JP2006319606A - 通信制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークに接続されている通信端末の固有情報を適宜変更することにより、ネットワークセキュリティを向上できる通信制御システムを提供する。
【解決手段】ネットワーク１に接続された送受信部３と制御部４とを備えた複数の通信端末２を備え、送受信部３は、各々の通信端末２の固有情報が記憶される固有情報リスト５と、全ての通信端末２間で共有されるネットワーク固有値を記録するネットワーク固有値記録手段６と、固有情報リスト５とネットワーク固有値とに基づいて、固有情報リスト５を変換する固有情報変換手段７と、固有情報変換手段７のである変換固有情報が記憶される変換固有情報リスト８と、送信データに変換固有情報を付加する送信部９と、受信データに対して、変換固有情報リスト８と変換固有情報とが一致しているか否かの判定を行い、受信データの受信可否を決定する受信部１２とを含むものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、ネットワークに接続された情報通信端末による通信を制御する通信制御システムに関する。

従来の車載機器遠隔制御装置は、車両に設けられた送信要求手段、受信手段、制御手段、ランダムコード発生手段、およびデコード手段と、携帯機に設けられたエンコード手段とを有している。送信要求手段は、送信要求を指示する送信要求信号を送信する。携帯機は、送信要求信号を受信して自装置を特定するＩＤコードを含む返送信号を送出する。受信手段は、携帯機から送信される返送信号を受信する。ランダムコード発生手段は、送信要求毎にパターンの異なるランダムコードの信号を送信要求信号に含め送信する。エンコード手段は、受信した送信要求信号に含まれるランダムコードを用いてＩＤコードをエンコードして送信させる。デコード手段は、受信手段で受信した返送信号に含まれるコードを送信要求に用いたランダムコードでデコードして予め設定されているＩＤコードとの一致判定を行わせる。制御装置は、受信手段で受信した返送信号に含まれるＩＤコードが予め設定されているＩＤコードと一致したとき車載機器の動作制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３３６３９５号公報

従来の車載機器遠隔制御装置では、メッセージ受信通信端末から周期的に送信されるランダムコードを受信可能な通信端末は特に規定されておらず、任意のメッセージ送信通信端末によりランダムコードを受信することができる。そのため、メッセージ送信通信端末の固有情報は、ランダムコードを用いてエンコードされるが、メッセージ送信通信端末の固有情報が判別されれば、メッセージ送信通信端末を複製することができる。したがって、正規のメッセージ送信通信端末と、このメッセージ送信通信端末と同一の固有情報を持つ複製されたメッセージ送信通信端末とを交換した場合、通信端末が正規なものか複製されたものであるかにかかわらず、送信されたメッセージが受信されるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、ネットワークに接続されている通信端末に固有の値である固有情報を、ネットワークに接続された全ての通信端末間で共有される値であるネットワーク固有値を用いて適宜変更することにより、通信端末が不正に交換されることを防止し、ネットワークセキュリティを向上できる通信制御システムを提供することである。

この発明に係る通信制御システムは、ネットワークに接続された複数の通信端末を備え、複数の通信端末の各々は、他の通信端末との間でデータの送受信を行う送受信部と、送受信部の動作を制御する制御部とを備え、送受信部は、ネットワークに接続された各々の通信端末に固有の値である固有情報が記憶される固有情報リストと、ネットワークに接続された全ての通信端末間で共有される値であるネットワーク固有値を記録するネットワーク固有値記録手段と、固有情報リストとネットワーク固有値とに基づいて、固有情報リストを変換する固有情報変換手段と、固有情報変換手段の出力によって変換された通信端末に固有の値である変換固有情報が記憶される変換固有情報リストと、変換固有情報リストに基づいて、ネットワークへの送信データに変換固有情報を付加する送信手段と、ネットワークからの受信データに対して、変換固有情報リストと変換固有情報とが一致しているか否かの判定を行い、受信データの受信可否を決定する受信手段とを含むものである。

この発明の通信制御システムによれば、ネットワークに接続されている通信端末に固有の値である固有情報を、ネットワークに接続された全ての通信端末間で共有される値であるネットワーク固有値を用いて適宜変更することができるので、通信端末が不正に交換されることを防止し、ネットワークセキュリティを向上することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る通信制御システムを示すブロック図である。
図１において、この通信制御システムは、ネットワーク１に接続された複数の通信端末２を備えている。
ここで、このネットワーク１は、自動車用のシリアルバスシステムであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、各々の通信端末２は、エンジンタイミング制御、トランスミッション制御、ブレーキ制御等のコントロールユニットである。

各々の通信端末２は、他の通信端末２との間でデータの送受信を行う送受信部３と、送受信部３の動作を制御する制御部４とを備えている。
送受信部３は、プログラムを格納した記憶部とＣＰＵとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されている。送受信部３を構成する各ブロックは、記憶部にソフトウェアとして記憶されている。
また、制御部４も、プログラムを格納した記憶部とＣＰＵとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されており、ネットワーク１に接続された通信端末２と交換され得る通信端末の固有情報を保有する交換リスト（図示せず）を有している。

送受信部３は、固有情報リスト５と、ネットワーク固有値記録手段６と、固有情報変換手段７と、変換固有情報リスト８と、送信部９（送信手段）と、フレーム生成部１０（送信手段）と、一致判定部１１（受信手段）と、受信部１２（受信手段）とを含んでいる。

固有情報リスト５には、ネットワーク１に接続された各々の通信端末２に固有の値である固有情報が記憶される。ネットワーク固有値記録手段６には、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２間で共有される値であるネットワーク固有値が記録される。固有情報変換手段７では、固有情報リスト５とネットワーク固有値とに基づいて、固有情報リスト５が変換される。変換固有情報リスト８には、固有情報変換手段７の出力によって変換された通信端末２に固有の値である変換固有情報が記憶される。

送信部９からは、ネットワーク１に送信する送信データが出力される。フレーム生成部１０では、変換固有情報リスト８に基づいて、送信データに変換固有情報が付加される。一致判定部１１では、ネットワーク１からの受信データに対して、変換固有情報リスト８と変換固有情報とが一致しているか否かの判定が行われ、受信データの受信可否が決定される。受信部１２には、一致判定部１１で受信可となった受信データが入力される。

ここで、固有情報は８ｂｉｔのデータから構成され、データの送受信に関する通信設定情報のひとつである優先度は、固有情報が小さいほど高いものとする。固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とは、固有情報の変換が一度も実行されていない状態では、それぞれ一定の値（固有情報リスト初期値、変換固有情報リスト初期値）によって初期化されている。

以下、図２のフローチャートを参照しながら、図１に示した通信制御システムの動作について説明する。なお、このフローチャートは、制御部４の動作として、制御部４の記憶部に記憶されている。
まず、車両のイグニッションスイッチをオンにすることにより、各通信端末２が起動される（ステップＳ２１）。続いて、通信の開始が要求される（ステップＳ２２）。

次に、各通信端末２の固有情報リスト５が初期値であるか否かが判定され（ステップＳ２３）、固有情報リスト５が初期値である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、自通信端末２の固有情報が任意の通信端末２で受信可能に送信される（以下、「ブロードキャスト送信」と略称する）（ステップＳ２４）。
続いて、他の通信端末２から同様にしてブロードキャスト送信された固有情報が各通信端末２に受信されることによって（ステップＳ２５）、各通信端末２の固有情報リスト５が更新され（ステップＳ２６）、変換固有情報リスト８が更新される（ステップＳ３０）。

一方、ステップＳ２３において、固有情報リスト５が初期値でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、変換固有情報リスト８が初期値であるか否かが判定され（ステップＳ２７）、変換固有情報リスト８が初期値である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、各通信端末２の固有情報リスト５が初期値され、ステップＳ２３に戻る（ステップＳ２８）。

一方、ステップＳ２７において、変換固有情報リスト８が初期値でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ネットワーク固有値および固有情報リスト５に基づいて、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２の固有情報が変換され、ネットワーク固有値が初期化される（ステップＳ２９）。変換方法については、後述する。そして、この算出結果に基づいて、変換固有情報リスト８が更新される（ステップＳ３０）。

続いて、変換固有情報リスト８を用いてデータが送受信される（ステップＳ３１）。
ここで、変換固有情報リスト８を用いたデータの送受信について説明する。
制御部４から送受信部３にデータの送信が要求されると、送信部９からフレーム生成部１０に送信データが出力される。フレーム生成部１０では、変換固有情報リスト８から取り出された送信元の変換固有情報と送信元の変換固有情報とが送信データに付加された形（以下「フレーム」と略称する）となり、ネットワーク１に送信される。

また、ネットワーク１に送信されたフレームは、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２で受信され、一致判定部１１で、フレームに付加された送信元の変換固有情報が自通信端末２の変換固有情報リスト８に記載されているか否か、およびフレームに付加された送信先の変換固有情報が自通信端末２の変換固有情報と一致するか否かが判定され、何れも一致した場合には、フレーム中のデータが受信部１２に受信される。また、何れかの判定において不一致が発生した場合には、フレームは破棄される。

次に、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に固有情報の変換の開始を要求する変換要求信号を送信するか、あるいはネットワーク１に接続された任意の通信端末２から変換要求信号が受信されているか否かが判定され（ステップＳ３２）、変換要求信号を送信する、あるいは変換要求信号が受信されている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、後述する変換要求に基づいた処理が行われ（ステップＳ３３）、固有情報変換が実行されたか否かが判定される（ステップＳ３４）。

ステップＳ３４において、固有情報が変換された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ３０に移行する。
一方、ステップＳ３４において、固有情報が変換されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ３１に移行する。

一方、ステップＳ３２において、変換要求信号を送信しない、あるいは変換要求信号が受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に、変換固有情報リスト８に基づくデータの送受信から、固有情報リスト５に基づくデータの送受信に切り替えるリセット信号を送信するか、あるいはネットワーク１に接続された任意の通信端末２からリセット信号が受信されているか否かが判定され（ステップＳ３５）、リセット信号を送信する、あるいはリセット信号が受信されている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、後述する変換要求に基づいた処理が行われ（ステップＳ３６）、リセット処理が実行されたか否かが判定される（ステップＳ３７）。

ステップＳ３７において、リセット処理が実行された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。
一方、ステップＳ３７において、リセット処理が実行されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ３８に移行する。

一方、ステップＳ３５において、リセット信号を送信しない、あるいはリセット信号が受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、データ送受信終了か否かが判定され（ステップＳ３８）、データ送受信終了ではない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ３１に戻って、データの送受信が続行される。

一方、ステップＳ３８において、データ送受信終了である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致するか否かが判定され（ステップＳ３９）、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化され（ステップＳ４０）、通信が終了されて（ステップＳ４１）、図２の処理が終了する。

一方、ステップＳ３９において、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、現在の固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が保存され（ステップＳ４２）、ネットワーク固有値が保存され（ステップＳ４３）、通信が終了されて（ステップＳ４１）、図２の処理が終了する。

ここで、図２のフローチャートを参照しながら、図３に示した具体例を用いて、図１に示した通信制御システムの動作について詳細に説明する。
図３は、ネットワーク１に接続された３台の通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃの状態を示す遷移図である。なお、ここでは、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの各ブロックを示す際に、それぞれの符号の後に「Ａ、Ｂ、Ｃ」を付して説明する。

図３において、通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃのリスト状態のうち、上段は固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、下段は変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃを示している。固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃの左端には各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報が保存され、変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃの左端には、自通信端末２の変換固有情報が保存されている。各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、初期状態において、それぞれ図３（ａ）に示す値で初期化されている。

まず、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃが起動され（ステップＳ２１）、通信の開始が要求される（ステップＳ２２）。
次に、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃが初期値であるか否かが判定される（ステップＳ２３）。ここでは、固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃが初期値である（すなわち、Ｙｅｓ）ため、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃは各々の固有情報がブロードキャスト送信される（ステップＳ２４）。

続いて、それぞれ他の通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃからブロードキャスト送信された固有情報が各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃに受信されることによって（ステップＳ２５）、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃが更新される（ステップＳ２６）。固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃが更新された後のリスト状態を図３（ｂ）に示す。

ステップＳ２６において、固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃの更新が完了すると、続いて、各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃが複製されて、変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃが更新される（ステップＳ３０）。変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃが更新された後のリスト状態を図３（ｃ）に示す。

続いて、変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃに基づいてデータが送受信される（ステップＳ３１）。なお、この段階では、変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃは固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃを複製したものであるため、データの送受信は固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃに基づいて行われる。

ステップＳ３１の変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃに基づいたデータの送受信は、例えば通信端末２Ａから通信端末２Ｃにデータが送信される場合、以下のように行われる。
まず、制御部４Ａから送受信部３Ａにデータの送信が要求されると、送信部９Ａからフレーム生成部１０Ａに送信データが出力される。フレーム生成部１０Ａでは、変換固有情報リスト８Ａから取り出された送信元の変換固有情報と送信元の変換固有情報とが送信データに付加され、フレームとしてネットワーク１に送信される。

ネットワーク１に送信されたフレームは、通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃで受信され、一致判定部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃで、フレームに付加された送信元の変換固有情報が自通信端末２の変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃに記載されているか否か、およびフレームに付加された送信先の変換固有情報が自通信端末２の変換固有情報と一致するか否かが判定される。

ここで、通信端末２Ａおよび通信端末２Ｂでは、フレームに付加された送信先である通信端末２Ｃの変換固有情報と、通信端末２Ａおよび通信端末２Ｂの変換固有情報とが一致しないため、フレームは破棄される。
一方、通信端末２Ｃでは、送信元である通信端末２Ａの変換固有情報が変換固有情報リスト８Ｃに記載され、送信先である通信端末２Ｃの変換固有情報が自通信端末２Ｃの変換固有情報と一致するため、データは受信部１２Ｃに取り込まれる。

ステップＳ３１で変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃに基づいたデータの送受信が開始されると、ネットワーク１に接続された全て通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、ステップＳ３２、ステップＳ３５およびステップＳ３８においてＹｅｓが選択されるまで、ステップＳ３１の変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃに基づいたデータの送受信が継続される。
なお、ステップＳ３２およびステップＳ３５においてＹｅｓが選択された場合については、後述する。

続いて、イグニッションのオフ等によってステップＳ３８において、データ送受信終了である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、データの送受信を終了し、固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃと変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃとが一致するか否かが判定される（ステップＳ３９）。

ここでは、固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃと変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃとが一致するため、各通信端末２の固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃが初期化され（ステップＳ４０）、通信を終了して（ステップＳ４１）、図２の処理が終了される。固有情報リスト５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび変換固有情報リスト８Ａ、８Ｂ、８Ｃが更新された後のリスト状態は、図３（ａ）に示す値となる。
また、再度通信を行う場合には、ステップＳ２１から同様の処理が行われる。

次に、ステップＳ２９に示した固有情報の変換方法について、図４を用いて説明する。
図４は、通信端末２の固有情報を変換する動作を示すフローチャートと、図３に示した通信端末２Ｂの各ステップにおけるビット値とを示す説明図である。

ここで、固有情報の変換は、変換開始直前の変換固有情報リスト８と１つ以上のネットワーク固有値とに基づいて、各通信端末２の固有情報変換手段７で実行される。ネットワーク固有値は、ネットワーク１に接続された通信端末２以外が認知しにくいランダム性の高い情報である。
各通信端末２の固有情報変換手段７は、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２の固有情報を変換し、変換固有情報を算出する。そして、この変換固有情報を用いて変換固有情報リスト８を更新する。

まず、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２間で共有される値であるネットワーク固有値が求められる（ステップＳ５１）。求められたネットワーク固有値は、ネットワーク固有値記録手段６に記憶される。
次に、通信端末２の固有情報の持つ設定情報として、各通信端末２における固有情報の最上位ビット位置ｍが検出される（ステップＳ５２）。

続いて、下位ｍ−１ビット位置までのマスク用ビット列が生成され、マスク用ビット列とネットワーク固有値との論理積が演算され、変換用ビット列が算出される（ステップＳ５３）。
次に、固有情報と変換用ビット列との排他的論理和を演算して、ＥＯＲビット列が得られる（ステップＳ５４）。

続いて、ＥＯＲビット列の下位ｍ−１ビットに対して巡回シフトが実行される（ステップＳ５５）。巡回シフト値は、ネットワーク固有値を最上位ビット位置ｍで除算した余りｋとし、巡回シフトのシフト方向は、最上位ビット位置ｍのビット値ｎにより、ｎが０であるときは右シフトとし、ｎが１であるときは左シフトとする。
次に、シフト後ビット値は、変換固有情報として保存される（ステップＳ５６）。

ここで、図４に示した通信端末２Ｂの具体的なビット値を用いて、ステップＳ２９に示した固有情報の変換方法について詳細に説明する。
図４において、ネットワーク固有値６１は、車両の最高速度が記録された時間の秒を下位６ｂｉｔ（「００００００（＝０）」〜「１１１１００（＝６０）」：０秒〜６０秒）とし、変換開始直前のランプの点灯状態を上位２ｂｉｔ（「００」〜「１０」：「００」はオフ、「０１」はロービーム、「１０」はハイビーム）とする８ｂｉｔのデータとする。

まず、例えば車両の最高速度が記録された時間が３５秒であり、変換開始直前のライトがロービームであったとして、ネットワーク固有値６１「０１１０００１１（＝９９）」が得られる（ステップＳ５１）。
続いて、通信端末２Ｂの固有情報６２「０００１０１１１（＝２３）」より、固有情報６２の最上位ビット位置ｍ(１≦ｍ≦８)が５であると検出される（ステップＳ５２）。

次に、最上位ビット位置ｍが５であるので、４ビットまでのマスク用ビット列６３「００００１１１１（＝１５）」が生成され、このマスク用ビット列６３とネットワーク固有値６１との論理積を演算することにより、変換用ビット列６４「００００００１１（＝３）」が得られる（ステップＳ５３）。
続いて、通信端末２Ｂの固有情報６２と変換用ビット列６４との排他的論理和が演算され、ＥＯＲビット列６５「０００１０１００（＝２０）」が得られる（ステップＳ５４）。

次に、ネットワーク固有値６１が９９であり、最上位ビット位置ｍが５であり、最上位ビット位置のビット値が０であるため、ＥＯＲビット列６５の下位４ビットを右方向に４ビット巡回シフトし、シフト後ビット値６６「０００１０１００（＝２０）」が得られる（ステップＳ５５）。
続いて、シフト後ビット値６６は、変換固有情報６７「０００１０１００（＝２０）」として保存される（ステップＳ５６）。
上記のネットワーク固有値６１を用いて、図３に示した各通信端末２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固有情報が変換された結果を図３（ｄ）に示す。

上記のように、ネットワーク１に共有されるネットワーク固有値を用いて固有情報を変換することにより、知り得た固有情報に基づいて複製された通信端末から送信されたデータが、他の通信端末２に受信されることを防止することができる。

また、ＣＡＮでは、各通信端末２のアドレスやメッセージＩＤといった固有情報６２が送信時の優先度やネットワーク１内における役割等を示す通信設定情報として用いられるため、ランダムコードによって固有情報がエンコードされる従来の技術ではＣＡＮに用いることが困難であった。しかしながら、上記の固有情報の変換方法を用いることにより、通信設定情報を保持したまま、固有情報を変換することができる。

次に、ステップＳ３２において、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に変換要求信号を送信すると判定された場合の、ステップＳ３３に示した変換要求に基づく処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。
図５は、変換要求信号を送信する通信端末２の動作を示すフローチャートである。
ネットワーク１内の任意の通信端末２は通信中に、ネットワーク１内の全ての通信端末２に対して、固有情報の変換を要求する変換要求信号を送信することができる。

まず、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に固有情報の変換を要求する変換要求信号を出力するとされた場合（ステップＳ７１）、変換要求信号を送信することができるか否かが判定される（ステップＳ７２）。
ステップＳ７２において、変換要求信号が送信不可である（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ７２に戻り、送信可能になるまで待機される。

一方、ステップＳ７２において、変換要求信号が送信可能である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に対して、固有情報の変換の開始を要求する変換要求信号が出力される（ステップＳ７３）。

続いて、一定時間待機された後（ステップＳ７４）、交換要求信号を受信した通信端末２からの拒絶メッセージが受信されているか否かが判定され（ステップＳ７５）、拒絶メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、図４に示した方法と同様の方法で、固有情報が変換され（ステップＳ７６）、図５の処理が終了される。

一方、ステップＳ７５において、拒絶メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、交換要求信号を送信不可とする期間として拒絶メッセージに記述された拒絶期間が設定され（ステップＳ７７）、その間の交換要求信号が送信不可とされ（ステップＳ７８）、変換固有情報リスト８を用いたデータの送受信が継続される（ステップＳ７９）。

次に、拒絶期間が経過したか否かが判定され（ステップＳ８０）、拒絶期間が経過していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ７８に戻る。
一方、ステップＳ８０において、拒絶期間が経過した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、変換要求信号が送信可能とされて（ステップＳ８１）、図５の処理が終了される。

次に、ステップＳ３２において、ネットワーク１に接続された任意の通信端末２から変換要求信号が受信されていると判定された場合の、ステップＳ３３に示した変換要求信号に基づく処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
図６は、変換要求信号を受信する通信端末２の動作を示すフローチャートである。

まず、変換要求信号が受信されると（ステップＳ９１）、変換要求信号を容認するか否かが判定される（ステップＳ９２）。
ステップＳ９２において、変換要求信号を容認する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、一定時間待機された後（ステップＳ９３）、交換要求信号を受信した他の通信端末２からの拒絶メッセージが受信されているか否かが判定される（ステップＳ９４）。

ステップＳ９４において、拒絶メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、図４に示した方法と同様の方法で、固有情報が変換されて（ステップＳ９５）、図６の処理が終了される。

一方、ステップＳ９２において、変換要求信号を容認しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ネットワーク１に接続された他の通信端末２に拒絶期間を設定した拒絶メッセージが送信され（ステップＳ９６）、拒絶期間が設定される（ステップＳ９７）。
また、ステップＳ９４において、拒絶メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ９７に移行する。

次に、拒絶メッセージに基づいて、その間の交換要求信号が送信不可とされ（ステップＳ９８）、変換固有情報リスト８を用いたデータの送受信が継続される（ステップＳ９９）。
続いて、拒絶期間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１００）、拒絶期間が経過していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ９８に戻る。
一方、ステップＳ１００において、拒絶期間が経過した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、変換要求信号が送信可能とされて（ステップＳ１０１）、図６の処理が終了される。

これに対して、通信開始時には、変換要求信号は送信されず、前回通信終了時に保存された固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期値と一致するか否かが判定され（ステップＳ２３、ステップＳ２７）、何れも一致しない場合に固有情報が変換される（ステップＳ２９）。
そのため、固有情報の変換が一度でも実行されると通信開始時の比較が一致しなくなるため、以降は通信開始時毎に固有情報の変換が自動的に行われる。
このとき、ネットワーク固有値は、前回値から異なる値となる。例えばネットワーク固有値が「００１０１０１０（＝４２）」の場合の、固有情報の変換結果を図３（ｅ）に示す。

従来の技術では、通信端末２の固有情報の変換が送信要求毎に行われるため、データ送信時の処理が増加するという問題点があった。しかしながら、上記のように、初回の固有情報変換実行後は通信終了時に固有情報リスト５と変換固有情報リスト８を保存し、次回の通信開始時には変換固有情報リスト８が自動的に更新される。そのため、変換要求が行われた場合を除き、固有情報はデータ送受信前に自動的に変換され、データ送受信終了まで変換されないため、データ送信時の処理を低減することができる。

次に、ステップＳ３５において、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２にリセット信号を送信すると判定された場合の、ステップＳ３６に示したリセット信号に基づく処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
図７は、リセット信号を送信する通信端末２の動作を示すフローチャートである。

まず、ネットワーク１に接続された全ての通信端末２に、変換固有情報リスト８に基づくデータの送受信から、固有情報リスト５に基づくデータの送受信に切り替えるリセット信号を出力するとされた場合（ステップＳ１１１）、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致するか否かが判定される（ステップＳ１１２）。

ステップＳ１１２において、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合は、リセット信号がブロードキャスト送信され（ステップＳ１１３）、一定時間待機される（ステップＳ１１４）。
次に、リセット信号を受信した通信端末２からの拒絶メッセージが受信されているか否かが判定され（ステップＳ１１５）、拒絶メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化され（ステップＳ１１６）、図７の処理が終了される。

一方、ステップＳ１１５において、拒絶メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されず（ステップＳ１１７）、図７の処理が終了される。

一方、ステップＳ１１２において、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、変換固有情報リスト８を用いてリセット信号を送信するか否かが判定され（ステップＳ１１８）、変換固有情報リスト８を用いてリセット信号を送信しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１１３に移行する。
一方、ステップＳ１１８において、変換固有情報リスト８を用いてリセット信号を送信する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、変換固有情報リスト８に記載された通信端末２に向けてリセット信号が送信される（ステップＳ１１９）。

続いて、一定時間待機された後（ステップＳ１２０）、リセット信号を受信した通信端末２から送信され、リセット実行不可である場合にリセット保留を要求するリセット保留要求メッセージが受信されているか否かが判定され（ステップＳ１２１）、リセット保留要求メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されて（ステップＳ１２２）、図７の処理が終了される。

一方、ステップＳ１２２において、リセット保留要求メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されず（ステップＳ１２３）、図７の処理が終了される。

次に、ステップＳ３５において、ネットワーク１に接続された任意の通信端末２からリセット信号が受信されていると判定された場合の、ステップＳ３６に示したリセット信号に基づく処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
図８は、リセット信号を受信する通信端末２の動作を示すフローチャートである。

まず、リセット信号が受信されると（ステップＳ１３１）、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致するか否かが判定される（ステップＳ１３２）。
ステップＳ１３２において、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されて（ステップＳ１３３）、図８の処理が終了される。

一方、ステップＳ１３２において、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致しない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、リセット信号がブロードキャスト送信されたか否かが判定される（ステップＳ１３４）。
ステップＳ１３４において、リセット信号がブロードキャスト送信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、リセット可能か否かが判定され（ステップＳ１３５）、リセット可能である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、一定時間待機される（ステップＳ１３６）。

続いて、リセット信号を受信した通信端末２からリセット保留要求メッセージが受信されているか否かが判定され（ステップＳ１３７）、リセット保留要求メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されて（ステップＳ１３８）、図８の処理が終了される。

一方、ステップＳ１３５において、リセット可能でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、リセット信号を送信した通信端末２およびリセット信号を受信した通信端末２に向けてリセット保留要求メッセージが送信され（ステップＳ１３９）、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されず（ステップＳ１４０）、図８の処理が終了される。
また、ステップＳ１３７において、リセット保留要求メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１４０に移行する。

一方、ステップＳ１３４において、リセット信号がブロードキャスト送信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、リセット要求された通信端末２の固有情報が、交換リストに記載されているか否かが判定される（ステップＳ１４１）。

ステップＳ１４１において、通信端末２の固有情報が、交換リストに記載されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、一定時間待機された後（ステップＳ１４２）、変換固有情報リスト８を用いたデータ送受信によってリセット信号を受信したか否かが判定され、リセット信号を受信した（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１３５に移行する。
一方、ステップＳ１４３において、リセット信号を受信していない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、リセット信号を送信した通信端末２に拒絶メッセージが送信され（ステップＳ１４４）、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されず（ステップＳ１４５）、図８の処理が終了される。

一方、ステップＳ１４１において、通信端末２の固有情報が、交換リストに記載されている（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、変換固有情報リスト８に記載された通信端末２に向けてリセット信号が送信される（ステップＳ１４６）。

続いて、一定時間待機された後（ステップＳ１４７）、リセット保留要求メッセージが受信されているか否かが判定され（ステップＳ１４８）、リセット保留要求メッセージが受信されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されて（ステップＳ１４９）、図８の処理が終了される。

一方、ステップＳ１４８において、リセット保留要求メッセージが受信された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、固有情報リスト５および変換固有情報リスト８が初期化されず（ステップＳ１５０）、図８の処理が終了される。

よって、任意の通信端末をネットワーク１に既存の通信端末２と交換する場合、一度も固有情報変換が実行されていないネットワーク１では、固有情報リスト５と変換固有情報リスト８とが一致するため、任意の通信端末はネットワーク１に参加することができる。
一方、一度でも固有情報変換が実行されたネットワーク１では、通信端末２からブロードキャストされたリセット信号の容認・拒絶がネットワーク１内の通信端末２によって判定される。
そのため、リセット信号が容認されると、交換される任意の通信端末を含めネットワーク１内の全ての通信端末２の固有情報リスト５、変換固有情報リスト８が初期化されるが、リセット信号が拒絶されると、交換、もしくは追加される通信端末は固有情報リスト５、変換固有情報リスト８を更新することができないため、ネットワーク１に参加することができない。

また、通信の状態にかかわらず、デコードされた情報が予め設定された固有情報と一致した場合のみメッセージを受信するため、機器の故障などにより固有情報のエンコードが不可能になった場合の通信を困難にするという問題点があったが、この発明によれば、リセット信号が拒絶されると、交換あるいは追加される通信端末２は固有情報リスト５、変換固有情報リスト８を更新することができないため、ネットワーク１に参加することができない。

従来の技術では、デコードされた情報が予め設定された固有情報と一致する場合にのみデータが受信されるため、機器の故障等によって固有情報のエンコードが不可能になった場合にデータの送受信が困難になるという問題点があった。しかしながら、上記のように、リセット信号によって変換固有情報リスト８を用いたデータの送受信から、固有情報リスト５を用いたデータの送受信に切り替えることができるので、機器の故障等によって固有情報が変換できない場合でも、データの送受信を行うことができる。

この発明の実施の形態１に係る通信制御システムによれば、変換固有情報リスト８の初期値を固有情報リスト５とし、変換直前の変換固有情報リスト８とネットワーク固有値によりメッセージの受信可否を決定する変換固有情報リスト８を更新し、変換固有情報リスト８に基づいて受信可否を決定する。
また、固有情報の変換が実行されるまでは、通信開始前にネットワーク１に接続されていた全ての通信端末２の送信データを受信することができるが、固有情報変換が実行されると、以降は変換直前の変換固有情報リスト８とネットワーク１に接続された通信端末２以外が認知し難いネットワーク固有値により変換固有情報リスト８が更新されるため、固有情報のみを知り得た通信端末２から送信されたフレームは受信されない。
そのため、ネットワークセキュリティを向上させることができる。

また、各通信端末２の変換固有情報の大小関係を固有情報の大小関係と同等にすることができるので、固有情報変換後も通信のプライオリティを保持することができる。

また、初回の固有情報変換実行後は通信終了時に固有情報リスト５と変換固有情報リスト８を保存し、次回の通信開始時には変換固有情報リスト８が自動的に更新される。変換要求が行われた場合を除き、固有情報は前記の通信開始直前に自動的に変換され、通信終了まで変換されないため、データ送信時の処理を低減することができる。

また、リセット信号によって変換固有情報リスト８を用いたデータの送受信から、固有情報リスト５を用いたデータの送受信に切り替えることができるので、機器の故障等によって固有情報が変換できない場合でも、データの送受信を行うことができる。

また、交換リストに基づいてリセット要求の容認、あるいは拒絶を決定することにより、交換リストに記載のない不当な通信端末のリセット要求を拒否することができる。

なお、上記実施の形態１では、送受信部３を構成する各ブロックは、記憶部にソフトウェアとして記憶されているとたが、勿論このものに限定されるものではなく、ハードウェアを用いて構成されていてもよい。

また、上記実施の形態１では、交換リストは制御部４が有しているとして説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、送受信部３が有していてもよい。

この発明の実施の形態１に係る通信制御システムを示すブロック図である。 図１の通信制御システムの動作を示すフローチャートである。 図１のネットワークに接続された３台の通信端末の固有情報リストおよび変換固有情報リストの状態を示す遷移図である。 図３に示した通信端末の固有情報を変換する動作を示すフローチャートと各ステップにおけるネットワーク固有値、固有情報および変換固有情報のビット値とを示す説明図である。 図１の通信端末のうち、変換要求信号を送信する通信端末の動作を示すフローチャートである。 図１の通信端末のうち、変換要求信号を受信する通信端末の動作を示すフローチャートである。 図１の通信端末のうち、リセット信号を送信する通信端末の動作を示すフローチャートである。 図１の通信端末のうち、リセット信号を受信する通信端末の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ネットワーク、２ 通信端末、３ 送受信部、４ 制御部、５ 固有情報リスト、６ ネットワーク固有値記録手段、７ 固有情報変換手段、８ 変換固有情報リスト、９ 送信部（送信手段）、１０ フレーム生成部（送信手段）、１１ 一致判定部（受信手段）、１２ 受信部（受信手段）。

Claims (5)

1. ネットワークに接続された複数の通信端末を備え、
   前記複数の通信端末の各々は、
   他の通信端末との間でデータの送受信を行う送受信部と、
   前記送受信部の動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記送受信部は、前記ネットワークに接続された各々の前記通信端末に固有の値である固有情報が記憶される固有情報リストと、
   前記ネットワークに接続された全ての前記通信端末間で共有される値であるネットワーク固有値を記録するネットワーク固有値記録手段と、
   前記固有情報リストと前記ネットワーク固有値とに基づいて、前記固有情報リストを変換する固有情報変換手段と、
   前記固有情報変換手段の出力によって変換された前記通信端末に固有の値である変換固有情報が記憶される変換固有情報リストと、
   前記変換固有情報リストに基づいて、前記ネットワークへの送信データに前記変換固有情報を付加する送信手段と、
   前記ネットワークからの受信データに対して、前記変換固有情報リストと前記変換固有情報とが一致しているか否かの判定を行い、前記受信データの受信可否を決定する受信手段と
   を含むことを特徴とする通信制御システム。
2. 前記制御部は、前記固有情報変換手段に対して、前記固有情報リストの変換の開始を要求する変換要求信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
3. 前記制御部は、前記固有情報変換手段に対して、前記変換固有情報リストに基づくデータの送受信から、前記固有情報リストに基づくデータの送受信に切り替えるためのリセット信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信制御システム。
4. 前記ネットワークに接続された通信端末と交換され得る通信端末の固有情報を保有する交換リストを備え、
   前記交換リストに基づいて前記リセット信号を有効化または無効化することを特徴とする請求項３に記載の通信制御システム。
5. 前記固有情報は、前記データの送受信に関する通信設定情報を含み、
   前記固有情報変換手段は、前記通信設定情報を保持するように前記固有情報リストを変換することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の通信制御システム。

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