセージは、
ノードＧ，Ｊ，Ｋ及びＭと、それらに対応する公開鍵を含む無信頼リストと、
サーバノードＡとサーバ無信頼ノードとの間にできるだけ多くの信頼関係を分与して欲しいという要求を含む。
【００３７】
Ｙノードはメッセージを獲得し、Ｙノードが信頼する鍵はどれか、つまり、Ｙノードが信頼するサーバ無信頼ノードはＧ，Ｊ，Ｋ及びＭのうちどれかを調べる。
【００３８】
識別されたＹノードはそれぞれ、各Ｙノードが信頼するノードの一つ一つに以下のステップ１〜３を実施する。この場合、ＹノードＤはノードＧ，Ｊ及びＫのそれぞれに対し、当該ステップを実施し、ＹノードＨはノードＭに対し、当該ステップを実施する。
１．ＹノードはサーバノードＡの公開鍵に署名し、Ｙノードが信頼するノードに送る。例えば、ノードＤはサーバノードＡの鍵に署名し、ノードＧに送る。
２．ＹノードはＹノードが信頼するノードの公開鍵に署名し、サーバノードＡに送る。例えば、ノードＤはノードＧの鍵に署名し、サーバノードＡに送る。
３．サーバノードＡはＹノードが信頼するノード、かつ今ではサーバノードＡが信頼するノードを、現在のサーバ信頼ノードに再分類し、無信頼リストから前記ノードが削除される。例えば、サーバノードＡはノードＧをサーバ信頼ノードと分類し、無信頼リストはＪ，Ｋ及びＭに縮小する。
【００３９】
信頼関係の分与が完了し、無信頼リストは空になる。このときまでにサーバノードＡはアドホックネットワーク２０１内の全ノードＢ〜Ｍから署名済みの公開鍵を集めており、ここでサーバノードＡは、サーバノードＡがアドホックネットワーク内の全ノードＢ〜Ｍから集めた署名済み公開鍵を含むメッセージを全ノードＢ〜Ｍに送る。
【００４０】
アドホック通信ネットワーク２０１内のノードＡ〜Ｍは相互信頼関係を有することとなり、信頼できるアドホックネットワークが確立された。
【００４１】
図４は本発明のさらに別のシナリオを示している。このシナリオにおいて、アドホックネットワーク４０１は２つの信頼グループ４０２と４０３を含んでおり、前記２つの信頼グループは信頼できるアドホックネットワークを構成する１つの信頼グループに統合されるべきである。第１信頼グループ４０２は１組のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲを含んでおり、それら全ては相互信頼関係を有している。第２信頼グループ４０３は１組のノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷを含んでおり、それら全ては相互信頼関係を有しており、かつ、第１信頼グループ４０２に加わるための候補ノードである。信頼関係は信頼できる公開鍵を使用して築かれる。ノードＰが第１信頼グループ４０２内のサーバノードＰとしての役割を担うことが決定され、また候補ノードＳが第２信頼グループ内のサーバノードＳとしての役割を担うことが決定される。本発明によれば、ノードＮ〜Ｗは自身が信頼するネットワーク内において他のノードに信頼関係を委譲する権限を持っている。
【００４２】
サーバノードＳは第２信頼グループ４０３内の全候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷと、それに対応する公開鍵のリストを含むメッセージをサーバノードＰに送る。第１サーバノードＰは獲得した鍵の各々を信頼するか否か、つまり、いずれかの候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷと信頼関係を有するか否かを照合する。それから、第１サーバノードＰは候補ノードを、第１サーバ信頼ノードか、或いは第１サーバ無信頼ノード（この場合はＰ信頼ノードとＰ無信頼ノード）に分類する。
【００４３】
上記分類の結果、少なくとも１つの第１サーバ信頼ノードがあれば、図５に図示したようなシナリオに移行する。このシナリオでは、第１サーバノードＰはノードＷと信頼関係を有しており、第１サーバノードＰは第２サーバノードＳにメッセージを送る。該メッセージは、
第１信頼グループ４０２内の全ノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲとそれに対応する公開鍵のリストと、
第１サーバ信頼ノード（本事例ではＰに信頼済ノードＷ）と、それに対応する公開鍵のリストを含む。
【００４４】
第２サーバノードＳはメッセージを獲得して署名し、ノードＷに転送する。
【００４５】
ノードＷは署名済みのメッセージを受信し、メッセージの署名を照合する。ノードＷが該署名を信頼すれば、ノードＷは、
受信した第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの公開鍵に署名し、
第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの署名済みの公開鍵を含む署名済みメッセージを第２ネットワーク内の全候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ及びＶに送り、
候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの信頼できる公開鍵すべてを含む署名済みメッセージを第１サーバノードＰに送る。
【００４６】
第１サーバノードＰはメッセージを受信し、メッセージの署名を照合する。それが有効であれば、第１サーバノードＰは第２信頼グループ４０３内の候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの公開鍵に署名し、それらを署名済みのメッセージにして全ノードＮ，Ｏ，Ｑ及びＲに送る。
【００４７】
これで、アドホックネットワーク１０２内のノードＮ〜Ｗは相互信頼関係を有し、信頼できるアドホック通信ネットワークが確立された。
【００４８】
図６に示された別のシナリオにおいては、前記分類の結果、第１サーバ信頼ノード（Ｐ信頼ノード）が１つもない。これは、第１サーバノードＰがどの候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷとも信頼関係を有していないことを意味する。この場合サーバノードＰは、第１信頼グループ４０２内の他のノードＮ，Ｏ，Ｑ及びＲが第２信頼グループ４０３内の候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷのいずれかと信頼関係を有しているかどうか、サーバノードＰが肯定の答えを受け取るまで、それらに１つずつ照会する。
【００４９】
本事例では、ノードＮがそのような信頼関係を有しておらず、前記照会は、ノードＯに転送される。ノードＯもそのような信頼関係を有していない。該照会は、ノードＱに転送され、ノードＱは第２信頼グループのノードＶと信頼関係を有している。ここで、信頼を分与する手続を開始することができる。
【００５０】
ノードＱは第２サーバノードＳに署名済みのメッセージを送る。当該メッセージは、
第１信頼グループ４０２内の全ノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲとそれに対応する公開鍵のリストと、
ノードＱが信頼するノード（本事例ではノードＶ）とそれに対応する公開鍵のリストを含む。
【００５１】
第２サーバノードＳはメッセージを獲得し、それをノードＶに転送する。
【００５２】
ノードＶは署名済みのメッセージを受信し、該メッセージの署名を照合する。ノードＶが該署名を信頼すれば、受信した第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの公開鍵に署名する。ノードＶは次に、第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの署名済みの公開鍵を含む署名済みメッセージを第２ネットワーク内の全候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ及びＷに送る。ノードＶは候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの全ての信頼できる公開鍵を含む署名済みのメッセージをノードＱに送る。
【００５３】
ノードＱはメッセージを受信し、メッセージの署名を照合する。それが有効であれば、ノードＱは第２信頼グループ４０３内の候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの公開鍵に署名し、それらを署名済みメッセージにして第１信頼グループ４０２内の他のノードＮ，Ｏ，Ｐ及びＲに送る。
【００５４】
これで、アドホックネットワーク１０２内のノードＮ〜Ｗは相互信頼関係を有し、信頼できるアドホック通信ネットワークが確立された。
【００５５】
さらに別のシナリオでは、第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲのどれもが、第２信頼グループ４０３内の候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷのいずれとも信頼関係を有していない。この場合、サーバノードＰに第２サーバノードＳと手動で信頼関係を築くことを求めるメッセージが、第１サーバノードＰに戻ってくる。このシナリオを図７に示す。ここで、第１サーバノードＰと第２サーバノードＳは信頼グループ７０１を構成する。
【００５６】
第１サーバノードＰはメッセージを第２サーバノードＳに送る。該メッセージは第１信頼グループ４０２内の全ノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲとそれに対応する公開鍵のリストを含む。
【００５７】
第２サーバノードＳは、
受信した第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの公開鍵に署名し、
第１信頼グループ４０２内のノードＮ，Ｏ，Ｐ，Ｑ及びＲの署名済みの公開鍵を含む署名済みメッセージを第２ネットワーク内の全候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ及びＶに送る。
候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの信頼できる全ての公開鍵を含む署名済みメッセージを第１サーバノードＰに送る。
【００５８】
第１サーバノードＰはメッセージを受信し、該メッセージの署名を照合する。それが有効であれば、第１サーバノードＰは第２信頼グループ４０３内の候補ノードＳ，Ｔ，Ｕ，Ｖ及びＷの公開鍵に署名し、それらを署名済みメッセージにして全ノードＮ，Ｏ，Ｑ及びＲに送る。
【００５９】
これで、アドホック通信ネットワーク１０２内のノードＮ〜Ｗは相互信頼関係を有することとなり、信頼できるアドホックネットワークが確立された。
本方法は、本方法の過程を実行するためのソフトウェアコード手段を含んでいるコンピュータプログラムにより実施される。該コンピュータプログラムは、アドホック通信ネットワークのメンバーである１ノード内のコンピュータ上で稼動される。該コンピュータプログラムは直接又はコンピュータで使用可能な媒体からロードされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は単一ノードが通信ネットワーク内の既存の信頼グループと信頼を確立するシナリオを示している。
【図２】 図２はアドホック通信ネットワークで信頼を確立するシナリオを示している。
【図３】 図３はアドホック通信ネットワークで信頼を確立するシナリオを示している。
【図４】 図４はアドホック通信ネットワーク内の２つの信頼グループを１つにまとめるシナリオを示している。
【図５】 図５はアドホック通信ネットワーク内の２つの信頼グループを１つにまとめるシナリオを示している。
【図６】 図６はアドホック通信ネットワーク内の２つの信頼グループを１つにまとめるシナリオを示している。
【図７】 図７はアドホック通信ネットワーク内の２つの信頼グループを１つにまとめるシナリオを示している。

Claims (25)

  1. 少なくとも２つのノード（１０３〜１０５）が公開鍵により築かれる相互信頼関係を有し、それにより信頼グループ（１０２）を構成しており、少なくとも１つの追加ノード（１０１）がアドホックネットワーク（１０６）内の信頼グループ（１０２）に加わる候補である、１組の通信ノード（１０１，１０３〜１０５）を含むアドホックネットワーク（１０６）においてセキュリティを確立する方法であって、
    前記１組の通信ノードが、信頼するノードに信頼を委譲する権限を有していることと、該方法が
    ａ）前記少なくとも１つの追加ノード（１０１）に相当する候補ノード（１０１）と信頼関係を有する信頼グループ内にあって、前記候補ノード１０１の公開鍵を信頼する、いわゆるＸノード（１０３）と呼ばれる、ノード（１０３）を識別する過程と、
    ｂ）前記候補ノード（１０１）が使用を所望する公開鍵を使用し、Ｘノード（１０３）を介して、信頼グループ（１０２）の全メンバーと候補ノード（１０１）との間に信頼関係を分与する過程と、
    を有することを特徴とする方法。
  2. 過程ａ）の前に、候補ノード（１０１）が公開鍵を含むメッセージを前記信頼グループ（１０２）内の全ノード（１０３〜１０５）に送る過程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. アドホックネットワーク（１０６）は１つの信頼グループ（１０２）と１つの候補ノード（１０１）を含み、過程ｂ）は、Ｘノード（１０３）が信頼するアドホックネットワーク（１０６）内のノード（１０４，１０５）とそれに対応する全ての公開鍵のリストを含む署名済みメッセージを候補ノード（１０１）に送ることにより行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 過程ｂ）は、さらに、Ｘノード（１０３）が候補ノード（１０１）の公開鍵に署名することを伴うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
  5. 過程ｂ）は、さらに、Ｘノード（１０３）が候補ノード（１０１）の署名済みの公開鍵を含むメッセージを信頼グループ（１０２）内のノード（１０４，１０５）に送ることを伴うことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. アドホックネットワーク（２０１）は、複数の信頼グループ（２０２〜２０５）を構成する１組のノード（Ａ〜Ｍ）を含み、該ノードの全て（Ａ〜Ｍ）は、アドホックネットワーク内で自身が未だメンバではない全ての信頼グループに加わるための候補となることを特徴とする請求項２に記載の方法であり、該方法は、全ての候補ノード（Ａ〜Ｍ）からメッセージを受信した後に、各ノード（Ａ〜Ｍ）が行う次の過程として、それぞれのノードが、信頼する候補ノードとそれに対応する公開鍵のリストを作成することを含む方法。
  7. さらに、アドホックネットワーク（２０１）内で、サーバノード（Ａ）としての役割を担う１つのノード（Ａ）を決定する過程を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. さらに、サーバノード（Ａ）が、ネットワーク内の他のノード（Ｂ〜Ｍ）から、それぞれの公開鍵、及び各ノードが信頼する候補ノードとそれに対応する公開鍵のリストを含むメッセージを受け取る過程を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
  9. さらに、サーバノード（Ａ）は、サーバノード（Ａ）が信頼するか否かに従って、少なくとも１つの候補ノードをサーバ信頼ノード（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ及びＩ）又はサーバ無信頼ノード（Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｌ及びＭ）に分類する過程を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. サーバ無信頼ノードを信頼しているサーバ信頼ノードがいわゆるＹノードに相当する、請求項９に記載の方法であって、
    過程ａ）は、サーバノード（Ａ）ができるだけ多くのサーバ無信頼ノードとサーバノード（Ａ）との間の信頼関係を分与するために必要な、少なくとも１のＹノードを識別することにより行われることを特徴とする方法。
  11. 過程ｂ）は、さらに、サーバノード（Ａ）がサーバノード（Ａ）とサーバ無信頼ノードとの間に前記信頼関係を分与することを求める要求を、識別されたＹノード（Ｄ，Ｈ）に送付することを伴うことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 過程ｂ）は、さらに、前記Ｙノード（Ｄ，Ｈ）が前記要求された信頼関係を獲得することを伴うことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記信頼関係を獲得する過程は、Ｙノードが信頼関係を有する各サーバ無信頼ノードに対し、Ｙノードがサーバノード（Ａ）の公開鍵に署名し、サーバ無信頼ノードにそれを転送することを含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 前記信頼関係を獲得する過程は、Ｙノードが信頼関係を有する各サーバ無信頼ノードに対し、Ｙノードがサーバ無信頼ノードの公開鍵に署名し、サーバノード（Ａ）にそれを転送することを含んでいることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
  15. さらに、前記信頼関係を獲得した後に、サーバノード（Ａ）が、サーバ無信頼ノードを、前記獲得した信頼関係によりサーバ信頼ノードに再分類する過程を含むことを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の方法。
  16. さらに、サーバノード（Ａ）が、アドホックネットワーク（２０１）内の信頼できる候補ノードに属す、サーバノード（Ａ）が信頼できる全ての公開鍵を含む署名済みメッセージを送る過程を有することを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の方法。
  17. １組の通信ノード（１０１，１０３〜１０５）を含むアドホックネットワーク（１０６）であって、
    該１組の通信ノード（１０１，１０３〜１０５）のそれぞれが受信機と、プロセッサとメモリとから構成されるコンピュータとを含み、
    通信リンクで相互接続された前記１組の通信ノード（１０１，１０３〜１０５）であって、
    うち少なくとも２つのノード（１０３〜１０５）は公開鍵により築かれる相互信頼関係を有し、それにより信頼グループ（１０２）を構成しており、
    少なくとも１つの追加ノード（１０１）がアドホックネットワーク内の少なくとも１つの信頼グループ（１０２）に加わる候補である前記ネットワークであって、
    前記少なくとも１つの追加ノード（１０１）に相当する候補ノード（１０１）が、信頼グループ（１０２）内のいずれかのノードが候補ノード（１０１）と信頼関係を有するか否かを要求する手段を有することと、
    各通信ノードが、候補ノード（１０１）が使用を所望する公開鍵を使用して、信頼グループ（１０２）と、自身が信頼する候補ノード（１０１）との間に信頼関係を分与する権限と手段を有することを特徴とするアドホックネットワーク（１０６）。
  18. 前記アドホックネットワーク（２０１）に含まれる前記各通信ノード（Ａ〜Ｍ）が、ノードが信頼する候補ノードとそれに対応する公開鍵のリストを作成し、メモリに格納する手段を有することを特徴とする請求項１７に記載のアドホックネットワーク（２０１）。
  19. アドホックネットワーク（２０１）内の１ノード（Ａ）が、サーバノード（Ａ）となり、信頼関係の分与を管理することができることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のアドホックネットワーク。
  20. サーバノード（Ａ）が、少なくとも１つの候補ノードを、候補ノードを信頼するか否かに応じて、サーバ信頼ノード（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ及びＩ）、或いは、サーバ無信頼ノード（Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｌ及びＭ）に分類する手段を有することを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク（２０１）。
  21. サーバ無信頼ノードを信頼しているサーバ信頼ノードが、いわゆるＹノードに相当する、請求項２０に記載のアドホックネットワーク（２０１）であって、サーバノード（Ａ）が、サーバノード（Ａ）とサーバ無信頼ノードとの信頼関係を分与するために必要な、少なくとも１のＹノード（Ｄ，Ｈ）を識別する手段を有することを特徴とするアドホックネットワーク（２０１）。
  22. サーバノード（Ａ）が、識別されたＹノード（Ｄ，Ｈ）のそれぞれに対し、
    サーバ無信頼ノード（Ｇ，Ｈ，Ｊ及びＭ）のうち何れのノードとＹノード（Ｄ，Ｈ）が信頼関係を有するかに関する要求と、
    サーバノード（Ａ）と要求されたサーバ無信頼ノードとの間に信頼関係を分与する要求を送る手段を有することを特徴とする、請求項２１に記載のアドホックネットワーク（２０１）。
  23. サーバノード（Ａ）が、アドホックネットワーク（２０１）内のノードに、獲得した信頼関係を分与する手段を有することを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれかに記載のアドホックネットワーク。
  24. アドホックネットワークのメンバーであるノード内の、ディジタルコンピュータの内部メモリに直接ロードできるコンピュータプログラムであって、
    コンピュータで稼動する際に、請求項１ないし１６のいずれかの過程を実行するために適用されるソフトウェアコード部を含む前記コンピュータプログラム。
  25. アドホックネットワークのメンバーとなるノード内で、コンピュータが請求項１ないし１６のいずれかの過程の実行を制御するために適用される読込み可能なプログラムを含む、コンピュータで使用できる媒体に格納されるコンピュータプログラム。
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