JP2005159690A - 無線通信装置及び認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
より安全な認証が可能になる無線通信装置及び認証システムを提供すること。
【解決手段】
本発明にかかる無線通信装置１００は、他の無線通信装置との間で通信及び認証を行う無線通信装置である。無線通信装置１００は無線通信装置との通信及び無線通信装置を認証する通信・認証部１と、認証情報を送信する送信部２、認証を行う時に送信出力を低下させ、認証を行うことができる距離を近距離に制限するよう制御する送信出力制御部５とを備える。このような構成により、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置及び認証方法に関するものであり、より安全な認証方法を提供するためのものである。

無線通信は、通信装置間をケーブル接続する必要がなく、さらに、通信装置間に障害物があっても通信できるなどの利点があり、近年普及が広まっている。しかし、ケーブル接続せずに通信できる、通信装置間に障害物があっても通信できる、という利点を悪用して他人が利用者の無線通信装置に勝手に通信してしまうという危険性も同時に抱えており、実際に悪用されてしまう事件も無線通信の普及率の増加に伴って増加している。特に、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や携帯電話などの通信装置に他人が接続することにより、通信装置内の個人的な情報を盗み見たり、他人になりすましてインターネットやイントラネット上の掲示板に悪意のある発言をしたり、クレジットカードの番号などの情報を利用して買い物をしたりといった問題も起こっている。

無線通信装置が他人に利用されてしまう原因の一つとして、無線通信装置の通信可能距離が、利用者が実際に利用する距離よりも長くなっているということが考えられる。これにより、アクセスポイントから利用者よりも遠方にいる他人に無線通信を行われる可能性が生じてしまう。利用できる距離が長くなればなるほど、外から無線通信を行える可能性が高くなることになる。

そのような問題に対処するために、無線通信装置では、通信に先立って認証を行い、通信に関する正当な権利を持っているかを確認することにより不特定の相手からの意図されない通信を防ぐことが一般的に行われている。認証には、パスワードなどの文字列の照合や、機器固有の番号などを使った方法などが提案されている（例えば、特許文献１など）。
特開２００３−２０８４０９号公報

無線通信装置の認証では、原理的にアクセスポイントから距離が離れた場所からの認証が行われるため、正当な権利を持っていない悪意を持った認証を行おうとしている者が特定されにくい。特に部屋の外や建物の外などの遠距離から認証が行える場合は、心理的にも悪意を持った認証を行いやすい、といった問題がある。

悪意を持った認証を排除するためには、より長い文字列やより高度な演算アルゴリズムが用いられるが、時間をかけて認証を繰り返すことにより認証が行われてしまうことを排除することができない問題がある。また、既存の無線通信装置では認証方法の変更は困難である。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より安全な認証が可能になる無線通信装置及び認証方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる無線通信装置は、他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、他の無線通信装置に対して認証情報を送信する通信手段と、認証を行う時に通常の送信出力よりも低い送信出力に制限するよう前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置である。このような構成により、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。

本発明にかかる無線通信装置は、他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、他の無線通信装置から認証情報を受信する通信手段と、前記通信手段により受信された認証情報に基づいて他の無線通信装置を認証する認証手段と、認証を行う時に通常の受信感度よりも低い受信感度に制限するように前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置である。このような構成により、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。

本発明にかかる無線通信装置は、他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、他の無線通信装置に対して認証情報を送信し、他の無線通信装置から認証情報を受信する通信手段と、前記通信手段により受信された認証情報に基づいて他の無線通信装置を認証する認証手段と、認証を行う時に通常の送信出力よりも低い送信出力に制限するよう前記通信手段を制御し、かつ通常の受信感度よりも低い受信感度に制限するように前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置である。このような構成により、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。

上述の無線通信装置はアクセスポイントであることを特徴としてもよい。

本発明にかかる認証方法は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で認証を行う認証方法であって、前記第１の無線通信装置において前記第２の無線通信装置との間で第１の送信出力により認証処理を行うステップと、前記認証処理の完了を検出するステップと、前記認証処理の完了を検出した場合に前記第１の送信出力よりも高い第２の送信出力に設定し、通信を行うステップを備えた認証方法である。これにより、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。

本発明にかかる認証方法は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で認証を行う認証方法であって、前記第１の無線通信装置において前記第２の無線通信装置との間で第１の受信感度により認証処理を行うステップと、前記認証処理の完了を検出するステップと、前記認証処理の完了を検出した場合に第１の受信感度よりも高い第２の受信感度に設定し、通信を行うステップを備えた認証方法である。これにより、利用者は遠距離からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。

本発明によれば、より安全な認証が可能になる無線通信装置及び認証方法を提供することが可能となる。

発明の実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１にかかる全体構成図の一例である。無線通信装置１００は例えば、アクセスポイント等であり、他の無線通信装置と通信を行う機能を有するものである。無線通信装置２００は、例えば、ＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等であり、他の無線通信装置と通信を行う機能と他の無線通信装置を認証する認証手段を有する。このときの無線通信機能はＰＣ本体に内蔵されているものでも、周辺機器として外付けされているものでもよい。無線通信装置３００も無線通信装置２００同様にＰＣやＰＤＡ等であり、他の無線通信装置と通信を行う機能と他の無線通信装置を認証する認証手段を有する。

ここで行われる無線通信は、アクセスポイントに接続されているモデムやルータ等からインターネットに接続され、メールやホームページなどの情報を受け渡しする形態が一般的である。

図１において、無線通信装置２００、無線通信装置３００の両方共に無線通信装置１００と通信を行うことができる距離にあるものとする。無線通信は壁などの障害物があっても通信することができるので、無線通信装置間に壁などがあってもよい。例えば、無線通信装置１００が利用者宅のケーブルＴＶやＡＤＳＬ等のインターネット回線に接続されたアクセスポイントで、無線通信装置２００が無線ＬＡＮ機能を有する利用者のＰＣ、無線通信装置３００が利用者宅外にある無線ＬＡＮ機能を有する利用者以外のＰＣ、であるとする。

無線通信装置３００は無線通信装置２００よりも無線通信装置１００から遠い距離にある。このとき、無線通信装置１００の認証可能エリアを無線通信装置１００と無線通信装置２００との距離よりも長く、無線通信装置１００と無線通信装置３００との距離よりも短く設定することにより、無線通信装置２００は、無線通信装置１００と認証を行うことができ、同時に、無線通信装置３００が無線通信装置１００と認証を行うことを防ぐことができる。つまり、利用者は利用者宅内で無線通信による認証を行い、かつ利用者宅外の外部の者が無線通信装置を使って、利用者宅内のアクセスポイントから認証されてしまうことを防ぐことができる。

続いて、図２を用いて、本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の構成図について説明する。本無線通信装置１００は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線通信システムにおいて、他の無線通信装置と無線通信する機能を備えるアクセスポイントを構成するものである。アクセスポイントは通常、無線によるＬＡＮの親機としての機能を有するものであり、モデムやルータ等と接続してインターネットにアクセスする時などに利用される。上記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、近距離の無線通信規格であり、２．４Ｇｈｚ帯のＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドを用いて通常１０ｍ以内の無線通信を実現するもので、スペクトラム拡散技術として周波数ホッピング方式を用いており、最大で８台までの機器を時分割多重方式によって接続することができる。

無線通信装置１００は、図２に示されるように、通信・認証部１、送信部２、受信部３、アンテナ部４、送信出力制御部５を備えている。通信・認証部１は送信部２、受信部３、アンテナ部４、送信出力制御部５のそれぞれと接続されている。

通信・認証部１は、送信部２や受信部３を制御して無線通信を行う通信機能と受信部３から送られてくる情報を基に他の無線通信装置を認証する認証機能を備えるものであり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）等により構成される。また、認証に使われる通信機能とは別に、送信部２や受信部３とは異なる通信機能を別途備えてもよい。

送信部２は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信システム等によりアンテナ部４を通して他の無線通信装置に認証情報等を含む信号を送信する機能を有する。前記認証情報は、例えば、パスワードやＰＩＮコード等である。受信部３は同様に、アンテナ部４を通して他の無線通信装置からの信号を受信する機能を有する。アンテナ部４は送信部２や受信部３へ、無線通信により送受信した信号を受け渡す機能を有する。

送信出力制御部５は、送信部２の送信出力を低下させる機能を有するものであり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈでは、トランシーバがこの機能を有する。

無線通信装置１００が認証を行うときは、通信・認証部１が送信部２からアンテナ部４を経由して認証を行う相手に信号を送信し、認証を行う相手からの信号は、アンテナ部４を経由して受信部３から受信する。無線通信装置１００の通信・認証部１が他の無線通信装置と通信を行う際には、あらかじめ通信・認証部１が認証を行うものする。

続いて、図３に示すフローチャートを用いて認証を行うときの動作について説明する。ここでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる認証を例に挙げて説明するが、認証手段は無線ＬＡＮ等の別の手段でもよい。

認証に先立ち、無線通信装置１００は待ち受け状態から接続状態に切り替わる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合は無線通信を制御する側と制御を受ける側に端末の役割が分かれ、制御する側をマスタ、制御を受ける側をスレーブという。ここでは無線通信装置１００をスレーブとするがマスタでもよい。

待ち受け状態にある無線通信装置１００は、接続状態にするために、マスタからＩＤパケットといわれるパケットデータが届いたかどうかを確認する。マスタ端末からＩＤパケットが届くと、無線通信装置１００はＩＤパケットを受信し、マスタである通信装置に自分の属性を伝えるＦＨＳパケットを送信する。これらのＩＤパケットとＦＨＳパケットの送受信が繰り返された後、無線通信装置１００は接続状態となる。接続状態ではデータの送受信は行われず、データ送受信状態にするための認証を行う必要がある。

通信・認証部１が認証のため通信を行うときは、通信・認証部１が送信出力制御部５に送信出力を下げるように指示を送る。送信出力制御部５は、通信・認証部１からの送信出力を低下させる指示を受け取り、送信部２の送信出力を低下させる制御を行う（Ｓ３０１）。

送信出力を低下させる方法としては、送信アンプの利得を下げる方法や、アッテネータを入れる方法、利得の低いアンテナに切り替える等の方法が考えられる。このうち、送信アンプの利得を下げる方法が最も好ましい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合、送信電力が１００ｍＷの時はおよそ１００ｍの距離まで通信できるが、これを１ｍＷに下げると１０ｍまで通信距離を狭くすることができる。アッテネータを入れる方法としては、送信のため信号経路を２本設け、１本のみにアッテネータを入れ、スイッチにより信号経路を切り替えるようにしてもよく、また、アッテネータの利得を信号により切り替えるようにしてもよい。

続いて、送信部２の送信出力が低下した状態で認証を行う（Ｓ３０２）。認証の方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合はＰＩＮコードが用いられるが、パスワードやＩＥＥＥ８０２．１１ａにおけるＷＥＰなどその他の広く用いられている方法をそのまま使うこともできる。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて認証を行う場合は、無線通信装置固有の４８ビットの識別子を認証情報として他の無線通信装置の認証を行う。認証を行うことができる距離は、送信出力によって変えることができるので、必要に応じて設定するものとする。例えば、認証可能な範囲は、アクセスポイントから１〜２ｍ以内に設定することができる。セキュリティ性をさほど重視しない場合には、さらに広い５〜６ｍ以内に設定してもよい。

通信・認証部１が上述の認証が完了したと判断したら（Ｓ３０３）、通信・認証部１が送信出力制御部５に送信出力を元に戻すように指示を送る。送信出力制御部５は通信・認証部１から送信出力を元に戻すという指示を受け取り、送信部２の送信出力を低下させる制御を解除する（Ｓ３０４）。

認証後は通信・認証部１が送信出力の低下が解除された通常通りの状態で通信を行う（Ｓ３０５）。即ち、認証後は、認証時よりも広い範囲内で通信を行うことができる。ここでの通信手段は認証時と同じ通信手段を用いてもよいし、異なる通信手段を用いてもよい。

このようにすることにより、認証を行うときに送信出力を低下させることによって、認証を行うことができる範囲を本発明の無線通信装置によるアクセスポイントから近距離に限定することができ、アクセスポイントから実際の利用者よりも遠距離にいる者からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。このとき、図２に示す構成を有する無線通信装置に対して、無線通信を行う装置自体は、一切の変更を行う必要はないため、従来から使われている通信方式にこの発明を使うことができる。

発明の実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置の構成図である。本無線通信装置５００は、アクセスポイントを構成するものであり、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信システムにおいて、他の無線通信装置と無線通信する機能を備える。

無線通信装置５００は、図４に示されるように、通信・認証部６、送信部７、受信部８、アンテナ部９、受信感度制御部１０を備えている。通信・認証部６は送信部７、受信部８、アンテナ部９、受信感度制御部１０のそれぞれと接続されている。

通信・認証部６は、送信部７や受信部８を制御して無線通信を行う通信機能と、受信部８から送られてくる情報を基に他の無線通信装置を認証する認証機能を備えるものであり、例えば、ＣＰＵ等により構成される。また、認証に使われる通信機能とは別に、送信部７や受信部８とは異なる通信機能を別途備えてもよい。

送信部７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信システム等によりアンテナ部９を通して他の無線通信装置に認証情報等を送信する機能を有する。受信部８は同様に、アンテナ部９を通して他の無線通信装置からの信号を受信する機能を有する。アンテナ部９は送信部７や受信部８へ、無線通信により送受信した信号を受け渡す機能を有する。

受信感度制御部１０は受信部８の受信感度を低下させる機能を有するものであり、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈでは、トランシーバが行っている。

無線通信装置５００が認証を行うときは、通信・認証部６が送信部７からアンテナ部９を経由して認証を行う相手に信号を送信し、認証を行う相手からの信号は、アンテナ部９を経由して受信部８から受信する。無線通信装置５００の通信・認証部６が他の無線通信装置と通信を行う際には、あらかじめ通信・認証部６が認証を行うものする。

続いて、図５に示すフローチャートを用いて認証を行うときの動作について説明する。ここでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる認証を例に挙げて説明するが、認証手段は無線ＬＡＮ等の別の手段でもよい。

認証に先立ち、無線通信装置５００は待ち受け状態から接続状態に切り替わる。ここでは無線通信装置５００をマスタとするがスレーブでもよい。

待ち受け状態にある無線通信装置５００は、接続状態にするためにＩＤパケットを放射状に送信する。ＩＤパケットが届くエリア内にスレーブ端末があった場合、スレーブ端末はＩＤパケットを受信し、マスタである無線通信装置５００に自分の属性を伝えるＦＨＳパケットを送信する。これらのＩＤパケットとＦＨＳパケットの送受信が繰り返された後、無線通信装置５００は接続状態となる。接続状態ではデータの送受信は行われず、データ送受信状態にするための認証を行う必要がある。

通信・認証部６が認証のため通信を行うときは、通信・認証部６が受信感度制御部１０に受信感度を下げるように指示を送る。受信感度制御部１０は通信・認証部６から受信感度を下げるという指示を受け取り、受信部８の受信感度を低下させる制御を行う（Ｓ５０１）。

受信感度を低下させる方法としては、受信アンプの利得を下げる方法や、アッテネータを入れる方法、利得の低いアンテナに切り替える等の方法が考えられる。このうち、受信アンプの利得を下げる方法が最も好ましい。アッテネータを入れる方法としては、受信のため信号経路を２本設け、１本のみにアッテネータを入れ、スイッチにより信号経路を切り替えるようにしてもよく、また、アッテネータの利得を信号により切り替えるようにしてもよい。

続いて、受信部８の受信感度が低下した状態で認証を行う（Ｓ５０２）。認証の方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合はＰＩＮコードが用いられるが、パスワードやＩＥＥＥ８０２．１１ａにおけるＷＥＰなどその他の広く用いられている方法をそのまま使うこともできる。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて認証を行う場合は、無線通信装置固有の４８ビットの識別子を認証情報として他の無線通信装置の認証を行う。認証を行うことができる距離は、受信感度によって変えることができるので、必要に応じて設定するものとする。例えば、認証可能な範囲は、アクセスポイントから１〜２ｍ以内に設定することができる。セキュリティ性をさほど重視しない場合には、さらに広い５〜６ｍ以内に設定してもよい。

通信・認証部６が認証完了と判断したら（Ｓ５０３）、通信・認証部６は受信感度制御部１０へ受信感度を元に戻すように指示を送る。受信感度制御部１０は通信・認証部６から受信感度を元に戻すよう指示を受け取り、受信部８の受信感度を低下させる制御を解除する（Ｓ５０４）。認証後は、通信・認証部６が受信感度の低下が解除された通常通りの状態で通信を行う（Ｓ５０５）。ここでの通信手段は認証時と同じ通信手段を用いてもよいし、異なる通信手段を用いてもよい。

このようにすることによって、認証を行うときに、受信感度を低下させることにより、認証を行うことができる範囲を本発明の無線通信装置によるアクセスポイントから近距離に限定することができ、アクセスポイントから実際の利用者よりも遠距離にいる者からの悪意ある認証をされることを防ぐことが可能となる。このとき、図１に示す構成を有する無線通信装置に対して、無線通信を行う装置自体は、一切の変更を行う必要はないため、従来から使われている通信方式にこの発明を使うことができる。

その他の発明の実施の形態．
上述の例では、無線通信の方法として主にＢｌｕｅｔｏｏｔｈを例に挙げたが、その他の無線通信手段を用いてもよい。
また、上述の例では、認証時に発明の実施の形態１において、送信出力を低下させ、発明の実施の形態２において、受信感度を低下させているが、これら双方の機能を設けてもよい。即ち、認証時に送信出力を低下させるとともに受信感度も低下させる。これにより、より確実に遠距離からの不正アクセスを防止できる。
また、上述の例では、アクセスポイントを構成する無線通信装置において、不正アクセスを防止する例を挙げたが、これに限らず、他の一般的な無線通信装置であってもよい。
また、暗号化など別のセキュリティ対策の方法と組み合わせることによって、より安全性を高めて利用してもよい。

本発明にかかる認証方法の構成例を示す図である。 本発明にかかる無線通信装置の構成例を示す図である。 本発明にかかる無線通信装置の処理フローを示すフローチャートである。 本発明にかかる無線通信装置の構成例を示す図である。 本発明にかかる無線通信装置の処理フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 通信・認証部
２ 送信部
３ 受信部
４ アンテナ部
５ 送信出力制御部
６ 通信・認証部
７ 送信部
８ 受信部
９ アンテナ部
１０ 受信感度制御部
１００ 無線通信装置
２００ 無線通信装置
３００ 無線通信装置
５００ 無線通信装置

Claims (6)

1. 他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、
   他の無線通信装置に対して認証情報を送信する通信手段と、
   認証を行う時に通常の送信出力よりも低い送信出力に制限するよう前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置。
2. 他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、
   他の無線通信装置から認証情報を受信する通信手段と、
   前記通信手段により受信された認証情報に基づいて他の無線通信装置を認証する認証手段と、
   認証を行う時に通常の受信感度よりも低い受信感度に制限するように前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置。
3. 他の無線通信装置との間で無線通信及び認証を行う無線通信装置であって、
   他の無線通信装置に対して認証情報を送信し、他の無線通信装置から認証情報を受信する通信手段と、
   前記通信手段により受信された認証情報に基づいて他の無線通信装置を認証する認証手段と、
   認証を行う時に通常の送信出力よりも低い送信出力に制限するよう前記通信手段を制御し、かつ通常の受信感度よりも低い受信感度に制限するように前記通信手段を制御する制御手段とを備える無線通信装置。
4. 前記無線通信装置はアクセスポイントであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の無線通信装置。
5. 第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で認証を行う認証方法であって、
   前記第１の無線通信装置において前記第２の無線通信装置との間で第１の送信出力により認証処理を行うステップと、
   前記認証処理の完了を検出するステップと、
   前記認証処理の完了を検出した場合に前記第１の送信出力よりも高い第２の送信出力に設定し、通信を行うステップを備えた認証方法。
6. 第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で認証を行う認証方法であって、
   前記第１の無線通信装置において前記第２の無線通信装置との間で第１の受信感度により認証処理を行うステップと、
   前記認証処理の完了を検出するステップと、
   前記認証処理の完了を検出した場合に第１の受信感度よりも高い第２の受信感度に設定し、通信を行うステップを備えた認証方法。
   

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