JP2007088727A - デバイス、無線lan設定システムおよび無線lan設定方法 - Google Patents

デバイス、無線lan設定システムおよび無線lan設定方法 Download PDF

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卓也 石村
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Abstract

【課題】デバイスにおける無線LAN設定を容易に行うことが可能なデバイス、無線LAN設定システムおよび無線LAN設定方法を提供する。
【解決手段】PCの無線LANをインフラストラクチャモードからアドホックモードに切り替え、デバイスが無線LAN環境での接続先の検索を開始し、該当するPCからのBeaconを受信した場合、デバイスはPCとアドホックモードでの無線LANのリンクを確立し、無線LAN暗号鍵の生成を行い、無線LAN暗号鍵を公開鍵にて暗号化し、無線LAN暗号鍵をPCに送出し、PCは無線LAN暗号鍵を秘密鍵によって復号化し、デバイスはPCと暗号化された無線LANのリンクを確立し、PCはデバイスに無線LAN設定のパラメータを通知し、デバイスは無線LAN設定のパラメータの保存を行い、デバイスはインフラストラクチャモードでの無線LANに切り替える。
【選択図】図2

Description

本発明は、デバイス、無線LAN設定システムおよび無線LAN設定方法に関し、特に、プリンタ、スキャナ等のデバイスにおける無線LANの設定を行うデバイス、無線LAN設定システムおよび無線LAN設定方法に関する。

従来、PC[Personal Computer]、PDA[Personal Digital Assistance]等の端末、プリンタ、スキャナ等のデバイスを無線接続し、LAN[Local Area Network]を構築する技術として、IEEE[Institute of Electrical and Electronic Engineers]802.11a/b/g等の無線LANが知られている。IEEE802.11の無線LANには、アクセスポイントを介さずに機器同士が直接通信を行うアドホックモードと、アクセスポイントを介して機器同士や有線LAN上の機器と通信を行うインフラストラクチャモードとがある。

ここで、意図する機器同士を無線LAN接続する場合、認証にはSSID[Service Set ID]、暗号にはWEP[Wired Equivalent Privacy]等の無線LAN独自の設定を事前に実施する必要がある。

例えば、特別な設定操作を必要とすることなく、無線LAN接続するための設定を自動的に実行するネットワークにおける障害情報自動通報装置がある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−229872号公報

しかし、無線LAN設定、特に入力・表示機能が制限されるプリンタ、スキャナ等の組込みデバイスにおける無線LAN設定については以下の問題点がある。

1.設定値の表示や入力がPCに比べ劣るため、設定に時間がかかり、誤入力等が起こる。

2.無線LANには多くの独自設定があり、設定が煩雑である。

3.上記特許文献1に記載の技術での無線LAN設定自動化では、設定を記録しておくICカード等の記録媒体や、設定の読み出し装置が必要になる。

4.PCとプリンタ間をアドホックモードで接続して無線LAN設定を行う方法では設定対象のプリンタが見つけられない場合がある。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、デバイスにおける無線LAN設定を容易に行うことが可能なデバイス、無線LAN設定システムおよび無線LAN設定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、端末は、アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモード、および該アクセスポイントを介せずに該無線LAN通信を行う第2のモードを有する無線LAN通信手段と、前記無線LAN通信手段が前記第1のモードで前記アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶する記憶手段と、暗号化されたデータを復号化する復号化手段とを具備し、デバイスは、前記第1のモードおよび前記第2のモードを有する無線LAN通信手段と、前記無線LAN通信手段で行う無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成する無線LAN暗号鍵生成手段と、前記無線LAN暗号鍵生成手段で生成した暗号鍵を暗号化する暗号化手段とを具備し、前記端末の無線LAN通信手段は前記第2のモードで信号を送出し、前記デバイスの無線LAN通信手段は、前記端末から前記第2のモードで送出された信号を受信し、前記端末の無線LAN通信手段と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、前記デバイスの無線LAN暗号鍵生成手段は前記暗号鍵を生成し、前記デバイスの暗号化手段は前記生成した暗号鍵を暗号化し、前記デバイスの無線LAN通信手段は前記第2のモードで前記暗号化した暗号鍵を前記端末に送出し、前記端末の復号化手段は前記デバイスからの前記暗号化した暗号鍵を復号化し、前記端末の無線LAN通信手段は、前記復号化した暗号鍵を用いて前記第2のモードの無線LAN通信を暗号化して前記記憶手段に記憶されているパラメータを前記デバイスに送出し、前記デバイスの無線LAN通信手段は前記端末からのパラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定することを特徴とする。

また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記端末の復号化手段は、公開鍵暗号方式の秘密鍵を用いて前記暗号化した暗号鍵を復号化し、前記デバイスの暗号化手段は、前記秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化することを特徴とする。

また、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記デバイスの暗号化手段は、前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成することを特徴とする。

また、請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記デバイスの無線LAN通信手段は、前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大することを特徴とする。

また、請求項5の発明は、アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモード、および該アクセスポイントを介せずに該無線LAN通信を行う第2のモードを有する無線LAN通信手段と、前記無線LAN通信手段で行う無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成する無線LAN暗号鍵生成手段と、前記無線LAN暗号鍵生成手段で生成した暗号鍵を暗号化する暗号化手段とを具備し、前記無線LAN通信手段は、前記無線LAN通信手段が前記第1のモードで前記アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶している端末から前記第2のモードで送出された信号を該第2のモードで受信し、前記端末と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、前記無線LAN暗号鍵生成手段は、前記暗号鍵を生成し、前記暗号化手段は、前記生成した暗号鍵を暗号化し、前記無線LAN通信手段は、前記第2のモードで前記暗号化した暗号鍵を前記端末に送出し、前記端末から前記暗号鍵を用いて暗号化された前記第2のモードで送出された前記パラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定することを特徴とする。

また、請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記暗号化手段は、前記端末が有する公開鍵暗号方式の秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化することを特徴とする。

また、請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記暗号化手段は、前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成することを特徴とする。

また、請求項8の発明は、請求項5の発明において、前記無線LAN通信手段は、前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大することを特徴とする。

また、請求項9の発明は、端末は、アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモードで該アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶し、前記アクセスポイントを介せずに前記無線LAN通信を行う第2のモードで信号を送出し、デバイスは、前記端末から前記第2のモードで送出された信号を受信し、前記端末と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、前記無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成し、該生成した暗号鍵を暗号化し、該暗号化した暗号鍵を前記第2のモードで前記端末に送出し、前記端末は、前記デバイスからの前記暗号化した暗号鍵を復号化し、該復号化した暗号鍵を用いて前記第2のモードの無線LAN通信を暗号化して前記記憶されているパラメータを前記デバイスに送出し、前記デバイスは、前記端末からのパラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定することを特徴とする。

また、請求項10の発明は、請求項9の発明において、前記端末は、公開鍵暗号方式の秘密鍵を用いて前記暗号化した暗号鍵を復号化し、前記デバイスは、前記秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化することを特徴とする。

また、請求項11の発明は、請求項10の発明において、前記デバイスは、前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成することを特徴とする。

また、請求項12の発明は、請求項9の発明において、前記デバイスは、前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大することを特徴とする。

本発明によれば、デバイスをインフラストラクチャモードの無線LANに接続する際に、デバイスにおいて無線LAN設定が短時間且つ安全に完了することができ、設定の記録媒体や読み出し装置等の無線LANに無関係な機器が不要になるという効果を奏する。

以下、本発明に係るデバイス、無線LAN設定システムおよび無線LAN設定方法の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

本実施例は、有線LANと無線LANとを中継するアクセスポイントと、アクセスポイントを介してLAN接続できる設定用のPCと、設定対象となる本発明に係るデバイスとから構成される。デバイスに対する無線LAN設定を実行する際には、PCとデバイス間はアドホックモードの無線LANを可能とするインターフェースで接続される。

図1は、本実施例の構成の一例を示すブロック図である。

図1に示すように、有線LANであるネットワーク1に接続するアクセスポイント2とPC3とがインフラストラクチャモードの無線LAN4を介して接続し、PC3とデバイス5とがアドホックモードの無線LAN6を介して接続している。

無線LANのインフラストラクチャモードとは、アクセスポイント2を用いて構築される無線LANの構成であり、無線LAN端末同士の通信のみならず、有線LANとの接続もできるため、有線LAN上にある既存のサーバやPC3との通信も行うことができる。この時、アクセスポイント2とPC3とが無線LANを介して通信を行うためには、無線LAN設定のパラメータを共有する必要がある。一方、無線LANのアドホックモードとは、アクセスポイント2を用いず、無線LAN端末だけで無線LANを構築するものである。PC3と設定対象となるデバイス5は、まずアドホックモードの無線LANで接続し、PC3よりデバイス5に対してインフラストラクチャモードの無線LANで接続するための無線LAN設定を行う。

図2は、図1に示すPC3およびデバイス5の構成の一例を示すブロック図である。

図2に示すように、PC3は、CPU[Central Processing Unit]71、ROM[Read Only Memory]81、RAM[Random Access Memory]91、無線LANインターフェース101、記憶領域111、秘密鍵復号器12を具備して構成される。

CPU71は、OS[Operating System]に基づいてPC3本体のシーケンス制御を行なうものである。

ROM81は、PC3の起動時に実行されるプログラム等が記録されている。

RAM91は、プログラムの実行に必要なワークエリアのバッファエリアとして利用される。

無線LANインターフェース101は、無線LANによるデータ通信を行うためのインターフェースである。

記憶領域111は、無線LAN設定のパラメータを記憶する領域である。

図2に示すように、デバイスは、CPU72、ROM82、RAM92、無線LANインターフェース102、記憶領域112、乱数生成器13、公開鍵暗号器14を具備して構成される。

CPU72は、デバイス5全体の制御処理を行う。

ROM82は、CPU72に命令を与える制御プログラム等が記憶されている。

RAM92は、デバイス5のメインメモリとして利用される。

無線LANインターフェース102は、無線LANによるデータ通信を行うためのインターフェースである。

記憶領域112は、無線LAN設定のパラメータ、乱数生成器13で生成した無線LAN暗号鍵を記憶する領域である。

乱数生成器13は、アドホックモードの無線LAN暗号鍵を生成する処理を行うものである。

公開鍵暗号器14は、乱数生成器13で生成した無線LAN暗号鍵をPC3から受け取った公開鍵で暗号化する処理を行うものである。

次に、PCおよびデバイスで行われる無線LANを設定する処理の流れについて図3に示すシーケンス図を参照して説明する。

PCの無線LANをインフラストラクチャモードからアドホックモードに切り替える(ステップS301)。この時、暗号化の設定は暗号なしとする。デバイスのデフォルト設定も暗号化の設定は暗号なしであり、SSIDには特定の文字列が設定されていることとする。

PCの無線LANがアドホックモードに切り替わったことで、PCからBeaconパケットが送出される(ステップS302)。

一方、デバイスが無線LAN環境での接続先の検索を開始し(ステップS303)、デバイスの無線LANインターフェースはアクセスポイントやPCが送出するBeaconパケットを受信して接続先を識別する。

図4は、BeaconフレームとBeaconパケット内のケーパビリティ情報フィールドの構成を示す図である。

図4に示すように、Beaconパケット内には、接続するネットワークを識別するSSIDやチャネル情報、ネットワークの特定情報(例えば、インフラストラクチャモード/アドホックモード、暗号のあり/なし等)を通知するケーパビリティ情報が含まれている。

そして、デバイスは周囲の無線LAN機器が送出するBeaconパケットの参照を開始する。まず、SSIDの一致とケーパビリティ情報内のアドホックモードのビットが有効であるか否かを判断し(ステップS304)、SSIDが一致・アドホックモードのビットが有効の場合(ステップS304でYES)、ステップS307に進む。

また、SSIDが不一致、若しくはアドホックモードのビットが有効でない場合(ステップS304でNO)、他の無線LAN機器が送出するBeaconパケットを検索し、一定時間を経過しても該当する無線LAN機器からのBeaconパケットが受信されない場合、チャネルバンドの一致・ケーパビリティ情報内のアドホックモードのビットが有効であるか否かを判断し(ステップS305)、チャネルバンドが一致・アドホックモードのビットが有効の場合(ステップS305でYES)、ステップS307に進む。

また、チャネルバンドが不一致、若しくはアドホックモードのビットが有効でない場合(ステップS305でNO)、他の無線LAN機器が送出するBeaconパケットを検索し、一定時間を経過しても該当する無線LAN機器からのBeaconパケットが受信されない場合、電波強度が一定以上・ケーパビリティ情報内のアドホックモードのビットが有効であるか否かを判断し(ステップS306)、電波強度が一定以上・アドホックモードのビットが有効の場合(ステップS306でYES)、ステップS307に進む。

また、電波強度が一定以上、若しくはアドホックモードのビットが有効でない場合(ステップS306でNO)、ステップS303に戻り、以降該当する無線LAN機器からのBeaconパケットを受信するまで周囲の検索を繰り返す。

そして、デバイスはステップS304、ステップS305およびステップS306による3段階の周囲検索のいずれかによって該当するPCからのBeaconを受信した場合、デバイスからPCに対してProbe Requestパケットを送出する(ステップS307)。

Probe Requestパケットを受信したPCはデバイスに対してProbe Responseパケットを送出する(ステップS308)。

これにより、PCとデバイス間でアドホックモードでの無線LANのリンクが確立される(ステップS309)。

続いて、デバイス内の乱数生成器により無線LAN暗号鍵の生成を行う(ステップS310)。

無線LAN暗号鍵はデバイス内の記憶領域で保管されるとともに、公開鍵暗号器にも渡され、公開鍵暗号器では無線LAN暗号鍵を公開鍵にて暗号化する(ステップS311)。なお、デバイスではPCから受信したBeaconパケット内から抽出したSSIDの文字列を公開鍵暗号器の公開鍵に使用する。

デバイスは暗号化した無線LAN暗号鍵をPCに送出する(ステップS312)。

PCは受信した暗号化済みの無線LAN暗号鍵を秘密鍵復号器においてPCの保持する秘密鍵によって復号化する(ステップS313)。

これにより、PCとデバイスの両方で同一の無線LAN暗号鍵を共有できたことで、それぞれの無線LANインターフェースに無線LAN暗号の設定を行う(ステップS314)。

続いて、再びPCはBeaconパケットの送出を開始する(ステップS315)。

この時、Beaconパケット内のケーパビリティ情報のプライバシ・ビットは有効となる(即ち、暗号ありのBeaconパケットになる)。

デバイスは受信したBeaconパケットのプライバシ・ビットを参照し、PCの無線LAN暗号が設定されたことを確認し(ステップS316)、プライバシ・ビットが有効ではない(即ち、暗号なしのBeaconパケット)場合(ステップS316でNO)、PCがデバイスの無線LAN設定を行う対象PCではないと判断し、ステップS303に戻り、再び周辺の無線LAN機器の検索を行う。

また、プライバシ・ビットが有効である(即ち、暗号ありのBeaconパケット)場合(ステップS316でYES)、再び、Probe RequestパケットとProbe Responseパケットの交換を行い、PCとデバイス間でアドホックモードの無線LANのリンクが確立される(ステップS317)。

以降のPCとデバイス間の無線LAN通信媒体を使用した通信は暗号化されるため、PCからインフラストラクチャモードの無線LAN設定のパラメータの通知を安全に行うことができ、PCはデバイスに対して無線LAN設定のパラメータを通知し(ステップS318)、デバイスは通知された無線LAN設定のパラメータの保存を行う。

無線LAN設定のパラメータの通知と保存が完了すると、PCとデバイスはインフラストラクチャモードでの無線LANに切り替える(ステップS319)。

以降は、デバイスはアクセスポイントを介してインフラストラクチャモードでの無線LANを行うことができる。

従って、デバイスが無線LAN設定用のPCの検索範囲を自動的に広げることで検出できる確率を高められ、更に、無線LAN設定を行う際の無線LAN通信媒体の暗号化鍵を安全且つ自動的に共有できることで、盗聴による無線LAN設定のパラメータの漏洩を防ぐことができる。

本発明は、上記し、且つ図面に示し実施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

本実施例の構成の一例を示すブロック図である。 図1に示すPCおよびデバイスの構成の一例を示すブロック図である。 PCおよびデバイスで行われる無線LANを設定する処理の流れを示すシーケンス図である。 BeaconフレームとBeaconパケット内のケーパビリティ情報フィールドの構成を示す図である。

符号の説明

1 ネットワーク
2 アクセスポイント
3 PC
4 インフラストラクチャモードの無線LAN
5 デバイス
6 アドホックモードの無線LAN
71、72 CPU
81、82 ROM
91、92 RAM
101、102 無線LANインターフェース
111、112 記憶領域
12 秘密鍵復号器
13 乱数生成器
14 公開鍵暗号器

Claims (12)

  1. 端末は、
    アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモード、および該アクセスポイントを介せずに該無線LAN通信を行う第2のモードを有する無線LAN通信手段と、
    前記無線LAN通信手段が前記第1のモードで前記アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶する記憶手段と、
    暗号化されたデータを復号化する復号化手段と
    を具備し、
    デバイスは、
    前記第1のモードおよび前記第2のモードを有する無線LAN通信手段と、
    前記無線LAN通信手段で行う無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成する無線LAN暗号鍵生成手段と、
    前記無線LAN暗号鍵生成手段で生成した暗号鍵を暗号化する暗号化手段と
    を具備し、
    前記端末の無線LAN通信手段は前記第2のモードで信号を送出し、
    前記デバイスの無線LAN通信手段は、
    前記端末から前記第2のモードで送出された信号を受信し、
    前記端末の無線LAN通信手段と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、
    前記デバイスの無線LAN暗号鍵生成手段は前記暗号鍵を生成し、
    前記デバイスの暗号化手段は前記生成した暗号鍵を暗号化し、
    前記デバイスの無線LAN通信手段は前記第2のモードで前記暗号化した暗号鍵を前記端末に送出し、
    前記端末の復号化手段は前記デバイスからの前記暗号化した暗号鍵を復号化し、
    前記端末の無線LAN通信手段は、前記復号化した暗号鍵を用いて前記第2のモードの無線LAN通信を暗号化して前記記憶手段に記憶されているパラメータを前記デバイスに送出し、
    前記デバイスの無線LAN通信手段は前記端末からのパラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定する
    ことを特徴とする無線LAN設定システム。
  2. 前記端末の復号化手段は、
    公開鍵暗号方式の秘密鍵を用いて前記暗号化した暗号鍵を復号化し、
    前記デバイスの暗号化手段は、
    前記秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化する
    ことを特徴とする請求項1記載の無線LAN設定システム。
  3. 前記デバイスの暗号化手段は、
    前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成する
    ことを特徴とする請求項2記載の無線LAN設定システム。
  4. 前記デバイスの無線LAN通信手段は、
    前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大する
    ことを特徴とする請求項1記載の無線LAN設定システム。
  5. アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモード、および該アクセスポイントを介せずに該無線LAN通信を行う第2のモードを有する無線LAN通信手段と、
    前記無線LAN通信手段で行う無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成する無線LAN暗号鍵生成手段と、
    前記無線LAN暗号鍵生成手段で生成した暗号鍵を暗号化する暗号化手段と
    を具備し、
    前記無線LAN通信手段は、
    前記無線LAN通信手段が前記第1のモードで前記アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶している端末から前記第2のモードで送出された信号を該第2のモードで受信し、
    前記端末と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、
    前記無線LAN暗号鍵生成手段は、
    前記暗号鍵を生成し、
    前記暗号化手段は、
    前記生成した暗号鍵を暗号化し、
    前記無線LAN通信手段は、
    前記第2のモードで前記暗号化した暗号鍵を前記端末に送出し、
    前記端末から前記暗号鍵を用いて暗号化された前記第2のモードで送出された前記パラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定する
    ことを特徴とするデバイス。
  6. 前記暗号化手段は、
    前記端末が有する公開鍵暗号方式の秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化する
    ことを特徴とする請求項5記載のデバイス。
  7. 前記暗号化手段は、
    前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成する
    ことを特徴とする請求項6記載のデバイス。
  8. 前記無線LAN通信手段は、
    前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大する
    ことを特徴とする請求項5記載のデバイス。
  9. 端末は、
    アクセスポイントを介して無線LAN通信を行う第1のモードで該アクセスポイントに接続するためのパラメータを記憶し、
    前記アクセスポイントを介せずに前記無線LAN通信を行う第2のモードで信号を送出し、
    デバイスは、
    前記端末から前記第2のモードで送出された信号を受信し、
    前記端末と前記第2のモードの無線LAN通信を確立し、
    前記無線LAN通信を暗号化する暗号鍵を生成し、
    該生成した暗号鍵を暗号化し、
    該暗号化した暗号鍵を前記第2のモードで前記端末に送出し、
    前記端末は、
    前記デバイスからの前記暗号化した暗号鍵を復号化し、
    該復号化した暗号鍵を用いて前記第2のモードの無線LAN通信を暗号化して前記記憶されているパラメータを前記デバイスに送出し、
    前記デバイスは、
    前記端末からのパラメータを前記第1のモードの無線LAN通信に設定する
    ことを特徴とする無線LAN設定方法。
  10. 前記端末は、
    公開鍵暗号方式の秘密鍵を用いて前記暗号化した暗号鍵を復号化し、
    前記デバイスは、
    前記秘密鍵に対応する公開鍵を用いて前記暗号鍵を暗号化する
    ことを特徴とする請求項9記載の無線LAN設定方法。
  11. 前記デバイスは、
    前記端末からの信号に含まれる情報に基づき、前記公開鍵を生成する
    ことを特徴とする請求項10記載の無線LAN設定方法。
  12. 前記デバイスは、
    前記端末から送出された信号を受信できない場合、受信許容範囲を拡大する
    ことを特徴とする請求項9記載の無線LAN設定方法。
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