JP2005167816A - 中継装置、中継システム、中継方法及び中継プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 端末装置のデータを低コストでバックアップすることができる中継装置を提供すること。
【解決手段】 端末装置２０から送信されたパケットを受信する端末受信手段３１と、ＩＰヘッダ及びＴＣＰヘッダを除いたデータをＨＧＷ装置３０宛に暗号化する暗号化手段３２と、暗号化パケットをファイルサーバ装置４０に送信するサーバ送信手段３３と、ファイルサーバ装置４０から暗号化パケットを受信するサーバ受信手段３４と、ＨＧＷ装置３０宛に暗号化された暗号化データを復号化する復号化手段３５と、復号化パケットを端末装置２０に送信する端末送信手段３６と、暗号化手段３２と復号化手段３５との間で暗号化のパラメータを交換する暗号化通信チャネル３７とを備える構成とすることにより、端末装置のデータを低コストでバックアップすることができるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ネットワークに接続された端末装置から記憶装置にバックアップするデータを中継する中継装置、中継システム、中継方法及び中継プログラムに関する。

近年、ハードディスクを内蔵したＤＶＤレコーダや、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースを内蔵したビデオカメラなど大容量の映像を手軽に扱うことが可能な機器が広く普及しつつある。こうした機器を利用する上での問題点として、データの容量が大きいので撮りためた映像データを安全かつ簡単にバックアップできるバックアップ装置の確保が困難であることが挙げられる。また、ハードディスクやビデオテープに保存した映像データは暗号化されていないので、機器の盗難やビデオテープの紛失の際には第３者に閲覧されてしまうことになる。

このような問題を解決するため、従来から映像データをネットワーク上の記憶装置にバックアップするシステムが提案されている。

従来のバックアップシステムは、大容量記憶媒体が設置されたサービスセンタと記録再生装置とを有し、記録再生装置は、デジタル衛星放送の映像及び音声の信号を入力する入力部と、入力された信号を記録媒体に記録する記録部と、記録媒体の信号を再生する再生部と、信号の暗号化及び復号化を行う暗号化復号化部と、サービスセンタと通信する通信部とを備え、通信部が暗号化復号化部によって暗号化された信号をサービスセンタに送信することにより、記録したデジタル衛星放送の信号のバックアップができるようになっている（例えば特許文献１参照。）。
特開２００２−２９０８８４号公報（第４−１０頁、第１図）

しかしながら、このような従来のバックアップシステムによるデータのバックアップでは、記録再生装置は、情報量の多い映像信号を暗号化するので、高速で暗号化の処理ができるＣＰＵや大容量のメモリが必要となり、記録再生装置のコストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる中継装置を提供するものである。

本発明の中継装置は、ネットワークにおけるデータ通信を制御する通信制御情報及びデータを含むパケットを端末装置から受信する第１の受信手段と、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化し、前記通信制御情報を再設定する暗号化手段と、自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データのパケットを記憶装置に送信する第１の送手段と、前記記憶装置から送信された前記通信制御情報及び前記自装置宛暗号化データを含むパケットを受信する第２の受信手段と、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化し、前記通信制御情報を再設定する復号化手段と、復号化されたデータを前記端末装置に送信する第２の送信手段とを備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、暗号化手段は、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいてデータを自装置宛に暗号化して通信制御情報を再設定し、復号化手段は、暗号化通信プロトコルに基づいて自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを復号化して通信制御情報を再設定するので、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる。

また、本発明の中継装置は、前記復号化手段は、前記自装置宛暗号化データのパケットが前記記憶装置に送信されたときのパケット構成を復元するパケット構成復元部を備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、パケット構成復元部は、自装置宛暗号化データのパケットが記憶装置に送信されたときのパケット構成を復元するので、端末装置のデータを複数のパケットに分割し、暗号化して記録装置に記憶した場合でも、記憶装置に記憶されたデータを正確に復元することができる。

さらに、本発明の中継装置は、前記第１の送信手段及び前記第２の受信手段は、前記記憶装置と暗号化通信を行い、前記第１の送信手段は、前記暗号化通信の通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを含むパケットを更に暗号化して前記記憶装置に送信し、前記第２の受信手段は、前記暗号化通信の通信プロトコルに基づいて暗号化された前記パケットを前記記憶装置から受信することを特徴とする構成を有している。

この構成により、第１の送信手段及び第２の受信手段は、記憶装置と暗号化通信を行うので、中継装置と記憶装置との間における通信データが第３者に漏洩することなく、安全に端末装置のデータを記憶装置にバックアップすることができる。

さらに、本発明の中継装置は、前記端末装置と前記記憶装置とが異なる通信プロトコルを使用するネットワークにそれぞれ接続されているとき、前記ネットワーク間における通信プロトコルを変換するプロトコル変換手段を備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、端末装置及び記憶装置が、それぞれ、第１のネットワーク及び第２のネットワークに接続され、第１のネットワークと第２のネットワークの通信プロトコルが異なる場合でも、端末装置のデータを記憶装置にバックアップすることができる。

本発明の中継システムは、第１のネットワークに接続された端末装置と、第２のネットワークに接続された記憶装置と、前記端末装置と前記記憶装置との間で授受されるデータを中継する中継装置とを有し、前記中継装置は、ネットワークにおけるデータ通信を制御する通信制御情報及びデータを含むパケットを端末装置から受信する第１の受信手段と、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化し、前記通信制御情報を再設定する暗号化手段と、自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データのパケットを記憶装置に送信する第１の送信手段と、前記記憶装置から送信された前記通信制御情報及び前記自装置宛暗号化データを含むパケットを受信する第２の受信手段と、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化し、前記通信制御情報を再設定する復号化手段と、復号化されたデータを前記端末装置に送信する第２の送信手段とを備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、中継装置は、端末装置から送信されたデータを予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて自装置宛に暗号化した自装置宛暗号化パケットを記憶装置に送信し、記憶装置に記憶された自装置宛暗号化パケットを復号化して端末装置に送信するので、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる。

本発明の中継方法は、ネットワークに接続された端末装置から通信制御情報及びデータを含むパケットを受信し、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化した後、前記通信制御情報を再設定して自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを含むパケットを記憶装置に送信し、前記記憶装置から前記自装置宛暗号化データを読み出した際に、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化した後、前記通信制御情報を再設定して復号化されたデータを含むパケットを前記端末装置に送信することを特徴とする方法である。

この方法により、端末装置から送信されたデータを予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて自装置宛に暗号化した自装置宛暗号化パケットを記憶装置に送信し、記憶装置に記憶された自装置宛暗号化パケットを復号化して端末装置に送信できるので、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる。

本発明の中継プログラムは、ネットワークに接続された端末装置から通信制御情報及びデータを含むパケットを受信するステップと、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化するステップと、前記通信制御情報を再設定して自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを含むパケットを記憶装置に送信するステップと、前記記憶装置から前記自装置宛暗号化データを読み出した際に、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化するステップと、前記通信制御情報を再設定して復号化されたデータを含むパケットを前記端末装置に送信するステップとを含むことを特徴とするプログラムである。

このプログラムにより、コンピュータは、端末装置から送信されたデータを予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて自装置宛に暗号化した自装置宛暗号化パケットを記憶装置に送信し、記憶装置に記憶された自装置宛暗号化パケットを復号化して端末装置に送信するので、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる。

本発明は、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいてデータを自装置宛に暗号化して通信制御情報を再設定する暗号化手段と、暗号化通信プロトコルに基づいて自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを復号化して通信制御情報を再設定する復号化手段とを設けることにより、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、記憶装置にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の中継装置をホームゲートウェイ（Home Gateway、以下ＨＧＷという。）装置に適用した中継システムの例を挙げて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態の中継システムの構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態の中継システム１０は、家庭ネットワーク２５に接続された端末装置２０と、インターネット４５に接続されたファイルサーバ装置４０と、端末装置２０とファイルサーバ装置４０との間のデータを中継するＨＧＷ装置３０とを備えている。

なお、ＨＧＷ装置３０は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）によって、端末装置２０及びファイルサーバ装置４０と通信するものとする。

端末装置２０は、例えば、ハードディスクドライブが搭載されたＤＶＤレコーダ、ビデオカメラ又はパーソナルコンピュータなどから構成され、ファイルサーバ装置４０に記憶するデータをパケット化してＨＧＷ装置３０に出力するようになっている。また、ファイルサーバ装置４０は、端末装置２０から送信されたデータを記憶するハードディスクドライブを備えている。

ＨＧＷ装置３０は、端末装置２０から送信されたパケットを受信する端末受信手段３１と、受信したパケットのうち、ＴＣＰ／ＩＰの通信制御情報を含むＩＰヘッダ及びＴＣＰヘッダ等を除いたデータを例えばＳＳＨ（Secure Shell）プロトコルに基づいてパケット毎にＨＧＷ装置３０宛に暗号化する暗号化手段３２と、暗号化手段３２によってＨＧＷ装置３０宛に暗号化された暗号化データ（以下、中継装置宛暗号化データという。）をファイルサーバ装置４０に送信するサーバ送信手段３３と、ファイルサーバ装置４０から送信された中継装置宛暗号化データを受信するサーバ受信手段３４と、中継装置宛暗号化データを例えばＳＳＨプロトコルに基づいて復号化する復号化手段３５と、復号化されたパケットを端末装置２０に送信する端末送信手段３６と、暗号化手段３２と復号化手段３５との間で暗号化のパラメータをＳＳＨで規定された手順に従い交換する暗号化通信チャネル３７とを備えている。

端末受信手段３１、サーバ送信手段３３、サーバ受信手段３４及び端末送信手段３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路等で構成されている。また、暗号化手段３２、復号化手段３５及び暗号化通信チャネル３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成されている。

ここで、暗号化手段３２によるデータの暗号化及び復号化手段３５によるデータの復号化について、図２を参照して説明する。

図２において、端末装置２０からファイルサーバ装置４０に送信されるＩＰパケット６０は、ＴＣＰ／ＩＰの通信制御情報を含むＩＰヘッダ６１及びＴＣＰヘッダ６２と他通信制御情報６３とデータ６４とで構成されている。

ここで、通信制御情報とは、ネットワーク上でデータを授受するための情報をいい、具体的には、データの送信元アドレス及び宛先アドレス、データ長、プロトコル番号、ヘッダーチェックサム、シーケンス番号、エラー訂正情報等である。また、他通信制御情報６３とは、ＴＣＰ／ＩＰ以外の通信制御情報をいい、例えばＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）を拡張した通信プロトコルであるＷｅｂＤＡＶ（Web-based Distributed Authoring and Versioning）の通信制御情報である。

なお、図示していないがＩＰヘッダ６１は、ＩＰパケットの長さを示すパケット長フィールド及びエラー訂正のためのチェックサムフィールドを有し、また、ＴＣＰヘッダ６２は、エラー訂正のためのチェックサムフィールドを有している。

前述のＩＰパケット６０のデータ６４は、暗号化手段３２によって暗号化されてＩＰパケット７０に含まれる。ＩＰパケット７０は、ＩＰヘッダ７１、ＴＣＰヘッダ７２、他通信制御情報７３、暗号化ヘッダ７４及び中継装置宛暗号化データ７５で構成されている。

ＩＰパケット７０は、暗号化ヘッダ７４及び中継装置宛暗号化データ７５が生成されたことにより、元のＩＰパケット６０とは構成が異なるパケットとなる。したがって、暗号化手段３２によって、パケット長フィールド及びチェックサムフィールドが再構成されたＩＰヘッダ７１と、チェックサムフィールドが再構成されたＴＣＰヘッダ７２が得られる。暗号化ヘッダ７４は、中継装置宛暗号化データ７５の長さを示すデータ長７４ａ及びパディング７４ｂで構成されている。

一方、ファイルサーバ装置４０から端末装置２０に送信されるＩＰパケット８０は、ＩＰヘッダ８１、ＴＣＰヘッダ８２、他通信制御情報８３、暗号化ヘッダ８４及び中継装置宛暗号化データ８５で構成されている。暗号化ヘッダ８４は、中継装置宛暗号化データ８５の長さを示すデータ長８４ａ及びパディング８４ｂで構成されている。

前述のＩＰパケット８０の中継装置宛暗号化データ８５は、復号化手段３５によって復号化されてＩＰパケット９０に含まれる。ＩＰパケット９０は、ＩＰヘッダ９１、ＴＣＰヘッダ９２、他通信制御情報９３及び中継装置宛暗号化データ９４で構成されている。

ＩＰパケット９０は、中継装置宛暗号化データ８５が復号化され、暗号化ヘッダ８４が除去されたことにより、元のＩＰパケット８０とは構成が異なるパケットとなる。したがって、復号化手段３５によって、パケット長フィールド及びチェックサムフィールドが再構成されたＩＰヘッダ９１と、チェックサムフィールドが再構成されたＴＣＰヘッダ９２とが得られる。

図３は、ファイルサーバ装置４０におけるデータ保存の説明図である。端末装置２０から送信されたＩＰパケット６０は、ＨＧＷ装置３０によってデータ部が暗号化され、新たに生成されたＩＰパケット７０がファイルサーバ装置４０に送信されてＩＰパケット９５として記憶される。ファイルサーバ装置４０に記憶されたＩＰパケット９５は、暗号化ヘッダ７４及び中継装置宛暗号化データ７５で構成されている。ＩＰパケット９５は、ＩＰパケット７０からＩＰヘッダ７１、ＴＣＰヘッダ７２、他通信制御情報７３等の通信制御情報が除かれたものである。

次に、本実施の形態の中継システム１０の動作について、図４を参照して説明する。なお、端末装置２０とファイルサーバ装置４０との間におけるファイル転送のプロトコルは、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）を使用するものとする。また、図４において太い矢印で示された処理、例えばＳ１１、Ｓ１２等の処理は、複数のコマンドの授受によって実現される処理を表している。

最初に、端末装置２０からファイル名「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」のデータをファイルサーバ装置４０に記憶する処理について説明する。

図４において、まず、端末装置２０によって、ファイルサーバ装置４０のポート２１にＴＣＰ接続され（ステップＳ１１）、次いでＦＴＰ認証が行われる（ステップＳ１２）。

その後、端末装置２０によって、データセッションを設定するためにＰＡＳＶコマンドがファイルサーバ装置４０に送信され（ステップＳ１３）、ファイルサーバ装置４０から応答コマンド「２２７ Ｅｎｔｅｒｉｎｇ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍｏｄｅ」と、ファイルサーバ装置４０によって指定されたＩＰアドレス及びポート番号の情報とが受信されることにより、パッシブモードが設定される（ステップＳ１４）。なお、ファイルサーバ装置４０によって指定されたポート番号は３５２４として以下説明する。

続いて、端末装置２０によって、ファイルサーバ装置４０のポート番号３５２４にＴＣＰ接続される（ステップＳ１５）。さらに、端末装置２０によって、ファイルサーバ装置４０に対してデータ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」の記憶処理を要求するＳＴＯＲコマンドがファイルサーバ装置４０に送信される（ステップＳ１６）。

そして、端末装置２０によって、ファイルサーバ装置４０からの応答コマンド「１２５ Ｄａｔａ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ａｌｒｅａｄｙ ｏｐｅｎ：Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｔａｒｔｉｎｇ」が受信され（ステップＳ１７）、データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」がステップＳ１４で設定されたデータセッション上に送信される準備が完了する。

続いて、端末装置２０によって、データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」がＨＧＷ装置３０にパケット化されて送信される（ステップＳ１８）。次いで、ＨＧＷ装置３０の端末受信手段３１によって、パケットが受信され、暗号化手段３２によって、各パケットのＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ等の通信制御情報を除いたデータ部がＨＧＷ装置３０宛に暗号化される（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９において、データ部の暗号化に伴い、暗号化の状態を示す暗号化ヘッダが付与された結果、データ部の内容及び長さが変化してしまうので、各パケットのＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ等の通信制御情報に含まれるデータ長の情報、エラー訂正情報等を変更する必要が生じる。そこで、暗号化手段３２によって、データ部の暗号化の結果に基づいて各パケットのＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ等の通信制御情報が再構成され、サーバ送信手段３３によって、暗号化ヘッダ及び暗号化されたデータ部を含む新たなパケットがファイルサーバ装置４０に順次送信される（ステップＳ２０）。

そして、データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」がファイルサーバ装置４０に記憶された後、端末装置２０によって、ポート番号３５２４へのＴＣＰ接続が切断され（ステップＳ２１）、ファイルサーバ装置４０によって、応答コマンド「２２６ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ」が送信されることにより、端末装置２０からファイル名「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」のデータを中継装置宛暗号化データとしてファイルサーバ装置４０に記憶する処理が終了する。

次に、ファイルサーバ装置４０からファイル名「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」の中継装置宛暗号化データを端末装置２０に読み出す処理について図５を参照して説明する。なお、前述の記憶処理（ステップＳ１１〜Ｓ２２）における処理と同様な処理には同じ符号を付し、説明を省略する。また、図４と同様に図５において太い矢印で示された処理は、複数のコマンドの授受によって実現される処理を表している。

図５に示すように、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理によって、ファイルサーバ装置４０のポート番号３５２４に対するＴＣＰ接続が完了する。

続いて、端末装置２０によって、端末装置２０へのデータ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」の転送を要求するＲＥＴＲコマンドがファイルサーバ装置４０に送信される（ステップＳ３１）。さらに、端末装置２０によって、ファイルサーバ装置４０からの応答コマンド「１２５ Ｄａｔａ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ａｌｒｅａｄｙ ｏｐｅｎ：Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｔａｒｔｉｎｇ」が受信され（ステップＳ１７）、データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」がステップＳ１４で設定されたデータセッション上に送信される準備が完了する。

その後、ファイルサーバ装置４０によって、ファイルサーバ装置４０に記憶された中継装置宛暗号化データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」がパケットとしてＨＧＷ装置３０に順次送信される（ステップＳ３２）。次いで、ＨＧＷ装置３０のサーバ受信手段３４によって、パケットが受信され、復号化手段３５によって、各パケットの中継装置宛暗号化データが復号化される（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において、データ部の復号化により暗号化の状態を示す暗号化ヘッダが除去され、データ部の内容及び長さが変化してしまうので、各パケットのＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ等の通信制御情報に含まれるデータ長の情報、エラー訂正情報等を変更する必要が生じる。そこで、復号化手段３５によって、データ部の復号化の結果に基づいて各パケットのＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ等の通信制御情報が再構成され、端末送信手段３６によって、暗号化ヘッダが除去され、復号化されたデータ部を含む新たなパケットが端末装置２０に順次送信される（ステップＳ３４）。

そして、データ「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」が端末装置２０に送信された後、端末装置２０によって、ポート番号３５２４へのＴＣＰ接続が切断され（ステップＳ２１）、ファイルサーバ装置４０によって、応答コマンド「２２６ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ」が送信されることにより（ステップＳ２２）、ファイルサーバ装置４０からファイル名「ｔｅｓｔ．ｔｘｔ」の中継装置宛暗号化データを端末装置２０に読み出す処理が終了する。

なお、前述のファイルの記憶処理及び読み出し処理において、端末装置２０とファイルサーバ装置４０との間で授受されるＴＣＰの接続及び切断のパケット、例えばＳＹＮ、ＡＣＫ、ＦＩＮ等の制御パケットもＨＧＷ装置３０によって送受信される。しかしながら、これらの制御パケットは、ＩＰヘッダ及びＴＣＰヘッダから構成されデータ部が存在しないので、ＨＧＷ装置３０によって暗号化される部分はなく、ＨＧＷ装置３０によって受信された制御パケットがそのままファイルサーバ装置４０に送信され、端末装置２０とファイルサーバ装置４０との間で正常にＴＣＰ通信を行うことが可能である。

また、前述の各ステップをプログラミングし、このプログラムをコンピュータに実行させることができる。

以上のように、本実施の形態の中継システム１０によれば、暗号化手段３２は、端末装置２０から送信されたデータを予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいてＨＧＷ装置３０宛に暗号化して通信制御情報を再設定し、復号化手段３５は、ファイルサーバ装置４０に記憶された中継装置宛暗号化データを復号化して通信制御情報を再設定する構成としたので、ネットワークに接続された端末装置２０に特別な機能を追加することなく、端末装置２０のデータをファイルサーバ装置４０に低コストでバックアップすることができ、しかも、ファイルサーバ装置４０にバックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができる。

なお、以上の説明では、中継装置を家庭で使用されるホームゲートウェイに適用した例について説明したが、家庭で使用されるものに限定されず、パケットを中継するその他のゲートウェイ、ルータ等についても同様に実施可能である。

また、以上の説明では、ＨＧＷ装置３０がＴＣＰ／ＩＰに基づいて端末装置２０及びファイルサーバ装置４０と通信する例で説明したが、家庭ネットワーク２５の通信プロトコルとインターネット４５の通信プロトコルとが異なっていてもよい。通信プロトコルが異なる場合は、ＨＧＷ装置３０に通信プロトコルを変換するプロトコル変換手段を設ける構成としてもよい。

（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態の中継システムの構成について説明する。

本実施の形態の中継システムは、本発明の第１の実施の形態の中継システム１０の復号化手段３５とは異なる復号化手段１０１を備え、その他は同様の構成である。したがって、前述の中継システム１０と同様の構成については同一の符号を付し、構成の説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態の中継システムの復号化手段１０１は、中継装置宛暗号化データがファイルサーバ装置４０に記憶されたときのパケット構成を復元するパケット構成復元部１０１ａとパケット構成が復元された中継装置宛暗号化データを復号化する復号化部１０１ｂとを備えている。

次に、本発明の第２の実施の形態の中継システムの動作について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の中継システム１０と異なる動作について説明する。また、ＨＧＷ装置３０から３つのパケットによって送信されたデータが、図７に示すデータ１１０としてファイルサーバ装置４０に記憶されていたものとする。

ここで、動作の説明の前に、データ１１０について説明する。

図７に示すように、データ１１０は、第１のパケットによって送信された暗号化ヘッダ１１１及び中継装置宛暗号化データ１１２と、第２のパケットによって送信された暗号化ヘッダ１１３及び中継装置宛暗号化データ１１４と、第３のパケットによって送信された暗号化ヘッダ１１５及び中継装置宛暗号化データ１１６とで構成されている。

このデータ１１０は、端末装置２０からの所定のコマンドに基づき、ファイルサーバ装置４０によって順次読み出される。しかしながら、ファイルサーバ装置４０は、暗号化ヘッダと中継装置宛暗号化データとを意識しないため、前述の３つのパケットで送信されたときの構成でデータを読み出すとは限らない。したがって、ファイルサーバ装置４０に記憶された際のパケット構成を再現し、復号化する必要がある。

以下の動作の説明においては、ファイルサーバ装置４０がデータ読み出す際、ファイルサーバ装置４０によって中継装置宛暗号化データ１１４が２つに分割された場合を例に挙げる。

ファイルサーバ装置４０に記憶されたデータ１１０は、ファイルサーバ装置４０によって中継装置宛暗号化データ１１４が分割され、中継装置宛暗号化データ１１４の一部のデータ１１４ａを含むＩＰパケット１２０と、中継装置宛暗号化データ１１４の残りのデータ１１４ｂを含むＩＰパケット１３０とがＨＧＷ装置３０に送信される。ＩＰパケット１２０は、通信制御情報としてＩＰヘッダ１２１、ＴＣＰヘッダ１２２及び他通信制御情報１２３を備えている。また、ＩＰパケット１３０は、通信制御情報としてＩＰヘッダ１３１、ＴＣＰヘッダ１３２及び他通信制御情報１３３を備えている。

続いて、ＨＧＷ装置３０のサーバ受信手段３４によって、ＩＰパケット１２０及びＩＰパケット１３０が受信され、復号化手段１０１に送信される。

次いで、パケット構成復元部１０１ａによって、ＩＰパケット１２０及びＩＰパケット１３０が復元され、ＩＰパケット１４０、ＩＰパケット１５０及びＩＰパケット１６０とが得られる。具体的には、ＳＳＨプロトコルに基づいて暗号化されている場合、暗号化ヘッダにデータ長の情報及びパディングが存在するので、暗号化ヘッダ内の情報と対応する暗号化されたデータ部がどこまでなのかを判定することによってパケット構成が復元される。また、ＳＳＬプロトコルに基づいて暗号化されている場合でも、暗号化ヘッダ内にデータ長の情報及びフィールドデータが存在するので、暗号化ヘッダ内の情報によってパケット構成を復元することができる。

なお、ＩＰパケット１４０は、通信制御情報としてＩＰヘッダ１４１、ＴＣＰヘッダ１４２及び他通信制御情報１４３を備えている。また、ＩＰパケット１５０は、通信制御情報としてＩＰヘッダ１５１、ＴＣＰヘッダ１５２及び他通信制御情報１５３を備えている。また、ＩＰパケット１６０は、通信制御情報としてＩＰヘッダ１６１、ＴＣＰヘッダ１６２及び他通信制御情報１６３を備えている。

引き続き、復号化部１０１ｂによって、ＩＰパケット１４０、ＩＰパケット１５０及びＩＰパケット１６０のそれぞれの中継装置宛暗号化データが復号化され、暗号化ヘッダが削除される。したがって、ＩＰパケット全体のパケット長及びＩＰパケットの内容が変化するので、ＩＰパケットのパケット長フィールド及びヘッダチェックサムフィールド、ＴＣＰのヘッダチェックサムフィールドを再計算し、新たなＩＰパケットとして、ＩＰパケット１７０、ＩＰパケット１８０及びＩＰパケット１９０が復号化部１０１ｂによって生成される。

ＩＰパケット１７０は、ＩＰヘッダ１７１、ＴＣＰヘッダ１７２、他通信制御情報１７３及び復号化されたデータ１７４で構成されている。また、ＩＰパケット１８０は、ＩＰヘッダ１８１、ＴＣＰヘッダ１８２、他通信制御情報１８３及び復号化されたデータ１８４で構成されている。また、ＩＰパケット１９０は、ＩＰヘッダ１９１、ＴＣＰヘッダ１９２、他通信制御情報１９３及び復号化されたデータ１９４で構成されている。

以上のように、本実施の形態の中継システムによれば、パケット構成復元部１０１ａは、ファイルサーバ装置４０に記憶されたときとは異なるパケット構成でファイルサーバ装置４０がデータを送信した場合でも、ファイルサーバ装置４０に記憶されたときと同じパケット構成に復元する構成としたので、端末装置２０のデータを複数のパケットに分割し、暗号化してファイルサーバ装置４０に記憶した場合でも、ファイルサーバ装置４０に記憶された中継装置宛暗号化データを正確に復元することができる。

（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態の中継システムの構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の中継システム１０と同様の構成については同一の符号を付し、構成の説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態の中継システム２００は、家庭ネットワーク２５に接続された端末装置２０と、インターネット４５に接続されたファイルサーバ装置４０と、端末装置２０とファイルサーバ装置４０との間のデータを中継するＨＧＷ装置２０１とを備えている。

ＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間においては、所定の暗号化通信プロトコル、例えばＩＰｓｅｃ（IP Security）、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling Protocol）等によって暗号化通信を行うよう暗号化通信チャネル２０４が設定されている。

ＨＧＷ装置２０１は、暗号化手段３２によって暗号化された中継装置宛暗号化データを含むパケットを暗号化通信の通信プロトコルに基づいて更に暗号化してファイルサーバ装置４０に送信するサーバ送信手段２０２と、ファイルサーバ装置４０が通信制御情報及び中継装置宛暗号化データを暗号化通信の通信プロトコルに基づいて更に暗号化した暗号化パケットを受信して復号化するサーバ受信手段２０３とを備えている。

暗号化通信チャネル２０４は、例えばＩＰｓｅｃで利用されているＩＫＥ（Internet Key Exchange）の仕様に基づいて生成された暗号や認証用のパラメータ及びＩＰｓｅｃで規定された手順によって、暗号化通信ができるよう設定されるようになっている。

次に、本実施の形態の中継システム２００の動作について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の中継システム１０と異なる動作について説明する。また、図９に示されたパケット２１０を暗号化する例を挙げて動作を説明する。パケット２１０は、ＩＰヘッダ２１１、ＴＣＰヘッダ２１２、他通信制御情報２１３、暗号化ヘッダ２１４及び中継装置宛暗号化データ２１５で構成されている。

パケット２１０は、サーバ送信手段２０２によって、例えばトンネルモードのＩＰｓｅｃに基づいて更に暗号化され、暗号化パケット２２０が得られる。暗号化パケット２２０は、ＩＰヘッダ２２１、ＥＳＰ（Encapsulating Security Payload）ヘッダ２２２、ＥＳＰトレイラ２２３及びＥＳＰ認証トレイラ２２４がＩＰｓｅｃに基づいて更に暗号化されたパケット２１０に付加されたものである。なお、トンネルモードとは、データ部のみでなく、ＩＰヘッダ及びＴＣＰヘッダ等の通信制御情報まで含めたＩＰパケット全体が暗号化される形態をいう。

次いで、サーバ送信手段２０２によって、暗号化パケット２２０がファイルサーバ装置４０に送信される。そして、ファイルサーバ装置４０によって、ＩＰｓｅｃに基づいて暗号化パケット２２０の復号化が行われ、パケット２１０に復元された後、暗号化ヘッダ２１４及び中継装置宛暗号化データ２１５が記憶される。

ファイルサーバ装置４０に記憶された暗号化ヘッダ２１４及び中継装置宛暗号化データ２１５は、端末装置２０から読み出される際、ファイルサーバ装置４０によって、例えばＩＰｓｅｃに基づいて更に暗号化され、サーバ受信手段２０３に送信される。そして、サーバ受信手段２０３によって、ＩＰｓｅｃに基づいて暗号化パケット２２０の復号化が行われ、復号化手段３５に出力される。

なお、ＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間における暗号化通信は、ファイルサーバ装置４０に記憶するデータまたは読み出しするデータのみに対して行うだけでなく、両者間の任意の通信に対して行うよう構成してもよい。例えば、前述のＦＴＰに基づいてＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間におけるデータの授受を行う場合、ＦＴＰの通信制御パケットを暗号化すれば、より安全にデータの授受を行うことができる。

また、ＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間にゲートウェイ（以下、ＧＷという。）装置が存在する場合、ＨＧＷ装置２０１とＧＷ装置との間で暗号化通信を行い、ＧＷ装置とファイルサーバ装置４０との間では暗号化しない通信を行うよう構成してもよい。

また、ＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間の暗号化通信プロトコルと、暗号化手段３２と復号化手段３５との間の暗号化通信プロトコルとは同一のものに限定されず、それぞれ独立して通信プロトコルを選択することができる。

以上のように、本実施の形態の中継システム２００によれば、サーバ送信手段２０２は、中継装置宛暗号化データを含むパケットを暗号化通信の通信プロトコルに基づいて更に暗号化してファイルサーバ装置４０に送信し、サーバ受信手段２０３は、ファイルサーバ装置４０が中継装置宛暗号化データを含むパケットを暗号化通信の通信プロトコルに基づいて更に暗号化した暗号化パケットを受信して復号化する構成としたので、ＨＧＷ装置２０１とファイルサーバ装置４０との間において授受される中継装置宛暗号化データのパケットを更に暗号化することができ、中継装置宛暗号化データのパケットのみを授受する場合よりも更に安全に端末装置２０のデータをファイルサーバ装置４０にバックアップすることができる。

以上のように、本発明にかかる中継装置、中継システム、中継方法及び中継プログラムは、ネットワークに接続された端末装置に特別な機能を追加することなく、端末装置のデータを記憶装置に低コストでバックアップすることができ、しかも、バックアップしたデータが漏洩した場合でもデータの内容を第３者に知られないようにすることができるという効果を有し、ネットワークを利用したバックアップ装置、バックアップ方法、バックアップサービス等として有用である。

本発明の第１の実施の形態の中継システムのブロック図 データの暗号化及び復号化についての説明図 ファイルサーバ装置におけるデータ保存の説明図 ファイルをファイルサーバ装置に記憶する処理のシーケンス図 ファイルをファイルサーバ装置から読み出す処理のシーケンス図 本発明の第２の実施の形態の復号化パケット生成手段のブロック図 本発明の第２の実施の形態のパケット復号化の説明図 本発明の第３の実施の形態の中継システムのブロック図 本発明の第３の実施の形態のパケット暗号化の説明図

符号の説明

１０、１００、２００ 中継システム
１０１ａ パケット構成復元部
１０１ｂ 復号化部（復号化手段）
１７４、１８４、１９４ 復号化されたデータ
２０ 端末装置
２１０ パケット
２１０、２２０ 暗号化パケット
２２２ ＥＳＰヘッダ
２２３ ＥＳＰトレイラ
２２４ ＥＳＰ認証トレイラ
２５ 家庭ネットワーク（ネットワーク）
３０、２０１ ＨＧＷ装置（中継装置）
３１ 端末受信手段（第１の受信手段）
３２ 暗号化手段
３３、２０２ サーバ送信手段（第１の送信手段）
３４、２０３ サーバ受信手段（第２の受信手段）
３５、１０１ 復号化手段
３６ 端末送信手段（第２の送信手段）
３７、４６、２０４ 暗号化通信チャネル
４０ ファイルサーバ装置（記憶装置）
４５ インターネット（ネットワーク）
６０、７０、８０、９０、９５、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０ ＩＰパケット
６１、７１、８１、９１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１、１９１、２１１、２２１ ＩＰヘッダ（通信制御情報）
６２、７２、８２、９２、１２２、１３２、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２、１９２、２１２ ＴＣＰヘッダ（通信制御情報）
６３、７３、８３、９３、１２３、１３３、１４３、１５３、１６３、１７３、１８３、１９３、２１３ 他通信制御情報（通信制御情報）
６４、１１０、１１４ａ、１１４ｂ データ
７４、８４、１１１、１１３、１１５、２１４ 暗号化ヘッダ
７４ａ、８４ａ データ長
７４ｂ、８４ｂ パディング
７５、８５、９４、１１２、１１４、１１６、２１５ 中継装置宛暗号化データ

Claims (7)

1. ネットワークにおけるデータ通信を制御する通信制御情報及びデータを含むパケットを端末装置から受信する第１の受信手段と、
   予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化し、前記通信制御情報を再設定する暗号化手段と、
   自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データのパケットを記憶装置に送信する第１の送信手段と、
   前記記憶装置から送信された前記通信制御情報及び前記自装置宛暗号化データを含むパケットを受信する第２の受信手段と、
   前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化し、前記通信制御情報を再設定する復号化手段と、
   復号化されたデータを前記端末装置に送信する第２の送信手段とを備えたことを特徴とする中継装置。
2. 前記復号化手段は、前記自装置宛暗号化データのパケットが前記記憶装置に送信されたときのパケット構成を復元するパケット構成復元部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記第１の送信手段及び前記第２の受信手段は、前記記憶装置と暗号化通信を行い、前記第１の送信手段は、前記暗号化通信の通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを含むパケットを更に暗号化して前記記憶装置に送信し、前記第２の受信手段は、前記暗号化通信の通信プロトコルに基づいて暗号化された前記パケットを前記記憶装置から受信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中継装置。
4. 前記端末装置と前記記憶装置とが異なる通信プロトコルを使用するネットワークにそれぞれ接続されているとき、前記ネットワーク間における通信プロトコルを変換するプロトコル変換手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の中継装置。
5. 第１のネットワークに接続された端末装置と、
   第２のネットワークに接続された記憶装置と、
   前記端末装置と前記記憶装置との間で授受されるデータを中継する請求項１から請求項４までのいずれかに記載の中継装置とを備えたことを特徴とする中継システム。
6. ネットワークに接続された端末装置から通信制御情報及びデータを含むパケットを受信し、予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化した後、前記通信制御情報を再設定して自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを含むパケットを記憶装置に送信し、
   前記記憶装置から前記自装置宛暗号化データを読み出した際に、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化した後、前記通信制御情報を再設定して復号化されたデータを含むパケットを前記端末装置に送信することを特徴とする中継方法。
7. ネットワークに接続された端末装置から通信制御情報及びデータを含むパケットを受信するステップと、
   予め定められた暗号化通信プロトコルに基づいて前記データを自装置宛に暗号化するステップと、
   前記通信制御情報を再設定して自装置宛に暗号化された自装置宛暗号化データを含むパケットを記憶装置に送信するステップと、
   前記記憶装置から前記自装置宛暗号化データを読み出した際に、前記暗号化通信プロトコルに基づいて前記自装置宛暗号化データを復号化するステップと、
   前記通信制御情報を再設定して復号化されたデータを含むパケットを前記端末装置に送信するステップとを含むことを特徴とする中継プログラム。

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