JP2006024982A - セキュリティ・アソシエーションの確立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)との整合性を確保した、高速かつ簡易なＳＡの確立方法を提供する。
【解決手段】 FMIPv6にしたがって、モバイルノード（ＭＮ）１２が、通信中のアクセスルータ（ＡＲ）であるＰＡＲ１４のサブネットから新たなＡＲであるＮＡＲ１６のサブネットに移動する際の、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）の確立方法において、プレディクティブモードの下で、ＰＡＲ１４は、ＭＮ１２の新たなケア・オブ・アドレス(NCoA)の使用可否を問い合わせるHI(Handover
Initiate)に、ＳＡ生成に関連する情報を付加し、かつ、ＰＡＲ１４は、ＮＡＲ１６に対して、ＳＡ生成に関連する情報が付加されたHIを送信する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)における移動ノード（ＭＮ）の高速ハンドオーバーを実現するセキュリティ・アソシエーション（SA）の確立方法に関する。

MIPv6（Mobility Support in IPv6）では、移動ノード（ＭＮ）が高速にサブネットを移動する場合、ネットワーク移動時のアドレス解決と位置登録によって生じる遅延によりパケット損失が生じてしまう。そこで、非特許文献１に記載されたように、FMIPv6(Fast
Handovers for Mobile IPv6)は、MIPv6を拡張して、移動探知とパケットのフォワーディングを行うことでこの問題を解決している。

非特許文献１に開示されたように、FMIPv6においては、ＭＮがＰＡＲ(Previous Access Router)からＮＡＲ(New Access Router)に移動する前に、移動後に使用するケア・オブ・アドレス(CoA)である、NCoA(New
Care of Address)を取得し、ＰＡＲとＮＡＲとの間でトンネルを生成することで、以前に使用したCoAであるPCoA(Previous Care of
Address)宛のパケットをＮＡＲに転送する。こうして、本来は移動先でNCoAの設定にかかる時間による遅延とBinging Updateが完了するまでにかかる時間による遅延が原因のパケット損失を削減する。FMIPv6では、ＭＮがハンドオーバーするタイミングによってプレディクティブ(predictive)モードと、リアクティブ(reactive)モードとの２つのメッセージシーケンスが存在する。

図５は、プレディクティブモードにおけるメッセージシーケンスを示す図である。図５に示すように、ＭＮがリンク層情報を利用して、新たな基地局ＡＰ(Access Point)を検知すると、RtSolPr(Router Solicitation for Proxy)をＰＡＲに送信し、当該基地局ＡＰについての情報をリクエストする（ステップ５０１）。ＰＡＲは、リクエストに応答して、ＭＮに、PrRtAdv(Proxy
Router Advertisement)を送信し、当該ＡＰに対応した新たなＡＲ（ＮＡＲ）についての情報を伝達する（ステップ５０２）。

PrRtAdvにより、ＭＮは、ハンドオーバー前に新たなケア・オブ・アドレス(NCoA)を生成することが可能となる。PrRtAdvを受信したＭＮは、FBU(Fast
Binding Update)をＰＡＲに送信し、生成したNCoAを伝える（ステップ５０３）。FBUを受信したＰＡＲは、ＮＡＲにHI(Handover
Initiate)を送信し、FBUに含まれたNCoAが実際に使用可能かを問い合わせる（ステップ５０４）。HIを受信したＮＡＲは、そのNCoAの利用の可否や代替アドレスをHACK(Handover
Acknowledgement)として送信する（ステップ５０５）。HACKを受信したＰＡＲは、FBACK(Fast Binding
Acknowledgement)をＭＮに送信する（ステップ５０６）。

ＭＮが移動前にFBACKを受信した場合には、プレディクティブモードにて作動する。その場合、ＮＡＲのリンクに接続次第、遅延無くNCoAの使用が可能である。ＭＮはＮＡＲに接続すると、FNA(Fast
Neighbor Advertisement)を送信することで接続を通知し（ステップ５０７）、ＰＡＲからＮＡＲにトンネリングされバッファリングされていたPCoA宛のパケットを受信する（ステップ５１０、５１１参照）。

ＭＮがFBUを移動前に送信できなかった場合、また、FBACKを受信できなかった場合には、リアクティブモードにて作動する（図６参照）。この場合に、ＭＮは、ＮＡＲのリンクに接続次第FBUを送信する。このときに、FBUはFNAによってカプセル化されて送信される（ステップ６０３参照）。

FMIPv6では、ＭＮと、その時点のアクセスルータであるＰＡＲとの間、ＰＡＲと移動後のアクセスルータであるＮＡＲとの間で、制御パケットのやりとりを必要とする。そのため、攻撃者のなりすましを防ぐ認証機構が不可欠となる。
ラジーヴ・クードゥリ(Rajeev Koodli)著、「モバイルＩＰｖ６のための高速ハンドオーバー(Fast Handovers for MobileIPv6)」、２００４年１月３０日、ＩＥＴＦ、［平成１６年６月１日検索］、インターネット＜URL: http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mipshop-fast-mipv6-01.txt＞ オガワ・タケシ(Takeshi Ogawa)他著、「ＦＭＩＰメッセージのためのセキュリティ・アソシエーション(SecurityAssociation for FMIP Messages)」、２００４年２月２０日、ＩＥＴＦ、［平成１６年６月１日検索］、インターネット＜URL: http://www1.ietf.org/mail-archive/web/mobopts/current/msg00033.html＞

たとえば、非特許文献２には、セキュリティ・アソシエーションを確立した状態でハンドオーバーを実現する手法が開示されている。図７において、ＭＮとＰＡＲの間では、ＩＫＥ(Internet Key Exchange)等により予めＳＡが生成されている。この状態で、ＭＮからＰＡＲに対して、RtSolPrを送信し（ステップ７０１）、次いで、ＰＡＲからＮＡＲに対して、NCoAやSAパラメータを含むCT(Context
Transfer)が、ＮＡＲに送信される（ステップ７０２）。このメッセージCTは、FMIPv６のシーケンスに新たに追加されたものとなる。なお、RtSolPrが、複数のアドレス（リンク）を含む場合には、全てのアドレスに対してCTが送信される。また、ＰＡＲは、ＭＮに対して、PrRtAdvを送信する（ステップ７０３）。

ＮＡＲは、CTを受信すると、利用可能なNCoA（CTの中にあるもの、或いは、ＮＡＲが自身で提案するもの）を用いて、ＮＡＲとNCoAとの間のＳＡを作り、利用可能なNCoAを含むCTACK(Context
Transfer Acknowledgement)を、ＰＡＲに送信する（ステップ７０４）。このCTACKも新たに追加されたメッセージである。ＰＡＲは、CTACKを受信すると、利用可能なNCoAとＰＡＲ間のＳＡを生成する。これは、FBACK（ステップ７０８参照）を送信するのに必要である。その一方、ＭＮは、PrRtAdvを受信すると、当該ＭＮ自身とＮＡＲとの間のＳＡを、NCoAを用いて生成する。

その後、ＰＡＲとＮＡＲの間で、HIおよびHACKの送受信が実行され（ステップ７０６、７０７）、また、ＰＡＲからＭＮに対して、FBACKが送信される（ステップ７０８）。これらは、FMIPv６にしたがったメッセージである。ＭＮは、FBACK中に異なるCoAが含まれていた場合に、該当するＳＡの宛先IPアドレスをそのCoAに変更する。

上記非特許文献２に開示された技術においては、RtSolPrが複数のアドレス（リンク）を含む場合には、ＰＡＲは、全てのアドレスに対して、CTを出す必要がある。したがって、場合によっては、ＰＡＲやＮＡＲは、無駄なCTやCTACKを送信しなければならない。また、ＰＡＲはRtSolPrを受信するとNCoAを生成しＮＡＲにCTを出す。もしくは、ＮＡＲはCTを受信すると利用可能なNcoAを生成しそれを用いてＳＡを作成する。このように、NCoAを決定するのはＭＮではなく、ＰＡＲ或いはＮＡＲとなるため、予めＮＡＲまたはＰＡＲがNCoAを決定する仕組みを規定する必要があり、これはFMIPv6の仕様から逸脱している。

また、SPI値はＭＮの固有識別子から決定され、SPI値は、基本的にハンドオーバー後も継続的に利用される。このため、ＮＡＲにおいて、他のＭＮとSPI値が重複する確率は「０」ではなく、SPI値が衝突する可能性もある。また、非特許文献２に開示された技術においては、移動前後でアドレスの変わらない可能性のあるＭＮのリンクローカルアドレスを宛先アドレスとするＳＡにおいて、シーケンス番号の不整合が生じる可能性もある。

本発明は、FMIPv6との整合性を確保しつつ、かつ、上述した従来技術の問題点を解決したＳＡの確立方法を提供することを目的とする。

本発明においては、高速にIPsec（Security
Architecture for Internet Protocol） SAを確立するために、新たなIPsec SA（ＮＡＲとＭＮとの間）の確立を、既に確立されているIPsec SA（つまり、ＰＡＲとＭＮとの間、ＰＡＲとＮＡＲとの間）によるセキュアな通信路と、そのIPsec
SAのパラメータを利用して実現する。

より詳細には、本発明の目的は、FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)にしたがって、モバイルノード（ＭＮ）が、通信中のアクセスルータ（ＡＲ）であるＰＡＲのサブネットから新たなＡＲであるＮＡＲのサブネットに移動する際の、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）の確立方法であって、プレディクティブモードの下で、前記ＰＡＲにおいて、ＭＮの新たなケア・オブ・アドレス(NCoA)の使用可否を問い合わせるHI(Handover
Initiate)に、ＳＡ生成に関連する情報を付加するステップと、前記ＰＡＲにおいて、ＮＡＲに対して、前記ＳＡ生成に関連する情報が付加されたHIを送信するステップと、を備えたことを特徴とするＳＡの確立方法により達成される。

本発明によれば、FMIPv6のメッセージシーケンスに新たなメッセージを追加することなく、FMIPv6の仕様をそのまま利用して、ＮＡＲとＭＮとの間のＳＡを確立することが可能となる。また、ＮＡＲを限定することができ、ＮＡＲの候補となるＡＲ全てにメッセージを送信するような不要なパケット送信を回避することができる。

好ましい実施態様においては、さらに、前記ＭＮにおいて、FBU(Fast Binding Update)に、前記ＭＮ向きの第１のSPI(Security Parameter Index)値を付加するステップと、前記ＭＮにおいて、ＰＡＲに対して、前記第１のSPI値が付加されたFBUを送信するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記HIの受信に応答して、前記NCoAの利用の可否や代替アドレスを通知するHACK（Handover
Acknowledgement）に、前記ＮＡＲ向きの第２のSPI値を付加するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記第２のSPI値が付加されたHACKを、前記ＰＡＲに送信するステップと、前記ＰＡＲにおいて、受信したHACKに含まれる前記第２のSPI値を、FBACK(Fast
Binding Acknowledgement)に付加するステップと、前記ＰＡＲにおいて、前記第２のSPI値が付加されたFBACKを、前記ＭＮに送信するステップと、を備えている。

この実施態様によれば、データ通信の受信側がSPI値を決定するため、SPI値の衝突を避けることが可能となる。

別の好ましい実施態様においては、前記ＳＡ生成に関連する情報、前記第１のSPI値又は前記第２のSPI値の少なくとも１つが、リンクローカルアドレスに関するものを含む。これにより、ＮＡＲとＭＮとの間で、全てのFMIPv6シーケンスをIPsecで保護するために必要なＳＡの生成が可能となる。また、移動先でIKEのシーケンスが起動することはない。

また、本発明の目的は、FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)にしたがって、モバイルノード（ＭＮ）が、通信中のアクセスルータ（ＡＲ）であるＰＡＲのサブネットから新たなＡＲであるＮＡＲのサブネットに移動する際の、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）の確立方法であって、リアクティブモードの下で、ＭＮにおいて、FBU(Fast
Binding Update)に、前記ＭＮ向きの第３のSPI値を付加するステップと、前記ＭＮにおいて、前記ＮＡＲに対して、前記SPI値が付加されたFBUがカプセル化されたFNA(Fast
Neighbor Advertisement)を送信するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに送信すべきFBUに、前記ＭＮ向きの第３のSPI値を付加するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに対して、前記第３のSPI値が付加されたFBUを送信するステップと、前記ＰＡＲにおいて、前記ＮＡＲに送信する第１のメッセージに、ＳＡ生成に関連する情報を付加するステップと、前記ＰＡＲにおいて、前記ＮＡＲに対して前記ＳＡ生成に関連する情報が付加された第１のメッセージを送信するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに送信する第２のメッセージに、前記ＮＡＲ向きの第４のSPI値を付加するステップと、前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに対して前記第４のSPI値が付加された第２のメッセージを送信するステップと、前記ＰＡＲにおいて、FBACKに、前記NＡＲ向きの第４のSPI値を付加するステップと、前記ＰＡＲにおいて、前記ＭＮに対して、前記第４のSPI値が付加されたFBACKを送信するステップと、を備えたことを特徴とするＳＡの確立方法によっても達成される。

さらに好ましい実施態様においては、前記第１のメッセージに付加されたＳＡ生成に関連する情報には、前記ＭＮ向きの第３のＳＰＩ値が含まれることを特徴とする。

本発明によれば、データ通信の受信側がSPI値を決定するため、SPI値の衝突を避けることが可能となる。

また、好ましい実施態様においては、前記ＳＡ生成に関する情報、前記第３のSPI値又は第４のSPI値の少なくとも１つが、リンクローカルアドレスに関するものを含む。

別の好ましい実施態様においては、前記ＳＡを確立する際に、シーケンス番号を初期化するステップを、それぞれ備える。これにより、宛先アドレスが移動先でも変わらない場合（たとえば、ＭＮのリンクローカルアドレス）についても、SPI値が変更し、シーケンス番号を、たとえば、「０」に初期化することにより、シーケンス番号の不整合を避けることが可能となる。

また、さらに別の好ましい実施態様においては、前記ＰＡＲと前記ＭＮ間のＳＡの有効期間が、前記ＮＡＲと前記ＭＮ間のＳＡに引き継がれる。有効期間は、セキュリティの強度を表わす。移動前のＡＲ（ＰＡＲ）とのＳＡのセキュリティ強度を、移動先のＡＲ（ＮＡＲ）とのＳＡに引き継ぐことにより、セキュリティレベルを一定以上に保つことが可能である。

なお、本発明にかかるＳＡの確立方法は、ＭＮおよびＡＲにおいて、それぞれのステップを実行させるコンピュータプログラムをインストールし、ＭＮやＡＲにおいて、コンピュータプログラムが動作することにより実現される。

本発明によれば、FMIPv6との整合性を確保した、高速かつ簡易なＳＡの確立方法を提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるＳＡ確立方法を適用したシステムの概略を示すブロックダイヤグラムである。図１において、ＭＮ１２は、ＡＲ１４との間で、何らかの方法(例えば、ＩＫＥを利用する方法)で既にＳＡが確立されており、ＭＮ１２とＡＲ１４（以下、「ＰＡＲ」とも称する。）との間でパケットが送受信されている。具体的には、以下の４つのSAが既に確立している。
IPsec
SA_{MN_ｌ→PAR_l}
IPsec
SA_{PCoA→PAR_g}
IPsec
SA_{PAR_g→PCoA}
IPsec
SA_{PAR_l→MN_l}
本実施の形態においては、ＭＮ１２が移動して、新たに、ＡＲ１６（以下、「ＮＡＲ」とも称する。）との間の通信経路を利用してパケットの送受信をする場合を考える。

概略的には、ＭＮがＰＡＲのサブネットからＮＡＲのサブネットに移動する場合に、ＭＮとＰＡＲとの間のIPsec SAのパラメータを利用して、ＭＮとＮＡＲとの間で新たなIPsec SAを確立させる。なお、既存のパラメータのうち、有効期間(lifetime)を引き継ぐことによって、同じパラメータを使い続けることによるセキュリティの低下を防止する。

FMIPv6におけるFNA、および、ＭＮが移動し続ける場合に、ＭＮとＮＡＲとの間で送受信される、RtSolPr、PrRtAdv、FBU、FBACKを認証可能とするため、ＭＮとＰＡＲとの間に確立されていたのと同様に、後述する４つのIPsec
SAを、ＭＮとＮＡＲとの間で確立させる。

また、本実施の形態においては、IPsec SAとともに、ISAKMP(Internet Security Association and Key
Management Protocol)
SAを移動させることもできる。これは、IPsec SAと同様に、ＭＮとＰＡＲとの間で確立していたISAKMP SAのパラメータを利用して、ＭＮとＮＡＲとの間で、ISAKMP
SAを確立させる。IPsecを使用するためには、IPsec SAが必要で、更に、IPsec SAをリキーするには ISAKMP SAが必要である。ISAKMP SAを移動させることにより、新たにIKEによりISAKMP SAの確立を行わずIPsec SAのリキーが行える。

なお、本明細書において、NAR_gは、ＮＡＲのグローバルアドレス、NAR_lは、ＮＡＲのリンクローカルアドレス、PAR_gは、ＰＡＲのグローバルアドレス、PAR_lは、ＰＡＲのリンクローカルアドレス、MN_lは、ＭＮのリンクローカルアドレスを示す。また、あるアドレスＡからアドレスＢ向きのＳＡやSPI(Security
Paramete Index)値を矢印を使って、「Ａ→Ｂ」にて表わす。たとえば、アドレスＡからアドレスＢ向きのIPsec SAは、「IPsec SA_{アドレスＡ→アドレスＢ}」と表わす。

IPsec SAのパラメータを引き継ぐ上では、SPI値の設定が問題となる。IPsec SA_{ＭＮ→ＮＡＲ}の確立においては、既にＮＡＲが同じSPI値を別のノードとの間で使用している場合があるためであり、既に使用中のSPI値と衝突しないように、SPI値を両者の間で決定する必要がある。

またIPsec SA_{ＡＲ→ＭＮ_l}においては、SPI値を含め既存のSAパラメータを全て引き継いでしまうと、ＭＮからは移動の前後で同じSAを使用しているように見えるため、ＰＡＲからMN_l宛てのパケットとＮＡＲからMN_l宛てのパケットとでシーケンス番号の整合性の混乱などが考えられる。そのため、IPsec
SA_{ＡＲ→ＭＮ_l}においても新規のＳＡを確立させることとして、SPI値についても、新たな値を衝突のないように決定する。また、シーケンス番号も０に戻す。このときに、SPI値は、IPsec
SAの受信側が決定し、相手に通知することでSPI値の衝突を避ける。なお、本明細書において、SPI値についても、アドレスＡからアドレスＢ向きのIPsec SAにおけるSPI値を、SPI_{アドレスＡ→アドレスＢ}と表わす。

図２は、プレディクティブモードにおいて、ＭＮ１２が、ＡＲ１４（ＰＡＲ）のサブネットからＡＲ１６（ＮＡＲ）のサブネットに移動する際のメッセージシーケンスを示す図である。

まず、ＭＮがリンク層情報を利用して、新たな基地局ＡＰを検知すると、RtSolPrをＰＡＲに送信し、当該基地局ＡＰについての情報をリクエストする（ステップ２０１）。このRtSolPrにおいては、送信元アドレス(src)がMN_lであり、宛先アドレス(dst)がPAR_lであり、該当するIPsec
SAが存在するため、ＰＡＲは、RtSolPrを認証することができる。なお、送信元アドレスとして、PCoAを使用しても良いし、或いは、宛先アドレスとして、PAR_gを使用しても良い。

ＰＡＲは、リクエストに応答して、ＭＮに、PrRtAdvを送信し、当該ＡＰに対応した新たなＡＲ（ＮＡＲ）についての情報を伝達する（ステップ２０２）。なお、PrRtAdvにおいて、送信元アドレス(src)が、PAR_lであり、宛先アドレス(dst)が、MN_lであるため、ＭＮは、PrRtAdvを認証することができる。無論、送信元アドレスとして、PAR_gを使用しても良いし、或いは、宛先アドレスとして、PCoAを使用しても良い。

ＭＮは、PrRtAdvに含まれる情報からNCoAを生成する。

次いで、ＭＮは、FBUをＰＡＲに送信する（ステップ２０３）。このFBUには、生成された新たなケア・オブ・アドレスNCoAが含まれる。また、FBUに付加される情報Ａには、ＮＡＲとＭＮとの間のＳＡ及びＰＡＲとNCoAとの間のSAにおける、ＭＮ向きのSPI値が含まれる。図３（ａ）に示すように、含まれるＭＮ向きのSPI値は、
ＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}
ＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｌ→ＭＮ_ｌ}
ＳＰＩ_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}
の３種類である。ここで、ＳＰＩ_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}は、FBACKのためにPAR_gからNCoA向きのIPsec
SAであるIPsec SA_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を確立するためのものであり、請求項記載の第１のSPI値には含まれない。なお、FBUは、送信元アドレス(src)がPCoAであり、宛先アドレス(dst)がPAR_gであり、該当するIPsec
SAが存在するため、ＰＡＲは、FBUを認証可能である。

また、ＭＮは、FBACKのためのSAであり、PAR_gからNCoA向きのIPsec SAであるIPsec SA_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を既存のＰＡＲとＭＮ間のSAパラメータ、及びFBUに付加したＳＰＩ_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を利用して生成する。

ＰＡＲは、ＮＡＲにHIを送信する（ステップ２０４）。ＰＡＲとＮＡＲとの間ではSAが確立していることが前提であるため、ＮＡＲはHIを認証することができる。HIに付加される情報Ｂには、図３（ｂ）に示すように、ＭＮ向きのSPI値の他、SAパラメータ群が含まれる。

ＮＡＲは、HIを受信すると、ＮＡＲ→ＭＮ向きのSA（より具体的には、IPsec SA_{ＮＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}，IPsec SA_{ＮＡＲ_ｌ→ＭＮ_ｌ}）、および、ＭＮ→ＮＡＲ向きのSA（より具体的には、IPsec
SA_{ＮＣｏＡ→ＮＡＲ_ｇ}，IPsec SA_{ＭＮ_ｌ→ＮＡＲ_ｌ}）を、HIに付加された情報B（ＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ、}ＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｌ→ＭＮ_ｌ}を含む）とHACKに付加するＳＰＩ_{ＮＣｏＡ→ＮＡＲ_ｇ}、ＳＰＩ_{ＭＮ_ｌ→ＮＡＲ_ｌ}を用いて生成する。次いで、ＮＡＲは、ＰＡＲにHACKを送信する（ステップ２０５）。ＰＡＲとＮＡＲとの間ではSAが確立していることが前提であるため、ＰＡＲはHACKを認証することができる。

HACKに付加される情報Ｃには、図３（ｃ）に示すように、ＭＮ→ＮＡＲ向きのSPI値が含まれる。ＰＡＲは、FBACKのためのIPsec
SA_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を既存のＰＡＲとＭＮ間のSAパラメータ及びFBUに付加されたＳＰＩ_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を利用して確立させ、ＭＮにFBACKを送信する（ステップ２０６）。ＭＮにおいては、IPsec
SA_{ＰＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}を既に生成しているため、FBACKを認証することができる。FBACKに付加される情報Ｄには、図３（ｄ）に示すように、ＭＮ→ＮＡＲ向きのSPI値が含まれる。

ＭＮは、ＮＡＲ→ＭＮ向きのSA（IPsec SA_{ＮＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ}，IPsec SA_{ＮＡＲ_ｌ→ＭＮ_ｌ}）、ＭＮ→ＮＡＲ向きのSA（IPsec
SA_{ＮＣｏＡ→ＮＡＲ_ｇ}、IPsec SA_{ＭＮ_ｌ→ＮＡＲ_ｌ}）の４つを既存のＰＡＲとＭＮ間のSAパラメータ及びFBUに付加したＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｇ→ＮＣｏＡ、}ＳＰＩ_{ＮＡＲ_ｌ→ＭＮ_ｌ}、HACKに付加されたＳＰＩ_{ＮＣｏＡ→ＮＡＲ_ｇ}、ＳＰＩ_{ＭＮ_ｌ→ＮＡＲ_ｌ}を利用して生成する。その後、ＭＮは、ＮＡＲに接続して、FNAを送信する（ステップ２０７）。FNAの送信元アドレス(src)はNCoA、宛先アドレス(dst)はNAR_gであり、ＮＡＲはFNAを認証することが可能である。

このような処理を経ることにより、ＰＡＲで受信されたパケットは、ＮＡＲに転送され、かつ、ＮＡＲからＭＮに適切に伝達され得る（ステップ２１０、２１１参照）。

次に、リアクティブモードについて説明する。図４は、リアクティブモードにて、ＭＮが、ＰＡＲのサブネットからＮＡＲのサブネットに移動する際のメッセージシーケンスを示す図である。

図４において、ステップ４０１およびステップ４０２は、それぞれ、図２のステップ２０１およびステップ２０２に相当する。

ＭＮが、FBACKを受信せずに、ＮＡＲにアクセスした場合には、ＭＮは、ＮＡＲに、FBUおよび情報Ａをカプセル化したFNAを送信する（ステップ４０３）。FBUおよび情報Ａがカプセル化されているFNAは、ＮＡＲでデカプセル化され、FBUおよび情報Ａが、ＮＡＲからＰＡＲに転送される（ステップ４０４）。ここにいう情報Ａは、ＭＮ向きのSPI値であり、図３（ａ）に示すプレディクティブモードのものと同様である。

FBUにおいては、送信元アドレスがNCoAであり、宛先アドレスがPAR_gであるが、Destination Options HeaderのHome
Address Destination Option(HoAOption)において、PCoAを指定していることにより、ＰＡＲは、当該FBUを、IPsec SA_{ＰＣｏＡ→ＰＡＲ_ｇ}により認証することができる。

次いで、ＰＡＲからＮＡＲに対して、追加された第１のメッセージが送信される（ステップ４０５）。この第１のメッセージは請求項記載の“第１のメッセージ”に相当し、図３（ｂ）に示す情報Ｂが含まれる。これに応答して、ＮＡＲからＰＡＲに対して、追加された第２のメッセージが送信される（ステップ４０６）。この第２のメッセージは請求項記載の“第２のメッセージ”に相当し、図３（ｃ）に示す情報Ｃが含まれる。すなわち、プレディクティブモードにおいては、HI（ステップ２０４）およびHACK（ステップ２０５）にて伝達されたメッセージが、リアクティブモードでは、追加されたメッセージとして伝達される。

その後のＰＡＲからＭＮへのFBACKの送信（ステップ４０７、４０８）においては、図３（ｄ）に示す情報Ｄが付加される。

このような処理を経ることにより、ＰＡＲに受信されたパケットは、ＮＡＲに転送され、かつ、ＮＡＲからＭＮに適切に伝達され得る。

本実施の形態において、たとえば、プレディクティブモードでは、FMIPv6のシーケンスをそのまま利用することができる。また、リアクティブモードであっても、ＰＡＲとＮＡＲとの間で一度ずつメッセージのやりとりを追加すれば足りる。

また、本実施の形態においては、リンクローカルアドレスに対するSAも考慮しており、FMIPv6のシーケンスを適切にIPsecで守ることができる。なお、本実施の形態では、FMIPv6のシーケンスの全てのフェーズにおいてリンクローカルアドレスを考慮した形態を説明したが、全てのフェーズでリンクローカルアドレスに対するSA生成のためのパラメータ（ＳＰＩ値を含む）を授受する必要はなく、一部のフェーズのみであってもよい。また、MN_l向きのSPI値を移動前後で変更し、移動後のSAのシーケンス番号を「０（ゼロ）」に戻すことによりシーケンス番号の不整合の問題を回避することができる。さらに、宛先アドレスとなるノードがSPI値の提案を行うことにより、SPI値の衝突を回避することも可能であり、加えて、本実施の形態によれば、ＰＡＲが、無駄なSA生成に関連する情報を送信することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、リアクティブモードにおけるFNAを除き、全てのFMIPv6のシーケンスをIPsecにて保護することができる。FNAについても、カプセル化されたFBUは、ＭＮとＰＡＲとの間のIPsecにて保護されているため、実質的に問題が生じることはない。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、前記実施の形態において、ＭＮがＡＲのサブネットを移動するように構成されているが、ＡＲに限定されるものではなく、ＨＡ（ホームエージェント）、HMIP(Hierarchical Mobile IP)のMAP(Mobility
Anchor Point)など、ＩＰ移動通信の位置管理装置、或いは、ＶＰＮの終端装置にも本発明を適用することが可能である。

また、ＭＮの種別（ＰＤＡ、携帯電話、ＰＣなど）自体が変更した場合、たとえば、ＭＮがＰＤＡから携帯電話に変更した場合にも、本発明を適用して、IPsec
SAを引き継ぐこともできる。さらに、同一端末であっても、通信Ｉ／Ｆが変更になった場合、たとえば、携帯電話の通信Ｉ／Ｆから無線ＬＡＮの通信Ｉ／Ｆに変更になった場合にも、本発明を適用することができる。

さらに、前記実施の形態においては、ＮＡＲが、自分向きのSPI値をHACK（プレディクティブモードの場合）や追加された第２のメッセージ（リアクティブモードの場合）に含ませて、ＰＡＲに送信しているが、このような構成に限定されるものではない。たとえば、ＮＡＲ向きのSPI値として、移動前のSPI値を継続的に利用しても良い。この場合、請求項記載の第１ないし第６のＳＰＩ値のうち、いくつかのＳＰＩ値については送信することなく、新たなSAを確立できる。

たとえば、プレディクティブモードの下では、SPI値が重複する場合に、ＮＡＲは、HACKおよびFBACKを利用して、重複していない新たなSPI値の候補を、ＭＮに通知するように構成すれば良い。また、リアクティブモードの下では、追加された第２のメッセージおよびFBACKを利用して、新たなSPI値の候補を、ＭＮに通知すれば良い。

或いは、プレディクティブモードの下で、SPI値が重複する場合に、ＮＡＲは、HACKおよびFBACKを利用して、SPI値が利用不可能であることをＭＮに通知しても良い。また、リアクティブモードの下でも、追加された第２のメッセージおよびFBACKを利用して、SPI値が利用不可能であることをＭＮに通知しても良い。その後、ISAKMP
SAの移動が完了していれば、いわゆるIKEのphase2の処理が実行され得る。このような手法を採用することにより、SPI値を変更しないで利用するように構成しても、重複するような状態が生じた場合に、新たなSPI値を生成することで対応可能である。

図１は、本発明の実施の形態にかかるSA確立方法を適用したシステムの概略を示すブロックダイヤグラムである。 図２は、プレディクティブモードにおいて、ＭＮが、ＰＡＲのサブネットからＮＡＲのサブネットに移動する際のメッセージシーケンスを示す図である。 図３は、メッセージに付加されるSA生成に関連する情報を示す図である。 図４は、リアクティブモードにおいて、ＭＮが、ＰＡＲのサブネットからＮＡＲのサブネットに移動する際のメッセージシーケンスを示す図である。 図５は、FMIPv6にしたがったプレディクティブモードにおけるメッセージシーケンスを示す図である。 図６は、FMIPv6にしたがったリアクティブモードにおけるメッセージシーケンスを示す図である。 図７は、従来のSAの確立方法にかかるメーセージシーケンスの一例を示す図である。

符号の説明

１２ ＭＮ
１４ ＡＲ（ＰＡＲ）
１６ ＡＲ（ＮＡＲ）

Claims (8)

1. FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)にしたがって、モバイルノード（ＭＮ）が、通信中のアクセスルータ（ＡＲ）であるＰＡＲのサブネットから新たなＡＲであるＮＡＲのサブネットに移動する際の、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）の確立方法であって、
   プレディクティブモードの下で、前記ＰＡＲにおいて、ＭＮの新たなケア・オブ・アドレス(NCoA)の使用可否を問い合わせるHI(Handover Initiate)に、ＳＡ生成に関連する情報を付加するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、ＮＡＲに対して、前記ＳＡ生成に関連する情報が付加されたHIを送信するステップと、を備えたことを特徴とするＳＡの確立方法。
2. さらに、前記ＭＮにおいて、FBU(Fast Binding Update)に、前記ＭＮ向きの第１のSPI(Security Parameter Index)値を付加するステップと、
   前記ＭＮにおいて、ＰＡＲに対して、前記第１のSPI値が付加されたFBUを送信するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記HIの受信に応答して、前記NCoAの利用の可否や代替アドレスを通知するHACK（Handover Acknowledgement）に、前記ＮＡＲ向きの第２のSPI値を付加するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記第２のSPI値が付加されたHACKを、前記ＰＡＲに送信するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、受信したHACKに含まれる前記第２のSPI値を、FBACK（Fast Binding Acknowledgement)に付加するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、前記第２のSPI値が付加されたFBACKを、前記ＭＮに送信するステップと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＳＡの確立方法。
3. 前記ＳＡ生成に関連する情報、前記第１のSPI値又は前記第２のSPI値の少なくとも１つが、リンクローカルアドレスに関するものを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のＳＡの確立方法。
4. FMIPv6(Fast Handovers for Mobile IPv6)にしたがって、モバイルノード（ＭＮ）が、通信中のアクセスルータ（ＡＲ）であるＰＡＲのサブネットから新たなＡＲであるＮＡＲのサブネットに移動する際の、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）の確立方法であって、
   リアクティブモードの下で、ＭＮにおいて、FBU(Fast Binding Update)に、前記ＭＮ向きの第３のSPI値を付加するステップと、
   前記ＭＮにおいて、前記ＮＡＲに対して、前記第３のSPI値が付加されたFBUがカプセル化されたFNA(Fast Neighbor Advertisement)を送信するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに送信すべきFBUに、前記ＭＮ向きの第３のSPI値を付加するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに対して、前記第３のSPI値が付加されたFBUを送信するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、前記ＮＡＲに送信すべき第１のメッセージに、ＳＡ生成に関連する情報を付加するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、前記ＮＡＲに対して、前記ＳＡ生成に関連する情報が付加された第１のメッセージを送信するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに送信すべき第２のメッセージに、前記ＮＡＲ向きの第４のSPI値を付加するステップと、
   前記ＮＡＲにおいて、前記ＰＡＲに対して、前記第４のSPI値が付加された第２のメッセージを送信するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、FBACKに、前記ＮＡＲ向きの第４のSPI値を付加するステップと、
   前記ＰＡＲにおいて、前記ＭＮに対して、前記第４のSPI値が付加されたFBACKを送信するステップと、を備えたことを特徴とするＳＡの確立方法。
5. 前記第１のメッセージに付加されたＳＡ生成に関連する情報が、前記ＭＮ向きの第３のSPI値を含むことを特徴とする請求項４に記載のＳＡの確立方法。
6. 前記ＳＡ生成に関連する情報、前記第３のSPI値又は前記第４のSPI値の少なくとも１つが、リンクローカルアドレスに関するものを含むことを特徴とする請求項４または５に記載のＳＡの確立方法。
7. 前記ＳＡを確立する際に、シーケンス番号を初期化するステップを、それぞれ備えたことを特徴とする請求項２ないし６に記載のＳＡの確立方法。
8. 前記ＰＡＲと前記ＭＮ間のＳＡの有効期間が、前記ＮＡＲと前記ＭＮ間のＳＡに引き継がれることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載のＳＡの確立方法。

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