JP2003502913A - トンネリングおよび補償を使用するネットワーク・アドレス翻訳によりセキュリティを与えるための方法および装置 - Google Patents

トンネリングおよび補償を使用するネットワーク・アドレス翻訳によりセキュリティを与えるための方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ネットワーク・アドレス翻訳（NAT）を通じて、IPSECプロトコルによって提供されるサービスなどネットワーク・セキュリティ・サービスを提供するための方法を提供する。この方法は、パケットに生じる変換を決定し、この変換を補償することに基づいている。TCPおよびUDPプロトコルしかNATを処理しないので、IPSEC AH/ESPパケットはトランスポートのためにカプセル化されて、UDPパケットとなる。この環境で信頼できる通信を可能にするために特殊な操作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、一般的に言ってパケット交換データ伝送ネットワークにおけるコン
ピュータ間の安全な通信の分野に関するものである。より明確に言うと、本発明
は、ネットワーク・アドレス翻訳またはプロトコル変換を通じて安全な通信をセ
ットアップし維持する分野に関するものである。
【０００２】 インターネット技術特別調査委員会（IETF）は、IPSEC（インターネット・プ
ロトコル・セキュリティ）プロトコル・セットを標準化した。この規格は、付属
参照文献リストに記載されるリクエスト・フォー・コメンツすなわちRFC文書番
号RFC2401、RFC2402、RFC2406、RFC2407、RFC2408およびRFC2409から周知である
。IPSECプロトコルは、RFC文書番号RFC791において規定されるIPすなわちインタ
ーネット・プロトコルにセキュリティを与える。IPSECは、新規のIPヘッダを生
成し、パケットの前に認証ヘッダ（AH）またはカプセル化セキュリティ・ペイロ
ード（ESP）ヘッダを付加することによって、パケット・レベルで認証および暗
号化を行う。オリジナルのパケットは、暗号的に認証され、任意に暗号化される
。パケットの認証および任意の暗号化に使用される方法は、AHおよびESPヘッダ
において記憶されるセキュリティ・パラメータ・インデクス（SPI）値によって
識別される。RFC文書番号RFC2401は、パケットのトランスポート・モードおよび
トンネリングモードを規定している。本発明は、どちらのモードが使用されるか
に関わりなく、応用可能である。
【０００３】 近年、ネットワーク・アドレス翻訳（NAT）を開始するベンダおよびインター
ネット・サービス・プロバイダが増えている。NATについて、少なくともRFC文書
番号RFC1631並びに付属の参照文献リストにおいてSrisuresh98Terminology、Sri
sureshEgevang98、Srisuresh98Security、HoldregeSrisuresh99、TYS99、Rekhte
r99、LoBorella99およびBorellaLo99として明示される文書において言及されて
いる。図1aおよび1bにおいてアドレス翻訳の主要な2つの形式が図解的に示され
ている。すなわちホストNAT 101およびポートNAT 151である。ホストNAT 101は
、入パケット102のIPアドレスを単に翻訳するだけなので、出パケット103は別の
IPアドレスを持つ。ポートNAT 151は、入パケット152のTCPおよびUDPポート番号
（トラフィック制御プロトコル、ユーザ・データグラム・プロトコル）も処理し
て、出パケット153においていくつかのIPアドレスを単一のIPアドレスに多重化
し、これに応じて、反対方向に向かうパケットについては単一IPアドレスをいく
つかのIPアドレスにデマルチプレクスする（図には示されていない）。ポートNA
Tは、特に、家庭内および小さなオフィス環境においては一般的である。NAT装置
の入力接続と出力接続の物理的な分離は、図1aおよび1bにおいて図解を明確にす
るためにのみ示されている。実際には、物理的にNATを接続するために可能な方
法は多様にある。
【０００４】 アドレス翻訳は、ローカル・ネットワークのエッジにおいて行われることがも
っとも多い（すなわち、複数のローカル・プライベート・アドレスともっと少数
の大域ルータブル・パブリック・アドレスの間の翻訳）。ポートNATが使用され
て、大域ルータブル・アドレスが1つしかないことが、最も多い。ローカル・ネ
ットワーク154は、図1bにおいて図解的に示されている。このような構成は、家
庭内および小規模なオフィス市場において非常に一般的になって来ている。一部
のインターネット・サービス・プロバイダは、カスタマにプライベート・アドレ
スを与え始めており、これらのアドレスのために自社のコア・ネットワークにお
いてアドレス翻訳を行っている。一般的に言って、ネットワーク・アドレス翻訳
は、インターネット技術特別調査委員会内部において例えばNAT作業委員会にお
いて広範に詳細に論じられてきた。NAT装置の動作原理は周知であり、無料で入
手できるソース・コードのインプリメンテーションを含めて、複数のベンダから
多数のインプリメンテーションを市場で入手できる。NATの典型的な動作は、IP
アドレスとポートの組み合わせを別のIPアドレスとポートの組み合わせにマッピ
ングするものとして説明できる。マッピングは、1回のネットワーク接続中一定
であるが、時間とともに（ゆっくりと）変化するかもしれない。実際には、NAT
の機能は、ファイヤウォールまたはルータに組み込まれることが多い。
【０００５】 図1cは、送信ノード181が（第一のプライベート・ネットワークとしても知ら
れている）第一のローカル・エリア・ネットワーク１８２に配置され、このネッ
トワークがインターネットなど広域一般パケット交換ネットワーク184に接続す
るためにポートNAT 183を有するという、実際のネットワーク通信の状況例を示
している。広域一般パケット交換ネットワークは、さまざまな方法で相互接続さ
れた非常に多数のノードによって構成される。受信ノード185は、同様にNAT 187
を通じて広域ネットワークに結合される第二のローカル・エリア・ネットワーク
に配置される。ネットワーク・セキュリティ・サービスをセットアップするため
に必要な通信は双方向的なので、「送信ノード」および「受信ノード」という名
称は多少誤解を招きやすい。送信ノードは通信を開始するノードである。送信ノ
ードおよび受信ノードの代わりにそれぞれ「イニシエータ」および「レスポンダ
」という用語も使用される。
【０００６】 図1cの目的は、通信ノードが、それが通信する際に使われる中間装置の数や性
質も、また行われる変換の性質も意識しないという事実を強調することにある。
NATの他に、インターネット上には、パケットが伝送されるときパケットを合法
的に修正するその他のタイプの装置がある。その典型的な例はプロトコル・コン
バータであり、その主な仕事は、通常の動作を妨害することなくパケットを異な
るプロトコルに変換することである。これを使用すると、NATの場合と非常によ
く似た問題を引き起こす。かなり単純だが重要な例は、インターネット・プロト
コルの異なるバージョンであるIPv4とIPv6の間の変換である。この種のコンバー
タは、近い将来非常に重要なありふれたものになるだろう。パケットはその伝播
中にこの種のいくつかの変換を経て、通信の終点では実際に異なるプロトコルを
使用する可能性がある。NATのように、プロトコル変換はルータおよびファイヤ
ウォールで行われることがしばしばある。
【０００７】 IPSEC界では、IPSECプロトコルがネットワーク・アドレス翻訳を通すとうまく
機能しないことは周知である。この問題については、少なくともHoldregeSrisur
esh99およびRekhter99として示される参照文献において論じられている。
【０００８】 参照のために本明細書に組み込まれるフィンランド特許出願第974665号および
対応PCT出願第FI98/01032号において、当該出願者は、IPSECアドレス翻訳を行う
ためのある種の方法およびパケットのルートにおいてアドレス変換およびプロト
コル変換に対して無反応なパケット認証方法を提示した。さらに、前記出願にお
いて、当該出願者は、上記の方法を利用することができる送信ネットワーク装置
および受信ネットワーク装置を提示した。しかし、ネットワーク・アドレス翻訳
を通じてネットワーク・セキュリティ・サービスを提供する際のいくつかの問題
点は、前記の以前の特許出願においては未解決のままである。
【０００９】 信頼でき有利な方法でネットワーク・アドレス翻訳を通じてネットワーク・セ
キュリティ・サービスを提供するための方法および対応する装置を提供すること
が、本発明の目的である。
【００１０】 従って、本発明の第一の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケッ
ト交換データ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピ
ュータ装置の間でパケットを安全に通信するための方法が提供される。この方法
において、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワーク・アドレ
ス翻訳および／またはプロトコル変換を行う。この方法は： −第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケット
に、もしあるならば、どのようなネットワーク・アドレス翻訳が行われるかを決
定するステップ； −第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ、これをカプセル化して、ネット
ワーク・アドレス翻訳をトラバースできる第二のプロトコルに従うパケットにす
るステップ； −前記第二のプロトコルに従う前記パケットを第一のコンピュータ装置から第二
のコンピュータ装置に伝送するステップ；および −前記第二のプロトコルに従う前記伝送されたパケットをカプセル除去して、前
記第一のプロトコルに従うパケットにするステップを備える。
【００１１】 本発明の第二の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケット交換デ
ータ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装
置の間で安全な通信接続を条件付きでセットアップするための方法が提供される
。この方法において、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワー
ク・アドレス翻訳および／またはプロトコル変換を行う。この方法は： −第二のコンピュータ装置がある通信方法をサポートするか否かを確認するステ
ップであり、このステップにおいて、第一のコンピュータ装置と第二のコンピュ
ータ装置の間で伝送されるパケットについてどのようなネットワーク・アドレス
翻訳が（行われる場合には）行われるかが決定され、第一のプロトコルに従うパ
ケットが取り上げられて、カプセル化され、ネットワーク・アドレス翻訳をトラ
バースできる第二のプロトコルに従うパケットにされ、前記第二のプロトコルに
従う前記パケットが、第一のコンピュータ装置から第二のコンピュータ装置に伝
送され、前記第二のプロトコルに従う前記伝送されたパケットがカプセル除去さ
れ、前記第一のプロトコルに従うパケットにされるステップ； −第二のコンピュータ装置が前記の通信方法をサポートすることを指示する確認
のステップに応答して、第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間
の安全な通信接続をセットアップするステップであり、この通信接続において前
記通信方法が採用されるステップ；および −第二のコンピュータ装置が前記通信方法をサポートしないことを指示する確認
のステップに応答して、第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間
で前記通信方法の使用を禁止するステップを備える。
【００１２】 本発明の第三の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケット交換デ
ータ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装
置の間でパケットをトンネリングするための方法が提供される。この方法におい
て、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワーク・アドレス翻訳
および／またはプロトコル変換を行う。この方法は： −第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ、これを第一のコンピュータ装置
においてカプセル化して、ネットワーク・アドレス翻訳をトラバースできる第二
のプロトコルに従うパケットにするステップ； −前記第二のプロトコルに従う前記パケットを第一のコンピュータ装置から第二
のコンピュータ装置に伝送するステップ； −前記第二のコンピュータ装置において、前記第二のプロトコルに従う前記伝送
されたパケットをカプセル除去して、前記第一のプロトコルに従うパケットにす
るステップ； −前記第一のプロトコルに従う応答パケットを生成し、これを、第二のコンピュ
ータ装置においてカプセル化して、前記第二のプロトコルに従う応答パケットに
するステップ； −前記第二のプロトコルに従う前記応答パケットを第二のコンピュータから第一
のコンピュータに伝送するステップ； −第一のコンピュータ装置において前記第二のプロトコルに従う前記伝送された
応答パケットをカプセル除去して前記第一のプロトコルに従うパケットにするス
テップ； −第一のコンピュータ装置において応答パケットを使って、第一のコンピュータ
装置と第二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケットについて行われたアド
レス翻訳に関する情報を入手するステップ；および −前記入手された情報を使って、第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ
装置の間のパケットのトンネリング操作を修正するステップを備える。
【００１３】 本発明の第四の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケット交換デ
ータ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装
置の間でパケットをトンネリングするための方法が提供される。この方法におい
て、データ伝送ネットワークには、キー管理パケットのために特定のパケット・
フォーマットを採用するキー管理接続を備えるセキュリティ・プロトコルが存在
する。この方法は： −キー管理パケットではないデータ・パケットをカプセル化して、キー管理パケ
ットのための前記の特定のパケット・フォーマットにするステップ； −特定のパケット・フォーマットにカプセル化された前記データ・パケットを第
一のコンピュータ装置から第二のコンピュータ装置に伝送するステップ； −第二のコンピュータ装置において、特定のパケット・フォーマットにカプセル
化されたデータ・パケットを実際のキー管理パケットから区別するステップ；お
よび −特定のパケット・フォーマットにカプセル化されたデータ・パケットをカプセ
ル除去するステップを備える。
【００１４】 本発明の第五の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケット交換デ
ータ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装
置の間でパケットを安全に通信するための方法が提供される。この方法において
は、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワーク・アドレス翻訳
および／またはプロトコル変換を行い、またキー管理接続を含むセキュリティ・
プロトコルが存在する。この方法は： −第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケット
についてどのようなネットワーク・アドレス翻訳が行われるかを決定し、前記セ
キュリティ・プロトコルに従って第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ
装置の間のキー管理接続を確立し、共に第一のコンピュータ装置および第二のコ
ンピュータ装置のネットワーク・アドレスを含むヘッダ部分とペイロード部分を
有するインディケータ・パケットを、前記パケットを構成するノードが見るとお
りに構成し、キー管理接続内で前記インディケータ・パケットを送受し、受信さ
れるインディケータ・パケットにおいてヘッダ部分に含まれるアドレスとペイロ
ード部分に含まれるアドレスを比較するステップ；および −第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間で安全にパケットを通
信するために、決定されたネットワーク・アドレス翻訳の発生に関する情報を使
用するステップを備える。
【００１５】 本発明の第六の態様に従って、中間コンピュータ装置を備えるパケット交換デ
ータ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装
置の間でパケットを安全に通信するための方法が提供される。この方法において
、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワーク・アドレス翻訳お
よび／またはプロトコル変換を行い、送受のためにパケットのトランスポート・
モード処理を決定するセキュリティ・プロトコルに対して応答され、かつ高レベ
ル・プロトコル・チェックサムが受信パケットの保全性をチェックするために決
定されている。この方法は： −第一のコンピュータ装置において、第二のコンピュータ装置に伝送されるパケ
ットのトランスポート・モード処理を行うステップ； −第二のコンピュータ装置において、第一のコンピュータ装置から受信したパケ
ットのトランスポート・モード処理を行うステップであり、前記トランスポート
・モード処理が受信パケットのカプセル除去を含むステップ；および −第二のコンピュータ装置において、ネットワーク・アドレス翻訳によって変化
が生じた場合にはこれを補償するためにカプセル除去されたパケットの高レベル
・チェックサムをアップデートするステップを備える。
【００１６】 本発明の第七の態様に従って、パケット交換データ伝送ネットワークを通じて
第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間で通信されるカプセル化
されたデータ伝送パケットに対してネットワーク・アドレス翻訳装置が行うアド
レス翻訳の不変の形式を維持するための方法が提供される。この方法は： −パケット交換データ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置と第二
のコンピュータ装置の間で特定のアドレス情報と一緒に伝送される実際のデータ
・パケットについてどのアドレス翻訳が行われるかを決定するステップ；および
−たとえ第一のコンピュータ装置と第二のコンピュータ装置の間で通信されるパ
ケットの一部がネットワークにおいて紛失しても、ネットワーク・アドレス翻訳
装置が一貫してネットワーク・アドレス翻訳のために使用されるマッピングを再
使用するように、第一のコンピュータ装置および第二のコンピュータ装置のうち
少なくとも一方が、十分に高い頻度で実際のデータ・パケットのアドレス情報と
同一のアドレス情報と一緒にキープアライブ・パケットを他方のコンピュータ装
置に伝送するようにするステップを備える。
【００１７】 本発明は、新規な発明的方法でUDP、IKEおよびIKE拡張メカニズムを通じてト
ンネリングするネットワーク・アドレス翻訳の方法をいくつか組み合わせ、これ
らを拡張して、ネットワーク・アドレス翻訳およびプロトコル変換を通じて安全
に通信する方法を提供する。この方法は、完全に自動的でユーザに対してトラン
スペアレントにすることができる。
【００１８】 本発明の応用可能性に関するキーポイントは、本特許出願の優先日においては
、一般的に言ってTCP（RFC793において説明されている）およびUDP（RFC768にお
いて説明されている）のみがNATに対して機能していることである。なぜなら、
実際に使用されるNATのほとんどがポートNATであり、これが大域ルータブルIPア
ドレスの不足に関してもっとも有益なNATの形式である。しかしながら、本発明
は本特許出願の優先日に既知であるUDPおよびTCPの使用に限定されない。一般的
に言えば、UDPおよびTCPは、アドレス変換プロセスにおいて別の形式にマッピン
グされる接続識別情報（すなわちアドレス指定およびポート番号指定）を決定す
るプロトコルの例であるといえる。他の種類の通信プロトコルおよびアドレス変
換が将来出現するものと思われる。
【００１９】 本発明のさまざまな態様は下記のことに関連する： -本発明に従って典型的な安全な通信方法である特定の方法をリモート・ホスト
がサポートするか否かの決定（「方法のサポート」態様）； -パケットがある場合に、パケットについてどのようなネットワーク・アドレス
翻訳および／またはプロトコル変換が行われるかの決定（「翻訳の発生」態様）
； -パケットがNATを考察するように、特定の慎重に選択されたプロトコル、典型的
にはUDPの内部でのパケットのトンネリング（「選択されたトンネリング」態様
）； -関与するNAT装置およびマッピングのためにタイムアウトを使用するその他の装
置が通信ホストのためのマッピングを損失しないようにするための、キープアラ
イブ方法の使用（「キープアライブ」態様）； -AHパケットについてメッセージ認証コードを確認する前に行われる翻訳の補償
（「補償/認証」態様）；および -複数のホストが単一のパブリック・アドレスにマッピングされることを補償す
るための、送信ノードまたは受信ノードにおけるアドレス翻訳の実施（「補償/
マッピング」態様）。
【００２０】 異なる論理ネットワークを通じて伝送するためにデータ・パケットをカプセル
化するプロセスは、トンネリングと呼ばれる。一般には、IPプロトコルの場合、
トンネリングには、オリジナルのパケットの前に新しいIPヘッダを付加すること
、新しいヘッダにおいて適切にプロトコル・フィールドを設定することおよびパ
ケットを目標の宛先（トンネルの終点）に送ること、が含まれる。オリジナルの
パケットに関する十分な量の情報がこのプロセスにおいて保存されて、トンネル
の終わりのパケットをトンネルの始めのオリジナルのパケットと十分に類似する
形式に再構成できる限り、トンネリングは、オリジナルのパケットのヘッダ・フ
ィールドを修正してまたはこれを異なるヘッダと置き換えることによっても、実
現することができる。パケットと一緒に送る必要のある情報の正確な量はネット
ワーク・プロトコルによって左右され、情報は、明示的（トンネリングされるパ
ケットの一部として）でも暗示的（決定されるコンテキストにより、例えば、事
前に伝送されるパケットまたはトンネリングされるパケットにおけるコンテキス
ト識別子により）でも送ることができる。
【００２１】 ネットワークを通じてパケットをトンネリングする方法は技術上既知である。
少なくともRFC1226、RFC1234、RFC1241、RFC1326、RFC1701、RFC1853、RFC2003
、RFC2004、RFC2107、RFC2344、RFC2401、RFC2406、RFC2473およびRFC2529は、
トンネリングのテーマを扱っている。例えば、RFC1234は、UDPを通じてIPXフレ
ームをトンネリングする方法を提示している。この方法においては、パケットは
、固定UDPポートおよびデキャプスレータのIPアドレスにトンネリングされる。
【００２２】 背景説明において言及されたIPSECプロトコルは、一般に通信当事者を相互に
認証し、通信当事者のみに既知の共有の秘密を導出し、通信のために使用される
認証および暗号化方法を取り決め、通信のために使用されるセキュリティ・パラ
メータ・インデクス（SPI）値および1組のセレクタについて合意するために、イ
ンターネット・キー交換すなわちIKEプロトコル（参照文献RFC2409、RFC2408お
よびRFC2407から既知）を使用する。IKEプロトコルは、以前はISAKMP/Oakleyと
して知られていた。ISAKMPは、インターネット・セキュリティ・アソシエーショ
ン・キー管理プロトコルの略である。IKE標準において規定される通常のネゴシ
エーションの他に、IKEは、拡張のための特定のメカニズムをサポートする。参
照文献RFC2408から既知であるベンダIDペイロードは、相手方が特定のプライベ
ート拡張メカニズムをサポートするか否かを通信当事者が決定できるようにする
。RFC2407として知られるIPSEC DOI（解釈のドメイン）は、この種のプライベー
ト拡張のために特定の数値を確保する。
【００２３】 現在、周知のベンダIDは、図2aに示されるフォーマットを持つものとして定義
される。ここで、カラム番号はビット・ポジションに一致する。本発明において
は、ベンダIDフィールド201は、ベンダIDペイロードの一番重要な部分である。I
KEプロトコルにおいては、リモート・ホストが安全なネットワーク通信を提供す
るための特定の方法をサポートするか否かのネゴシエーションは次のように行う
ことができる。ここで使用される用語は、IKEドキュメントから借用したもので
ある。
【００２４】 IKEプロトコルは、イニシエータ（すなわち、相手側にパケットを最初に送信
するノード）とレスポンダ（すなわちパケットを最初に受信するノード）の間の
相互メッセージ交換のいわゆるフェーズ1を決定する。図3は、イニシエータとレ
スポンダの間の最初のフェーズ1メッセージの交換を図解している。本発明の「
方法のサポート」態様に従えば、両方の装置は、特定のフェーズ1メッセージの
中に特定のベンダIDペイロードを含み、これがその最初のフェーズ1メッセージ
であることが、もっとも有利である。このペイロードは、両方の装置が問題の方
法をサポートすることを指示する。
【００２５】 図3において、イニシエータの最初の（またはその他の）フェーズ1メッセージ
に含まれるベンダIDフィールドは、図解的に201’として示されており、レスポ
ンダの最初の（またはその他の）フェーズ1メッセージに含まれるベンダIDフィ
ールドは、図解的に201''として示されている。特定の方法のサポートを示すた
めに、ベンダIDペイロードの中のベンダIDフィールドは、基本的にその方法の識
別子である。これは、例えば“SSH IPSEC NAT Traversal Version 1”など後端
のゼロまたは改行のない以前から既知の識別ストリングのMD5ハッシュであるこ
とが、有利である。任意の文字シーケンスのMD5ハッシュの生成は、例えば参照
文献リストに記載される刊行物RFC1321から技術上既知である。
【００２６】 次に、本発明の「翻訳の発生」態様について説明する。上記のフェーズ1に加
えて、IKEプロトコルは、イニシエータとレスポンダの間の相互メッセージ交換
のいわゆるフェーズ2を決定する。本発明の「翻訳の発生」態様に従えば、当事
者は、特定のフェーズ2クイック・モード・メッセージのプライベート・ペイロ
ードにおいて当事者が見るIPアドレスを含めることにより、どの翻訳が行われる
かを決定することができる。フェーズ2クイック・モード・メッセージは最初の
フェーズ2クイック・モード・メッセージであることが、有利である。このよう
なプライベート・ペイロードの使用を表すためにプライベート・ペイロード番号
範囲のどのような未使用の番号でも使用することができる（例えば、本特許出願
の優先日の時点では未使用の157）。
【００２７】 翻訳の発生を明らかにするために使用されるプライベート・ペイロードは、例
えば、図2bに示されるフォーマットを持つことができる。フィールド211は、フ
ィールド212および213に示されるアドレスのタイプを識別するタイプ・コードを
含んでいる。フィールド212は、メッセージを送るノードが見るとおりのイニシ
エータのアドレスを含んでおり、フィールド213は、メッセージを送るノードが
見るとおりのレスポンダのアドレスを含んでいる。図3は、イニシエータとレス
ポンダの間の（最初の）フェーズ2クイック・モード・メッセージの交換を示し
ているので、対応するフィールド211’、212’および213’は前者によって送ら
れるメッセージに含まれており、フィールド211’’、212’’および213’’は
後者によって送られるメッセージに含まれている。
【００２８】 既知の慣行に従って、イニシエータおよびレスポンダのアドレスは図2bのペイ
ロードを含んでいるパケットのヘッダにも含まれる。ヘッダにおいて、これらの
アドレスはアドレス翻訳およびその他の処理の影響を受けるが、プライベート・
ペイロードにおいてはこの影響を受けない。図2bのペイロードを含むパケットが
受信されると、ペイロードに含まれるアドレスは、パケット・ヘッダに含まれる
アドレスと比較される。これが異なる場合、パケットにアドレス翻訳が行われた
ことになる。後に、本発明の応用と一緒に標準IKEポート番号500の使用について
触れる。翻訳の発生を検出する付加的方法として、受信パケットのポート番号を
標準IKEポート番号と比較して、ポート翻訳が行われたか否かを決定することが
できる。
【００２９】 アドレスを処理する際にかなり重要な点は、後で使用するためにパケットのUD
Pソース・ポートを保存できることである。通常であれば、これは、フェーズ1 I
SAKMPセキュリティ・アソシエーションのためにデータ構造と一緒に保存され、
フェーズ2 IPSECセキュリティ・アソシエーションのために補償処理をセットア
ップするために使用される。
【００３０】 上に説明される方法を本発明の「翻訳の発生」態様を実現するために使用する
ためには、ホストは、そのフェーズ2識別ペイロードを修正しなければならない
。すなわち、図2bに示されるペイロードは、既存の標準においては未知である。
1つの可能性は、ペイロードをID_IPV4_ADDRおよびID_IPV6_ADDRタイプに制限す
ることである。これは、ホスト間動作に適するであろう。
【００３１】 次に、本発明の「トンネリングの選択」、「補償/認証」および「補償/マッピ
ング」態様について説明する。本発明のこの態様に従えば、実際のデータ・パケ
ットを通信接続のセキュリティ機構をセットアップするために使用されるのと同
じ接続、例えばIKEに使用されるUDP接続を通じてトンネリングすることができる
。これによって、実際のデータ・パケットは、翻訳が決定されたときIKEパケッ
トが受けたのと同じ翻訳を受けることができる。IKEについて標準ポート番号500
が決定されたとすると、これは、全てのパケットが、ソース・ポート500および
宛先ポート500で送られることになり、カプセル化されたデータを含んでいるパ
ケットから実IKEパケットを区別するための方法が必要となる。これを行う1つの
可能な方法は、実IKEパケットに使用されるIKEヘッダがイニシエータ・クッキー
・フィールドを含んでいるという事実を利用することである。すなわち、本発明
のこの態様をサポートするイニシエータは決してその最初の4つのバイトが全て
ゼロであるクッキーを生成しない、と規定することができる。そうすると、該当
する4つのバイトにおける値ゼロは、パケットをトンネリングされたデータ・パ
ケットとして認識するために使用される。このようにして、トンネリングされた
データ・パケットは、UPDペイロードの始めに4つのゼロ・バイトを持つが、実IK
Eパケットはこれを持たない。
【００３２】 図4は、伝送のために実際のIPSECパケットをUPDにカプセル化するところを示
している。基本的に、UDPヘッダ403および短い中間ヘッダ404は、すでにパケッ
トの中にあるIPヘッダ401の後に挿入されている（プロトコル・フィールドは中
間ヘッダにコピーされている）。IPヘッダ401は小修正されて、修正IPヘッダ401
’となる。IPペイロード402はそのままである。左側のカプセル化されていないI
PSECパケットの単純な図解を誤解してはならない。このパケットは、プレーンテ
キストではなく、UDPにカプセル化される前に送信ノードにおいてAHまたはESPま
たはその他の対応する変換プロトコルに従ってすでに処理されている。
【００３３】 一般性を制限することなく、本明細書における提示においては、図4に従った
カプセル化は常にIPSEC処理を行う同じノード（終点ノードかVPN装置）によって
行われると、仮定される。また、IPSECパケットをUDPにカプセル化する代わりに
、これをTCPにカプセル化できることにも留意しなければならない。この代替方
法の場合には、TCPプロトコルにおいて規定されるとおり最初のパケットがSYNビ
ットを持ち最後のパケットがFINビットを持つように、偽（fake）・セッション
開始および終了を使用する必要があるだろう。
【００３４】 図4に従って実際のデータ・パケットまたは「データグラム」をカプセル化す
る際、オリジナルのIPヘッダ401（RFC971において定義される）は、下記のとお
り修正済みIPヘッダ401’を生成するように修正される： *IPヘッダのプロトコル・フィールド（別個に図示されていない）は、RFC768に
従ってUDPのためのプロトコル17に置き換えられる。 *IPヘッダの全長フィールド（別個に図示されていない）は、UDPおよび中間ヘッ
ダの結合サイズ（合計16バイト）だけ増加される。 *IPヘッダのヘッダ・チェックサム・フィールド（別個に図示されていない）はR
FC791に示されるルールに従って再計算される。
【００３５】 図4に示されるとおり、UDPヘッダ403（RFC768において定義される）および中
間ヘッダは、IPヘッダの後に挿入される。UDPヘッダは8オクテット、中間ヘッダ
は8オクテットであり、合計で16オクテットである。これらのヘッダは、以下の
論証において1つのものとして扱われる。結合ヘッダは、図2cに図解されるフォ
ーマットを持つことが、もっとも有利である。このヘッダのフィールドは、以下
のとおりに設定される： *ソース・ポート・フィールド221は、500（IKEと同じ）に設定される。パケット
がNATを経る場合、パケットが受信されるときこれが異なる可能性がある。 *宛先ポート・フィールド222は、相手側がパケットを送っていると思われるポー
ト番号に設定される。パケットがNATを経る場合、受け手は異なるポート番号を
見る可能性がある。 *UDP長さフィールド223はUDPヘッダの長さプラスUDPデータ・フィールドの長さ
である。この場合、このフィールドは、中間ヘッダも含む。値は、バイトで、16
プラス、オリジナルのIPパケット・ペイロードとして計算される（オリジナルの
IPヘッダは含まず、これはIPヘッダの長さフィールドに含まれる）。 *UDPチェックサム・フィールド224は、0に設定されることが、もっとも有利であ
る。UDPチェックサムは、任意であり、このトンネリング・メカニズムを使って
これを計算またはチェックしようとは、出願者は考えていない。データの無欠性
は、トンネリングされるパケット内のAHまたはESPヘッダによって保護されると
想定される。 *マスト・ビー・ゼロ・フィールド225：このフィールドは、事前に合意された固
定値を含まなければならず、この値は全てゼロであることが、もっとも有利であ
る。このフィールドは、実際のIKEヘッダにおけるイニシエータ・クッキー・フ
ィールドの最初の4バイトとオーバーラップする。本発明のこの態様をサポート
するイニシエータは、最初の4つのバイトがゼロであるクッキーを使用してはな
らない。このゼロのバイトは、トンネリングされたパケットを実ISAKMPパケット
から分離するために使用される。当然、「全てゼロ」以外の他の固定を選択する
ことは可能であるが、値は、この特定の用途について固定されなければならない
。 *プロトコル・フィールド226：このフィールドの値は、オリジナルのIPヘッダに
おける既知のプロトコル・フィールド（図4には示されていない）からコピーさ
れる。 *予約フィールド227：全てゼロとして送られることが、もっとも有利である。受
信時には無視される。
【００３６】 送り手は、NATの背景で宛先にトンネリングされるあらゆるパケットにこのヘ
ッダを挿入する。NATが使用されるか否かについての情報は、ポリシー・マネー
ジャにおいてSA（セキュリティ・アソシエーション）ごとに記憶することができ
る。図4において言及されるカプセル化は、新規の変換としてまたは既知のAHお
よびESP変換の一部として実施することができる。
【００３７】 カプセル化操作は、IKEネゴシエーション中に決定されるリモート・ホストのI
PアドレスおよびUDPポート番号を使用する。
【００３８】 受け手は、AHまたはESP処理を行う前にこのカプセル化されたパケットをカプ
セル除去する。カプセル除去は、このヘッダを取り除いて、IPヘッダのプロトコ
ル・フィールド、長さフィールドおよびチェックサム・フィールドを更新する。
構成データ（ポート番号など）はこの操作を必要としない。
【００３９】 カプセル除去は、以下のセレクタの全てが合致する場合しか行う必要はない：
*宛先アドレスがこのホストの宛先アドレスであり、 *ソース・アドレスがこのホストがこのトンネリングのために使用する相手とし
て合意したホストのアドレスであり、 *プロトコル・フィールドがUDPを指示しており、 *宛先ポート・フィールドの値が500であり、かつ *ソース・ポート・フィールド値が、このホストがこのトンネリングを使用する
相手として合意したポートを指示している（このトンネリングは複数のソース・
アドレスおよびポートのために行われる場合があることに注意すること。その各
々が別個のセレクタ・セットによって処理される）。
【００４０】 カプセル除去中、受信パケットの中のソース・アドレスを、IKEネゴシエーシ
ョン中受信される実ソース・アドレスと置き換えることができる。これは、AH M
AC確認の補償を実現する。アドレスは、下に説明する事後処理段階において再び
変更される。この補償により、標準AHおよびESP変換を無修正で使用することが
できる。
【００４１】 図3において、送信ノードにおけるAH/ESP処理は、図解的にブロック301として
示されており、データグラムのUDPへのカプセル化は、図解的にブロック302とし
て示され、データグラムのUDPからのカプセル除去は、図解的にブロック303とし
て示され、受信ノードにおけるAH/ESP処理は、図解的にブロック304として示さ
れている。
【００４２】 パケットがAHまたはESPからカプセル除去された後に付加的補償が行われなけ
ればならない。この付加的カプセル除去は、アウター・パケットは実際にはNAT
を経ている（図3においては図解的にブロック305として示される）ので、プレー
ンテキスト・パケットも同様の変換を経なければならないという事実に関係して
いる。受け手は、NAT装置のアドレスをオリジナルの内部アドレスとしてではな
くホストのアドレスとして見なければならない。その代わりに、パケットをAHま
たはESPにカプセル化する前に、この補償をパケットの送り手が行うことも可能
である。
【００４３】 この付加的補償については、さまざまな特殊なケースに関して下記のとおりい
くつかの代替方法がある（最良の補償は個々の応用によって異なる）： *この処理のためにある範囲ネットワーク・アドレスを割り当てる（例えば、リ
ンク・ローカルにおいて169.254.x.x.の範囲を使用する。実際の値は関係ない。
基本的には、単に他の誰も使用していない任意のネットワークが欲しいだけであ
る）。この範囲のあるアドレスが、各＜natip、ownip、natport、ownport＞組み
合わせに割り当てられる。ここで、natipはNATのIPアドレスを意味し、ownipは
処理装置自身のIPアドレスを意味し、natportはNATのポート番号を意味し、ownp
ortは処理装置自身のポート番号を意味する。パケットにおけるリモート・アド
レスは、パケットがプロトコル・スタックに送られる前にこのアドレスと置き換
えられる。 *補償の一部として、ホスト・アドレスまたはポート番号が変更された場合内部
ホストのTCPチェックサムを再計算しなければならない。TCPチェックサム計算は
、RFC1071から既知のとおりインクリメンタルでもよい。ソース・ポートについ
てポートNATを行う必要があるかもしれない。 *互換性のないプライベート・アドレス・スペース（オーバーラップの可能性が
ある）を使用する2つのサイト間でVPNとして使用される場合、アドレスをローカ
ル・アドレスと互換性を持つようにするためにアドレス翻訳を行わなければなら
ない。 *互換性のある（オーバーラップしない）プライベート・アドレス・スペースを
使用する2つのサイト間でVPNとして使用され、トンネル・モードが使用される場
合、付加的補償は必要ない。 *FTP（RFC959から既知）またはH.323など特定のプロトコル・パケットの内容に
ついてアドレス翻訳を行う必要がある場合がある。他の同様の問題については、
HoldregeSrisuresh99として示される参照文献において論じられている。 *サーバでクライアントのためにランダム・アドレスを使用して、このアドレス
にアドレス翻訳することも可能である。これにより、サーバが同一のNATの背景
で複数のクライアントを区別できるようにすることができ、ローカル・アドレス
・スペースの手動構成を避けることができる。 *補償操作は、UDPポート番号を確保するためにローカル・マシンにおいてTCP/IP
スタックと対話してもしなくてもよい。
【００４４】 一般的に行って、本発明は、インナー・パケットのために使用される方法をア
ウター・ヘッドのために行われるNATに強要するものではない。この補償を行う
ための最適の方法は、実験により上記の代替方法の中から見つかるかも知れない
し、他の最適の方法が提示されるかも知れない。
【００４５】 次に、本発明の「キープアライブ」態様、すなわち行われる翻訳が決定された
後はネットワークにおいて行われるネットワーク・アドレス翻訳が変化しないよ
うにする態様について述べる。ネットワーク・アドレス・トランスレータは、返
答パケットのためにマッピングを逆転できるように、アドレス・マッピングに関
する情報をキャッシュ・メモリに入れる。TCPが使用される場合、アドレス・ト
ランスレータは、特定のマッピングをドロップできるときを決定するためにTCP
ヘッダのFINビットを見ることができる。しかし、UDPの場合、流れの明示的な終
了の指示がない。そのため、多くのNATは、UDPについてはかなり速く（30秒ほど
）マッピングをタイプアウトする。従って、マッピングを維持させることが必要
となる。
【００４６】 マッピングを維持させるための可能な方法は、アドレス翻訳がキャッシュ・メ
モリにとどまるのに十分な頻度でキープアライブ・パケットを送ることである。
要求される頻度を計算する際には、パケットがネットワークで紛失する可能性を
考慮に入れなければならないので、NATがマッピングを忘れるかもしれない推定
最短時間内に複数のキープアライブが送られなければならない。適切な頻度は、
マッピングがキャッシュに保持されている時間と、ネットワークのパケット損失
確率によって決まる。さまざまな状況での最適の頻度は実験によって見つけるこ
とができる。
【００４７】 キープアライブ・パケットは、キープアライブ・パケットが実際のデータ・パ
ケットと同じように正確に処理されるようにするために、データ・パケット・ヘ
ッダと等しい必要なヘッダ以外には意味のある情報を含む必要はない。キープア
ライブ・パケットは、これをデータ・パケットではなくキープアライブ・パケッ
トとして識別するインディケータを含むことができる。ただし、意味のあるペイ
ロード情報を含まない全てのパケットはキープアライブ・パケットとして解釈さ
れると決定することもできる。図3において、キープアライブ・パケットの伝送
は、図解的にブロック306で示されており、その受信および廃棄は図解的にブロ
ック307で示される。実際のデータ・パケットが十分な頻度で伝送される場合お
よび／または中間装置がそのキャッシュからマッピング情報を削除しそうもない
短い時間しか（例えば数秒）接続を有効としない場合、キープアライブ・パケッ
トの使用は、全く必要とされないことが、分かるはずである。キープアライブ・
パケットは、双方向に伝送することもできるが、一方向にしか伝送する必要がな
い。双方向伝送の結果生じる欠点は、不必要なネットワーク・トラフィックが増
大することである。本発明は、キープアライブ・パケットが伝送される方向を制
限しない。
【００４８】 図5は、本発明に従ったネットワーク・アドレス翻訳を通じて安全な通信を行
う方法に従ってイニシエータまたはレスポンダとして作用できるネットワーク装
置500の単純化されたブロック図である。ネットワーク・インターフェイス501は
、ネットワーク装置500を物理的にネットワークに接続する。アドレス管理ブロ
ック502は、正確なネットワーク・アドレス、ポート番号およびその他ネットワ
ーク装置500自体およびその同格物（図には示されていない）の両方に関する重
要な公開識別情報を追跡する。IKEブロック503は、キー管理および秘密情報の交
換に関係するその他のアクティビティを担当する。暗号化/暗号解読ブロック504
は、IKEブロック503が秘密キーを入手した後データの暗号化および解読を実施す
る。補償ブロック505は、本発明に従って送受されるパケットにおいて許容され
る変換を補償するために使用される。ブロック504および505のどちらも、キープ
アライブ・パケットを送受し、廃棄するために使用できる。パケット・アセンブ
ラ/ディセンブラ・ブロック506は、ブロック502から505までと物理的ネットワー
ク・インターフェイス501との間の中間ブロックである。全てのブロックは、制
御ブロック507の監督の下で動作し、制御ブロックは、例えば、ディスプレイ装
置（図には示されていない）を通じてユーザに情報を表示しキーボード（図には
示されていない）を通じてユーザからコマンドを受けるために、他のブロックと
ネットワーク装置の残り部分との間の情報のルーティングも制御する。図5のブ
ロックは、マイクロプロセッサの事前にプログラムされた動作手順として実現さ
れることがもっとも有利であり、この実現は、当業者には既知である。本発明を
実施するために、図に示される以外の配列も使用することができる。
【００４９】 本発明をIKE、およびIKEポートを使用するトンネリングに関連して紹介したが
、本発明は異なるパケット・フォーマット化方法、異なるネゴシエーション細部
、異なるキー交換プロトコルまたは異なるセキュリティ・プロトコルを使用する
他の類似するケースにも応用されることが、分かるはずである。本発明は、適切
な特性を有する非IPプロトコルにも応用できる。本発明は、IPv4およびIPv6プロ
トコルに等しく応用できる。本発明は、また、IPSECおよびIKEプロトコルの将来
のバージョンに応用されることも予定している。
【００５０】 本発明は単なるアドレス翻訳だけでなくプロトコル翻訳にも応用できることが
、分かるはずである。本発明をプロトコル翻訳に適合させることは、本明細書の
説明および上に言及され参照により本明細書に組み込まれる同じ出願者の前の特
許出願におけるプロトコル翻訳に関する論証を読めば、十分に当業者の能力の及
ぶ範囲にあるだろう。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 ホストNATの既知の使用法を示している。
【図１ｂ】 ポートNATの既知の使用法を示している。
【図１ｃ】 パケット交換ネットワークを通じて行われるノード間の既知の通信接続を示し
ている。
【図２ａ】 本発明において応用可能な特定のベンダIDペイロードを示している。
【図２ｂ】 本発明において応用可能な特定のプライベート・ペイロードを示している。
【図２ｃ】 本発明において応用可能な特定の組み合わせヘッダ構造を示している。
【図３】 本発明の応用に関係する特定の方法のステップを示している。
【図４】 本発明の1つの態様に従ったヘッダ構造の変換を示している。
【図５】 本発明に従った方法を実現するために使用されるネットワーク装置の単純化さ
れたブロック図を示している。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月１８日（２００１．８．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5B089 GA04 HB02 HB10 KA12 KA17 KB06 KB13 KF05 5K030 GA15 HA08 HC01 HC14 HD03 HD06 HD09 JA11 LD19 5K033 AA08 CB02 CB09 DA06 DB18

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケット
    交換データ伝送ネットワークを通じて第一のコンピュータ装置（181、イニシエ
    ータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間でパケットを安全に
    通信する方法であって、前記コンピュータ装置のうち少なくとも1つがネットワ
    ーク・アドレス翻訳および／またはプロトコル変換を行い、当該方法が、 −前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で伝送される
    パケットに、もしあるならば、どのようなネットワーク・アドレス翻訳が行われ
    るかを決定するステップと、 −第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ（301）、これをカプセル化して
    （302）、ネットワーク・アドレス翻訳をトラバースできる第二のプロトコルに
    従うパケットにするステップと、 −前記第二のプロトコルに従う前記パケットを前記第一のコンピュータ装置から
    前記第二のコンピュータ装置に伝送するステップと、 −前記第二のプロトコルに従う前記伝送されたパケットをカプセル除去して（30
    3）、前記第一のプロトコルに従うパケットにする（304）ステップと、 を含むことを特徴とする、パケットを安全に通信する方法。
  2. 【請求項２】 第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ（301）、これ
    をカプセル化して（302）第二のプロトコルに従うパケットにする前記ステップ
    が、 −インターネット・プロトコルに従うパケット（401、402）を取り上げるサブス
    テップと、 −IPSECプロトコル・セットに従って前記パケットを処理するサブステップと、
    −前記処理されたパケットをカプセル化して、ユーザ・データグラム・プロトコ
    ルに従うパケット（401’、403、404）にするサブステップと、 を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項３】 第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ（301）、これ
    をカプセル化して（302）第二のプロトコルに従うパケットにする前記ステップ
    が、 −インターネット・プロトコルに従うパケットを取り上げるサブステップと、 −IPSECプロトコル・セットに従って前記パケットを処理するステップと、 −前記処理されたパケットをカプセル化して、伝送制御プロトコルに従うパケッ
    トにするステップと、 を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記方法が、さらに前記第一のコンピュータ装置から前記第
    二のコンピュータ装置に伝送されるパケットにおいて前記第二のプロトコルにつ
    いてネットワーク・アドレス翻訳を補償するステップを含むことを特徴とする、
    請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ネットワーク・アドレス翻訳を補償する前記ステップが、も
    しあるならば、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間
    で伝送されるパケットにどのようなネットワーク・アドレス翻訳が行われるかを
    決定する前記ステップにおいて入手される情報に基づいてアドレス翻訳を行うス
    テップを含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ネットワーク・アドレス翻訳を補償する前記ステップが、も
    しあるならば、さらに、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ
    装置の間で伝送されるパケットにどのようなネットワーク・アドレス翻訳が行わ
    れるかを決定する前記ステップにおいて入手される情報に基づいてポート番号翻
    訳を行うステップを含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記方法が、さらに、前記第一のコンピュータ装置と前記第
    二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケットに対して行われるネットワーク
    ・アドレス翻訳が同じものであり続けるようにするために、前記第一のコンピュ
    ータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で周期的にキープアライブ・パケッ
    トを伝送する（306、307）ステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケット
    交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第一のコンピュータ装置（181、イ
    ニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間で安全な通信
    接続を条件付きでセットアップするための方法において、前記コンピュータ装置
    のうち少なくとも1つがネットワーク・アドレス翻訳および／またはプロトコル
    変換を行い、該方法が、 −前記第二のコンピュータ装置がある通信方法をサポートするか否かを確認する
    （201’、201’）ステップであり、該ステップにおいて、もしあるならば、前記
    第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケッ
    トについてどのようなネットワーク・アドレス翻訳が行われるかが決定され、第
    一のプロトコルに従うパケットが取り上げられ、カプセル化されて、ネットワー
    ク・アドレス翻訳をトラバースできる第二のプロトコルに従うパケットにされ、
    前記第二のプロトコルに従う前記パケットが前記第一のコンピュータ装置から前
    記第二のコンピュータ装置に伝送され、前記第二のプロトコルに従う前記伝送さ
    れたパケットがカプセル除去されて、前記第一のプロトコルに従うパケットにさ
    れる、ステップと、 −前記第二のコンピュータ装置が前記の通信方法をサポートすることを示す確認
    のステップに応答して、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ
    装置の間の安全な通信接続をセットアップするステップであり、前記通信接続に
    おいて前記通信方法が採用されるステップと、 −前記第二のコンピュータ装置が前記通信方法をサポートしないことを示す確認
    のステップに応答して、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ
    装置の間で前記通信方法の使用を禁止するステップと、 を含むことを特徴とする、方法。
  9. 【請求項９】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケット
    交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第一のコンピュータ装置（181、イ
    ニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間でパケットを
    トンネリングするための方法において、前記コンピュータ装置のうち少なくとも
    1つがネットワーク・アドレス翻訳および／またはプロトコル変換を行い、該方
    法が、 −安全な通信プロトコルに従うパケットを交換することによって前記第一のコン
    ピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間に双方向トンネリング・モード
    を確立するステップと、 −第一のプロトコルに従うパケットを取り上げ（301）、これを第一のコンピュ
    ータ装置においてカプセル化して（302）、ネットワーク・アドレス翻訳をトラ
    バースできる第二のプロトコルに従うパケットにするステップと、 −前記第二のプロトコルに従う前記パケットを前記第一のコンピュータ装置から
    前記第二のコンピュータ装置に伝送するステップと、 −前記第二のコンピュータ装置において前記第二のプロトコルに従う前記伝送さ
    れたパケットをカプセル除去して（303）、前記第一のプロトコルに従うパケッ
    トにする（304）ステップと、 −前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で伝送される
    パケットについて行われたアドレス翻訳に関する情報を入手するステップと、 −前記入手された情報を使って、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコン
    ピュータ装置に確立された双方向トンネリング・モードを修正するステップと、
    を含むことを特徴とする、方法。
  10. 【請求項１０】 前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装
    置の間で伝送されるパケットについて行われたアドレス翻訳に関する情報を入手
    する前記ステップが、 −前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間でヘッダ部分
    およびペイロード部分を含むパケットを伝送するサブステップと、 −前記ヘッダ部分において伝送されるネットワーク・アドレスにどのような変化
    が生じたか確認するために前記ペイロード部分において伝送されるネットワーク
    ・アドレスを前記ヘッダ部分において伝送されるネットワーク・アドレスと比較
    するサブステップと、 を含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記方法が、さらに、もしあるならば、前記第一のコンピ
    ュータと前記第二のコンピュータ装置の間で伝送されるパケットについて行われ
    るネットワーク・アドレス翻訳が同じものであり続けるようにするために、前記
    第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間でキープアライブ・
    パケットを周期的に伝送する（306、307）ステップを含むことを特徴とする、請
    求項9に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記入手された情報を使ってパケットのトンネリング操作
    を修正する前記ステップが、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュ
    ータ装置の間で伝送されるパケットについて行われるネットワーク・アドレス翻
    訳を補償するために、パケットのカプセル化（302）前にアドレス翻訳を導入す
    るサブステップを含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記入手された情報を使ってパケットのトンネリング操作
    を修正する前記ステップが、前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュ
    ータ装置の間で伝送されるパケットについて行われるネットワーク・アドレス翻
    訳を補償するために、パケットのカプセル除去（303）後にアドレス翻訳を導入
    するサブステップを含むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケッ
    ト交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第一のコンピュータ装置（181、
    イニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間でパケット
    をトンネリングするための方法であり、前記データ伝送ネットワークにおいて、
    キー管理パケットのために特定のパケット・フォーマットを採用するキー管理接
    続を備えるセキュリティ・プロトコルが存在し、該方法が、 −キー管理パケットではないデータ・パケットをキー管理パケットのための前記
    特定のパケット・フォーマットにカプセル化するステップと、 −前記特定のパケット・フォーマットにカプセル化された前記データ・パケット
    を前記第一のコンピュータ装置から前記第二のコンピュータ装置に伝送するステ
    ップと、 −前記第二のコンピュータ装置において、前記特定のパケット・フォーマットに
    カプセル化された前記データ・パケットを実際のキー管理パケットから区別する
    ステップと、 −前記特定のパケット・フォーマットにカプセル化された前記データ・パケット
    をカプセル除去するステップと、 を含むことを特徴とする、方法。
  15. 【請求項１５】 キー管理パケットではないデータ・パケットをカプセル化
    する前記ステップが、 −キー管理パケットではないデータ・パケットを、特定のイニシエータ・クッキ
    ー・フィールドを定義するインターネット・キー交換プロトコルによって指定さ
    れるキー管理パケット・フォーマットにカプセル化するサブステップと、 −カプセル化されたデータ・パケットの前記イニシエータ・クッキー・フィール
    ドに、前記カプセル化されたパケットがキー管理パケットではなくデータ・パケ
    ットであることを指示する値を挿入するサブステップと、 を含むことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケッ
    ト交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第一のコンピュータ装置（181、
    イニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間でパケット
    を安全に通信するための方法において、前記コンピュータ装置のうち少なくとも
    1つがネットワーク・アドレス翻訳および／またはプロトコル変換を行い、かつ
    該方法において、キー管理接続を含むセキュリティ・プロトコルが存在し、該方
    法が、 −前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で伝送される
    パケットについて、もしあるならば、どのようなネットワーク・アドレス翻訳が
    行われるかを決定し、前記セキュリティ・プロトコルに従って前記第一のコンピ
    ュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間にキー管理接続を確立し、共に前
    記第一のコンピュータ装置および前記第二のコンピュータ装置のネットワーク・
    アドレスを含むヘッダ部分およびペイロード部分を有するインディケータ・パケ
    ットを、前記パケットを構成するノードが見るとおりに構成し、前記キー管理接
    続内で前記インディケータ・パケットを送受し、受信したインディケータ・パケ
    ットにおいて前記ヘッダ部分に含まれるアドレスと前記ペイロード部分に含まれ
    るアドレスを比較するステップと、 −前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で安全にパケ
    ットを通信するために、決定されたネットワーク・アドレス翻訳の発生に関する
    情報を使用するステップと、 を含むことを特徴とする、方法。
  17. 【請求項１７】 前記セキュリティ・プロトコルが、キー管理接続のための
    標準ポート番号を決定し、該方法がさらに、前記受信されたインディケータ・パ
    ケットにおいてソース・ポート番号をキー管理接続のための前記標準ポート番号
    と比較するステップを含むことを特徴とする、請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 中間コンピュータ装置（183、187、305）を備えるパケッ
    ト交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第一のコンピュータ装置（181、
    イニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、レスポンダ）の間でパケット
    を安全に通信するための方法において、前記コンピュータ装置のうち少なくとも
    1つがネットワーク・アドレス翻訳および／またはプロトコル変換を行い、該方
    法において、送受のためにパケットのトランスポート・モード処理を決定するセ
    キュリティ・プロトコルが確認され、かつ該方法において、高レベル・プロトコ
    ル・チェックサムが受信パケットの無欠性をチェックするために決定されており
    、該方法が、 −前記第一のコンピュータ装置において、前記第二のコンピュータ装置に伝送さ
    れるパケットのトランスポート・モード処理を行うステップと、 −前記第二のコンピュータ装置において、前記第一のコンピュータ装置から受信
    されるパケットのトランスポート・モード処理を行うステップであり、前記トラ
    ンスポート・モード処理が受信パケットのカプセル除去を含む、ステップと、 −前記第二のコンピュータ装置において、ネットワーク・アドレス翻訳によって
    変化が生じた場合にはこれを補償するためにカプセル除去されたパケットの高レ
    ベル・チェックサムをアップデートするステップと、 を含むことを特徴とする、方法。
  19. 【請求項１９】 前記方法において、 −前記第一のコンピュータ装置において前記第二のコンピュータに伝送されるパ
    ケットのトランスポート・モード処理を行う前記ステップが、IPSECプロトコル
    ・セットにおいて決定されるトランスポート・モード処理を行う形をとり、 −前記第二のコンピュータ装置において前記第一のコンピュータ装置から受信さ
    れるパケットのトランスポート・モード処理を行う前記ステップが、IPSECプロ
    トコル・セットにおいて決定されるトランスポート・モード処理を行う形をとる
    、 ことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記方法が、さらに、 −前記第一のコンピュータ装置において、前記第二のコンピュータ装置に伝送さ
    れるパケットのトランスポート・モード処理を行った後に、前記処理済みのパケ
    ットをカプセル化して、ネットワーク・アドレス翻訳をトラバースできる第二の
    プロトコルに従うパケットにするステップと、 −前記第二のコンピュータ装置において、前記第一のコンピュータ装置から受信
    されるパケットのトランスポート・モード処理を行う前に、前記第二のプロトコ
    ルに従うパケットから受信パケットをカプセル除去して、カプセル除去されたパ
    ケットの中の多数のネットワーク・アドレスを、カプセル除去前に受信パケット
    から得られた対応する数のネットワーク・アドレスと置き換えるステップと、 を含むことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 高レベル・プロトコル・チェックサムを更新する前記ステ
    ップが、トランス・モード処理されたパケットのチェックサムを再計算する形を
    とることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記方法が、さらに、ネットワーク・アドレス翻訳の前後
    に前記第一および第二のコンピュータ装置のネットワーク・アドレスに関する情
    報を入手するステップを含み、かつ高レベル・プロトコル・チェックサムを更新
    する前記ステップが、ネットワーク・アドレス翻訳の前後に前記第一および第二
    のコンピュータ装置のネットワーク・アドレスに関して入手された前記情報に基
    づいてチェックサムを増分更新する形をとることを特徴とする、請求項18に記載
    の方法。
  23. 【請求項２３】 パケット交換データ伝送ネットワーク（184）を通じて第
    一のコンピュータ装置（181、イニシエータ）と第二のコンピュータ装置（185、
    レスポンダ）の間で特定のアドレス情報と一緒に伝送されるカプセル化された実
    際のデータ・パケットに対してネットワーク・アドレス翻訳装置が行うアドレス
    翻訳の不変の形式を維持するための方法であり、該方法が、 −たとえ前記第一のコンピュータ装置と前記第二のコンピュータ装置の間で通信
    されるパケットの一部がネットワークにおいて紛失しても、ネットワーク・アド
    レス翻訳装置が一貫してネットワーク・アドレス翻訳（305）のために使用され
    るマッピングを再使用するように、前記第一のコンピュータ装置および前記第二
    のコンピュータ装置のうち少なくとも一方が、十分に高い頻度で実際のデータ・
    パケットのアドレス情報と同一のアドレス情報と一緒にキープアライブ・パケッ
    トを他方のコンピュータ装置に伝送するようにするステップ、 を含むことを特徴とする、方法。
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