JP2005110135A - 無線通信システム、通信制御装置、通信端末装置、認証方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 所望の通信端末装置とアドホックモードに移行することを可能とすると共に、セキュリティの向上を図ることを可能とした無線通信システムを提供する。
【解決手段】 無線LANシステムは、AP200、STA1・201、STA2・202、STA3・203、STAX・204を備える。AP200は、制御部401、無線部402、WEPキー情報記憶テーブル406等を備える。各STAは、制御部1101、無線部1102、WEPキー記憶部1105を備える。STA1・201はインフラストラクチャモードからアドホックモードに移行する場合、STA1・201及びSTA2・202の夫々のSTA識別子を含む暗号鍵要求信号をAP200に送信する。AP200はSTA間直接通信に割当てるWEPキーをWEPキー情報記憶テーブル406から選択し、STA1・201及びSTA2・202に送信する。STA1・201は認証要求を行ってきたSTAのうち、AP200から割当てられたWEPキーを保有するSTA2・202のみ認証要求を許可する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、無線通信における機器の認証及びセキュリティの向上を図る場合に好適な無線通信システム、通信制御装置、通信端末装置、認証方法、及びプログラムに関する。

従来、無線親機であるアクセスポイント（制御装置）と無線子機であるステーション（端末装置）から構成される無線通信システムとして、無線ＬＡＮシステムが存在する。無線ＬＡＮシステムにおける通信モードとしては、ステーション同士がアセスポイントを介して通信を行うインフラストラクチャモードと、ステーション同士がアクセスポイントを介さずに直接通信を行うアドホックモードとがある。

インフラストラクチャモードでは、ステーション（以下ＳＴＡと略称）はアクセスポイント（以下ＡＰと略称）による認証が成功して初めて他のスＳＴＡとのデータ通信が可能になる。これに対し、アドホックモードでは、一方のＳＴＡによる他方のＳＴＡの認証が成功して初めてデータ通信が可能になる。無線ＬＡＮシステムにおいてＡＰ（またはＳＴＡ）とＳＴＡが認証からデータ通信を開始するまでのシーケンスを図１１に示す。

図１１は、無線ＬＡＮシステムにおける認証から通信開始までの流れを示すシーケンス図である。

図１１において、例えば、認証する側をＡＰ／ＳＴＡ１、認証される側をＳＴＡ２とする。アドホックモードの場合を例に挙げ説明すると、ＳＴＡ２はＳＴＡ１に対して認証許可要求信号（以下信号は省略）１０１を送信し、ＳＴＡ１はＳＴＡ２に対して認証処理１０２を行う。

ここで、無線ＬＡＮシステムにおける認証処理には、オープン認証と共有鍵認証とがある。オープン認証では、認証する側（インフラストラクチャモードではＡＰ、アドホックモードでは一方のＳＴＡ）は、認証を要求してきたいかなるＳＴＡに対しても認証を許可する。一方、共有鍵認証では、認証する側と同じ共有鍵を保有しているＳＴＡだけに対して認証を許可する。共有鍵はデータを暗号化する鍵であり、無線ＬＡＮシステムではＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）キーと呼ばれる。つまり、認証処理１０２がオープン認証ならば、ＳＴＡ２は無条件で認証が許可され、認証処理１０２が共有鍵認証ならば、ＳＴＡ２がＳＴＡ１と同一のＷＥＰキーを保有しているという条件で認証が許可される。

認証が成功すると、ＳＴＡ１はＳＴＡ２に対して認証要求許可応答（＝許可）１０３を送信する。ＳＴＡ２が受信した認証要求許可応答１０３が「許可」であれば、ＳＴＡ１とＳＴＡ２は認証状態１０４に遷移する。続いて、ＳＴＡ２はＳＴＡ１に対してリンク接続要求１０５を行い、ＳＴＡ１はＳＴＡ２に対してリンク接続要求応答（＝許可）１０６を送信する。リンク接続要求応答１０６が「許可」であれば、ＳＴＡ１とＳＴＡ２はリンク接続状態１０７に遷移し、アドホックモードでデータ通信を開始する。

次に、例えば１台のＡＰと３台のＳＴＡから構成される無線ＬＡＮシステムのインフラストラクチャモードについて例えば図１を参照しながら説明する。２００はＡＰ、２０１〜２０４はＳＴＡである。ＡＰ２００とＳＴＡ１・２０１〜ＳＴＡ３・２０３は無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１を構成している。尚、ＳＴＡＸ・２０４は無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１に属していないＳＴＡである。

また、無線ＬＡＮシステムのパラメータについて例えば図２を参照しながら説明する。図２（Ａ）によると、無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１の使用周波数チャネルは７ｃｈ、ＥＳＳ−ＩＤはＳＹＳ１、使用しているＷＥＰキーはＷＥＰ１である。

無線ＬＡＮに関する技術文献としては下記のものが提供されている（例えば、非特許文献１参照）。
松江 英明，守倉 正博 監修 「802．11高速無線LAN教科書」，初版，株式会社 ＩＤＧジャパン，2003年3月29日，Ｐ．２１４(図１０−３)

例えば、ＳＴＡ１・２０１とＳＴＡ２・２０２がＳＴＡ間で直接通信を行うために、インフラストラクチャモードからアドホックモードに移行したとする。アドホックモードの場合、ＳＴＡ１・２０１、ＳＴＡ２・２０２のどちらか一方のＳＴＡが他方のＳＴＡを認証するが、ここではＳＴＡ１・２０１がＳＴＡ２・２０２を認証すると仮定する。

上記図１１に示したように、ＳＴＡ２・２０２はＳＴＡ１・２０１に対して認証許可要求１０１を行い、ＳＴＡ１・２０１はオープン認証、共有鍵認証のいずれかによりＳＴＡ２・２０２を認証する。

オープン認証の場合は、ＳＴＡ１・２０１は認証許可要求１０１を行ったいかなるＳＴＡに対しても認証を許可する。仮に、ＳＴＡＸ・２０４がＳＴＡ２・２０２より先にＳＴＡ１・２０１に対して認証許可要求１０１を行った場合に、ＳＴＡ１・２０１は認証許可要求１０１を許可してしまい（認証許可応答１０３）、結果として、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡＸ・２０４とアドホックモードに移行してしまい、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡ２・２０２とアドホックモードに移行できない。

共有鍵認証の場合は、認証処理１０２においてＳＴＡ１・２０１は、ＳＴＡ１・２０１が保有しているＷＥＰキー「ＷＥＰ１」３０２（図２（Ａ）参照）と同一のＷＥＰキーを保有しているＳＴＡのみ認証を許可する。ＳＴＡＸ・２０４は無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１に属していないため、ＷＥＰキー「ＷＥＰ１」３０２は保有していないので、オープン認証時と違い、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡＸ・２０４の認証許可要求１０１を拒否する。

しかし、無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１のＳＴＡ２・２０２以外のＳＴＡであるＳＴＡ３・２０３が、ＳＴＡ２・２０２よりも先にＳＴＡ１・２０１に対して認証許可要求１０１を行った場合、ＳＴＡ３・２０３はＷＥＰキー「ＷＥＰ１」３０２を保有しているので、ＳＴＡ１・２０１は認証許可要求１０１を許可する（認証許可応答１０３）。結果として、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡ３・２０３とアドホックモードに移行してしまい、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡ２・２０２とアドホックモードに移行できない。

上述したように、従来の無線ＬＡＮシステムでは、アドホックモードで通信を行う場合に望まないＳＴＡと誤接続してしまうという課題があった。

本発明の目的は、所望の通信端末装置と通信モードを移行することを可能とすると共に、セキュリティの向上を図ることを可能とした無線通信システム、通信制御装置、通信端末装置、認証方法、及びプログラムを提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の無線通信システムは、通信制御装置と通信端末装置とを備え、通信端末装置同士が前記通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムであって、前記通信制御装置は、前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づき、前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を前記通信端末装置を含む特定の通信端末装置に送信し、前記通信端末装置は、自装置に対し前記第２の通信モードにおける認証要求を行った通信端末装置のうち、前記通信制御装置から送信された前記認証情報を保有する通信端末装置の認証要求を許可することを特徴とする。

上述の目的を達成するために、本発明の通信制御装置は、通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードから通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づき、前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を前記通信端末装置を含む特定の通信端末装置に送信する制御手段を備えることを特徴とする。

上述の目的を達成するために、本発明の通信端末装置は、通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードから通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードに移行する際、前記通信制御装置に対して前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を要求する要求手段を備えることを特徴とする。

上述の目的を達成するために、本発明の認証方法は、通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムの認証方法であって、前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づいて前記通信制御装置が前記第２の通信モードの通信に割り当てた認証情報を用いて、前記第２の通信モードにおける通信端末装置間の認証を行うことを特徴とする。

上述の目的を達成するために、本発明のプログラムは、通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムの認証方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づいて前記通信制御装置が前記第２の通信モードの通信に割り当てた認証情報を用いて、前記第２の通信モードにおける認証を行う認証モジュールを備えることを特徴とする。

尚、本発明は、前記通信制御装置が、前記保持する複数の暗号鍵からランダムに１つの暗号鍵を選択してもよく、或いは、前記保持する複数の暗号鍵に予め使用順位を設定し、該使用順位に基づき暗号鍵を選択してもよい。

また、本発明は、前記通信端末装置は、前記第２の通信モードの通信を終了し前記第２の通信モードから前記第１の通信モードに移行する場合、前記更新した暗号鍵を元の暗号鍵に変更すると共に前記通信制御装置に認証許可要求を行い、前記通信制御装置は、前記認証許可要求に基づき、前記記憶している複数の暗号鍵の使用状況と暗号鍵使用中の通信端末装置の識別情報をクリアするようにしてもよい。

また、本発明は、前記無線通信システムは無線ＬＡＮシステムを含み、前記暗号鍵はＷＥＰキーを含む。

本発明によれば、通信端末装置は、第２の通信モードへの移行時に接続を望まない通信端末装置と誤接続することなく、所望の通信端末装置と第２の通信モードに移行することができる。また、通信制御装置から第２の通信モードの通信用の認証情報が割り当てられるため、セキュリティを向上させることができる。また、通信制御装置から第２の通信モードの通信用の暗号鍵が割り当てられるため、セキュリティを向上させることができる。

また、本発明によれば、通信端末装置は、自装置及び第２の通信モードでの通信相手先となる通信端末装置のそれぞれの識別情報を通信制御装置に送信し、通信制御装置は、第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を、前記識別情報を有する通信端末装置に送信するので、第２の通信モードで通信を行う該当する通信端末装置にだけ認証情報を割り当てることが可能となり、セキュリティを向上させることができる。

また、本発明によれば、通信制御装置は、通信端末装置から送信された認証情報の要求に基づき、保持する複数の認証情報から第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を選択し、選択した認証情報を送信するので、上記同様に、第２の通信モードで通信を行う該当する通信端末装置にだけ認証情報を割り当てることが可能となり、セキュリティを向上させることができる。

また、本発明によれば、通信制御装置は、認証情報の選択及び送信に伴い、保持する複数の認証情報の使用状況と認証情報を使用中の通信端末装置の識別情報を更新するので、第２の通信モードの通信毎に該当する通信端末装置にだけ認証情報を割り当てることが可能となり、セキュリティを向上させることができる。

また、本発明によれば、通信制御装置から暗号鍵が送信された通信端末装置は、自装置で記憶している暗号鍵を通信制御装置から送信された暗号鍵に更新するので、送信された暗号鍵を用いて第２の通信モードの通信を行う際のセキュリティを向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。

図１において、無線ＬＡＮシステムは、例えば、ＡＰ２００（通信制御装置）、ＳＴＡ１・２０１、ＳＴＡ２・２０２、ＳＴＡ３・２０３、・・・ＳＴＡＸ・２０４（通信端末装置）から構成されている。尚、ＳＴＡの設置台数は図示のものに限定されるものではない。

本実施の形態の無線ＬＡＮシステムは、例えばIEEE802.11a、IEEE802.11b等の無線ＬＡＮ規格に準拠したものであり、ＳＴＡ同士がＡＰ２００を介して通信を行うインフラストラクチャモード（第１の通信モード）と、ＳＴＡ同士が直接通信を行うアドホックモード（第２の通信モード）とを有する。

図２は、無線ＬＡＮシステムで使用するパラメータを示す図であり、（Ａ）は使用周波数チャネル、ＥＳＳ−ＩＤ（Extended Service Set ID）、ＷＥＰキー（Wired Equivalent Privacy Key）を示す図、（Ｂ）はステーション識別子を示す図である。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、上述したように、無線ＬＡＮシステムＷＬＡＮ１の使用周波数チャネルとして７ｃｈを使用しており、ＥＳＳ−ＩＤは「ＳＹＳ１」であり、ＷＥＰキーとして「ＷＥＰ１」を使用している。また、ＳＴＡ１・２０１、ＳＴＡ２・２０２、ＳＴＡ３・２０３のＳＴＡ識別子は、それぞれ「ＳＴＡ１」、「ＳＴＡ２」、「ＳＴＡ３」である。

図３は、上記図１に示したＡＰ２００の構成例を示すブロック図である。

図３において、ＡＰ２００は、制御部４０１（制御手段、更新手段）、無線部４０２、記憶部４０３、電源部４０４、外部インタフェース（以下Ｉ/Ｆと略称）４０５を備えている。更に、記憶部４０３は、ＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６（記憶手段）を備えている。

無線部４０２は、ＡＰ外部と無線通信を行う。電源部４０４は、ＡＰ各部に電源を供給する。記憶部４０３は、プログラムや各種データを記憶する。ＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６は、ＷＥＰキー、使用状況フラグ、使用ＳＴＡの対応関係を記憶している。外部Ｉ/Ｆ４０５は、ＡＰ外部との間のインタフェースを司る。制御部４０１は、ＡＰ全体の制御を司ると共に、外部Ｉ/Ｆ４０５を介して外部通信網、通信端末、記憶装置等との間でデータ通信を行うものであり、記憶部４０３に格納されたプログラムに基づき図７のフローチャートに示す処理を実行する。

図４は、ＡＰ２００のＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６の構成を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示す図、（Ｂ）は使用中のＷＥＰキーがある状態を示す図である。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）において、５００はＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６に記憶されているＷＥＰキーであり、送受信データを暗号化する鍵である。ＷＥＰキー５００は外部Ｉ/Ｆ４０５を介してＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６に記憶される。本実施の形態では、ＡＰ・２００はＷＥＰキーとして「ＷＥＰ２」、「ＷＥＰ３」、「ＷＥＰ４」の３つのＷＥＰキーをＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６に記憶しているものとする。５０１はＷＥＰキー使用状況フラグであり、制御部４０１は該当するＷＥＰキーが使用中であれば「１」をセットする。５０２はＷＥＰキーを使用しているＳＴＡを示す使用ＳＴＡ情報である。

図４（Ａ）は初期状態であり、使用状況フラグ５０１は全て「０」であり、「ＷＥＰ２」〜「ＷＥＰ４」は未使用である。図４（Ｂ）に示すように、あるＷＥＰキーの使用状況フラグ５０１が「１」にセットされていれば、制御部４０１はＷＥＰキーを使用しているＳＴＡのＳＴＡ識別子を使用ＳＴＡ情報５０２として記憶する。

図５は、上記図１に示したＳＴＡ１・２０１〜ＳＴＡＸ・２０４の構成例を示すブロック図である。

図５において、ＳＴＡ１・２０１〜ＳＴＡＸ・２０４は、それぞれ、制御部１１０１（要求手段、許可手段、更新手段）、無線部１１０２、記憶部１１０３、電源部１１０４を備えている。更に、記憶部１１０３は、ＷＥＰキー記憶部１１０５を備えている。

無線部１１０２は、ＳＴＡ外部と無線通信を行う。電源部１１０４は、ＳＴＡ各部に電源を供給する。記憶部１１０３は、プログラムや各種データを記憶する。ＷＥＰキー記憶部１１０５は、ＷＥＰキーを記憶する。制御部１１０１は、ＳＴＡ全体の制御を司るものであり、記憶部１１０３に格納されたプログラムに基づき図８のフローチャートに示す処理を実行する。尚、以下の説明では各々のＳＴＡの制御部１１０１を含む各部の符号については便宜上、同じ符号を使用するものとする。また、図５に外部インターフェースを設け、外部コンピュータ等に接続するようにしてもよい。

図９は、無線ＬＡＮのパケットフォーマットを示す図である。

図９において、無線ＬＡＮのパケットフォーマットは、プリアンブル９０１及びヘッダ９０２を有するプリアンブル/ヘッダ部と、データ部９０３から構成されている。

図１０は、暗号鍵要求信号のパケットフォーマットを示す図である。

図１０において、暗号鍵要求信号のパケットフォーマットは、プリアンブル１００１及びヘッダ１００２を有するプリアンブル/ヘッダ部と、データ部１００３から構成されている。更に、データ部１００３には、暗号鍵要求情報１００３ａと、ＳＴＡ識別子１００３ｂが格納される。暗号鍵要求信号については後述する。

次に、上記構成を有する本実施の形態の無線通信システムにおける動作を図１乃至図１０を参照しながら説明する。

図６は、無線ＬＡＮシステムにおけるＳＴＡ間直接通信要求/応答、暗号鍵要求/応答、認証許可要求等の流れを示すシーケンス図である。図７は、ＡＰの処理の流れを示すフローチャートである。図８は、ＳＴＡの処理の流れを示すフローチャートである。

尚、本実施の形態の説明で用いる上記図１１に示した認証処理１０２は共有鍵認証であるとする。

図６乃至図８において、ＡＰ・２００とＳＴＡ１・２０１、ＳＴＡ２・２０２、ＳＴＡ３・２０３は、それぞれインフラストラクチャモードでデータ通信を行っており（ＡＰ・２００とＳＴＡ１・２０１との間のリンク接続状態６０１、ＡＰ・２００とＳＴＡ２・２０２との間のリンク接続状態６０２）、データ通信における送受信データはＷＥＰキー「ＷＥＰ１」により暗号化されている。尚、図６ではＳＴＡ３・２０３の図示は省略している。

ＳＴＡ１・２０１の無線部１１０２がＡＰ・２００を介しＳＴＡ２・２０２に対してＳＴＡ間直接通信要求６０３を送信し（ステップＳ８０１、ステップＳ８０２）、ＳＴＡ２・２０２の無線部１１０２はＡＰ・２００を介しＳＴＡ１・２０１からＳＴＡ間直接通信要求６０３を受信すると、ＡＰ・２００を介しＳＴＡ１・２０１に対してＳＴＡ間直接通信要求応答６０４を送信する。

ＳＴＡ１・２０１の制御部１１０１はＳＴＡ２・２０２から受信したＳＴＡ間直接通信要求応答６０４が「許可」であるか「拒否」であるかを判別し（ステップＳ８０３）、「許可」であれば、ＡＰ・２００に対してＷＥＰキーを要求する暗号鍵要求信号６０５を送信する（ステップＳ８０４）。暗号鍵要求信号は、図１０に示すように、暗号鍵の要求を示す暗号鍵要求情報１００３ａとＳＴＡ間直接通信を行うＳＴＡのＳＴＡ識別子１００３ｂ（この場合はＳＴＡ１、ＳＴＡ２）から構成され、データ部１００３に格納される。

ＡＰ・２００の制御部４０１はＳＴＡ１・２０１から暗号鍵要求信号６０５を受信すると（ステップＳ７０１、ステップＳ７０２）、暗号鍵要求信号６０５のデータ部１００３に格納されているＳＴＡ識別子１００３ｂであるＳＴＡ１及びＳＴＡ２を記憶部４０３に記憶する（ステップＳ７０３）。

次に、ＡＰ・２００の制御部４０１は記憶部４０３のＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６（初期状態のままなので図４（Ａ））を参照し、ＳＴＡ１−ＳＴＡ２間のＳＴＡ間直接通信に割り当てるＷＥＰキーがあるかどうかを判定する（ステップＳ７０４）。図４（Ａ）によると、使用状況フラグ５０１が「０」、つまり未使用のＷＥＰキーとして「ＷＥＰ２」、「ＷＥＰ３」、「ＷＥＰ４」の３つが存在するので、ＡＰ・２００の制御部４０１は暗号鍵要求応答（＝許可）６０６をＳＴＡ１・２０１に送信し（ステップＳ７０５）、前記３つのＷＥＰキーからランダムに１つを選択する（ステップＳ７０６）。ここで、ＡＰ・２００の制御部４０１はステップＳ７０６において例えば「ＷＥＰ３」を選択したとする。

尚、ＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６にＳＴＡ１−ＳＴＡ２間のＳＴＡ間直接通信に割り当てるＷＥＰキーがない場合は、ＡＰ・２００の制御部４０１は暗号鍵要求応答（＝ＮＧ）６０６をＳＴＡ１・２０１に送信する（ステップＳ７１０）。

ＡＰ・２００の制御部４０１はＳＴＡ１・２０１及びＳＴＡ２・２０２に対して、上記ステップＳ７０６で選択したＷＥＰキー「ＷＥＰ３」を送信（６０７）した後（ステップＳ７０７）。ＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６のＷＥＰキー使用状況フラグ５０１に「１」をセットし（Ｓ７０８）、上記ステップＳ７０３において記憶部４０３に記憶したＳＴＡ識別子であるＳＴＡ１及びＳＴＡ２を、使用ＳＴＡ情報５０２として記憶する（ステップＳ７０９）。このときのＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６の状態を図４（Ｂ）に示す。

ＳＴＡ１・２０１の制御部１１０１及びＳＴＡ２・２０２の制御部１１０１はＡＰ・２００からＷＥＰキー「ＷＥＰ３」を受信すると（ステップＳ８０５）、ＷＥＰキー記憶部１１０５に記憶しているＷＥＰキー「ＷＥＰ１」を、ステップＳ８０５においてＡＰ・２００から受信したＷＥＰキー「ＷＥＰ３」に変更し（ステップＳ８０６）、この変更したＷＥＰキー「ＷＥＰ３」を用いて上記図１１に示した認証から通信開始までのシーケンスを経てアドホックモード（６０８）に移行する（ステップＳ８０７）。

アドホックモード（６０８）において、ＳＴＡ１・２０１は上記図１１のシーケンスに従いＳＴＡ２・２０２を認証するが、仮にＳＴＡ３・２０３やＳＴＡＸ・２０４がＳＴＡ２・２０２よりも先にＳＴＡ１・２０１に対して認証要求１０１をしてきたとしても、ＳＴＡ１・２０１〜ＳＴＡ３・２０３及びＳＴＡＸ・２０４の中で、ＷＥＰキーとして「ＷＥＰ３」を保有しているのはＳＴＡ１・２０１とＳＴＡ２・２０２のみであるため、ＳＴＡ１・２０１はＳＴＡ３・２０３及びＳＴＡＸ・２０４の認証要求を拒否し、ＳＴＡ２・２０２のみ認証要求を許可する。

以後、ＳＴＡ１・２０１とＳＴＡ２・２０２はアドホックモードでデータ通信を行い、データ通信が終了すると（ステップＳ８０８）、ＡＰ・２００とのインフラストラクチャモードに移行するため、ＷＥＰキー記憶部１１０５に記憶しているＷＥＰキーを「ＷＥＰ３」から「ＷＥＰ１」に再変更し（ステップＳ８０９）、ＡＰ・２００に対して認証許可要求６０９を行う（ステップＳ８１０）。

ＡＰ・２００の制御部４０１はＳＴＡ１・２０１とＳＴＡ２・２０２から認証許可要求６０９を受信すると（ステップＳ７０１）、ＷＥＰキー情報記憶テーブル４０６において、認証許可要求６０９を送信したＳＴＡが使用していたＷＥＰキーの使用状況フラグ５０１と使用ＳＴＡ情報５０２をそれぞれクリアする（ステップＳ７１１、ステップＳ７１２）。そして、ＡＰ・２００の制御部４０１はＳＴＡ１・２０１、ＳＴＡ２・２０２とＷＥＰキー「ＷＥＰ１」を用いた共有鍵認証を行い（ステップＳ７１３）、ＳＴＡ１・２０１とＳＴＡ２・２０２はＡＰ・２００とのインフラストラクチャモード（６１０、６１１）にそれぞれ移行する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＳＴＡ１・２０１はインフラストラクチャモードからアドホックモードに移行する場合、ＳＴＡ１・２０１及びＳＴＡ２・２０２のそれぞれのＳＴＡ識別子を含む暗号鍵要求信号をＡＰ２００に送信し、ＡＰ２００はＳＴＡ間直接通信に割り当てるＷＥＰキーをＷＥＰキー記憶テーブル４０６から選択し、ＳＴＡ１・２０１及びＳＴＡ２・２０２に送信し、ＳＴＡ１・２０１は認証要求を行ってきたＳＴＡのうち、ＡＰ２００から割り当てられたＷＥＰキーを保有するＳＴＡ２・２０２のみ認証要求を許可するので、アドホックモードへの移行時に接続を望まないＳＴＡと誤接続することなく、所望のＳＴＡとアドホックモードに移行することができる。また、ＳＴＡ間直接通信毎にＷＥＰキーが割り当てられるため、セキュリティを向上させることができる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、ＳＴＡが２台分のＳＴＡに対応するＳＴＡ識別子を格納した暗号鍵要求信号をＡＰに送信し、ＡＰが暗号鍵要求信号に格納されたＳＴＡ識別子を各々有する２台のＳＴＡに選択したＷＥＰキーを送信する場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、暗号鍵要求信号に格納するＳＴＡ識別子の数、即ち、ＷＥＰキーを割り当てるＳＴＡの台数は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意とすることが可能である。

また、上記実施の形態では、ＳＴＡが暗号鍵要求情報及びＳＴＡ識別子を格納した暗号鍵要求信号をＡＰに送信する場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、ＳＴＡが暗号鍵要求情報を格納した暗号鍵要求信号とＳＴＡ識別子を格納した信号とを別個に連続してＡＰに送信するようにすることも可能である。

また、上記実施の形態では、ＡＰがＷＥＰキー情報記憶テーブルにおける複数のＷＥＰキーからランダムに１つのＷＥＰキーを選択する場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、ＷＥＰキー情報記憶テーブルにおける複数のＷＥＰキーに予め使用順位を設定しておき、該使用順位に基づきＷＥＰキーを選択するようにすることも可能である。

本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（図７及び図８のフローチャート）をコンピュータ又はＣＰＵに供給し、そのコンピュータ又はＣＰＵが該供給されたプログラムを読出して実行することによって、達成することができる。

この場合、上記プログラムは、該プログラムを記録した記憶媒体から直接供給されるか、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。

上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳ（オペレーティングシステム）に供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

また、本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶した記憶媒体をコンピュータ又はＣＰＵに供給し、そのコンピュータ又はＣＰＵが記憶媒体に記憶されたプログラムを読出して実行することによっても、達成することができる。

この場合、格納媒体から読出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現すると共に、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。

プログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（登録商標）、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等がある。

上述した実施の形態の機能は、コンピュータから読出されたプログラムコードを実行することによるばかりでなく、コンピュータ上で稼動するＯＳ等がプログラムコードの指示に基づいて実際の処理の一部又は全部を行うことによっても実現することができる。

更に、本発明は、前述した実施の形態を実現するソフトウェアのプログラムがネットワーク上のデータベース又はホームページから通信プログラムによりダウンロードされ、このプログラムを読出して実行することによって達成することができる。

上記プログラムは、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページからコンピュータプログラム自体、又は自動インストール機能を含む圧縮ファイルをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給することができる。

また、上記プログラムは、プログラムコードを暗号化した上で格納したＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体をユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムコードを実行してコンピュータにインストールさせることによっても供給することができる。

上述した実施の形態の機能は、プログラムコードを複数のファイルに分割し、夫々のファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現することができる。即ち、本発明の機能処理をコンピュータで実現させるためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明を構成する。

また、上述した実施の形態の機能は、記憶媒体から読出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード又はコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備えられたメモリに書込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボード又は機能拡張ユニットに備えられたＣＰＵ又はＭＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を実行することによっても実現することができる。

本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。 無線ＬＡＮシステムで使用するパラメータを示す図であり、（Ａ）は使用周波数チャネル、ＥＳＳ−ＩＤ、ＷＥＰキーを示す図、（Ｂ）はステーション識別子を示す図である。 アクセスポイントの構成例を示すブロック図である。 アクセスポイントのＷＥＰキー情報記憶テーブルの構成を示す図であり、（Ａ）は初期状態を示す図、（Ｂ）は使用中のＷＥＰキーがある状態を示す図である。 ステーションの構成例を示すブロック図である。 無線ＬＡＮシステムにおけるＳＴＡ間直接通信要求/応答、暗号鍵要求/応答、認証許可要求等の流れを示すシーケンス図である。 アクセスポイントの処理の流れを示すフローチャートである。 ステーションの処理の流れを示すフローチャートである。 無線ＬＡＮのパケットフォーマットを示す図である。 暗号鍵要求信号のパケットフォーマットを示す図である。 無線ＬＡＮシステムにおける認証から通信開始までの流れを示すシーケンス図である。

符号の説明

２００ アクセスポイント
２０１〜２０４ ステーション
４０１ 制御部
４０２ 無線部
４０６ ＷＥＰキー情報記憶テーブル
５００ ＷＥＰキー
５０１ 使用状況フラグ
５０２ 使用ＳＴＡ情報
１１０１ 制御部
１１０２ 無線部
１１０５ ＷＥＰキー記憶部

Claims (18)

1. 通信制御装置と通信端末装置とを備え、通信端末装置同士が前記通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムであって、
   前記通信制御装置は、前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づき、前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を前記通信端末装置を含む特定の通信端末装置に送信し、
   前記通信端末装置は、自装置に対し前記第２の通信モードにおける認証要求を行った通信端末装置のうち、前記通信制御装置から送信された前記認証情報を保有する通信端末装置の認証要求を許可することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記通信端末装置は、前記認証情報を前記通信制御装置に要求する際に、自装置及び前記第２の通信モードでの通信相手先となる通信端末装置のそれぞれの識別情報を前記通信制御装置に送信し、
   前記通信制御装置は、前記第２の通信モードの通信に割り当てる前記認証情報を、前記通信端末装置から送信された前記識別情報を有する通信端末装置に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記通信制御装置は、前記通信端末装置からの認証情報の要求に基づき、保持する複数の認証情報から前記第２の通信モードの通信に割り当てる前記認証情報を選択し、選択した前記認証情報を前記特定の通信端末装置に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記通信制御装置は、前記認証情報の選択及び送信に伴い、前記保持する複数の認証情報の使用状況と該認証情報を使用中の通信端末装置の識別情報を更新することを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記認証情報は、暗号化通信を行うための暗号鍵であることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の無線通信システム。
6. 前記通信制御装置から前記暗号鍵が送信された通信端末装置は、自装置で記憶している暗号鍵を前記通信制御装置から送信された前記暗号鍵に更新し、更新した暗号鍵により前記第２の通信モードにおける認証及び無線通信を行うことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードから通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づき、前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を前記通信端末装置を含む特定の通信端末装置に送信する制御手段を備えることを特徴とする通信制御装置。
8. 前記制御手段は、前記第２の通信モードの通信に割り当てる前記認証情報を、前記通信端末装置から送信された認証情報の要求の際に前記通信端末装置から送られた識別情報を有する通信端末装置に送信することを特徴とする請求項７記載の通信制御装置。
9. 複数の認証情報及びその使用状況と認証情報を使用中の通信端末装置の識別情報を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記通信端末装置から送信された前記要求に基づき、前記記憶手段から前記第２の通信モードの通信に割り当てる前記認証情報を選択し、選択した前記認証情報を前記特定の通信端末装置に送信することを特徴とする請求項７記載の通信制御装置。
10. 前記認証情報の選択及び送信に伴い、前記記憶手段における複数の認証情報の使用状況と認証情報を使用中の通信端末装置の識別情報を更新する更新手段を備えることを特徴とする請求項９記載の通信制御装置。
11. 前記認証情報は、暗号化通信を行うための暗号鍵であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０記載の通信制御装置。
12. 通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードから通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードに移行する際、前記通信制御装置に対して前記第２の通信モードの通信に割り当てる認証情報を要求する要求手段を備えることを特徴とする通信端末装置。
13. 自装置に対し前記第２の通信モードにおける認証要求を行った通信端末装置のうち、前記通信制御装置が前記要求手段による要求に対して前記第２の通信モードの通信に割り当てた認証情報を保有する通信端末装置の認証要求を許可する許可手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の通信端末装置。
14. 前記要求手段は、前記要求の際に、自装置及び前記第２の通信モードでの通信相手先となる通信端末装置のそれぞれの識別情報を送信することを特徴とする請求項１２記載の通信端末装置。
15. 認証情報を記憶する記憶手段と、前記要求手段による要求に対する前記通信制御装置からの前記認証情報の受信に伴い、前記記憶手段に記憶されている認証情報を前記受信した認証情報に更新する更新手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の通信端末装置。
16. 前記認証情報は、暗号化通信を行うための暗号鍵であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１５記載の通信端末装置。
17. 通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムの認証方法であって、
    前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づいて前記通信制御装置が前記第２の通信モードの通信に割り当てた認証情報を用いて、前記第２の通信モードにおける通信端末装置間の認証を行うことを特徴とする認証方法。
18. 通信端末装置同士が通信制御装置を介して通信を行う第１の通信モードと、通信端末装置同士が直接通信を行う第２の通信モードとを有する無線通信システムの認証方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記第１の通信モードから前記第２の通信モードに移行する通信端末装置の要求に基づいて前記通信制御装置が前記第２の通信モードの通信に割り当てた認証情報を用いて、前記第２の通信モードにおける認証を行う認証モジュールを備えることを特徴とするプログラム。

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