JP6712242B2

JP6712242B2 - Server device and program of system including server device and beacon device

Info

Publication number: JP6712242B2
Application number: JP2017054319A
Authority: JP
Inventors: ラディムゼメク
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2037-03-21
Also published as: JP2018157481A

Description

本発明は、ユーザ装置が、ビーコン装置からビーコン信号を受信すると、当該ビーコン装置に関連付けられた動作を行うシステムに関する。 The present invention relates to a system in which, when a user device receives a beacon signal from a beacon device, the user device performs an operation associated with the beacon device.

図７に示す様に、１つ以上のビーコン装置１０が、各ビーコン装置１０に固有のビーコン信号を繰り返し送信し、ユーザ装置２０が、受信したビーコン信号に応じた所定動作を行うシステムを考える。一例として、ビーコン装置１０を百貨店や、ショッピングモールの入り口付近に配置し、ビーコン装置１０に、当該百貨店や、当該ショッピングモールの店で使用できる割引クーポンを配布しているウェブサイトのＵＲＬに対応するビーコンデータを含むビーコン信号を送信させる。この場合、ユーザ装置２０が、あるビーコン装置１０からのビーコン信号を受信すると、ユーザ装置２０にインストールされたアプリケーションは、ビーコンデータが示すＵＲＬにアクセスして割引クーポンを取得することができる。また、他の例として、各駅にビーコン装置１０を配置し、各駅のビーコン装置１０に、その駅の時刻表を提供しているウェブサイトのＵＲＬに対応するビーコンデータを含むビーコン信号を送信させる。この場合、ユーザ装置２０が、ある駅のビーコン装置１０からのビーコンデータを受信すると、ユーザ装置２０にインストールされたアプリケーションは、当該ビーコンデータが示すＵＲＬにアクセスして、その駅の時刻表を取得することができる。なお、ビーコン装置１０は、ＵＲＬ以外の任意のデータをビーコンデータとして含むビーコン信号を送信することができ、ユーザ装置２０のアプリケーションは、受信したビーコンデータの値に基づき、あらかじめ決められた動作を行うことができる。 As shown in FIG. 7, consider a system in which one or more beacon devices 10 repeatedly transmit a beacon signal unique to each beacon device 10, and the user device 20 performs a predetermined operation according to the received beacon signal. As an example, the beacon device 10 is arranged near the entrance of a department store or a shopping mall, and the beacon device 10 corresponds to the URL of a website that distributes discount coupons that can be used at the department store or the store of the shopping mall. A beacon signal including beacon data is transmitted. In this case, when the user device 20 receives a beacon signal from a certain beacon device 10, the application installed in the user device 20 can access the URL indicated by the beacon data to obtain the discount coupon. Further, as another example, the beacon device 10 is arranged at each station, and the beacon device 10 at each station is caused to transmit a beacon signal including beacon data corresponding to the URL of the website providing the timetable of the station. In this case, when the user device 20 receives the beacon data from the beacon device 10 of a certain station, the application installed in the user device 20 accesses the URL indicated by the beacon data and acquires the timetable of the station. can do. The beacon device 10 can transmit a beacon signal including arbitrary data other than URL as beacon data, and the application of the user device 20 performs a predetermined operation based on the value of the received beacon data. be able to.

この様なシステムにおいては、ビーコン装置１０が送信するビーコン信号を誰でも受信できるため、システムは、様々な攻撃の対象になり得る。たとえば、悪意を持った者が、偽のビーコン装置を設置し、正当なビーコン装置１０が送信しているＵＲＬとは異なるＵＲＬを送信することができる。この場合、ユーザ装置２０は、悪意を持った者が意図するＵＲＬにアクセスさせられてしまう。 In such a system, since anyone can receive the beacon signal transmitted by the beacon device 10, the system can be the target of various attacks. For example, a person with malicious intent can install a fake beacon device and transmit a URL different from the URL transmitted by the legitimate beacon device 10. In this case, the user device 20 is made to access the URL intended by a malicious person.

このため、たとえば、ビーコン装置１０が送信するビーコン信号に含まれるビーコンデータを時間とともに変化させる構成を考えることができる。たとえば、ビーコン装置１０があるＵＲＬの文字列を示すデータを、所定の規則に基づき周期的に変化させてビーコンデータとして送信する。この場合、ユーザ装置２０は、受信したビーコンデータを所定の規則に従い変換して、ビーコン装置１０が送信しようとしていた元のデータを復元し、復元したデータに応じた所定の動作を行う。 Therefore, for example, a configuration in which the beacon data included in the beacon signal transmitted by the beacon device 10 is changed with time can be considered. For example, the beacon device 10 periodically changes data indicating a certain URL character string based on a predetermined rule and transmits the beacon data as beacon data. In this case, the user device 20 converts the received beacon data according to a predetermined rule, restores the original data that the beacon device 10 was trying to transmit, and performs a predetermined operation according to the restored data.

非特許文献１は、ビーコン装置１０が、識別鍵と所定タイミングでカウントするカウント値に基づき変換したビーコンデータを含むビーコン信号を送信し、ユーザ装置２０は、受信したビーコンデータを認証サーバに送信し、認証サーバが、受信したビーコンデータから、当該ビーコンデータが正当なビーコン装置１０により送信されたものであることを認証し、認証が成功すると、当該ビーコン装置１０に対応する、例えば、ＵＲＬ等のユーザ装置２０が使用するデータをユーザ装置２０に送信する構成を開示している。識別鍵は、ビーコン装置１０の秘密鍵及び公開鍵と、認証サーバの秘密鍵及び公開鍵に基づき生成される。 In Non-Patent Document 1, the beacon device 10 transmits a beacon signal including beacon data converted based on an identification key and a count value counted at a predetermined timing, and the user device 20 transmits the received beacon data to the authentication server. From the received beacon data, the authentication server authenticates that the beacon data is transmitted by the valid beacon device 10, and if the authentication is successful, the authentication server corresponds to the beacon device 10, such as a URL. A configuration for transmitting data used by the user device 20 to the user device 20 is disclosed. The identification key is generated based on the private key and public key of the beacon device 10 and the private key and public key of the authentication server.

[Ｏｎｌｉｎe] 、[平成２９年２月１０日検索]、インターネット、＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｇｉｔｈｕｂ．ｃｏｍ／ｇｏｏｇｌｅ／ｅｄｄｙｓｔｏｎｅ／ｂｌｏｂ／ｍａｓｔｅｒ／ｅｄｄｙｓｔｏｎｅ―ｅｉｄ／ｅｉｄ―ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ．ｍｄ＞[Online], [February 10, 2017 search], Internet, <URL:https://github. com/google/eddystone/blob/master/eddystone-eid/eid-computation. md> [Ｏｎｌｉｎe] 、[平成２９年２月１０日検索]、インターネット、＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｇｉｔｈｕｂ.ｃｏｍ／ｇｏｏｇｌｅ／ｅｄｄｙｓｔｏｎｅ／ｂｌｏｂ／ｍａｓｔｅｒ／ｅｄ：ｄｙｓｔｏｎｅ−ｔｌｍ／ｔｌｍ−ｐｌａｉｎ.ｍｄ＞[Online], [February 10, 2017 search], Internet, <URL:https://github.com/google/eddystone/blob/master/ed:dynetone-tlm/tlm-plane.md>

非特許文献１の方法は、ビーコン装置１０の秘密鍵及び公開鍵と、認証サーバの秘密鍵及び公開鍵に基づき識別鍵を生成する必要があり、処理が複雑となる。また、ビーコン装置１０は、様々な場所に配置されるが、ビーコン装置１０の管理者は、ビーコン装置１０の運用状態に関する情報（以下、テレメトリデータ）を、ビーコン装置１０の管理のために必要とする。このため、ビーコン装置１０は、非特許文献２の方法によって、管理者に通知すべきテレメトリデータもビーコンデータとして送信する。しかしながら、ビーコンデータ長の制約により、非特許文献１及び非特許文献２に記載の構成では、ユーザ装置２０に所定の情報ヘアクセスさせるためのビーコンデータと、テレメトリデータとしてのビーコンデータを個別に送信する必要があるため、送信効率が損なわれる。 The method of Non-Patent Document 1 needs to generate an identification key based on the private key and public key of the beacon device 10 and the private key and public key of the authentication server, which complicates the process. Further, the beacon device 10 is arranged in various places, but the administrator of the beacon device 10 needs information (hereinafter referred to as telemetry data) regarding the operation state of the beacon device 10 in order to manage the beacon device 10. To do. Therefore, the beacon device 10 also transmits the telemetry data to be notified to the administrator as beacon data by the method of Non-Patent Document 2. However, due to the restriction on the beacon data length, in the configurations described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, beacon data for causing the user device 20 to access predetermined information and beacon data as telemetry data are individually transmitted. Therefore, the transmission efficiency is impaired.

本発明は、ビーコンデータを送信するビーコン装置の正当性を検証でき、かつ、テレメトリデータを効率的に送信できる技術を提供するものである。 The present invention provides a technique capable of verifying the legitimacy of a beacon device that transmits beacon data and efficiently transmitting telemetry data.

本発明の一態様によると、ビーコンデータを送信する１つ以上のビーコン装置と、ユーザ装置を介して、前記１つ以上のビーコン装置のうちの１つのビーコン装置が送信したビーコンデータを受信すると、受信したビーコンデータに基づき当該ビーコンデータの送信元ビーコン装置を特定するサーバ装置と、を含むシステムの前記サーバ装置であって、前記１つ以上のビーコン装置のそれぞれは、時間の経過により変化する識別データと、テレメトリデータを含み、前記識別データよりビット長の短い送信データとのビット毎の論理演算により送信するビーコンデータを生成し、前記サーバ装置は、前記１つ以上のビーコン装置のそれぞれについて、前記識別データを求めるためのパラメータデータを保持する保持手段と、前記ユーザ装置から第１ビーコンデータを受信すると、前記第１ビーコンデータの受信時刻と、前記１つ以上のビーコン装置それぞれのパラメータデータと、に基づき、前記１つ以上のビーコン装置それぞれが送信した識別データの予測値を示す予測データを求める演算手段と、前記第１ビーコンデータのうちの、前記送信データとの前記論理演算の対象ではない第１部分と、前記１つ以上のビーコン装置それぞれの予測データの前記第１部分に対応する第２部分との比較により、前記第１ビーコンデータの送信元ビーコン装置を特定する特定手段と、前記特定手段が前記第１ビーコンデータの送信元ビーコン装置を特定すると、前記第１ビーコンデータのうちの、前記第１部分以外の第３部分と、特定した前記送信元ビーコン装置の予測データの前記第３部分に対応する第４部分との前記論理演算を行って前記送信データに対応する受信データを取得する取得手段と、を備えていることを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, when receiving beacon data transmitted by one beacon device of the one or more beacon devices via one or more beacon devices that transmit beacon data and a user device, A server device that includes a server device that identifies a transmission source beacon device of the beacon data based on the received beacon data, wherein each of the one or more beacon devices is an identification that changes over time. Data, including telemetry data, to generate beacon data to be transmitted by a logical operation for each bit of transmission data having a bit length shorter than the identification data, the server device, for each of the one or more beacon device, Holding means for holding parameter data for obtaining the identification data, and reception time of the first beacon data when receiving first beacon data from the user device, and parameter data of each of the one or more beacon devices, In the target of the logical operation of the calculation data for calculating the prediction data indicating the prediction value of the identification data transmitted by each of the one or more beacon devices, and the transmission data of the first beacon data. A first part that does not exist and a second part corresponding to the first part of the prediction data of each of the one or more beacon devices, and a specifying unit that specifies a source beacon device of the first beacon data; When the identifying unit identifies the transmission source beacon device of the first beacon data, the third portion other than the first portion of the first beacon data, and the prediction data of the identified transmission source beacon device. Acquiring means for performing the logical operation with the fourth portion corresponding to the third portion to obtain the reception data corresponding to the transmission data .

本発明によると、ビーコンデータを送信するビーコン装置の正当性を検証でき、かつ、テレメトリを効率的に送信することができる。 According to the present invention, the legitimacy of a beacon device that transmits beacon data can be verified, and telemetry can be efficiently transmitted.

一実施形態によるシステムの構成図。The block diagram of the system by one Embodiment. 一実施形態による装置固有データを示す図。FIG. 5 is a diagram showing device-specific data according to an embodiment. 一実施形態によるビーコンデータ生成方法の説明図。Explanatory drawing of the beacon data generation method by one Embodiment. 一実施形態によるビーコンデータ送信元の特定方法の説明図。Explanatory drawing of the identification method of the beacon data transmission source by one Embodiment. 一実施形態によるサーバ装置の構成図。The block diagram of the server apparatus by one Embodiment. 一実施形態によるビーコン装置の構成図。The block diagram of the beacon device by one embodiment. ビーコン装置を含むシステムの説明図。Explanatory drawing of the system containing a beacon apparatus.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are exemplifications, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments. Further, in each of the following drawings, components that are not necessary for explaining the embodiment are omitted from the drawings.

図１は、本実施形態によるシステムの構成図である。本実施形態では、システムの運用者（管理者）は、１つ以上のビーコン装置１０−１、１０−２と、サーバ装置３０と、を設置する。サーバ装置３０は、例えば、インターネットといったネットワーク４０に接続している。サーバ装置３０は、図２に示す様に、各ビーコン装置１０に対応する装置固有データを保持している。ユーザ装置２０は、例えば、ビーコン装置１０−１からビーコンデータを含むビーコン信号を受信すると、当該ビーコンデータを、ネットワーク４０を介してサーバ装置３０に送信する。サーバ装置３０は、ユーザ装置２０から受信したビーコンデータに基づき、当該ビーコンデータを送信したビーコン装置の特定と、その正当性の検証を行えるかを判定する。サーバ装置３０は、ビーコンデータを送信したビーコン装置を特定でき、かつ、その正当性を検証できると、特定したビーコン装置に対応する装置固有データ、つまり、図２では、ＵＲＬを送信し、ユーザ装置２０は、このＵＲＬにアクセスする。なお、図２では、ＵＲＬをユーザ装置２０に送信するものとしているが、ユーザ装置２０に送信する装置固有データは任意のデータであり、ユーザ装置２０のアプリケーションは、サーバ装置３０から受信する装置固有データの値に応じた所定の動作を行う。 FIG. 1 is a configuration diagram of a system according to the present embodiment. In the present embodiment, a system operator (administrator) installs one or more beacon devices 10-1 and 10-2 and a server device 30. The server device 30 is connected to a network 40 such as the Internet. As shown in FIG. 2, the server device 30 holds device-specific data corresponding to each beacon device 10. For example, when the user device 20 receives a beacon signal including beacon data from the beacon device 10-1, the user device 20 transmits the beacon data to the server device 30 via the network 40. The server device 30 determines, based on the beacon data received from the user device 20, whether the beacon device that transmitted the beacon data can be identified and its validity can be verified. When the server device 30 can identify the beacon device that transmitted the beacon data and can verify the validity of the beacon device, the server device 30 transmits the device unique data corresponding to the identified beacon device, that is, the URL in FIG. 20 accesses this URL. Although the URL is transmitted to the user device 20 in FIG. 2, the device-specific data transmitted to the user device 20 is arbitrary data, and the application of the user device 20 is device-specific received from the server device 30. A predetermined operation is performed according to the data value.

以下では、ビーコン装置１０−１及び１０−２を区別する必要のない場合、ビーコン装置１０と表記する。まず、ビーコン装置１０が送信するビーコンデータの生成について説明する。本実施形態において、ビーコン装置１０が送信するビーコンデータを周期的に変更する。このため、ビーコン装置１０には、設置時、パラメータデータを設定する。本実施形態において、パラメータデータは、識別子ｊと、定数Ｋ_ｊと、除数Ｌと、カウントアップ期間Ｄ_ｊと、送信間隔Ｓ_ｊと、初期カウント値Ｃ_ｊ（０）と、を含む。なお、識別子ｊは、ビーコン装置１０固有の値、つまり、ビーコン装置１０毎に異なる値とする。定数Ｋ_ｊは、所謂、ソルト（ｓａｌｔ）であり、各ビーコン装置１０に対してランダムに選択した値である。さらに、ビーコン装置１０には、認証を行うサーバ装置３０のＵＲＬのホスト部を設定する。本例において、サーバ装置３０のホスト部を"ｗｗｗ．ｓｅｖｅｒ３０．ｃо．ｊｐ"とする。ビーコン装置１０は、電源投入後、カウントアップ期間Ｄ_ｊが経過する度に、ｎを１だけ増加させる。なお、ｎの初期値（電源投入時）は０である。 Below, when it is not necessary to distinguish between the beacon devices 10-1 and 10-2, they will be referred to as the beacon device 10. First, generation of beacon data transmitted by the beacon device 10 will be described. In the present embodiment, the beacon data transmitted by the beacon device 10 is periodically changed. Therefore, parameter data is set in the beacon device 10 at the time of installation. In the present embodiment, the parameter data includes an identifier j, a constant K _j , a divisor L, a count-up period D _j , a transmission interval S _j, and an initial count value C _j (0). The identifier j is a value unique to the beacon device 10, that is, a value that differs for each beacon device 10. The constant K _j is a so-called salt and is a value randomly selected for each beacon device 10. Further, in the beacon device 10, the host unit of the URL of the server device 30 that performs authentication is set. In this example, the host unit of the server device 30 is "www.sever30.co.jp". Beacon device 10 increases n by 1 each time the count-up period D _j elapses after the power is turned on. The initial value of n (at power-on) is 0.

ビーコン装置１０は、送信間隔Ｓ_ｊ毎にビーコンデータを含むビーコン信号を送信するが、その時、以下の式によりカウント値Ｃ_ｊを計算する。
Ｃ_ｊ（ｎ）＝Ｃ_ｊ（０）＋ｎ／Ｓ_ｊ（１）
なお、Ｃ_ｊ（０）は任意の初期値であり、ｎ／Ｓ_ｊの小数点以下は切り捨てる。なお、Ｃ_ｊ（０）を使用しない構成であっても良い。また、式（１）から明らかなように、カウント値Ｃ_ｊは、Ｓ_ｊ・Ｄ_ｊの周期でカウントアップする。 Beacon device 10 transmits a beacon signal containing beacon data at every transmission interval S _j , and at that time, count value C _j is calculated by the following formula.
C _j (n)=C _j (0)+n/S _j (1)
Note that C _j (0) is an arbitrary initial value, and n/S _j is rounded down after the decimal point. Note that the configuration may not use C _j (0). Further, as is clear from the equation (1), the count value C _j counts up in the cycle of S _j ·D _j .

続いて、ビーコン装置１０は、以下の式によりビーコン装置１０を識別するための識別データであるハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）を求める。
ｈ_ｊ（ｎ）＝ｈ（Ｋ_ｊ｜｜ｊ｜｜Ｃ_ｊ（ｎ））ｍоｄ１０^Ｌ（２）
式（２）において、ｍоｄは剰余算である。つまり、ｈ_ｊ（ｎ）は、定数Ｋ_ｊと、識別子ｊと、ビーコンデータ送信時のカウント値Ｃ_ｊを連結した値のハッシュ値を、所定数（本例では、１０^Ｌ）で除した余りである。よって、識別データであるハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）の長さは除数Ｌにより決定される。続いて、ビーコン装置１０は、サーバ装置３０に送信すべきテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）と、その誤り検査符号(誤り検査データ)ｐ_ｊ（ｎ）の連結値を送信データとし、この送信データと、ハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）との排他的論理和を求めて、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を生成する。ここで、テレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）は、ビーコン装置１０のバッテリ残量や、ビーコン装置１０の環境温度・湿度など、ビーコン装置１０の運用状態に関する情報を示すデータであり、システムを運用しているものが各ビーコン装置１０から収集したい任意のデータである。また、誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）は、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号等の、任意の誤り検出符号である。 Subsequently, the beacon device 10 obtains a hash value h _j (n) which is identification data for identifying the beacon device 10 by the following formula.
h _j (n)=h(K _j ||j||C _j (n)) m 10 ^L (2)
In equation (2), mоd is the remainder calculation. That is, h _j (n) is the remainder obtained by dividing the hash value of a value obtained by concatenating the constant K _j , the identifier j, and the count value C _j at the time of beacon data transmission by a predetermined number (10 ^{L in} this example). Is. Therefore, the length of the hash value h _j (n) that is the identification data is determined by the divisor L. Then, the beacon device 10 sets the concatenated value of the telemetry data t _j (n) to be transmitted to the server device 30 and its error check code (error check data) p _j (n) as the transmission data, and , And the hash value h _j (n), the exclusive OR is generated to generate the beacon data b _j (n). Here, the telemetry data t _j (n) is data indicating information about the operating state of the beacon device 10, such as the battery remaining amount of the beacon device 10 and the environmental temperature/humidity of the beacon device 10, and is used when operating the system. What is included is arbitrary data that is desired to be collected from each beacon device 10. The error check code p _j (n) is an arbitrary error detection code such as a cyclic redundancy check (CRC) code.

図３は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）生成の説明図である。まず、本実施形態では、誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）とテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）とを連結した送信データの長さが、ハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）を示すデータの長さより短くなるように、ハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）のデータ長を設定する。そして、図３に示す様に、誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）とテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）とを連結したデータに、０を付加してハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）を示すデータの長さと等しくする。そして、ビット毎の排他的論理和を計算することでビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を生成する。つまり、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）は、排他的論理和の演算対象ではなく、ハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）と同じ第１部分と、誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）及びテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）との排他的論理和の演算対象であり、よって、通常は、元のハッシュ値ｈ_ｊ（ｎ）とは異なる第２部分とを含んでいる。 FIG. 3 is an explanatory diagram of generation of beacon data b _j (n). First, in the present embodiment, the length of the transmission data obtained by concatenating the error check code p _j (n) and the telemetry data t _j (n) is shorter than the length of the data indicating the hash value h _j (n). , The data length of the hash value h _j (n) is set. Then, as shown in FIG. 3, 0 is added to the data obtained by concatenating the error check code p _j (n) and the telemetry data t _j (n) and the length of the data indicating the hash value h _j (n) and To be equal. Then, to generate the beacon data b _{j (n)} by calculating an exclusive OR for each bit. That is, the beacon data b _j (n) is not the object of the exclusive OR operation, but the first part having the same hash value h _j (n), the error check code p _j (n), and the telemetry data t _j (n). ) With an exclusive OR, and therefore usually includes a second part different from the original hash value h _j (n).

ビーコン装置１０は、ホスト部がサーバ装置３０を示し、ディレクトリ部がこのビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を示すＵＲＬをビーコン信号として無線で送信する。なお、本発明は、ＵＲＬを示すビーコン信号に限定されず、サーバ装置３０のＩＰアドレスなど、サーバ装置３０を示す情報と、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を含み、ユーザ装置２０がサーバ装置３０と、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を認識できれば、任意の形式のビーコン信号とすることができる。 In the beacon device 10, the host unit indicates the server device 30, and the directory unit wirelessly transmits a URL indicating the beacon data b _j (n) as a beacon signal. Note that the present invention is not limited to the beacon signal indicating the URL, and includes the information indicating the server device 30 such as the IP address of the server device 30 and the beacon data b _j (n), and the user device 20 determines that the server device 30. , If the beacon data b _j (n) can be recognized, the beacon signal can be in any format.

例えば、ユーザ装置２０が、ビーコン装置１０−１により送信されたビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を含むビーコン信号を受信すると、当該ユーザ装置２０は、ビーコン信号が示すＵＲＬのホスト部に基づきサーバ装置３０にアクセスし、サーバ装置３０は、そのディレクトリ部、つまり、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を取得する。 For example, when the user device 20 receives a beacon signal including the beacon data b _j (n) transmitted by the beacon device 10-1, the user device 20 uses the server unit 30 based on the host unit of the URL indicated by the beacon signal. To access the directory portion, that is, the beacon data b _j (n).

また、ビーコン装置１０を設置すると、サーバ装置３０には、当該ビーコン装置１０についてのパラメータデータを設定する。具体的には、サーバ装置３０に、識別子ｊと、定数Ｋ_ｊと、除数Ｌと、カウントアップ期間Ｄ_ｊと、データ送信間隔Ｓ_ｊと、初期カウント値Ｃ_ｊ（０）と、を設定しておく。さらに、ビーコン装置１０の電源投入時刻Ｔ_ｊもパラメータデータとしてサーバ装置３０に設定しておく。サーバ装置３０は、ユーザ装置２０から時刻Ｔでビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）を受信すると、サーバ装置３０が管理している総てのビーコン装置１０について、以下の式によりカウント値Ｃ_ｊ（ｎ）を計算する。
Ｃ_ｊ（ｎ）＝Ｃ_ｊ（０）＋（Ｔ−Ｔ_ｊ）／（Ｄ_ｊ・Ｓ_ｊ）（３）
なお、（Ｔ−Ｔ_ｊ）／（Ｄ_ｊ・Ｓ_ｊ）の小数点以下は切り捨てる。 Further, when the beacon device 10 is installed, the parameter data for the beacon device 10 is set in the server device 30. Specifically, the identifier j, the constant K _j , the divisor L, the count-up period D _j , the data transmission interval S _j, and the initial count value C _j (0) are set in the server device 30. Keep it. Further, the power-on time T _j of the beacon device 10 is also set in the server device 30 as parameter data. When the server device 30 receives the beacon data b _j (n) from the user device 20 at time T, the count value C _j (n) is calculated by the following formula for all the beacon devices 10 managed by the server device 30. To calculate.
C _j (n)=C _j (0)+(T−T _j )/(D _j ·S _j ) (3)
It is to be noted that the fractional part of (T−T _j )/(D _j ·S _j ) is truncated.

式（３）の（Ｔ−Ｔ_ｊ）／Ｄ_ｊは、ビーコン装置１０でカウントしているｎに対応する。よって、式（３）は式（１）と同じである。さらに、サーバ装置３０は、サーバ装置３０が管理している総てのビーコン装置１０について、式（２）によりハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）を求める。そして、サーバ装置３０は、図４に示す様に、ユーザ装置２０から受信したビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の第１部分（排他的論理和の演算対象ではない部分）と、各ビーコン装置１０について求めたハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）の第１部分に対応する第１´部分とを比較し、一致しているものがあるかを判定する。 (T−T _j )/D _j of the equation (3) corresponds to n counted by the beacon device 10. Therefore, the equation (3) is the same as the equation (1). Further, the server device 30 obtains the hash value h′ _j (n) for all the beacon devices 10 managed by the server device 30 by the equation (2). Then, as shown in FIG. 4, the server device 30 regards the beacon data b _j (n) received from the user device 20 with respect to each beacon device 10 and the first part (the part that is not the object of the exclusive OR). The hash value h′ _j (n) thus obtained is compared with the first part corresponding to the first part to determine whether there is a match.

第１部分に一致する第１´部分が１つもない場合、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元を特定できないと判定する。一方、第１部分に一致する第１´部分が１つである場合、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元が、この一致した第１´部分を有するハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）に対応するビーコン装置１０であると判定することができる。また、第１部分に一致する第１´部分が１つである場合、サーバ装置３０は、受信したビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）と、一致した第１´部分を有するハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）とに基づき送信データを受信データとして復元し、受信データのテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に対応する部分に誤りが無いことを、受信データの誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）に対応する部分が示していると、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元が、この一致したビーコン装置１０であると判定することができる。具体的には、サーバ装置３０は、受信したビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の第２部分と、第１´部分が第１部分に一致したハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）の第２部分に対応する第２´部分との排他的論理和を計算することで、受信データを取得する。そして、第２´部分の誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）に対応する部分に基づき、第２´部分のテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に対応する部分に誤りがあるか否かを判定する。そして、誤りが無い場合、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元が、第１´部分が第１部分に一致したハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）に対応するビーコン装置１０であると判定することができる。一方、テレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に誤りがあると、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元を特定できないと判定する。そして、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元のビーコン装置１０−１を特定できると、ユーザ装置２０に、ビーコン装置１０−１に対応する装置固有データを送信する。一方、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元のビーコン装置を特定できないと、ユーザ装置２０に装置固有データを送信しない。 When there is no 1'part that matches the first part, the server device 30 determines that the transmission source of the beacon data b _j (n) cannot be specified. On the other hand, if the first 1 'section that matches the first portion is one, the server device 30, the sender of the beacon data b _{j (n)} is the hash value _h'j having the matched first 1'portion It can be determined that the beacon device 10 corresponds to (n). In addition, when there is one 1′ portion that matches the first portion, the server device 30 receives the beacon data b _j (n) and the hash value h′ _j (n that has the matching 1′ portion. ) Is used to restore the transmission data as reception data, and the portion corresponding to the telemetry data t _j (n) of the reception data has no error, the portion corresponding to the error check code p _j (n) of the reception data is As shown, it can be determined that the transmission source of the beacon data b _j (n) is the matched beacon device 10. Specifically, the server device 30 corresponds to the second part of the received beacon data b _j (n) and the second part of the hash value h′ _j (n) in which the first′ part matches the first part. The reception data is acquired by calculating the exclusive OR with the 2'part. Then, it is determined whether or not there is an error in the portion corresponding to the telemetry data t _j (n) of the 2′ portion based on the portion corresponding to the error check code p _j (n) of the 2′ portion. Then, if there is no error, it is determined that the transmission source of the beacon data b _j (n) is the beacon device 10 corresponding to the hash value h′ _j (n) in which the first′ portion matches the first portion. You can On the other hand, if the telemetry data t _j (n) has an error, the server device 30 determines that the transmission source of the beacon data b _j (n) cannot be specified. Then, when the server device 30 can identify the beacon device 10-1 that is the transmission source of the beacon data b _j (n), the server device 30 transmits the device unique data corresponding to the beacon device 10-1 to the user device 20. On the other hand, if the server device 30 cannot specify the beacon device that is the transmission source of the beacon data b _j (n), the server device 30 does not transmit the device unique data to the user device 20.

また、受信したビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の第１部分に一致する第１´部分を有するハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）が複数ある場合、サーバ装置３０は、これら一致したハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）に対応するビーコン装置１０それぞれについて、上述したのと同様に受信データを取得する。そして、受信データのテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に対応する部分に誤りが無いことを、受信データの誤り検査符号ｐ_ｊ（ｎ）に対応する部分が示しているハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）が１つであると、サーバ装置３０は、このハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）に対応するビーコン装置１０を、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元として特定する。一方、受信データのテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に対応する部分に誤りが無いものがない場合や、誤りが無いものが複数ある場合、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元を特定できないとして、ユーザ装置２０に装置固有データを送信しない。 In addition, when there are a plurality of hash values h′ _j (n) having a first′ portion that matches the first portion of the received beacon data b _j (n), the server device 30 causes the server device 30 to match these hash values h′ _j. For each beacon device 10 corresponding to (n), the reception data is acquired in the same manner as described above. Then, no error in the portion corresponding to the telemetry data t _j of the received data _(n), the received data error check code p _j hash value indicates that a portion corresponding to _{_(n)} h'j _(n) Is one, the server device 30 identifies the beacon device 10 corresponding to this hash value h′ _j (n) as the transmission source of the beacon data b _j (n). On the other hand, when there is no error in the portion corresponding to the telemetry data t _j (n) of the received data, or when there are multiple errors, the server device 30 determines that the source of the beacon data b _j (n) is the source. Device-specific data is not transmitted to the user device 20 because it cannot be specified.

また、サーバ装置３０は、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の送信元を特定でき、かつ、受信データに含まれるテレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）に誤りがないと、当該テレメトリデータｔ_ｊ（ｎ）を、送信元として特定したビーコン装置１０の運用状態を示すデータとして保存する。 In addition, the server device 30 can identify the transmission source of the beacon data b _j (n), and if there is no error in the telemetry data t _j (n) included in the received data, the server device 30 sets the telemetry data t _j (n). , Is stored as data indicating the operation state of the beacon device 10 specified as the transmission source.

なお、本実施形態において、サーバ装置３０は、時刻ＴでＵＲＬを受信すると式（３）により、各ビーコン装置１０のカウント値を求め、これにより各ビーコン装置１０についての時刻Ｔにおけるハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）を求めていた。しかしながら、ビーコン装置１０が送信したビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）をサーバ装置３０が受信するまでの遅延や、時刻のずれ等を考慮し、（Ｔ−Ｔ_ｊ）／（Ｄ_ｊ）で求められるｎについてのハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ）のみを求めるのではなく、ハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ−ｉ）〜ハッシュ値ｈ´_ｊ（ｎ＋ｋ）まで求めて比較する構成とすることができる。つまり、ビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）の受信時刻Ｔを基準にしたある時間範囲内の各ビーコン装置１０のカウント値をそれぞれ求め、カウント値に変化があるビーコン装置１０が存在すると、当該ビーコン装置１０につては、各カウント値それぞれについてハッシュ値ｈ´_ｊを求めてビーコンデータｂ_ｊ（ｎ）と比較する構成とすることができる。 In the present embodiment, when the server device 30 receives the URL at the time T, the count value of each beacon device 10 is calculated by the equation (3), and the hash value h′ at the time T for each beacon device 10 is obtained from this. _j (n) was sought. However, in consideration of the delay until the server device 30 receives the beacon data b _j (n) transmitted by the beacon device 10, the time shift, and the like, n calculated by (T−T _j )/(D _j ) is obtained. Of the hash value h′ _j (n) to the hash value h′ _j (n−i) to the hash value h′ _j (n+k) may be obtained and compared. That is, the count value of each beacon device 10 within a certain time range based on the reception time T of the beacon data b _j (n) is obtained, and if there is a beacon device 10 with a change in the count value, the beacon device 10 concerned. In this regard, the hash value h′ _j can be obtained for each count value and compared with the beacon data b _j (n).

図５は、本実施形態によるサーバ装置３０の構成図である。保持部３０１は、管理する１つ以上のビーコン装置１０のそれぞれのパラメータデータを保持している。なお、ビーコン装置１０のパラメータデータとは、当該ビーコン装置１０についてハッシュ値ｈ´（識別データ）を求めるためのデータである。さらに、保持部３０１は、管理する１つ以上のビーコン装置１０それぞれについての装置固有データを保持している。さらに、保持部３０１は、各ビーコン装置１０から受信するテレメトリデータも保持する。 FIG. 5 is a configuration diagram of the server device 30 according to the present embodiment. The holding unit 301 holds each parameter data of one or more beacon devices 10 to be managed. The parameter data of the beacon device 10 is data for obtaining a hash value h′ (identification data) for the beacon device 10. Further, the holding unit 301 holds device-specific data for each of the one or more beacon devices 10 to be managed. Further, the holding unit 301 also holds the telemetry data received from each beacon device 10.

通信部３０３は、ネットワーク４０との通信処理を行う。通信部３０３は、ユーザ装置からビーコンデータを受信すると、その受信時刻Ｔを演算部３０２に通知するとともに、特定部３０４に受信したビーコンデータを出力する。演算部３０２は、受信時刻Ｔが通知されると、保持部３０１が保持するパラメータデータと、受信時刻Ｔとに基づき、各ビーコン装置１０についてハッシュ値ｈ´（予測データ）を求める。なお、受信時刻Ｔにおけるハッシュ値ｈ´のみを求めるのではなく、受信時刻Ｔを含む所定時間範囲内の各ハッシュ値ｈ´を、各ビーコン装置１０について求める構成であっても良い。 The communication unit 303 performs communication processing with the network 40. Upon receiving the beacon data from the user device, the communication unit 303 notifies the reception time T to the calculation unit 302 and outputs the received beacon data to the identifying unit 304. When the reception time T is notified, the calculation unit 302 obtains a hash value h′ (prediction data) for each beacon device 10 based on the parameter data held by the holding unit 301 and the reception time T. Note that not only the hash value h′ at the reception time T but also each hash value h′ within a predetermined time range including the reception time T may be obtained for each beacon device 10.

特定部３０４は、演算部３０２が求めた各ハッシュ値ｈ´と、受信したビーコンデータとを上述した様に比較することで、受信したビーコンデータの送信元のビーコン装置１０を特定する。そして、特定したビーコン装置１０の装置固有データを、通信部３０３を介して、受信したビーコンデータの送信元であるユーザ装置２０に送信する。なお、送信元のビーコン装置１０を特定できない場合、特定部３０４は、装置固有データをユーザ装置２０に送信しない。また、特定部３０４は、ビーコンデータの送信元のビーコン装置１０を特定できると、上述した様に、復元した誤りの無いテレメトリデータを保持部３０１に保持する。 The identifying unit 304 identifies the beacon device 10 that is the transmission source of the received beacon data by comparing each hash value h′ obtained by the computing unit 302 with the received beacon data as described above. Then, the device-specific data of the identified beacon device 10 is transmitted to the user device 20 that is the transmission source of the received beacon data via the communication unit 303. If the beacon device 10 that is the transmission source cannot be identified, the identifying unit 304 does not transmit the device unique data to the user device 20. Further, when the specifying unit 304 can specify the beacon device 10 that is the transmission source of the beacon data, as described above, the restored error-free telemetry data is held in the holding unit 301.

図６は、本実施形態によるビーコン装置１０の構成図である。保持部１０１は、ハッシュ値ｈを計算するためのパラメータデータを保持する。このパラメータデータは、ビーコン装置１０毎に異なり、時間の経過により変化する。このため、パラメータデータは、少なくとも、ビーコン装置１０に固有の識別子と、時間とともに増加するカウント値を増加させる期間についての情報を含んでいる。送信データ生成部１０４は、ビーコン信号の送信時、テレメトリデータを取得し、当該テレメトリデータの誤り検査符号を生成し、これらを含む送信データを識別データ生成部１０２に出力する。識別データ生成部１０２は、ビーコン信号の送信時、保持部１０１が保持するパラメータデータに基づき識別データを生成する。上述した様に、識別データは、ビーコン信号の送信時点におけるパラメータデータから生成される値のハッシュ値ｈであり、送信データより長いビット長である。識別データ生成部１０２は、送信データと識別データとのビット毎の排他的論理和演算によりビーコンデータを生成する。送信部１０３は、サーバ装置３０を示す情報と、ビーコンデータとを含むビーコン信号を送信する。 FIG. 6 is a configuration diagram of the beacon device 10 according to the present embodiment. The holding unit 101 holds parameter data for calculating the hash value h. This parameter data differs for each beacon device 10 and changes with the passage of time. Therefore, the parameter data includes at least an identifier unique to the beacon device 10 and information about a period for increasing the count value that increases with time. The transmission data generation unit 104 acquires telemetry data at the time of transmitting the beacon signal, generates an error check code of the telemetry data, and outputs transmission data including these to the identification data generation unit 102. The identification data generation unit 102 generates identification data based on the parameter data held by the holding unit 101 when transmitting the beacon signal. As described above, the identification data is the hash value h of the value generated from the parameter data at the time of transmitting the beacon signal, and has a bit length longer than that of the transmission data. The identification data generation unit 102 generates beacon data by performing an exclusive OR operation for each bit of transmission data and identification data. The transmission unit 103 transmits a beacon signal including information indicating the server device 30 and beacon data.

以上、ビーコン装置１０は、装置毎に異なり、かつ、時間と共に変化するパラメータデータのハッシュ値である識別データと送信データとのビット毎の排他的論理和演算によりビーコンデータを生成する。このビーコンデータは、識別データと同じ部分と、送信データとの排他的論理和演算の対象である部分とを含む。そして、サーバ装置３０には、各ビーコン装置１０で生成する識別データを生成できるパラメータデータをあらかじめ保存しておく。ハッシュ値を予測することは難しいため成りすまし等の攻撃を防ぐことができる。また、ハッシュ値を予測することは難しいため、サーバ装置３０は、自装置で生成したハッシュ値に基づき、ビーコン装置１０の送信元と、その正当性を検証することができる。さらに、本実施形態では、送信データを識別データに重畳させてサーバ装置３０に送信する。したがって、効率的にサーバ装置３０に、ビーコン装置１０の状態を示す情報を送信することができる。さらに、本実施形態では、非特許文献１に記載の構成の様な暗号化技術を使用することなく、軽量な計算負荷でビーコン装置１０の正当性を検証できる。 As described above, the beacon device 10 generates beacon data by performing an exclusive OR operation for each bit of identification data that is a hash value of parameter data that is different for each device and that changes with time, and transmission data. The beacon data includes the same portion as the identification data and the portion that is the target of the exclusive OR operation with the transmission data. Then, the server device 30 stores in advance parameter data capable of generating the identification data generated by each beacon device 10. Since it is difficult to predict the hash value, it is possible to prevent attacks such as spoofing. Further, since it is difficult to predict the hash value, the server device 30 can verify the transmission source of the beacon device 10 and its validity based on the hash value generated by the server device 30. Further, in the present embodiment, the transmission data is superimposed on the identification data and transmitted to the server device 30. Therefore, the information indicating the state of the beacon device 10 can be efficiently transmitted to the server device 30. Furthermore, in the present embodiment, the legitimacy of the beacon device 10 can be verified with a lightweight calculation load without using the encryption technique such as the configuration described in Non-Patent Document 1.

なお、本発明によるサーバ装置３０は、コンピュータを上記サーバ装置３０として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。 The server device 30 according to the present invention can be realized by a program that causes a computer to operate as the server device 30. These computer programs can be stored in a computer-readable storage medium or can be distributed via a network.

３０１：保持部、３０２：演算部、３０３：通信部、３０４：特定部、１０１：保持部、１０２：識別データ生成部、１０３：送信部、１０４：送信データ生成部 301: holding unit, 302: arithmetic unit, 303: communication unit, 304: specifying unit, 101: holding unit, 102: identification data generating unit, 103: transmitting unit, 104: transmission data generating unit

Claims

When the beacon data transmitted by one of the one or more beacon devices is received via one or more beacon devices transmitting the beacon data and the user device, the beacon based on the received beacon data. A server device for identifying a source beacon device of data, and a server device of a system including:
Each of the one or more beacon devices generates beacon data to be transmitted by a logical operation for each bit of identification data that changes with time and telemetry data, and transmission data having a bit length shorter than the identification data. Then
The server device is
Holding means for holding parameter data for obtaining the identification data, for each of the one or more beacon devices;
When the first beacon data is received from the user device, the identification transmitted by each of the one or more beacon devices based on the reception time of the first beacon data and the parameter data of each of the one or more beacon devices. A calculation means for obtaining prediction data indicating a prediction value of data,
Of the first beacon data, a first portion that is not the target of the logical operation with the transmission data, and a second portion that corresponds to the first portion of the prediction data of each of the one or more beacon devices. By means of comparison, specifying means for specifying the source beacon device of the first beacon data,
When the identifying unit identifies the transmission source beacon device of the first beacon data, the third portion other than the first portion of the first beacon data, and the prediction data of the identified transmission source beacon device. Acquisition means for performing the logical operation with the fourth portion corresponding to the third portion to obtain the reception data corresponding to the transmission data;
A server device comprising:

When the number of pieces of prediction data having a second part that matches the first part is one, the specifying unit specifies a beacon device corresponding to the one piece of prediction data as the source beacon device. The server device according to claim 1.

The transmission data includes telemetry data and error check data of the telemetry data,
Said specifying means, by comparing the first portion and the second portion determines prediction data with the second portion matching the first portion, the second matching said first portion When the number of pieces of prediction data having one portion is one, among the first beacon data, a third portion other than the first portion, and a fourth portion corresponding to the third portion of the one piece of prediction data The portion corresponding to the error check data of the received data indicates that there is no error in the portion of the received data corresponding to the telemetry data by performing the logical operation to obtain the received data corresponding to the transmitted data. Then, the beacon device corresponding to the one predicted data is specified as the transmission source beacon device, The server device according to claim 1.

The specifying unit, if the predicted data having a second portion matching the first portion is a plurality, and said third portion, by performing the logical operation between the fourth portion of the plurality of predicted data, respectively , The received data of each of the plurality of predicted data is acquired, and one predicted data is indicated by the part corresponding to the error check data indicating that there is no error in the part of the received data corresponding to the telemetry data. When it is, the beacon apparatus corresponding to the one said prediction data is specified as said transmission source beacon apparatus, The server apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.

The holding means holds device-specific data for each of the one or more beacon devices,
The server device is
When the identifying unit identifies the transmission source beacon device of the first beacon data, the identification unit further includes a transmission unit that transmits device-specific data of the transmission source beacon device to the user device. 5. The server device according to any one of items 1 to 4.

The server device according to any one of claims 1 to 5, wherein the telemetry data indicates information regarding an operation state of a beacon device.

The server device according to claim 1, wherein the parameter data includes a value unique to a beacon device and a period during which the beacon device increases a count value.

The server device according to claim 7, wherein the calculation means obtains the prediction data by hashing a value obtained from the parameter data of the beacon device.

It said calculation means receives the first beacon data, obtained for the count value each of the one or more beacon device within a predetermined time range including the time when the received, different count values within the range predetermined time The server apparatus according to claim 7 or 8, wherein when there is a beacon device that has the beacon device, the prediction data is obtained for a value obtained by using each of the different count values for the beacon device.

A program causing a computer to function as the server device according to any one of claims 1 to 9.