JP2007049455A - 暗号鍵管理サーバ、暗号鍵管理方法および暗号鍵管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 セキュリティ上の安全性が高く、メディアアクセス装置に暗号鍵を容易に設定可能な暗号鍵管理サーバを提供する。
【解決手段】 暗号鍵管理サーバ１３０は、ＰＬＣモデム１０２ｅおよびＰＬＣモデム１０２ｅを介してネットワーク１１０に接続された端末１０１ｅから、ＰＬＣモデム１０２ｅおよび端末１０１ｅの識別情報を受信する。端末１０１ｅがネットワーク１１０へのアクセスが認められる端末である場合には、モデム鍵生成部１３２がＰＬＣモデム１０２ｅに設定するモデム鍵を生成し、端末１０１ｅに送信する。さらに暗号鍵管理サーバ１３０は、端末１０１ｅが属するグループのグループ鍵をメモリ１３１から読み出し、このグループ鍵を先に端末１０１ｅに送信したモデム鍵を用いて暗号化して、ＰＬＣモデム１０２ｅに送信する。ＰＬＣモデム１０２ｅは、端末１０１ｅが属するグループの端末間のデータ通信を送信されたモデム鍵を用いて暗号化して行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバ、暗号鍵管理方法および暗号鍵管理プログラムに関する。

近年、ひとつのローカルネットワークを複数のグループで共有して利用する、いわゆる「共有型」のネットワークが実用化されている。ここで、共有型のネットワークとしては、例えば、ひとつのビルの中のローカルなネットワークを、そのビルを利用する複数のグループ（例えば、企業など）が共有する場合などが考えられる。

ローカルネットワークとしては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮや、既存の電力線を利用する電力線搬送通信（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：ＰＬＣ 例えば、非特許文献１を参照）などを用いることができる。ユーザは、端末とネットワークとの間のデータ通信を仲介するメディアアクセス装置を介してネットワークにアクセスし、ネットワーク上に存在する他の端末との間でデータ通信を行う。なお、メディアアクセス装置としては、例えば、無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントや、ＰＬＣにおけるＰＬＣモデムなどがある。

このような共有型のネットワークでは、ネットワークを共有するグループ間のセキュリティを考慮したメディアアクセス装置の運用が重要となる。すなわち、例えば、ＰＬＣの場合、端末のユーザは、ＰＬＣモデムをコンセントに接続し、そのＰＬＣモデムを介してネットワーク上に存在する同じグループ内（例えば、企業内）の他の端末と通信を行う。このとき、他のグループ（例えば、他社）に属するユーザが、そのネットワークに接続していれば、そのユーザは、別のグループ内の端末間の通信を傍受・盗聴することが可能になる。そのため、このような共有型のネットワークでは、ネットワークに接続するグループごとに、端末間のデータ通信を、異なる暗号鍵で暗号化して行う必要がある。

このとき、データ通信の暗号化をデータリンク層において行い、グループごとに論理的なデータリンク層の分割を行うことがセキュリティ上望ましい。例えば、ＰＬＣの場合には、ＰＬＣの規格のひとつであるＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０において、ＰＬＣモデム自身が暗号鍵を用いた暗号化を行うことを可能としている。そのため、このようなＰＬＣモデムを用いれば、グループごとに、そのグループ内で利用するＰＬＣモデムに、他のグループとは異なる暗号鍵を設定することで、データリンク層におけるグループの分割を実現することが可能となる。

しかしながら、このような運用では各グループで用いられる暗号鍵の管理が問題となる場合が多い。例えば、悪意のある第三者がネットワークに接続されているＰＬＣモデムを盗み出し、そのネットワーク上の別の位置（コンセント）に盗み出したＰＬＣモデムを接続すれば、そのＰＬＣモデムにはグループの暗号鍵が設定されているため、そのＰＬＣモデムを介して、そのＰＬＣモデムが属するグループの通信をすべて盗聴することが可能になる。そのため、ネットワークに接続するメディアアクセス装置が盗まれた場合には、そのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザが属するグループの暗号鍵を更新し、各メディアアクセス装置に再度設定する必要がある。

しかし、このようなメディアアクセス装置の盗難は発見しにくい場合も多いため、盗難に気づいた時には、すでに盗聴が行われてしまっているという可能性もある。また、盗難に気づいて暗号鍵を設定しなおす場合でも、メディアアクセス装置の数が多いと、すべてのメディアアクセス装置の暗号鍵を更新するのに多大な時間や費用が必要となる場合もある。さらに、セキュリティの観点からは、暗号鍵は定期的に更新することが望ましいため、盗聴が行われた事実がない場合であっても、各メディアアクセス装置の暗号鍵を更新することが必要となり、やはり運用コストが大きくなるという問題が避けられない。
"Ｈｏｍｅｐｌｕｇ １．０： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｏｍｅｐｌｕｇ．ｏｒｇ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒｓ．ａｓｐ"

上述したように、従来技術では、共有型のネットワーク上で複数のグループがそれぞれ異なる暗号鍵を用いてデータ通信を行う場合に、第三者による通信の盗聴が容易であるというセキュリティ上の問題や、暗号鍵の管理コストが大きいなどといった暗号鍵の運用管理上の問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、セキュリティ上の安全性が高く、暗号鍵の管理を容易にすることを可能とする暗号鍵管理サーバ、暗号鍵管理方法および暗号鍵管理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の暗号鍵管理サーバは、メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバであって、ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報とそのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報とを受信する手段と、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成する手段と、生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて記憶する前記第２の記憶手段と、生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信する第１の送信手段と、前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信する第２の送信手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の暗号鍵管理方法は、メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバの暗号鍵管理方法であって、暗号鍵管理サーバは、ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、ネットワークに接続されているメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報と、そのメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵とを関連づけて記憶する第２の記憶手段と、を備え、任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末またはその端末ユーザの識別情報とを受信するステップと、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が、前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成するステップと、生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて前記第２の記憶手段に記憶するステップと、生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信するステップと、前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信するステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の暗号鍵管理プログラムは、メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバの暗号鍵管理プログラムであって、暗号鍵管理サーバは、ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、ネットワークに接続されているメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報と、そのメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵とを関連づけて記憶する第２の記憶手段と、を備え、任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末またはその端末ユーザの識別情報とを受信する機能と、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が、前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成する機能と、生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて前記第２の記憶手段に記憶する機能と、生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信する機能と、
前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信する機能とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、端末がメディアアクセス装置を介してネットワークに接続された場合に、暗号鍵管理サーバが、その端末が他の端末との間のデータ通信で用いる暗号鍵を、メディアアクセス装置ごとに異なる暗号鍵を用いて暗号化して送信するので、セキュリティ上の安全性が高く、また、暗号鍵の管理を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（本発明の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係わる暗号鍵管理サーバを含むネットワークシステムを示すブロック図である。ここで、本発明の実施形態では、通信規格として、ＰＬＣを用いたネットワークシステムについて説明する。なお、ＰＬＣについては、例えば、上述した非特許文献１などに詳細な説明がある。

この実施形態に係わるネットワークシステムは、それぞれＰＬＣモデム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および、１０２ｄを介してネットワーク１１０に接続された端末１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、および、１０１ｄと、これらの端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵（グループ鍵）を管理する暗号鍵管理サーバ１３０とを備えている。また、端末１０１ｅは、ＰＬＣモデム１０２ｅを介して新たにネットワーク１１０に接続される端末である。なお、以下では、端末１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、および、１０１ｅのユーザを、それぞれユーザａ、ユーザｂ、ユーザｃ、ユーザｄ、および、ユーザｅとして説明するが、例えば、端末１０１ａと端末１０１ｂをユーザａが利用しているなど、ひとりのユーザが複数の端末を利用していてもよい。

端末１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、および、１０１ｅとしては、例えば、パソコンなどの端末や携帯端末や携帯電話などのモバイル機器などの通信機能を有する端末を用いることができる。また、図１に示すように、端末１０１ａ、端末１０１ｂおよび端末１０１ｅは、グループ１に属し、端末１０１ｃおよび端末１０１ｄは、グループ２に属するものとする。

ここで、グループとは、ネットワーク上において異なるセキュリティポリシーを有する集団をいい、例えば、ネットワーク１１０を共有する個々の企業などがグループの単位であると考えればよい。ただし、グループを構成する集団は、必ずしも企業などである必要はなく、例えば、ネットワークをひとつの企業内の複数の部署で共有する場合には、グループは企業内の各部署単位であってもよく、ネットワークを複数の家庭で共有する場合には、グループは各家庭であってもよい。

ＰＬＣモデム１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、および、１０２ｅは、それぞれ、端末１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、および、１０１ｅのネットワーク１１０を介したデータ通信を仲介するメディアアクセス装置である。ＰＬＣモデムは、ＰＬＣモデム自身と他の通信端末との間で暗号化されたデータ通信が可能であるとともに、ＰＬＣモデムに接続された端末と他の端末との間のデータ通信をデータリンク層で暗号化して行うことを可能とするものである。なお、ここでは、ＰＬＣモデム自身と他の通信端末との間のデータ通信において用いられる暗号鍵（個別暗号鍵）を「モデム鍵」とよび、ＰＬＣモデムに接続された端末と他の端末との間のデータ通信において用いられるデータリンク層における暗号鍵（共有暗号鍵）を「グループ鍵」と呼ぶ。

したがって、ＰＬＣモデムを用いれば、ネットワークを複数のグループで共有する場合でも、グループごとに異なるグループ鍵をＰＬＣモデムに設定してデータ通信を行うことにより、各グループに属する端末間のデータ通信が、他のグループに属する端末から盗聴や傍受をされることを防ぐことが可能になる。

暗号鍵管理サーバ１３０は、メモリ１３１を有し、ネットワーク１１０にアクセスすることを認める端末ユーザの識別情報（例えば、ユーザＩＤなど）が、その端末ユーザが属するグループのグループ鍵と関連づけて記憶されている。ここでは、メモリ１３１には、グループ１に属するユーザの端末（例えば、端末１０１ａ、端末１０１ｂおよび端末１０１ｅ）間のデータ通信において用いられるグループ鍵ＧＫ１と、グループ２に属するユーザの端末（例えば、端末１０１ｃおよび端末１０１ｄ）間のデータ通信において用いられるグループ鍵ＧＫ２とが記憶されているものとする。

さらに、暗号鍵管理サーバ１３０は、ネットワーク１１０に接続されているＰＬＣモデムの識別情報（例えば、ＩＰアドレスなど）を、そのＰＬＣモデムのモデム鍵と、そのＰＬＣモデムを介してネットワークに接続する端末および端末ユーザの識別情報と関連づけて記憶している。図２は、これらの情報をテーブル化して記憶する場合の一例である。これらのデータは、暗号鍵管理サーバ１３０上のメモリ１３１とは異なるメモリ上に記憶されていてもよいが、ここでは、これらのデータもメモリ１３１上に記憶されているものとする。

さらに、暗号鍵管理サーバ１３０は、ＰＬＣモデムとの間のデータ通信で用いるモデム鍵を生成するモデム鍵生成部１３２と、ＰＬＣモデムのネットワーク１１０からの離脱を検出するモデム離脱検出部１３３と、ＰＬＣモデムがネットワーク１１０から離脱した場合に、そのＰＬＣモデムが属するグループのグループ鍵を更新するグループ鍵更新部１３４とを備える。これらの各部の動作の詳細については、後述する。なお、暗号鍵管理サーバ１３０と、ネットワーク１１０上のＰＬＣモデムや端末間のデータ通信は、データ送受信部１３５を介して行われる。

なお、ネットワーク１１０上には、認証サーバリレー（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｅｒ Ｒｅｌａｙ：ＳＲ、図示しない）が接続されており、各ＰＬＣモデムからの暗号鍵管理サーバ１３０へのデータ通信や、暗号鍵管理サーバ１３０から各ＰＬＣモデムへのデータ通信は、この認証サーバリレーを介して行われるものとする。

次に、図１および図３を用いて、本発明の実施形態に係わるネットワークシステムの動作について説明する。なお、図３は、本発明の実施形態に係わるネットワークシステムにおける暗号鍵管理サーバ１３０の暗号鍵の管理動作を示すフローチャートである。

まず、グループ１に属するユーザｅ（すなわち、暗号鍵管理サーバ１３０のメモリ１３１にその識別情報としてユーザＩＤが記憶されているユーザ）が、新たな端末１０１ｅを、ＰＬＣモデム１０２ｅを介してネットワーク１１０に接続し、ネットワーク１１０上のユーザ認証サーバ（図示しない）に対して、ネットワーク１１０へのアクセスを求める認証処理を行なう。ユーザ認証を行う認証方式としては、例えば、単純にパスワードを入力させる方法や、Ｋｅｒｂｅｒｏｓ（例えば、“ＲＦＣ１５１０ Ｔｈｅ Ｋｅｒｂｅｒｏｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ （Ｖ５）”， Ｊ． Ｋｏｈｌ， Ｃ． Ｎｅｕｍａｎ． Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９３などを参照）に代表されるようなｓｉｎｇｌｅ−ｓｉｇｎ−ｏｎ方式、あるいは、ＩＣカードによる方式を用いることができる。

認証に成功した場合、次にユーザｅは、ユーザＩＤを端末１０１ｅに入力する。そして、入力されたユーザＩＤ、端末１０１ｅの識別情報およびＰＬＣモデム１０２ｅの識別情報が、ＰＬＣモデムからネットワーク１１０を介して暗号鍵管理サーバ１３０へと送信される。なお、例えば、ユーザ認証サーバにおける認証の際に、すでにユーザＩＤなどを、ネットワーク１１０を介してユーザ認証サーバに送信させるようにしていた場合には、再度のユーザＩＤの入力を要することなく、すでに入力されたユーザＩＤをユーザ認証サーバから暗号鍵管理サーバ１３０へ送信できるようにしてもよい。

暗号鍵管理サーバ１３０は、このようにしてＰＬＣモデム１０２ｅを介して送信されたユーザｅのユーザＩＤ、端末１０１ｅの識別情報およびＰＬＣモデム１０２ｅの識別情報をデータ送受信部１３５で受信する（ステップＳ１０１）。そして、受信したユーザＩＤをメモリ１３１から検索する（ステップＳ１０２）。

ユーザＩＤがメモリ１３１に記憶されている場合には、モデム鍵生成部１３２が、暗号鍵管理サーバ１３０とＰＬＣモデム１０２ｅとの間のデータ通信において用いるモデム鍵ＭＫｅを生成する（ステップＳ１０３）。そして、生成されたモデム鍵ＭＫｅは、ユーザｅのユーザＩＤ、端末１０１ｅの識別情報およびＰＬＣモデム１０２ｅの識別情報とともに、メモリ１３１に記憶される（ステップＳ１０４）。

一方、受信したユーザＩＤがメモリ１３１に記憶されていない場合には、暗号鍵管理サーバ１３０からその端末に対して、例えば、アクセスを拒否する旨のメッセージなどが送信される（ステップＳ１０７）。

なお、ステップＳ１０４のように、ＰＬＣモデム１０２ｅと、そのＰＬＣモデム１０２ｅを利用するユーザｅのユーザＩＤおよび端末１０１ｅとを関連づけて暗号鍵管理サーバ１３０のメモリ１３１に記憶することで、ＰＬＣモデム１０２ｅとそのＰＬＣモデム１０２ｅを利用する端末１０１ｅ、さらにはその端末１０１ｅのユーザを容易に把握することが可能となる。このようにすれば、例えば、ネットワークに接続するＰＬＣモデムに物理的なセキュリティロックをかけるように励行している企業内において、ロックをかけていなかったことによりＰＬＣモデムが盗難にあった場合に、暗号鍵管理サーバに問い合わせれば、そのＰＬＣモデムを利用するユーザがわかるので、その端末のユーザに対して注意を促すことなどが可能になる。

モデム鍵ＭＫｅが生成されると、次に、暗号鍵管理サーバ１３０のデータ送受信部１３５から、そのモデム鍵ＭＫｅがＰＬＣモデム１０２ｅを介して端末１０１ｅへ送信される（ステップＳ１０５）。このとき、あらかじめ暗号鍵管理サーバ１３０のメモリ１３１に、暗号鍵管理サーバ１３０とユーザｅが利用する端末１０１ｅとの間のデータ通信で用いる暗号鍵を記憶しておき、モデム鍵ＭＫｅをその暗号鍵で暗号化して送信してもよい。このとき用いる暗号鍵としては、例えば、公開鍵などを用いることができる。暗号鍵管理サーバ１３０で公開鍵を用いて暗号化されたモデム鍵ＭＫｅは、モデム鍵を受信した端末１０１ｅまたは端末１０１ｅのユーザが持つ秘密鍵で復号化し、取り出すことができる。

なお、暗号鍵管理サーバ１３０から端末１０１ｅへのモデム鍵ＭＫｅの送信は、例えば、送信データのヘッダにあて先として端末１０１ｅの識別情報（例えば、ＩＰアドレス）を記述し、データの本体にモデム鍵ＭＫｅを記述して送信すればよい。

モデム鍵ＭＫｅを受信した端末１０１ｅは、そのモデム鍵ＭＫｅをＰＬＣモデム１０２ｅに設定する。これにより、暗号鍵管理サーバ１３０とＰＬＣモデム１０２ｅとの間で、モデム鍵ＭＫｅを用いた暗号化されたデータ通信が可能となる。なお、ＰＬＣモデム１０１ｅへのモデム鍵ＭＫｅの設定は、モデム鍵ＭＫｅを受信した端末１０１ｅが自動的に設定するようにしてもよく、また、端末１０１ｅのユーザであるユーザｅが手動で設定してもよい。

暗号鍵管理サーバ１３０は、次に、メモリ１３１を参照して、ユーザｅが属しているグループ（ここではグループ１）のグループ鍵（ここではグループ鍵ＧＫ１）を読み出す。そして、データ送受信部１３５から、ＰＬＣモデム１０２ｅに対して、グループ鍵ＧＫ１を含み、グループ１内の端末間のデータ通信を、そのグループ鍵ＧＫ１で暗号化して行う旨の指示（メッセージ）を送信する（ステップＳ１０６）。このとき、暗号鍵管理サーバ１３０は、このメッセージを、先に端末１０１ｅに送信したモデム鍵ＭＫｅで暗号化して送信する。このようにすることで、モデム鍵ＭＫｅで暗号化されたメッセージを復号してグループ鍵ＧＫ１を得ることができるのは、モデム鍵ＭＫｅが設定されたＰＬＣモデム１０２ｅだけとなり、セキュリティ上の安全性を高めることが可能となる。

なお、暗号鍵管理サーバ１３０からＰＬＣモデム１０２ｅへのグループ鍵ＧＫ１の送信は、例えば、メッセージのヘッダにあて先としてＰＬＣモデム１０２ｅの識別情報（例えば、ＩＰアドレス）を記述し、メッセージの本体に、グループ鍵ＧＫ１を記述して送信すればよい。

ＰＬＣモデム１０２ｅは、受信したメッセージを、先に設定されたモデム鍵ＭＫｅで復号化してグループ鍵ＧＫ１を得、以降の端末１０１ｅと、グループ１の他の端末（端末１０１ａおよび端末１０１ｂ）との間のデータ通信には、このグループ鍵ＧＫ１を用いて暗号化されたデータ通信を行う。

以上が、本発明の実施形態に係わるネットワークシステムにおける、ネットワークに新たな端末が接続した場合の暗号鍵（グループ鍵）のＰＬＣモデムへの設定の動作である。このように、ネットワーク１１０にＰＬＣモデム１０２ｅを介して新たな端末１０１ｅが接続された場合に、まず、暗号鍵管理サーバ１３０において、暗号鍵管理サーバ１３０とＰＬＣモデム１０２ｅ間のデータ通信で用いるモデム鍵ＭＫｅを生成して、ＰＬＣモデム１０２ｅに設定し、次に、そのモデム鍵ＭＫｅを用いて新たに接続された端末１０１ｅが用いるグループ鍵ＧＫ１を暗号化してＰＬＣモデム１０２ｅに送信して設定することにより、グループ鍵の管理におけるセキュリティ上の安全性を高めることができる。また、ＰＬＣモデム１０２ｅへのグループ鍵ＧＫ１の設定は、暗号鍵管理サーバ１３０からの指示によって行われるので、グループ鍵の設定を簡便に行うことが可能である。

次に、このようにしてネットワーク１１０に接続された端末１０１ｅおよびＰＬＣモデム１０２ｅが、逆に、ネットワーク１１０から離脱する場合のネットワークシステムの動作について、図１および図４を用いて説明する。なお、図４は、本発明の実施形態に係わるネットワークシステムにおいて、ネットワーク１１０に接続された端末１０１ｅおよびＰＬＣモデム１０２ｅがネットワーク１１０から離脱する場合の暗号鍵管理サーバ１３０の暗号鍵の管理動作を示すフローチャートである。

暗号鍵管理サーバ１３０のモデム離脱検出部１３３は、メモリ１３１に記憶されたネットワーク１１０に接続されているＰＬＣモデム（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄおよび１０２ｅ）のネットワーク１１０からの離脱を検出する（ステップＳ２０１）。ＰＬＣモデムのネットワーク１１０からの離脱の検出は、例えば、暗号鍵管理サーバ１３０から各ＰＬＣモデムに対して、定期的に到達性を確認する信号を送信し、その信号に対するＰＬＣモデムからの応答の有無によって判定すればよい。あるいは、暗号鍵管理サーバ１３０から到達性を確認する信号を送信することなく、定期的にＰＬＣモデム側からネットワークに接続していることを示す信号を送信させ、暗号鍵管理サーバ１３０側で、その信号を受信できなくなった場合に、そのＰＬＣモデムがネットワーク１１０から離脱したと判定してもよい。

暗号鍵管理サーバ１３０のモデム離脱検出部１３３で、ネットワーク１１０からのＰＬＣモデムの離脱が検出されると、暗号鍵管理サーバ１３０のグループ鍵更新部１３４は、メモリ１３１を参照して、離脱したＰＬＣモデムを用いる端末が属するグループのグループ鍵を更新する（ステップＳ２０２）。上述したように、ＰＬＣモデム１０２ｅがネットワーク１１０から離脱した場合には、グループ鍵更新部１３４は、ＰＬＣモデム１０２ｅを用いる端末１０１ｅが属するグループ１のグループ鍵ＧＫ１を更新し、新たなグループ鍵ＧＫ１´を生成する。

暗号鍵管理サーバ１３０は、このようにして更新されたグループ１のグループ鍵ＧＫ１´を、メモリ１３１を参照して、離脱した端末１０１ｅ以外のグループ１に属する端末（すなわち、端末１０１ａおよび端末１０１ｂ）のＰＬＣモデム（すなわち、ＰＬＣモデム１０２ａおよびＰＬＣモデム１０２ｂ）に送信する（ステップＳ２０３）。このとき、更新されたグループ鍵ＧＫ１´は、暗号鍵管理サーバ１３０から各ＰＬＣモデムへ、各ＰＬＣモデムのモデム鍵を用いて暗号化して送信される。このように、更新されたグループ鍵ＧＫ１´を、各ＰＬＣモデムのモデム鍵で暗号化して送信することで、セキュリティ上の安全性を高めることができる。

そして、新たなグループ鍵ＧＫ１´を受信したＰＬＣモデム１０２ａおよびＰＬＣモデム１０２ｂは、グループ１内の端末間のデータ通信に用いるグループ鍵ＧＫ１をグループ鍵ＧＫ１´で置き換える。

このように、暗号鍵管理サーバ１３０は、ネットワーク１１０に接続しているＰＬＣモデムのネットワーク１１０からの離脱を検出した場合に、ネットワーク１１０から離脱したＰＬＣモデムを用いる端末が属するグループのグループ鍵を更新して、各ＰＬＣモデムに設定しなおす。このようにすることで、例えば、ＰＬＣモデムが悪意のある第三者によって盗まれた場合であっても、そのＰＬＣモデムを用いていた端末が属するグループのグループ鍵が更新されるため、盗まれたＰＬＣモデムに設定されているグループ鍵によって、そのグループ内の端末間のデータ通信が盗聴されることがなく、セキュリティ上の安全性を高めることができる。また、ＰＬＣモデムの盗難がない場合でも、一時的にＰＬＣモデムをネットワークから離脱させることで、ネットワークに接続している他のＰＬＣモデムのグループ鍵を更新することができ、暗号鍵の運用管理が容易になるという効果も得られる。

なお、上述した実施形態では、ネットワークの通信規格をＰＬＣとし、端末のネットワークへのアクセスは、ＰＬＣモデムを介して行われることとしていたが、ネットワークの通信規格は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮであってもよい。この場合、端末のネットワークへのアクセスは、アクセスポイントを用いて行えばよい。そして、アクセスポイントと暗号鍵管理サーバとの間のデータ通信は、上述したモデム鍵に相当する暗号鍵で暗号化して行われるものとし、各アクセスポイントと暗号鍵管理サーバとの間のデータ通信は、アクセスポイントに設定されたグループ鍵によって行われるようにすればよい。

また、上述した実施形態では、暗号鍵管理サーバ１３０とユーザ認証サーバを別のサーバとして説明したが、暗号鍵管理サーバ１３０がユーザ認証サーバを兼ねるものであってもよい。

なお、上述した暗号鍵管理サーバ１３０は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、モデム鍵生成部１３２、モデム離脱検出部１３３およびグループ鍵更新部１３４は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、暗号鍵管理サーバ１３０は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、メモリ１３１は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に係わる暗号鍵管理サーバを含むネットワークシステムの構成を示す図。 本発明の実施形態の暗号鍵管理サーバにおけるモデム鍵の記憶形態の一例を示す図。 本発明の実施形態の暗号鍵管理サーバの暗号鍵管理動作を示すフローチャート。 本発明の実施形態の暗号鍵管理サーバの暗号鍵更新動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ・・・端末
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ・・・ＰＬＣモデム
１１０・・・ネットワーク
１３０・・・暗号鍵管理サーバ
１３１・・・メモリ
１３２・・・モデム鍵生成部
１３３・・・モデム離脱検出部
１３４・・・グループ鍵更新部
１３５・・・データ送受信部

Claims (7)

1. メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバであって、
   ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、
   任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報とそのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報とを受信する手段と、
   前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成する手段と、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて記憶する前記第２の記憶手段と、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信する第１の送信手段と、
   前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信する第２の送信手段と
   を備えることを特徴とする暗号鍵管理サーバ。
2. 前記第２の記憶手段に記憶されているメディアアクセス装置のネットワークからの離脱を検出する検出手段と、
   前記検出手段がメディアアクセス装置の離脱を検出した場合に、前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を更新する手段と、
   前記更新された共有暗号鍵を、前記第２の記憶手段に記憶されている前記離脱したメディアアクセス装置以外のメディアアクセス装置へ、各メディアアクセス装置の個別暗号鍵を用いて暗号化して送信する手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の暗号鍵管理サーバ。
3. 前記第１の記憶手段は、前記ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末または端末ユーザとの間のデータ通信に用いるユーザ暗号鍵と関連づけて記憶し、
   前記第１の送信手段は、前記個別暗号鍵を前記ユーザ暗号鍵により暗号化して送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の暗号鍵管理サーバ。
4. メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバの暗号鍵管理方法であって、
   暗号鍵管理サーバは、
   ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、
   ネットワークに接続されているメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報と、そのメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵とを関連づけて記憶する第２の記憶手段と、
   を備え、
   任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末またはその端末ユーザの識別情報とを受信するステップと、
   前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が、前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成するステップと、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて前記第２の記憶手段に記憶するステップと、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信するステップと、
   前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信するステップと
   を有することを特徴とする暗号鍵管理方法。
5. 前記第２の記憶手段に記憶されているメディアアクセス装置のネットワークからの離脱を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップでメディアアクセス装置の離脱を検出した場合に、前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を更新するステップと、
   前記更新された共有暗号鍵を、前記第２の記憶手段に記憶されている前記離脱したメディアアクセス装置以外のメディアアクセス装置へ、各メディアアクセス装置の個別暗号鍵を用いて暗号化して送信するステップと
   をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の暗号鍵管理方法。
6. メディアアクセス装置を介してネットワークに接続された端末間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵を管理する暗号鍵管理サーバの暗号鍵管理プログラムであって、
   暗号鍵管理サーバは、
   ネットワークを介してデータ通信を行う複数の端末または端末ユーザの識別情報を、それらの端末間または端末ユーザ間のデータ通信に用いられる共有暗号鍵と関連づけて記憶する第１の記憶手段と、
   ネットワークに接続されているメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末または端末ユーザの識別情報と、そのメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵とを関連づけて記憶する第２の記憶手段と、
   を備え、
   任意のメディアアクセス装置から、そのメディアアクセス装置の識別情報と、そのメディアアクセス装置を利用する端末またはその端末ユーザの識別情報とを受信する機能と、
   前記受信した端末または端末ユーザの識別情報が、前記第１の記憶手段に記憶されている場合に、その端末または端末ユーザに対応するメディアアクセス装置との間のデータ通信に用いる個別暗号鍵を生成する機能と、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記受信したメディアアクセス装置の識別情報、および、前記受信した端末または端末ユーザの識別情報と関連づけて前記第２の記憶手段に記憶する機能と、
   生成された前記個別暗号鍵を、前記メディアアクセス装置を介して前記端末または端末ユーザに送信する機能と、
   前記端末または端末ユーザがネットワーク上の他の端末または端末ユーザとの間のデータ通信を行うための前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を、前記個別暗号鍵で暗号化して前記メディアアクセス装置に送信する機能と
   を備えることを特徴とする暗号鍵管理プログラム。
7. 前記第２の記憶手段に記憶されているメディアアクセス装置のネットワークからの離脱を検出する検出機能と、
   前記検出機能でメディアアクセス装置の離脱を検出した場合に、前記第１の記憶手段に記憶された共有暗号鍵を更新する機能と、
   前記更新された共有暗号鍵を、前記第２の記憶手段に記憶されている前記離脱したメディアアクセス装置以外のメディアアクセス装置へ、各メディアアクセス装置の個別暗号鍵を用いて暗号化して送信する機能と
   をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の暗号鍵管理プログラム。
   
   
   
   
   

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