JP2008131083A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線局により伝送される信号には、データと、データの発信元情報と、データの宛先情報と、信号の送信元情報と、信号の受信先情報が含まれる。発信元となる無線局は、データ、発信元情報、宛先情報、送信元情報及び受信先情報を暗号化して信号を無線により送信し、中継局となる無線局は、無線により受信した信号に含まれるデータ、発信元情報及び宛先情報については受信時の暗号化されたままの状態で、送信元情報及び受信先情報については新たな情報へ置き換えて暗号化して、受信した信号を中継する信号を無線により送信し、宛先となる無線局は、無線により受信した信号に含まれるデータを復号する。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、このように一旦暗号を解いてその同じ情報を別の鍵で再暗号化することは、暗号の好ましい使い方ではない。
本例では、無線局Aと無線局Cや、無線局Cと無線局Dや、無線局Dと無線局Bは、それぞれ電波の到達範囲内にあるが、無線局Aと無線局B、Dや、無線局Cと無線局Bは、電波が到達しない距離に位置している。
このような状況で無線局Aが無線局Bへデータを伝送する場合、無線局Aは、そのデータの発信元が無線局Aであり宛先が無線局Bであることをメッセージ中に表示した上で、そのデータを無線局Aからの到達範囲にある無線局Cに向けて無線により送信する。無線局Cはそのデータを受信して中継して無線局Dに向けて無線により送信し、無線局Dはそのデータを受信して中継して無線局Bに向けて無線により送信する。無線局Bは、そのデータを受信して、そのデータの宛先が自局であることを検知してそのデータを取り込む。
各送信信号は、4個のアドレス信号と、伝送データとで構成される。
4個のアドレス信号の内、先頭の2個のアドレス部分は電波の受信局を指定するアドレス(受信局アドレス)と送信局を示すアドレス(送信局アドレス)であり、その後の2個のアドレス部分は伝送データの宛先を指定するアドレス(宛先アドレス)と発信元を示すアドレス(発信元アドレス)である。
ここで、アドレスAD1は無線局Aのアドレスであり、アドレスAD2は無線局Bのアドレスであり、アドレスAD3は無線局Cのアドレスであり、アドレスAD4は無線局Dのアドレスである。各無線局のアドレスの情報としては、各無線局を識別する番号などの情報が用いられる。
図6には、このような暗号化が行われる場合における各無線局からの送信信号のフォーマットの一例として、無線局Aからの送信信号と、無線局Cからの送信信号と、無線局Dからの送信信号を示してある。
図6において、各信号名の添え字a、c、dは、元の符号が暗号化されていることを示しており、aは無線局Aの鍵により暗号化されたものを表しており、cは無線局Cの鍵により暗号化されたものを表しており、dは無線局Dの鍵により暗号化されたものを表している。
このように、宛先アドレスAD2、発信元アドレスAD1、及びデータの部分について見ると、同じ符号を3回異なる鍵で暗号化して送信することになり、暗号の使い方として好ましくない。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、例えばアドホック通信を行うに際して、効果的な暗号化を行うことができる無線通信システムを提供することを目的とする。具体的には、例えば、アドレス情報やデータを暗号化して秘匿するという目的を実現するとともに、中継局においてデータ等の再暗号化を回避するという目的を実現する。
すなわち、前記無線局により伝送される信号には、伝送対象となるデータと、前記データの発信元を識別する発信元情報と、前記データの宛先を識別する宛先情報と、当該信号の送信元を識別する送信元情報と、当該信号の受信先を識別する受信先情報が含まれる。
発信元となる無線局は、前記データ、前記発信元情報、前記宛先情報、前記送信元情報及び前記受信先情報を暗号化して前記信号を無線により送信する。
中継局となる無線局は、無線により受信した信号に含まれる前記データ、前記発信元情報及び前記宛先情報については受信時の暗号化されたままの状態で、前記送信元情報及び前記受信先情報については新たな情報へ置き換えて暗号化して、前記受信した信号を中継する信号を無線により送信する。
宛先となる無線局は、無線により受信した信号に含まれる前記データを復号する。
ここで、発信元や宛先や送信元や送信先を識別する情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば、各無線局を識別する固有の装置番号や固有の文字列などの情報を用いることができる。
複数の無線局を有する無線通信システムで用いられる当該無線局において、
前記無線局により伝送される信号には、伝送対象となるデータと、前記データの発信元を識別する発信元情報と、前記データの宛先を識別する宛先情報と、当該信号の送信元を識別する送信元情報と、当該信号の受信先を識別する受信先情報が含まれ、
前記無線局は、信号を無線により受信する受信手段と、
信号を無線により送信する送信手段と、
暗号化を行う暗号化手段と、
暗号の復号を行う復号手段と、
中継の経路情報に基づいて次の受信先となる無線局を決定する決定手段と、
発信元の無線局となる場合に、伝送対象となるデータ、発信元情報となる自局を識別する情報、宛先情報、送信元情報となる自局を識別する情報及び受信先情報である前記決定手段により決定された無線局を識別する情報を前記暗号化手段により暗号化し、当該暗号化結果を含む信号を前記送信手段により送信する発信元制御手段と、
前記受信手段により受信された信号に含まれる受信先情報を前記復号手段により復号した結果に基づいて当該受信先情報が自局を識別する情報であるか否かを判定し、そうである場合には、前記受信された信号に含まれる宛先情報を前記復号手段により復号した結果に基づいて当該宛先情報が自局を識別する情報であるか否かを判定し、そうでない場合には、中継局として、受信されたデータと発信元情報と宛先情報については受信時の暗号化されたままの状態で、送信元情報となる自局を識別する情報及び受信先情報となる前記決定手段により決定された無線局を識別する情報については前記暗号化手段により暗号化し、これらを含む信号を前記送信手段により送信する中継制御手段と、
前記受信された信号に含まれる宛先情報を前記復号手段により復号した結果に基づいて当該宛先情報が自局を識別する情報であるか否かを判定し、そうである場合には、受信されたデータを前記復号手段により復号する宛先制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする無線局。
図1には、本例の無線通信システムを構成する端末局となる無線局の系統の一例(無線局の装置の構成の一例)を示してある。
本例の無線局は、送信メモリ1と、暗号化部2と、変調回路3と、送信回路4と、送受スイッチ(送受SW)5と、アンテナ6と、受信回路7と、復調回路8と、中継データメモリ9と、暗号解読部10と、受信メモリ11と、制御部12を備えている。
制御部12には、送信制御部21と、受信制御部22と、中継制御部23と、ルーティング制御部24を備えている。
また、本例では、上記のようなアドホック通信における中継動作を実現するために、一例として、図5に示されるような送信信号のフォーマットを用いる。
ここで、アドレスAD1は無線局Aのアドレスであり、アドレスAD2は無線局Bのアドレスであり、アドレスAD3は無線局Cのアドレスであり、アドレスAD4は無線局Dのアドレスである。各無線局のアドレスの情報としては、各無線局を識別する番号などの情報が用いられる。
図2において、各信号名の添え字a、c、dは、元の符号が暗号化されていることを示しており、aは無線局Aの鍵により暗号化されたものを表しており、cは無線局Cの鍵により暗号化されたものを表しており、dは無線局Dの鍵により暗号化されたものを表している。
したがって、本例のネットワークでは任意の無線局からの送信信号を他のすべての無線局で復号できる。
本例では、データは、宛先アドレスと発信元アドレスが付けられた状態で受け渡し及び伝送され、メモリに一時的に記憶(蓄積)されるものとする。
データの送信では、外部から入力されて送信メモリ1に一時記憶された送信対象となるデータをそのメモリから読み出し、そのデータの宛先アドレスを検出して、次の受信先となる局を制御部12が有する経路情報に基づいて求め、求めた次の受信先局のアドレスと自局のアドレスを送信メモリ1から読み出したデータの先頭に付加する。そして、そのデータを暗号化部2で暗号化し、変調回路3で所定の変調方式により変調し、送信回路4で無線周波数の信号へ変換して増幅し、送受スイッチ5を通してアンテナ6から無線送信する。
ここで、暗号化部2は、先頭に位置する受信局アドレス及び送信局を示す自局アドレスの部分とその後に続く他のデータ部分とを分けて暗号解読することができるように暗号化を行う。
暗号解読部10は、先頭に位置する受信局アドレス及び送信局アドレスの部分の解読に引き続いて、必要に応じて、その後に続くデータ部分(ここには、宛先アドレスと発信元アドレスも含まれる)の解読を行う。
次に、暗号解読により暗号を解かれた信号について、先頭に位置する受信局アドレスを検出して、自局により受信する必要があるか否か(つまり、自局が受信先に指定されているか否か)を判定し、受信の必要がなければそのまま待ち受け状態へ戻る。
自局が宛先に指定されていた場合には、そのまま受信を続け、暗号解読部10からの出力データを受信メモリ11に一時記憶する。受信メモリ11に蓄積されたデータは、受信終了後に適宜外部へ出力される。
なお、アドホック通信において中継の経路(ルート)を決定するアルゴリズムとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、標準化団体IETF(Internet Engineering Task Force)の標準方式などを用いることができる。
無線局では、待ち受け状態において、信号を受信すると、まず、信号中で先頭に位置する受信局アドレスと送信局アドレスを受信し(ステップS1)、これらの暗号を復号(解読)して(ステップS2)、自局が受信局であるか否かを判定する(ステップS3)。
自局が宛先局であった場合には、発信元アドレス、データについても暗号を復号し(ステップS11)、復号したデータを取り込んで自局宛ての受信データに対する所定の処理を行う。その後、待ち受け状態へ戻る。
本実施例では、第1実施例に係る無線通信システムにおいて、ブロードキャスト伝送を行う場合を示す。
ブロードキャスト伝送では、宛先アドレス及び受信先アドレスの情報としてブロードキャストであることを示す特定のコード(例えば、“FFFF”というコードなど)を付して、送信を行う。
中継局は、ブロードキャストの信号を受信した場合には、その宛先アドレスに基づいて自局も宛先の1つであると認識して、そのデータの暗号を復号して受信処理するとともに、受信局アドレスはブロードキャストを示す特定のコードのままとし、自局のアドレスを送信局アドレスに設定し、これらのアドレスを暗号化し、他のアドレス及びデータ(本例では、宛先アドレス、発信元アドレス、データ)については受信時の暗号化されたままの状態で、受信信号を再送信する。
なお、ブロードキャストの中継方法としては、例えば、全ての局に受信データを再送信する方法と、制御信号のやりとりの中で中継局を指定しておく方法があるが、いずれの方法においても、受信先アドレスの扱いとして本例の方法(例えば、FFFF)を用いることができる。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Claims (1)
- 複数の無線局を有した無線通信システムにおいて、
前記無線局により伝送される信号には、伝送対象となるデータと、前記データの発信元を識別する発信元情報と、前記データの宛先を識別する宛先情報と、当該信号の送信元を識別する送信元情報と、当該信号の受信先を識別する受信先情報が含まれ、
発信元となる無線局は、前記データ、前記発信元情報、前記宛先情報、前記送信元情報及び前記受信先情報を暗号化して前記信号を無線により送信し、
中継局となる無線局は、無線により受信した信号に含まれる前記データ、前記発信元情報及び前記宛先情報については受信時の暗号化されたままの状態で、前記送信元情報及び前記受信先情報については新たな情報へ置き換えて暗号化して、前記受信した信号を中継する信号を無線により送信し、
宛先となる無線局は、無線により受信した信号に含まれる前記データを復号する、
ことを特徴とする無線通信システム。
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