JP2002300152A - 通信セキュリティ保持方法及びその実施装置並びにその処理プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と
基地局との間の通信セキュリティを高めることが可能な
技術を提供する。 【解決手段】 基地局側装置から移動局側装置へ送信さ
れた認証用データを暗号化した暗号化認証用データを移
動局側装置から受信するステップと、前記受信した暗号
化認証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化
するステップと、前記送信した認証用データと前記復号
化した認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置
を正規の通信相手として認証するステップと、正規の通
信相手であると認証された移動局側装置に、認証を継続
する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側
装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケットと
を送信するステップと、正規の通信相手であると認証さ
れた移動局側装置とその基地局側装置との間の通信を行
うステップとを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体との通信を行
うネットワークでの通信のセキュリティを保持する通信
セキュリティ保持システムに関し、特に移動する移動体
と移動体の移動エリアをカバーする様に複数設置された
基地局との間で行われる通信のセキュリティを保持する
通信セキュリティ保持システムに適用して有効な技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度道路交通システム(ITS: Inte
lligent Transport Systems)の構築が行われており、そ
の高度道路交通システムでは、狭域無線通信(DSRC: Ded
icatedShort Range Communications)を行う車載器を車
両に搭載し、車両を停車させることなく自動的に料金の
支払いを行う自動料金収受システム(ETC: Electronic T
oll Collection system)等の実用化が進められている。

【０００３】また前記高度道路交通システムでは、道路
に複数の基地局を設置し、移動中の車両に搭載された車
載器から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してイン
ターネット等のネットワークに接続し、移動中の車両と
外部のネットワークとの通信を行うことも検討されてい
る。

【０００４】前記の様な高度道路交通システムにおい
て、基地局やゲートウェイを接続したネットワークを構
成する際には、自律分散システム(ADS: Autonomous Dec
entralized Systems)が用いられており、この自律分散
システムは、相手を特定しない放送型の通信を基礎と
し、各ノードが自律的に情報を選択して動作することに
より全体が機能するシステムである為、通信の送受信者
以外の第三者からの監視、受信者がダウンしたときのバ
ックアップ、システム変更に伴う通信相手の切り替え等
を容易に行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の様に高度道路交
通システムにおいて、移動中の車両に搭載された車載器
から最寄りの基地局及びゲートウェイを介してインター
ネット等のネットワークに接続し、有料コンテンツの配
信を受ける場合等には、通信時のセキュリティを保持す
ることが重要となる。この場合、車載器と基地局との間
で暗号を用いた認証処理を行ってセキュリティを保持す
ることが考えられるが、高速で移動中の車両に搭載され
た車載器は、短時間で複数の基地局とのハンドオーバー
を行う為、車載器と複数の基地局との間の認証処理がハ
ンドオーバーの際に繰り返し行われると、暗号が解読さ
れる可能性が大きくなるという問題がある。

【０００６】また前記の様に基地局やゲートウェイとの
間の通信で自律分散システムを採用した場合、自律分散
システムでは送信先を特定しない放送型の通信が行われ
る為、送信先の暗号鍵を用いた暗号化が困難であるとい
う問題がある。

【０００７】本発明の目的は上記問題を解決し、移動局
鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間の通
信セキュリティを高めることが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、送信先を特定しない放
送型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを
高めることが可能な技術を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動局側装置
と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティを
保持する通信セキュリティ保持システムにおいて、認証
確立時に発行された認証継続用鍵によってそれ以後の認
証継続時の認証を行うものである。

【０００９】本発明の通信セキュリティ保持システムに
おいて、車両が走行する道路に所定の間隔で基地局側装
置を設置しておき、それらの基地局側装置との通信を行
う車載器である移動局側装置を搭載した車両がその道路
を走行した場合に、まず基地局側装置から移動局側装置
へ乱数等の認証用データを送信する。

【００１０】基地局側装置から送信された認証用データ
を受信した移動局側装置では、受信した認証用データを
移動局側装置の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用デー
タを生成し、その生成した暗号化認証用データを基地局
側装置へ送信して当該移動局の認証を基地局側装置へ要
求する。

【００１１】移動局側装置から送信された暗号化認証用
データを受信した基地局側装置では、受信した暗号化認
証用データをその移動局側装置の移動局鍵で復号化して
認証用データを生成する。ここで、移動局側装置のユー
ザＩＤを基地局側装置のマスタ鍵で暗号化して前記移動
局鍵を生成するものとしても良い。そして当該移動局側
装置へ送信した認証用データと前記復号化した認証用デ
ータとを比較して両者が等しい場合に当該移動局側装置
を正規の通信相手として認証する。

【００１２】その移動局側装置が正規の通信相手として
認証されると基地局側装置は、認証を継続する為の認証
継続用鍵と、複数の基地局側装置で共有しているチケッ
ト作成鍵で前記認証継続用鍵を暗号化して生成したチケ
ットとをその移動局側装置に送信する。移動局側装置で
は、基地局側装置から送信された前記認証継続用鍵及び
チケットを受信した後、その基地局側装置との間の通信
を行う。

【００１３】本発明の通信セキュリティ保持システムに
おいて、移動局側装置を搭載した車両が移動し、他の基
地局側装置との通信エリアに入った場合には、その基地
局側装置から移動局側装置へ乱数等の認証用データを送
信する。

【００１４】基地局側装置から送信された認証用データ
を受信した移動局側装置では、受信した認証用データを
前記認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生
成し、その生成した暗号化認証用データ及び前記チケッ
トを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証継続を基
地局側装置へ要求する。

【００１５】移動局側装置から送信された暗号化認証用
データ及びチケットを受信した基地局側装置では、前記
チケットをチケット作成鍵で復号化して認証継続用鍵を
取り出した後、前記受信した暗号化認証用データを前記
取り出した認証継続用鍵で復号化して認証用データを生
成する。そして当該移動局側装置へ送信した認証用デー
タと前記復号化した認証用データとを比較して両者が等
しい場合に当該移動局側装置を正規の通信相手として認
証を継続する。移動局側装置では、基地局側装置から認
証が継続されたことを示す応答を受信した後、その基地
局側装置との間の通信を行う。

【００１６】以上の様に本発明の通信セキュリティ保持
システムによれば、認証確立時に発行された認証継続用
鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行うので、移
動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基地局との間
の通信セキュリティを高めることが可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下に移動局側装
置と基地局側装置との間で行われる通信のセキュリティ
を保持する実施形態１の通信セキュリティ保持システム
について説明する。

【００１８】図１は本実施形態の通信セキュリティ保持
システムの概略構成を示す図である。図１に示す様に本
実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地局側
装置１００と、移動局側装置１１０とを有している。

【００１９】基地局側装置１００は、車両が走行する道
路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、移
動局側装置１１０との間でセキュリティを保持した通信
を行う装置である。移動局側装置１１０は、複数の基地
局が設置された道路を走行する車両に搭載された車載器
であり、基地局側装置１００との間でセキュリティを保
持した通信を行う装置である。

【００２０】図１に示す様に本実施形態の通信セキュリ
ティ保持システムでは、基地局側装置１００と移動局側
装置１１０との間の最初の認証確立時に基地局側装置１
００から移動局側装置１１０へ認証継続用鍵を発行し、
他の基地局側装置１００と移動局側装置１１０との間の
認証継続時には、前記発行された認証継続用鍵によって
認証を行う。

【００２１】図２は本実施形態の基地局側装置１００の
概略構成を示す図である。図２に示す様に本実施形態の
基地局側装置１００は、ＣＰＵ２０１と、ＲＡＭ２０２
と、ＲＯＭ２０３と、入力装置２０４と、出力装置２０
５と、通信装置２０６とを有している。

【００２２】ＣＰＵ２０１は、基地局側装置１００全体
の動作を制御する装置である。ＲＡＭ２０２は、基地局
側装置１００全体の動作を制御する際にその為の各種処
理プログラムやデータをロードする記憶装置である。

【００２３】ＲＯＭ２０３は、前記各種処理プログラム
やデータを格納しておく記憶装置である。入力装置２０
４は、移動局側装置１１０との通信のセキュリティを保
持する為の各種入力を行う装置である。出力装置２０５
は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置
である。通信装置２０６は、ネットワークを介して他の
処理装置との通信を行う装置である。

【００２４】また基地局側装置１００は、認証処理部２
１１と、鍵生成処理部２１２と、チケット・鍵発行処理
部２１３と、通信処理部２１４と、認証継続処理部２１
５と、鍵取得処理部２１６とを有している。

【００２５】認証処理部２１１は、移動局側装置１１０
へ送信した乱数等の認証用データと、移動局側装置１１
０から受信した暗号化認証用データをその移動局鍵で復
号化した認証用データとが等しい場合に、その移動局側
装置１１０を正規の通信相手として認証する処理部であ
る。

【００２６】鍵生成処理部２１２は、移動局側装置１１
０のユーザＩＤを基地局側装置１００で保持するマスタ
鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成する処理部である。
チケット・鍵発行処理部２１３は、正規の通信相手であ
ると認証された移動局側装置１１０に、認証を継続する
為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を基地局側装置
１００で保持するチケット作成鍵で暗号化したチケット
とを送信する処理部である。

【００２７】通信処理部２１４は、正規の通信相手であ
ると認証された移動局側装置１１０とその基地局側装置
１００との間の通信を行う処理部である。認証継続処理
部２１５は、移動局側装置１１０へ送信した認証用デー
タと、移動局側装置１１０から受信した暗号化認証用デ
ータをその移動局側装置１１０のチケットから取り出し
た認証継続用鍵で復号化した認証用データとが等しい場
合に移動局側装置１１０を正規の通信相手として認証を
継続する処理部である。鍵取得処理部２１６は、移動局
側装置１１０から基地局側装置１００へ送信されたチケ
ットを受信し、そのチケットをチケット作成鍵で復号化
して認証継続用鍵を取り出す処理部である。

【００２８】基地局側装置１００を認証処理部２１１、
鍵生成処理部２１２、チケット・鍵発行処理部２１３、
通信処理部２１４、認証継続処理部２１５及び鍵取得処
理部２１６として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ
等の記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお
前記プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の
記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体
から情報処理装置にインストールして使用しても良い
し、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして
前記プログラムを使用するものとしても良い。

【００２９】図３は本実施形態の移動局側装置１１０の
概略構成を示す図である。図３に示す様に本実施形態の
移動局側装置１１０は、ＣＰＵ３０１と、ＲＡＭ３０２
と、ＲＯＭ３０３と、入力装置３０４と、出力装置３０
５と、通信装置３０６とを有している。

【００３０】ＣＰＵ３０１は、移動局側装置１１０全体
の動作を制御する装置である。ＲＡＭ３０２は、移動局
側装置１１０全体の動作を制御する際にその為の各種処
理プログラムやデータをロードする記憶装置である。

【００３１】ＲＯＭ３０３は、前記各種処理プログラム
やデータを格納しておく記憶装置である。入力装置３０
４は、基地局側装置１００との通信のセキュリティを保
持する為の各種入力を行う装置である。出力装置３０５
は、前記セキュリティの保持に伴う各種出力を行う装置
である。通信装置３０６は、ネットワークを介して他の
処理装置との通信を行う装置である。

【００３２】また移動局側装置１１０は、認証要求処理
部３１１と、チケット・鍵取得処理部３１２と、通信処
理部３１３と、認証継続要求処理部３１４とを有してい
る。

【００３３】認証要求処理部３１１は、基地局側装置１
００から受信した認証用データをその移動局側装置１１
０の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用データ
を基地局側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要
求する処理部である。

【００３４】チケット・鍵取得処理部３１２は、基地局
側装置１００から正規の通信相手として認証された場合
に、認証を継続する為の認証継続用鍵と前記チケットと
を基地局側装置１００から受信する処理部である。

【００３５】通信処理部３１３は、その移動局側装置１
１０を正規の通信相手として認証した基地局側装置１０
０との間の通信を行う処理部である。認証継続要求処理
部３１４は、前記チケットと、基地局側装置１００から
受信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して
生成した暗号化認証用データとを基地局側装置１００へ
送信して当該移動局の認証継続を要求する処理部であ
る。

【００３６】移動局側装置１１０を認証要求処理部３１
１、チケット・鍵取得処理部３１２、通信処理部３１３
及び認証継続要求処理部３１４として機能させる為のプ
ログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて実行され
るものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体
はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログ
ラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールし
て使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒
体にアクセスして前記プログラムを使用するものとして
も良い。

【００３７】図４は本実施形態の認証確立処理の概要を
示す図である。図４に示す様に移動局側装置１１０は、
電源投入後やチケットの有効期限が経過した後に基地局
の通信エリアに入ると認証確立処理を開始してその基地
局側装置１００にユーザＩＤを送付し、基地局側装置１
００はマスタ鍵を用いてユーザＩＤから移動局鍵を生成
する。

【００３８】なお本実施形態の移動局鍵は、各移動局側
装置１１０のユーザＩＤをマスタ鍵で暗号化することに
より生成され、予め各移動局側装置１１０へ配布されて
いるものとする。また各基地局側装置１００は、各移動
局側装置１１０の移動局鍵自体は保持しておらず、必要
に応じてマスタ鍵を用いて各移動局側装置１１０の移動
局鍵を生成して使用するものとする。

【００３９】移動局側装置１１０は、基地局側装置１０
０が発行した認証用データである乱数に対して、移動局
側装置１１０の移動局鍵を用いて暗号化を行う。基地局
側装置１００は、移動局側装置１１０が生成した暗号化
認証用データを前記生成した移動局鍵を用いて復号化
し、移動局側装置１１０に送信した認証用データと比較
してその移動局の正当性を確認する。

【００４０】その移動局の正当性が確認できた場合、基
地局側装置１００は、認証継続用の鍵と、必要に応じて
暗号通信用の鍵、MAC(Message Authentication Code)生
成用の鍵を生成して移動局側装置１１０に発行する。ま
た前記生成した鍵を基地局側装置１００のみが共有する
チケット作成鍵を用いて暗号化してチケットを生成し、
移動局側装置１１０に送付する。

【００４１】図５は本実施形態の認証確立処理のシーケ
ンスを示す図である。図５に示す様に本実施形態では、
基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用デ
ータとして乱数R1を送信し、移動局側装置１１０から基
地局側装置１００へは、移動局側装置１１０のユーザＩ
Ｄと移動局鍵Kaで乱数R1を暗号化したEnc_Ka(R1)を送信
する。

【００４２】基地局側装置１００ではユーザＩＤから移
動局鍵Kaを生成し、送信した乱数R1とEnc_Ka(R1)の復号
内容が一致する場合に、基地局ＩＤ、ユーザＩＤ、有効
期限、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵K2、MAC生成鍵K
3、正当性チェック用コードをチケット作成鍵Kbで暗号
化したチケットCertと、認証継続用鍵K1、暗号通信用鍵
K2、MAC生成鍵K3を移動局鍵Kaで暗号化した鍵配布デー
タを移動局側装置１１０に送信する。

【００４３】図６は本実施形態の認証継続処理の概要を
示す図である。図６に示す様に移動局側装置１１０は、
ある基地局との認証確立後に他の基地局の通信エリアに
入ると、認証継続処理を開始してその基地局側装置１０
０にチケットを送付し、基地局側装置１００はチケット
作成鍵を用いてチケットから認証継続用鍵を取得する。

【００４４】また移動局側装置１１０は、基地局側装置
１００が発行した認証用データである乱数に対して、移
動局側装置１１０で受信している認証継続用鍵を用いて
暗号化を行う。基地局側装置１００は、移動局側装置１
１０が生成した暗号化認証用データを前記生成した認証
継続用鍵を用いて復号化し、移動局側装置１１０に送信
した認証用データと比較してその移動局の正当性を確認
し、その移動局の認証を継続して行う。

【００４５】図７は本実施形態の認証継続処理のシーケ
ンスを示す図である。図７に示す様に本実施形態では、
基地局側装置１００から移動局側装置１１０へ認証用デ
ータとして乱数R2を送信し、移動局側装置１１０から基
地局側装置１００へは、チケットCertと認証継続用鍵K1
で乱数R2を暗号化したEnc_K1(R2)を送信する。

【００４６】基地局側装置１００では、チケットCert中
の有効期限や正当性チェック用コードによりチケットの
チェックを行った後、認証継続用鍵K1を取り出し、前記
送信した乱数R2とEnc_K1(R2)の復号内容が一致する場合
に、移動局の認証を継続して行うことを示す認証結果を
移動局側装置１１０に送信する。

【００４７】以下に、本実施形態の通信セキュリティ保
持システムにおいて、基地局側装置１００と移動局側装
置１１０との間の認証確立処理及び認証継続処理の処理
手順について説明する。

【００４８】図８は本実施形態の基地局側装置１００に
よる移動局側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処
理の処理手順を示すフローチャートである。図８に示す
様にステップ８０１で基地局側装置１００の認証処理部
２１１は、基地局側装置１００の通信エリア内に移動局
側装置１１０を検出すると、認証用データとして乱数を
移動局側装置１１０へ送信して認証処理を開始する。

【００４９】図９は本実施形態の移動局側装置１１０か
ら基地局側装置１００への認証確立要求処理及び認証継
続要求処理の処理手順を示すフローチャートである。図
９に示す様にステップ９０１で移動局側装置１１０の認
証要求処理部３１１は、認証用データとして乱数を基地
局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証
用データを受信している場合にはステップ９０２へ進
む。ステップ９０２では、前記認証用データを送信した
基地局側装置１００との間の認証処理が未実行であるか
どうかを調べ、認証処理が未実行である場合にはステッ
プ９０３へ進む。ステップ９０３では、認証を継続する
為のチケットを未取得であるかまたは他の基地局側装置
１００からチケットを受信済みであるかどうかを調べ、
チケットを未取得である場合にはステップ９０４へ進
む。ステップ９０４では、基地局側装置１００から受信
した認証用データをその移動局側装置１１０の移動局鍵
で暗号化して暗号化認証用データを生成する。ステップ
９０５では、前記生成した暗号化認証用データを基地局
側装置１００へ送信して当該移動局の認証を要求する。

【００５０】ステップ８０２で基地局側装置１００の認
証処理部２１１は、暗号化された認証用データを移動局
側装置１１０から受信しているかどうかを調べ、暗号化
認証用データを受信している場合にはステップ８１１へ
進む。

【００５１】ステップ８１１で認証継続処理部２１５
は、前記暗号化認証用データと共にチケットを移動局側
装置１１０から受信しているかどうかを調べ、チケット
を受信している場合にはステップ８１２へ進み、チケッ
トを受信していない場合にはステップ８０３へ進む。

【００５２】ステップ８０３で認証処理部２１１は、前
記暗号化認証用データと共にユーザＩＤを移動局側装置
１１０から受信しているかどうかを調べ、ユーザＩＤを
受信している場合にはステップ８０４へ進む。

【００５３】ステップ８０４で鍵生成処理部２１２は、
移動局側装置１１０のユーザＩＤを基地局側装置１００
のＲＯＭ２０３で保持しているマスタ鍵で暗号化してそ
の移動局側装置１１０の移動局鍵を生成する。ステップ
８０５で認証処理部２１１は、前記受信した暗号化認証
用データを前記生成した移動局鍵で復号化して認証用デ
ータを復元する。

【００５４】ステップ８０６では、その移動局側装置１
１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用
データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８０
７へ進む。ステップ８０７では、その移動局側装置１１
０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ
２０２に登録する。

【００５５】ステップ８０８でチケット・鍵発行処理部
２１３は、正規の通信相手であると認証された移動局側
装置１１０との間の認証を他の基地局で継続する為の認
証継続用鍵を生成し、その認証継続用鍵を前記移動局鍵
で暗号化して鍵配布データを生成する。

【００５６】ステップ８０９では、前記生成した認証継
続用鍵を基地局側装置１００のＲＯＭ２０３で保持して
いるチケット作成鍵で暗号化してチケットを生成する。
ここでチケット作成鍵は複数の基地局側装置１００で共
有された鍵であり、チケットを移動局側装置１１０で復
号化することはできないものとする。

【００５７】ステップ８１０では、その移動局側装置１
１０が認証されたことを示す情報と、前記生成した鍵配
布データ及びチケットを移動局側装置１１０へ送信す
る。なお前記の処理で暗号通信用鍵やMAC生成鍵を生成
し、認証継続用鍵と共に送信しても良い。

【００５８】ステップ９０６で移動局側装置１１０のチ
ケット・鍵取得処理部３１２は、前記要求した認証処理
の結果として、その移動局側装置１１０が認証されたこ
とを示す情報と、鍵配送データ及びチケットを基地局側
装置１００から受信しているかどうかを調べ、認証され
たことを示す情報とチケット及び鍵配送データを受信し
ている場合にはステップ９０７へ進む。

【００５９】ステップ９０７で認証要求処理部３１１
は、その基地局側装置１００との間の認証処理を完了し
たことを示す情報を移動局側装置１１０のＲＡＭ３０２
に登録する。ステップ９０８では、前記受信した鍵配送
データをその移動局側装置１１０の移動局鍵で復号化し
て認証継続用鍵を復元してＲＡＭ３０２に格納する。な
お前記受信した鍵配送データに暗号通信用鍵やMAC生成
鍵が含まれている場合にはそれらの鍵も復元する。ステ
ップ９０９では、前記受信したチケットを移動局側装置
１１０のＲＡＭ３０２へ格納する。

【００６０】一方、ステップ９０３で認証を継続する為
のチケットを未取得であるかどうかを調べた結果、チケ
ットを取得済みである場合にはステップ９１０へ進む。
ステップ９１０で認証継続要求処理部３１４は、基地局
側装置１００から受信した認証用データを前記受信した
認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証用データを生成す
る。ステップ９１１では、前記生成した暗号化認証用デ
ータと前記取得済みのチケットを基地局側装置１００へ
送信して当該移動局の認証継続を要求する。

【００６１】ステップ８１１で基地局側装置１００の認
証継続処理部２１５は、前記暗号化認証用データと共に
チケットを移動局側装置１１０から受信してステップ８
１２へ進む。

【００６２】ステップ８１２で鍵取得処理部２１６は、
移動局側装置１１０から送信されたチケットをチケット
作成鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す。ステップ
８１３で認証継続処理部２１５は、前記受信した暗号化
認証用データを前記取り出した認証継続用鍵で復号化
し、認証用データを復元する。

【００６３】ステップ８１４では、その移動局側装置１
１０へ送信した認証用データと、前記復号化した認証用
データとを比較し、両者が等しい場合にはステップ８１
５へ進む。ステップ８１５では、その移動局側装置１１
０を正規の通信相手として基地局側装置１００のＲＡＭ
２０２に登録する。ステップ８１６では、前記認証処理
の結果として認証の継続が許可されたことを示す情報を
移動局側装置１１０へ送信する。

【００６４】ステップ９１２で移動局側装置１１０の認
証継続要求処理部３１４は、前記要求した認証処理の結
果として、認証の継続が許可されたことを示す情報を基
地局側装置１００から受信しているかどうかを調べ、認
証継続許可を示す情報を受信している場合にはステップ
９１３へ進む。ステップ９１３では、その基地局側装置
１００との間の認証処理を完了したことを示す情報を移
動局側装置１１０のＲＡＭ３０２に登録する。

【００６５】本実施形態の通信セキュリティ保持システ
ムでは、前記の認証確立処理や認証継続処理が行われた
後、基地局側装置１００の通信処理部２１４と移動局側
装置１１０の通信処理部３１３との間で通信処理を行
う。

【００６６】以上説明した様に本実施形態の通信セキュ
リティ保持システムによれば、認証確立時に発行された
認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行
うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基
地局との間の通信セキュリティを高めることが可能であ
る。

【００６７】（実施形態２）以下に基地局側装置やゲー
トウェイ装置の接続されたネットワーク上での通信のセ
キュリティを保持する実施形態２の通信セキュリティ保
持システムについて説明する。

【００６８】図１０は本実施形態の通信セキュリティ保
持システムの概略構成を示す図である。図１０に示す様
に本実施形態の通信セキュリティ保持システムは、基地
局側装置１０００と、ゲートウェイ装置１０１０と、認
証装置１０２０と、鍵テーブル１０３０とを有してい
る。

【００６９】基地局側装置１０００は、車両が走行する
道路に所定の間隔で設置された基地局側の装置であり、
移動局からの要求によりゲートウェイ装置１０１０との
間でセキュリティを保持した通信を行う装置である。

【００７０】ゲートウェイ装置１０１０は、基地局側装
置１０００と外部ネットワークとの間の通信を行う装置
であり、基地局側装置１０００との間でセキュリティを
保持した通信を行う装置である。認証装置１０２０は、
新規にネットワークに接続された基地局側装置１０００
を認証してサービスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブル
１０３０の内容を送信し、不正に切断された基地局側装
置１０００を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応
する鍵を更新する装置である。鍵テーブル１０３０は、
送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵を格
納するテーブルである。

【００７１】図１０に示す様に本実施形態の通信セキュ
リティ保持システムでは、移動局から路側網を経由した
上位網のインターネットへの通信等の際に、自律分散プ
ロトコルにより基地局側装置１０００とゲートウェイ装
置１０１０との間で送受信される送信データについて、
そのサービスＩＤに対応する鍵を鍵テーブル１０３０か
ら読み出して暗号化を行う。

【００７２】図１１は本実施形態の基地局側装置１００
０の概略構成を示す図である。図１１に示す様に本実施
形態の基地局側装置１０００は、ＣＰＵ１１０１と、Ｒ
ＡＭ１１０２と、ＲＯＭ１１０３と、入力装置１１０４
と、出力装置１１０５と、通信装置１１０６とを有して
いる。

【００７３】ＣＰＵ１１０１は、基地局側装置１０００
全体の動作を制御する装置である。ＲＡＭ１１０２は、
基地局側装置１０００全体の動作を制御する際にその為
の各種処理プログラムやデータをロードする記憶装置で
ある。

【００７４】ＲＯＭ１１０３は、前記各種処理プログラ
ムやデータを格納しておく記憶装置である。入力装置１
１０４は、ゲートウェイ装置１０１０との通信のセキュ
リティを保持する為の各種入力を行う装置である。出力
装置１１０５は、前記セキュリティの保持に伴う各種出
力を行う装置である。通信装置１１０６は、ネットワー
クを介して他の処理装置との通信を行う装置である。

【００７５】また基地局側装置１０００は、暗号化処理
部１１１１と、パケット送出処理部１１１２と、接続通
知処理部１１１３と、署名送信処理部１１１４と、生存
通知処理部１１１５とを有している。

【００７６】暗号化処理部１１１１は、送信データの内
容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当該送信データを
暗号化して暗号化データを生成する処理部である。パケ
ット送出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データ
をパケットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サー
ビスＩＤを付加してネットワーク上へ送出する処理部で
ある。

【００７７】接続通知処理部１１１３は、新規にネット
ワークに接続された基地局側装置１０００を示す接続通
知を送信する処理部である。署名送信処理部１１１４
は、認証装置１０２０から送信された認証用データに対
する署名を送信する処理部である。生存通知処理部１１
１５は、認証装置１０２０から送信された認証用データ
を暗号化した暗号化認証用データを送信する処理部であ
る。

【００７８】基地局側装置１０００を暗号化処理部１１
１１、パケット送出処理部１１１２、接続通知処理部１
１１３、署名送信処理部１１１４及び生存通知処理部１
１１５として機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の
記録媒体に記録されて実行されるものとする。なお前記
プログラムを記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録
媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から
情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネ
ットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プ
ログラムを使用するものとしても良い。

【００７９】図１２は本実施形態のゲートウェイ装置１
０１０の概略構成を示す図である。図１２に示す様に本
実施形態のゲートウェイ装置１０１０は、ＣＰＵ１２０
１と、メモリ１２０２と、磁気ディスク装置１２０３
と、入力装置１２０４と、出力装置１２０５と、ＣＤ−
ＲＯＭ装置１２０６と、通信装置１２０７とを有してい
る。

【００８０】ＣＰＵ１２０１は、ゲートウェイ装置１０
１０全体の動作を制御する装置である。メモリ１２０２
は、ゲートウェイ装置１０１０全体の動作を制御する際
にその為の各種処理プログラムやデータをロードする記
憶装置である。

【００８１】磁気ディスク装置１２０３は、前記各種処
理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。
入力装置１２０４は、基地局側装置１０００との通信の
セキュリティを保持する為の各種入力を行う装置であ
る。

【００８２】出力装置１２０５は、前記セキュリティの
保持に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯＭ装
置１２０６は、前記各種処理プログラムを記録したＣＤ
−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１２０
７は、インターネットやイントラネット等のネットワー
クを介して他の処理装置との通信を行う装置である。ま
たゲートウェイ装置１０１０は、復号化処理部１２１１
と、データ処理部１２１２とを有している。

【００８３】復号化処理部１２１１は、前記ネットワー
ク上に送出されたパケットを受信して当該パケットのヘ
ッダに付加されたサービスＩＤが、その装置で提供され
るサービスを示している場合に、当該サービスＩＤに対
応する鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化する
処理部である。データ処理部１２１２は、前記復号化し
たデータの内容に従って対応する処理を行う処理部であ
る。

【００８４】ゲートウェイ装置１０１０を復号化処理部
１２１１及びデータ処理部１２１２として機能させる為
のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され
磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて
実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する
記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。
また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置に
インストールして使用しても良いし、ネットワークを通
じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用
するものとしても良い。

【００８５】図１３は本実施形態の認証装置１０２０の
概略構成を示す図である。図１３に示す様に本実施形態
の認証装置１０２０は、ＣＰＵ１３０１と、メモリ１３
０２と、磁気ディスク装置１３０３と、入力装置１３０
４と、出力装置１３０５と、ＣＤ−ＲＯＭ装置１３０６
と、通信装置１３０７とを有している。

【００８６】ＣＰＵ１３０１は、認証装置１０２０全体
の動作を制御する装置である。メモリ１３０２は、認証
装置１０２０全体の動作を制御する際にその為の各種処
理プログラムやデータをロードする記憶装置である。

【００８７】磁気ディスク装置１３０３は、前記各種処
理プログラムやデータを格納しておく記憶装置である。
入力装置１３０４は、新規に接続された基地局側装置１
０００や不正に切断された基地局側装置１０００を管理
する為の各種入力を行う装置である。

【００８８】出力装置１３０５は、基地局側装置１００
０の管理に伴う各種出力を行う装置である。ＣＤ−ＲＯ
Ｍ装置１３０６は、前記各種処理プログラムを記録した
ＣＤ−ＲＯＭの内容を読み出す装置である。通信装置１
３０７は、インターネットやイントラネット等のネット
ワークを介して他の処理装置との通信を行う装置であ
る。

【００８９】また認証装置１０２０は、認証用データ送
信処理部１３１１と、鍵送信処理部１３１２と、監視デ
ータ送信処理部１３１３と、鍵更新処理部１３１４とを
有している。

【００９０】認証用データ送信処理部１３１１は、ネッ
トワークに接続された基地局側装置１０００を認証する
為の認証用データを送信する処理部である。鍵送信処理
部１３１２は、前記送信された署名を検証し、認証され
た基地局側装置１０００に対して、前記サービスＩＤに
対応する鍵を示す鍵テーブル１０３０を送信する処理部
である。

【００９１】監視データ送信処理部１３１３は、ネット
ワークに接続された基地局側装置１０００を監視する為
の認証用データを送信する処理部である。鍵更新処理部
１３１４は、前記送信された署名を検証し、不正に切断
された基地局側装置１０００を検出した場合に、前記サ
ービスＩＤに対応する鍵を更新する処理部である。

【００９２】認証装置１０２０を認証用データ送信処理
部１３１１、鍵送信処理部１３１２、監視データ送信処
理部１３１３及び鍵更新処理部１３１４として機能させ
る為のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録
され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードさ
れて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録
する記録媒体はＣＤ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良
い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装
置にインストールして使用しても良いし、ネットワーク
を通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを
使用するものとしても良い。

【００９３】図１４は本実施形態の自律分散システムで
の暗号通信処理の概要を示す図である。図１４に示す様
に本実施形態の通信セキュリティ保持システムでは、送
信データのサービスＩＤに対応する鍵で当該送信データ
を暗号化してネットワーク上へ送出する。ネットワーク
上の各装置は、前記送出されたパケットを受信して当該
パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その装
置で提供されるサービスを示している場合に、当該サー
ビスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化データ
を復号化し、そのデータの内容に応じた処理を行う。

【００９４】以下に、本実施形態の通信セキュリティ保
持システムにおいて、送信データを暗号化し、自律分散
プロトコルにより基地局側装置１０００からゲートウェ
イ装置１０１０へ暗号化データを送信する処理手順につ
いて説明する。ここでは、基地局側装置１０００からゲ
ートウェイ装置１０１０への暗号通信について説明する
が、暗号化処理部１１１１及びパケット送出処理部１１
１２をゲートウェイ装置１０１０に、復号化処理部１２
１１とデータ処理部１２１２を基地局側装置１０００に
備え、ゲートウェイ装置１０１０から基地局側装置１０
００への暗号通信や、基地局側装置１０００同士の暗号
通信を行っても良い。

【００９５】図１５は本実施形態の基地局側装置１００
０からのデータ送信処理の処理手順を示すフローチャー
トである。図１５に示す様にステップ１５０１で基地局
側装置１０００は、移動局から送信データを受信してい
るかどうかを調べ、送信データを受信している場合には
ステップ１５０２へ進む。ステップ１５０２で暗号化処
理部１１１１は、送信データの内容を示すサービスＩＤ
に対応した鍵をＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０
から読み出す。

【００９６】図１６は本実施形態の鍵テーブル１０３０
の一例を示す図である。図１６に示す様に本実施形態の
鍵テーブル１０３０には、サービスＩＤに対応する暗号
鍵が格納されており、データの内容毎に異なる暗号鍵が
格納されている。

【００９７】ステップ１５０３で暗号化処理部１１１１
は、前記読み出した鍵で当該送信データを暗号化して暗
号化データを生成する。ステップ１５０４でパケット送
出処理部１１１２は、前記生成した暗号化データをパケ
ットに格納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩ
Ｄを付加してネットワーク上へ送出する。

【００９８】図１７は本実施形態のゲートウェイ装置１
０１０でのデータ受信処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。図１７に示す様にステップ１７０１でゲー
トウェイ装置１０１０は、ネットワーク上にパケットが
送出されているかどうかを調べ、パケットが送出されて
いる場合にはそのパケットを受信してステップ１７０２
へ進む。

【００９９】ステップ１７０２で復号化処理部１２１１
は、前記受信したパケットのヘッダに付加されているサ
ービスＩＤを読み出す。ステップ１７０３では、前記読
み出したサービスＩＤが、その装置で提供されるサービ
スを示しているかどうかを調べ、その装置で提供される
サービスを示している場合にはステップ１７０４へ進
む。

【０１００】ステップ１７０４では、前記サービスＩＤ
に対応する鍵を磁気ディスク装置１２０３中の鍵テーブ
ル１０３０から読み出す。ステップ１７０５では、前記
読み出した鍵でそのパケット中の暗号化データを復号化
する。ステップ１７０６でデータ処理部１２１２は、前
記復号化したデータを外部ネットワークへ送出する等、
当該データの内容に従って対応する処理を行う。

【０１０１】前記の様に本実施形態では、送信データの
内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗
号化してネットワーク上へ送出するので、自律分散シス
テムの様に送信先を特定しない放送型の通信を用いた場
合でも、そのデータを暗号化して通信のセキュリティを
高めることが可能である。

【０１０２】前記の様に通信のセキュリティを高める場
合には、鍵テーブル１０３０を適切に管理する必要があ
る。以下に、本実施形態の通信セキュリティ保持システ
ムにおいて、新規にネットワーク接続された基地局側装
置１０００が正規の基地局として認証された後に鍵テー
ブル１０３０の内容をその基地局側装置１０００へ配送
する処理について説明する。

【０１０３】図１８は本実施形態の新規基地局の認証処
理の概要を示す図である。図１８に示す様に本実施形態
において、新規にネットワークに接続された基地局側装
置１０００は認証装置１０２０に接続通知を送信し、認
証装置１０２０は乱数等の認証用データをその基地局側
装置１０００へ送信する処理を行う。基地局側装置１０
００は受信した認証用データに署名を行って認証装置１
０２０に送信し、認証装置１０２０は、送信された署名
を検証した後、鍵テーブル１０３０をその基地局側装置
１０００へ送信する処理を行う。

【０１０４】図１９は本実施形態の新規基地局の認証要
求処理の処理手順を示すフローチャートである。図１９
に示す様にステップ１９０１で基地局側装置１０００の
接続通知処理部１１１３は、基地局側装置１０００が新
規にネットワークに接続されたことを示す接続通知とし
て、接続通知のサービスＩＤをヘッダに設定したパケッ
トをネットワーク上に送出する。

【０１０５】図２０は本実施形態の認証装置１０２０に
よる新規基地局の認証処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。図２０に示す様にステップ２００１で認証
装置１０２０は、ネットワーク上に送出されているパケ
ットのサービスＩＤを調べ、接続通知が送出されている
場合にはその接続通知を受信してステップ２００２へ進
む。

【０１０６】ステップ２００２で認証用データ送信処理
部１３１１は、ネットワークに接続された基地局側装置
１０００を認証する為の乱数等の認証用データと、認証
用の乱数であることを示すサービスＩＤとを格納したパ
ケットをネットワーク上に送出する。

【０１０７】ステップ１９０２で基地局側装置１０００
は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービ
スＩＤを調べ、認証用データが送出されている場合には
その認証用データを受信してステップ１９０３へ進む。

【０１０８】ステップ１９０３で署名送信処理部１１１
４は、前記受信した認証用データに対してその基地局側
装置１０００の秘密鍵を用いてデジタル署名を行う。ス
テップ１９０４では、前記デジタル署名を行った認証用
データと、新規接続時の署名であることを示すサービス
ＩＤとを格納したパケットをネットワーク上に送出す
る。

【０１０９】ステップ２００３で認証装置１０２０は、
ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩ
Ｄを調べ、新規接続時の署名が送出されている場合には
その新規接続時の署名を受信してステップ２００４へ進
む。

【０１１０】ステップ２００４で鍵送信処理部１３１２
は、前記送信された署名をその基地局側装置１０００の
公開鍵を用いて検証する。なお基地局側装置１０００の
公開鍵は予め認証装置１０２０に登録されているものと
する。

【０１１１】ステップ２００５では、前記検証結果を参
照し、前記送信された署名が正規の基地局側装置１００
０から送信されていることが検証された場合にはステッ
プ２００６へ進む。ステップ２００６では、鍵テーブル
１０３０を前記認証された基地局側装置１０００の公開
鍵で暗号化して鍵配布データを生成し、この鍵配布デー
タと、鍵配布であることを示すサービスＩＤとを格納し
たパケットをネットワーク上に送出する。

【０１１２】ステップ１９０５で基地局側装置１０００
は、ネットワーク上に送出されているパケットのサービ
スＩＤを調べ、鍵配布データが送出されている場合には
その鍵配布データを受信してステップ１９０６へ進む。
ステップ１９０６では、前記受信した鍵配布データをそ
の基地局側装置１０００の秘密鍵で復号化して鍵テーブ
ル１０３０を復元し、ＲＯＭ１１０３へ格納する。

【０１１３】次に、本実施形態の通信セキュリティ保持
システムにおいて、不正に切断された基地局側装置１０
００を検出して鍵テーブル１０３０の内容を変更する処
理について説明する。

【０１１４】図２１は本実施形態の基地局の監視処理の
概要を示す図である。図２１に示す様に本実施形態にお
いて、認証装置１０２０は、ネットワークに接続された
基地局側装置１０００を認証する為の乱数等の認証用デ
ータを所定の条件に従って送信し、各基地局側装置１０
００は、受信した認証用データに署名を行って認証装置
１０２０に送信する。認証装置１０２０は、送信された
署名を検証し、不正に切断された基地局側装置１０００
を検出した場合に、前記サービスＩＤに対応する鍵を更
新した新しい鍵テーブル１０３０を各基地局側装置１０
００へ送信する。

【０１１５】図２２は本実施形態の基地局の監視処理の
処理手順を示すフローチャートである。図２２に示す様
にステップ２２０１で認証装置１０２０の監視データ送
信処理部１３１３は、所定時間の経過等の条件が成立す
ると、ネットワークに接続された基地局側装置１０００
を監視する為の乱数等の認証用データと、監視用の認証
用データであることを示すサービスＩＤとを格納したパ
ケットをネットワーク上に送出する。

【０１１６】各基地局側装置１０００の生存通知処理部
１１１５は、ネットワーク上に送出されているパケット
のサービスＩＤを調べ、監視用の認証用データが送出さ
れている場合にはその認証用データを受信して、生存通
知であることを示すサービスＩＤに対応した鍵を鍵テー
ブル１０３０から読み出して前記認証用データを暗号化
し、その暗号化認証用データと、生存通知であることを
示すサービスＩＤとを格納したパケットをネットワーク
上に送出する。

【０１１７】ステップ２２０２で認証装置１０２０は、
ネットワーク上に送出されているパケットのサービスＩ
Ｄを調べ、生存通知が送出されている場合にはその生存
通知用を受信してステップ２２０３へ進む。

【０１１８】ステップ２２０３で鍵更新処理部１３１４
は、前記送信された生存通知中の暗号化認証用データを
そのサービスＩＤに対応した鍵を用いて復号化する。ス
テップ２２０４では、前記送信した認証用データと前記
復号化した認証用データが一致するかどうかを調べ、両
者が一致する場合にはステップ２２０５へ進む。

【０１１９】ステップ２２０５では、ネットワーク上に
接続された全ての基地局側装置１０００からの生存通知
を受信したかどうかを調べ、まだ生存通知を受信してい
ない基地局側装置１０００がある場合にはステップ２２
０２へ戻る。

【０１２０】ステップ２２０２では、ネットワーク上に
送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、生存通
知が送出されていない場合にはステップ２２０６へ進
む。ステップ２２０６では、認証用データを送出してか
ら所定の時間が経過したかどうかを調べ、所定の時間が
経過した場合には不正に切断された基地局側装置１００
０があるものとしてステップ２２０７へ進む。

【０１２１】ステップ２２０７で鍵更新処理部１３１４
は、サービスＩＤに対応する鍵を更新した鍵テーブル１
０３０を生成し、鍵更新であることを示すサービスＩＤ
に対応した鍵で前記更新後の鍵テーブル１０３０を暗号
化して鍵配布データを生成し、その鍵配布データと、鍵
配布であることを示すサービスＩＤとを格納したパケッ
トをネットワーク上に送出する。

【０１２２】各基地局側装置１０００は、ネットワーク
上に送出されているパケットのサービスＩＤを調べ、鍵
更新による鍵配布データが送出されている場合にはその
鍵配布データを受信して、鍵更新であることを示すサー
ビスＩＤに対応した鍵を鍵テーブル１０３０から読み出
して前記鍵配布データを復号化し、その復号化した鍵デ
ータをＲＯＭ１１０３中の鍵テーブル１０３０に格納し
て鍵データの更新を行う。

【０１２３】前記の様に本実施形態の通信セキュリティ
保持システムでは、新規にネットワーク接続された基地
局側装置１０００が正規の基地局として認証された後に
鍵テーブル１０３０の内容を配送し、また不正に切断さ
れた基地局側装置１０００を検出して鍵テーブル１０３
０の内容を変更するので、サービスＩＤに対応する鍵を
用いた暗号化通信のセキュリティを高めることが可能で
ある。

【０１２４】以上説明した様に本実施形態の通信セキュ
リティ保持システムによれば、送信データの内容を示す
サービスＩＤに対応した鍵で送信データを暗号化してネ
ットワーク上へ送出するので、送信先を特定しない放送
型の通信を用いた場合でもその通信のセキュリティを高
めることが可能である。

【０１２５】

【発明の効果】本発明によれば認証確立時に発行された
認証継続用鍵によってそれ以後の認証継続時の認証を行
うので、移動局鍵を用いた処理量を削減し、移動局と基
地局との間の通信セキュリティを高めることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の通信セキュリティ保持システムの
概略構成を示す図である。

【図２】実施形態１の基地局側装置１００の概略構成を
示す図である。

【図３】実施形態１の移動局側装置１１０の概略構成を
示す図である。

【図４】実施形態１の認証確立処理の概要を示す図であ
る。

【図５】実施形態１の認証確立処理のシーケンスを示す
図である。

【図６】実施形態１の認証継続処理の概要を示す図であ
る。

【図７】実施形態１の認証継続処理のシーケンスを示す
図である。

【図８】実施形態１の基地局側装置１００による移動局
側装置１１０の認証確立処理及び認証継続処理の処理手
順を示すフローチャートである。

【図９】実施形態１の移動局側装置１１０から基地局側
装置１００への認証確立要求処理及び認証継続要求処理
の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】実施形態２の通信セキュリティ保持システム
の概略構成を示す図である。

【図１１】実施形態２の基地局側装置１０００の概略構
成を示す図である。

【図１２】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０の概
略構成を示す図である。

【図１３】実施形態２の認証装置１０２０の概略構成を
示す図である。

【図１４】実施形態２の自律分散システムでの暗号通信
処理の概要を示す図である。

【図１５】実施形態２の基地局側装置１０００からのデ
ータ送信処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１６】実施形態２の鍵テーブル１０３０の一例を示
す図である。

【図１７】実施形態２のゲートウェイ装置１０１０での
データ受信処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１８】実施形態２の新規基地局の認証処理の概要を
示す図である。

【図１９】実施形態２の新規基地局の認証要求処理の処
理手順を示すフローチャートである。

【図２０】実施形態２の認証装置１０２０による新規基
地局の認証処理の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図２１】実施形態２の基地局の監視処理の概要を示す
図である。

【図２２】実施形態２の基地局の監視処理の処理手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１００…基地局側装置、１１０…移動局側装置、２０１
…ＣＰＵ、２０２…ＲＡＭ、２０３…ＲＯＭ、２０４…
入力装置、２０５…出力装置、２０６…通信装置、２１
１…認証処理部、２１２…鍵生成処理部、２１３…チケ
ット・鍵発行処理部、２１４…通信処理部、２１５…認
証継続処理部、２１６…鍵取得処理部、３０１…ＣＰ
Ｕ、３０２…ＲＡＭ、３０３…ＲＯＭ、３０４…入力装
置、３０５…出力装置、３０６…通信装置、３１１…認
証要求処理部、３１２…チケット・鍵取得処理部、３１
３…通信処理部、３１４…認証継続要求処理部、１００
０…基地局側装置、１０１０…ゲートウェイ装置、１０
２０…認証装置、１０３０…鍵テーブル、１１０１…Ｃ
ＰＵ、１１０２…ＲＡＭ、１１０３…ＲＯＭ、１１０４
…入力装置、１１０５…出力装置、１１０６…通信装
置、１１１１…暗号化処理部、１１１２…パケット送出
処理部、１１１３…接続通知処理部、１１１４…署名送
信処理部、１１１５…生存通知処理部、１２０１…ＣＰ
Ｕ、１２０２…メモリ、１２０３…磁気ディスク装置、
１２０４…入力装置、１２０５…出力装置、１２０６…
ＣＤ−ＲＯＭ装置、１２０７…通信装置、１２１１…復
号化処理部、１２１２…データ処理部、１３０１…ＣＰ
Ｕ、１３０２…メモリ、１３０３…磁気ディスク装置、
１３０４…入力装置、１３０５…出力装置、１３０６…
ＣＤ−ＲＯＭ装置、１３０７…通信装置、１３１１…認
証用データ送信処理部、１３１２…鍵送信処理部、１３
１３…監視データ送信処理部、１３１４…鍵更新処理
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 洋一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5J104 AA07 AA09 AA16 EA04 EA17 EA26 GA05 KA02 KA04 LA06 NA02 PA01 5K067 AA33 BB03 BB04 BB21 BB43 CC08 DD17 EE00 EE02 EE10 HH21 HH22 HH24

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局側装置と基地局側装置との間で行
   われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ
   保持方法において、 基地局側装置から移動局側装置へ認証用データを送信す
   るステップと、前記認証用データを暗号化した暗号化認
   証用データを移動局側装置から受信するステップと、前
   記受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の移
   動局鍵で復号化するステップと、前記送信した認証用デ
   ータと前記復号化した認証用データとが等しい場合に当
   該移動局側装置を正規の通信相手として認証するステッ
   プと、 正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、認
   証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を
   基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチ
   ケットとを送信するステップと、正規の通信相手である
   と認証された移動局側装置とその基地局側装置との間の
   通信を行うステップとを有することを特徴とする基地局
   側装置の通信セキュリティ保持方法。
2. 【請求項２】 移動局側装置のユーザＩＤを基地局側装
   置で保持するマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生成
   するステップを有することを特徴とする請求項１に記載
   された基地局側装置の通信セキュリティ保持方法。
3. 【請求項３】 移動局側装置から基地局側装置へ送信さ
   れたチケットを受信し、そのチケットをチケット作成鍵
   で復号化して認証継続用鍵を取り出すステップと、基地
   局側装置から移動局側装置へ認証用データを送信するス
   テップと、前記認証用データを暗号化した暗号化認証用
   データを移動局側装置から受信するステップと、前記受
   信した暗号化認証用データを前記取り出した認証継続用
   鍵で復号化するステップと、前記送信した認証用データ
   と前記復号化した認証用データとが等しい場合に当該移
   動局側装置を正規の通信相手として認証を継続するステ
   ップとを有することを特徴とする請求項１または請求項
   ２のいずれかに記載された基地局側装置の通信セキュリ
   ティ保持方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の処理ステップを複数の
   基地局側装置で行い、任意の位置の移動局側装置との間
   の認証継続を実行可能とすることを特徴とする基地局側
   装置の通信セキュリティ保持方法。
5. 【請求項５】 移動局側装置と基地局側装置との間で行
   われる通信のセキュリティを保持する通信セキュリティ
   保持方法において、 基地局側装置から移動局側装置へ送信された認証用デー
   タを受信するステップと、前記受信した認証用データを
   その移動局側装置の移動局鍵で暗号化して暗号化認証用
   データを生成するステップと、前記生成した暗号化認証
   用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を
   要求するステップと、 基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合
   に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続
   用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化
   したチケットとを基地局側装置から受信するステップ
   と、その移動局側装置を正規の通信相手として認証した
   基地局側装置との間の通信を行うステップとを有するこ
   とを特徴とする移動局側装置の通信セキュリティ保持方
   法。
6. 【請求項６】 前記移動局鍵は、その移動局側装置のユ
   ーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵で暗号化す
   ることにより生成されることを特徴とする請求項５に記
   載された移動局側装置の通信セキュリティ保持方法。
7. 【請求項７】 前記チケットを基地局側装置へ送信する
   ステップと、基地局側装置から移動局側装置へ送信され
   た認証用データを受信するステップと、前記受信した認
   証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して暗号化認証
   用データを生成するステップと、前記生成した暗号化認
   証用データを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証
   継続を要求するステップを有することを特徴とする請求
   項５または請求項６のいずれかに記載された移動局側装
   置の通信セキュリティ保持方法。
8. 【請求項８】 基地局側装置やゲートウェイ装置の接続
   されたネットワーク上での通信のセキュリティを保持す
   る通信セキュリティ保持方法において、 送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当
   該送信データを暗号化して暗号化データを生成するステ
   ップと、前記生成した暗号化データをパケットに格納
   し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加し
   てネットワーク上へ送出するステップと、 前記ネットワーク上に送出されたパケットを受信して当
   該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その
   装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サ
   ービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化デー
   タを復号化するステップと、前記復号化したデータの内
   容に従って対応する処理を行うステップとを有すること
   を特徴とする通信セキュリティ保持方法。
9. 【請求項９】 新規にネットワークに接続された基地局
   側装置を示す接続通知を送信するステップと、前記接続
   通知が送信された場合に、その基地局側装置を認証する
   為の認証用データを送信するステップと、新規にネット
   ワークに接続された基地局側装置による認証用データに
   対する署名を送信するステップと、前記送信された署名
   を検証し、認証された基地局側装置に対して、前記サー
   ビスＩＤに対応する鍵を示す鍵テーブルを送信するステ
   ップを有することを特徴とする請求項８に記載された通
   信セキュリティ保持方法。
10. 【請求項１０】 ネットワークに接続された基地局側装
    置を監視する為の認証用データを送信するステップと、
    前記送信された認証用データを基地局側装置で暗号化し
    た暗号化認証用データを送信するステップと、前記送信
    された暗号化認証用データを検証し、不正に切断された
    基地局側装置を検出した場合に、前記サービスＩＤに対
    応する鍵を更新するステップを有することを特徴とする
    請求項８または請求項９のいずれかに記載された通信セ
    キュリティ保持方法。
11. 【請求項１１】 移動局側装置との間でセキュリティを
    保持した通信を行う基地局側装置において、 移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側装置
    から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の
    移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に当
    該移動局側装置を正規の通信相手として認証する認証処
    理部と、 正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、認
    証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を
    基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチ
    ケットとを送信するチケット・鍵発行処理部と、正規の
    通信相手であると認証された移動局側装置とその基地局
    側装置との間の通信を行う通信処理部とを備えることを
    特徴とする基地局側装置。
12. 【請求項１２】 移動局側装置のユーザＩＤを基地局側
    装置で保持するマスタ鍵で暗号化して前記移動局鍵を生
    成する鍵生成処理部を備えることを特徴とする請求項１
    １に記載された基地局側装置。
13. 【請求項１３】 移動局側装置から基地局側装置へ送信
    されたチケットを受信し、そのチケットをチケット作成
    鍵で復号化して認証継続用鍵を取り出す鍵取得処理部
    と、移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側
    装置から受信した暗号化認証用データをその移動局側装
    置のチケットから取り出した認証継続用鍵で復号化した
    認証用データとが等しい場合に当該移動局側装置を正規
    の通信相手として認証を継続する認証継続処理部とを備
    えることを特徴とする請求項１１または請求項１２のい
    ずれかに記載された基地局側装置。
14. 【請求項１４】 基地局側装置との間でセキュリティを
    保持した通信を行う移動局側装置において、 基地局側装置から受信した認証用データをその移動局側
    装置の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用デー
    タを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を要求す
    る認証要求処理部と、 基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合
    に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続
    用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化
    したチケットとを基地局側装置から受信するチケット・
    鍵取得処理部と、その移動局側装置を正規の通信相手と
    して認証した基地局側装置との間の通信を行う通信処理
    部とを備えることを特徴とする移動局側装置。
15. 【請求項１５】 前記移動局鍵は、その移動局側装置の
    ユーザＩＤを基地局側装置で保持するマスタ鍵で暗号化
    することにより生成されたものであることを特徴とする
    請求項１４に記載された移動局側装置。
16. 【請求項１６】 前記チケットと、基地局側装置から受
    信した認証用データを前記認証継続用鍵で暗号化して生
    成した暗号化認証用データを基地局側装置へ送信して当
    該移動局の認証継続を要求する認証継続要求処理部を備
    えることを特徴とする請求項１４または請求項１５のい
    ずれかに記載された移動局側装置。
17. 【請求項１７】 基地局側装置やゲートウェイ装置の接
    続されたネットワーク上での通信のセキュリティを保持
    する通信セキュリティ保持システムにおいて、 送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当
    該送信データを暗号化して暗号化データを生成する暗号
    化処理部と、前記生成した暗号化データをパケットに格
    納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加
    してネットワーク上へ送出するパケット送出処理部と、 前記ネットワーク上に送出されたパケットを受信して当
    該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その
    装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サ
    ービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化デー
    タを復号化する復号化処理部と、前記復号化したデータ
    の内容に従って対応する処理を行うデータ処理部とを備
    えることを特徴とする通信セキュリティ保持システム。
18. 【請求項１８】 新規にネットワークに接続された基地
    局側装置を示す接続通知を送信する接続通知処理部と、
    前記接続通知が送信された場合に、その基地局側装置を
    認証する為の認証用データを送信する認証用データ送信
    処理部と、新規にネットワークに接続された基地局側装
    置による認証用データに対する署名を送信する署名送信
    処理部と、前記送信された署名を検証し、認証された基
    地局側装置に対して、前記サービスＩＤに対応する鍵を
    示す鍵テーブルを送信する鍵送信処理部とを備えること
    を特徴とする請求項１７に記載された通信セキュリティ
    保持システム。
19. 【請求項１９】 ネットワークに接続された基地局側装
    置を監視する為の認証用データを送信する監視データ送
    信処理部と、前記送信された認証用データを基地局側装
    置で暗号化した暗号化認証用データを送信する生存通知
    処理部と、前記送信された暗号化認証用データを検証
    し、不正に切断された基地局側装置を検出した場合に、
    前記サービスＩＤに対応する鍵を更新する鍵更新処理部
    とを備えることを特徴とする請求項１７または請求項１
    ８のいずれかに記載された通信セキュリティ保持システ
    ム。
20. 【請求項２０】 移動局側装置との間でセキュリティを
    保持した通信を行う基地局側装置としてコンピュータを
    機能させる為のプログラムにおいて、 移動局側装置へ送信した認証用データと、移動局側装置
    から受信した暗号化認証用データをその移動局側装置の
    移動局鍵で復号化した認証用データとが等しい場合に当
    該移動局側装置を正規の通信相手として認証する認証処
    理部と、 正規の通信相手であると認証された移動局側装置に、認
    証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続用鍵を
    基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化したチ
    ケットとを送信するチケット・鍵発行処理部と、正規の
    通信相手であると認証された移動局側装置とその基地局
    側装置との間の通信を行う通信処理部としてコンピュー
    タを機能させることを特徴とするプログラム。
21. 【請求項２１】 基地局側装置との間でセキュリティを
    保持した通信を行う移動局側装置としてコンピュータを
    機能させる為のプログラムにおいて、 基地局側装置から受信した認証用データをその移動局側
    装置の移動局鍵で暗号化して生成した暗号化認証用デー
    タを基地局側装置へ送信して当該移動局の認証を要求す
    る認証要求処理部と、 基地局側装置から正規の通信相手として認証された場合
    に、認証を継続する為の認証継続用鍵と、前記認証継続
    用鍵を基地局側装置で保持するチケット作成鍵で暗号化
    したチケットとを基地局側装置から受信するチケット・
    鍵取得処理部と、その移動局側装置を正規の通信相手と
    して認証した基地局側装置との間の通信を行う通信処理
    部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプ
    ログラム。
22. 【請求項２２】 基地局側装置やゲートウェイ装置の接
    続されたネットワーク上での通信のセキュリティを保持
    する通信セキュリティ保持システムとしてコンピュータ
    を機能させる為のプログラムにおいて、 送信データの内容を示すサービスＩＤに対応した鍵で当
    該送信データを暗号化して暗号化データを生成する暗号
    化処理部と、前記生成した暗号化データをパケットに格
    納し、そのパケットのヘッダに前記サービスＩＤを付加
    してネットワーク上へ送出するパケット送出処理部と、 前記ネットワーク上に送出されたパケットを受信して当
    該パケットのヘッダに付加されたサービスＩＤが、その
    装置で提供されるサービスを示している場合に、当該サ
    ービスＩＤに対応する鍵でそのパケット中の暗号化デー
    タを復号化する復号化処理部と、前記復号化したデータ
    の内容に従って対応する処理を行うデータ処理部として
    コンピュータを機能させることを特徴とするプログラ
    ム。