JP2008245207A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、通信システムに関し、特に、暗号化した情報を通信する通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication system, and more particularly to a communication system for communicating encrypted information.
最近、情報化社会の発展に伴い情報通信が益々重要になるとともに、情報の盗聴または不正利用がより深刻な問題となっている。このような情報の盗聴を防止するために従来から情報を暗号化して送信することが行なわれている。 Recently, with the development of the information society, information communication has become increasingly important, and wiretapping or unauthorized use of information has become a more serious problem. In order to prevent such eavesdropping of information, information has been conventionally encrypted and transmitted.
情報を暗号化して端末装置間で通信を行なう方式として公開鍵暗号方式と秘密鍵暗号方式とがある。公開鍵暗号方式は、安全性が高いが、大容量のデータの暗号化には向かない。 There are public key cryptosystem and secret key cryptosystem as systems for encrypting information and communicating between terminal apparatuses. Public key cryptography is highly secure but is not suitable for encrypting large volumes of data.
一方、秘密鍵暗号方式は、処理が比較的簡単であり、大容量のデータの高速暗号化も可能であるが、秘密鍵を通信の相手方に送信する必要がある。また、秘密鍵暗号方式は、同一の秘密鍵を使用し続けると、暗号解読の攻撃を受けやすく、安全性が損なわれる可能性がある。 On the other hand, the secret key cryptosystem is relatively easy to process and allows high-speed encryption of a large amount of data, but it is necessary to transmit the secret key to the other party of communication. Also, in the secret key cryptosystem, if the same secret key is continuously used, it is easy to be subjected to a cryptanalysis attack and the safety may be impaired.
そこで、秘密鍵を相手方に送信せずに秘密鍵を共有する方法として、２つの端末装置間の伝送路の特性を測定し、その測定した特性に基づいて各端末装置で秘密鍵を生成する方法が提案されている（非特許文献１）。 Therefore, as a method of sharing a secret key without transmitting the secret key to the other party, a method of measuring the characteristics of the transmission path between the two terminal devices and generating the secret key at each terminal device based on the measured characteristics Has been proposed (Non-Patent Document 1).
この方法は、２つの端末装置間でデータを送受信したときの遅延プロファイルを各端末装置で測定し、その測定した遅延プロファイルをアナログ信号からデジタル信号に変換して各端末装置で秘密鍵を生成する方法である。即ち、伝送路を伝搬する電波は可逆性を示すために、一方の端末装置から他方の端末装置へデータを送信したときの遅延プロファイルは、他方の端末装置から一方の端末装置へ同じデータを送信したときの遅延プロファイルと同じになる。従って、一方の端末装置で測定した遅延プロファイルに基づいて生成された秘密鍵は、他方の端末装置で測定した遅延プロファイルに基づいて作成された秘密鍵と同じになる。 In this method, each terminal device measures a delay profile when data is transmitted and received between two terminal devices, converts the measured delay profile from an analog signal to a digital signal, and generates a secret key at each terminal device. Is the method. In other words, since the radio wave propagating in the transmission path is reversible, the delay profile when data is transmitted from one terminal device to the other terminal device transmits the same data from the other terminal device to one terminal device. It becomes the same as the delay profile. Therefore, the secret key generated based on the delay profile measured by one terminal device is the same as the secret key created based on the delay profile measured by the other terminal device.
このように、伝送路特性を用いて秘密鍵を生成する方法は、同じデータを２つの端末装置間で相互に送受信するだけで同じ秘密鍵を共有することができる。
しかし、従来、２つの端末間で生成された秘密鍵をネットワークを介して遠い位置に存在する端末との間で共有することは困難であるという問題がある。 However, conventionally, there is a problem that it is difficult to share a secret key generated between two terminals with a terminal located far away via the network.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワークを介して離れた位置に存在する端末間で秘密鍵を共有可能な通信システムを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a communication system capable of sharing a secret key between terminals located at remote locations via a network. .
この発明によれば、通信システムは、第１および第２の無線装置と、ネットワークと、鍵生成装置とを備える。第２の無線装置は、無線伝送路を介して第１の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第１の秘密鍵を生成する。鍵生成装置は、ネットワークを介して第２の無線装置から複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度を多値化して第１の秘密鍵と同じビット列からなる第２の秘密鍵を生成する。 According to the present invention, the communication system includes first and second wireless devices, a network, and a key generation device. The second radio apparatus receives a plurality of radio waves from the first radio apparatus via the radio transmission path, detects a plurality of received signal strengths that are the strengths of the received radio waves, and detects the detected plurality of radio waves. The first secret key is generated by converting the received signal strength of the multi-value. The key generation device receives a plurality of received signal strengths from the second wireless device via the network, multi-values the received plurality of received signal strengths, and generates a second bit consisting of the same bit string as the first secret key Generate a secret key.
好ましくは、第１の無線装置は、無線伝送路を介して第２の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第１の秘密鍵と同じビット列からなる第３の秘密鍵を生成する。 Preferably, the first radio apparatus receives a plurality of radio waves from the second radio apparatus via the radio transmission path, detects a plurality of received signal strengths which are the strengths of the received radio waves, and A plurality of detected received signal strengths are multi-valued to generate a third secret key composed of the same bit string as the first secret key.
好ましくは、第１および第２の無線装置は、指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナを介して複数の電波を送受信し、複数の受信信号強度を検出する。 Preferably, the first and second radio apparatuses transmit and receive a plurality of radio waves via an array antenna whose directivity can be electrically switched, and detect a plurality of received signal strengths.
好ましくは、鍵生成装置は、第２の秘密鍵を用いて第１の無線装置との間で暗号通信を行なう。第１の無線装置は、第３の秘密鍵を用いて鍵生成装置との間で暗号通信を行なう。 Preferably, the key generation device performs cryptographic communication with the first wireless device using the second secret key. The first wireless device performs cryptographic communication with the key generation device using the third secret key.
好ましくは、通信システムは、第３および第４の無線装置を更に備える。第４の無線装置は、無線伝送路を介して第３の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第４の秘密鍵を生成する。鍵生成装置は、ネットワークを介して第４の無線装置から複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度を多値化して第４の秘密鍵と同じビット列からなる第５の秘密鍵を生成する。 Preferably, the communication system further includes third and fourth wireless devices. The fourth radio apparatus receives a plurality of radio waves from the third radio apparatus via the radio transmission path, detects a plurality of received signal strengths that are the strengths of the received radio waves, and detects the detected plurality of radio waves. The received signal strength is multi-valued to generate a fourth secret key. The key generation device receives a plurality of received signal strengths from the fourth wireless device via the network, multi-values the received plurality of received signal strengths, and generates a fifth bit composed of the same bit string as the fourth secret key. Generate a secret key.
好ましくは、第３の無線装置は、無線伝送路を介して第４の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第４の秘密鍵と同じビット列からなる第６の秘密鍵を生成する。 Preferably, the third radio apparatus receives a plurality of radio waves from the fourth radio apparatus via a radio transmission path, detects a plurality of received signal strengths that are the strengths of the received radio waves, and A plurality of detected received signal strengths are multi-valued to generate a sixth secret key composed of the same bit string as the fourth secret key.
好ましくは、第３および第４の無線装置は、指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナを介して複数の電波を送受信し、複数の受信信号強度を検出する。 Preferably, the third and fourth radio apparatuses transmit and receive a plurality of radio waves via an array antenna whose directivity can be electrically switched, and detect a plurality of received signal strengths.
好ましくは、鍵生成装置は、第５の秘密鍵を用いて第３の無線装置との間で暗号通信を行なう。第３の無線装置は、第６の秘密鍵を用いて鍵生成装置との間で暗号通信を行なう。 Preferably, the key generation device performs cryptographic communication with the third wireless device using the fifth secret key. The third wireless device performs cryptographic communication with the key generation device using the sixth secret key.
好ましくは、第２および第４の無線装置は、アクセスポイントであり、第１および第３の無線装置は、ユーザの端末装置に搭載される。 Preferably, the second and fourth wireless devices are access points, and the first and third wireless devices are mounted on a user terminal device.
この発明による通信システムにおいては、第２の無線装置は、第１の無線装置との間で無線伝送路を介して複数の電波を送受信し、第１の秘密鍵を生成するとともに、第１の秘密鍵を生成するときの元になる複数の受信信号強度をネットワークを介して鍵生成装置へ送信する。そして、鍵生成装置は、第２の無線装置から送信された複数の受信信号強度に基づいて、第１の秘密鍵と同じビット列からなる第２の秘密鍵を生成する。即ち、ネットワークを介して第２の無線装置から離れた位置に存在する鍵生成装置は、第１の秘密鍵を生成するときの元になる複数の受信信号強度を第２の無線装置から受信して第２の秘密鍵を生成する。 In the communication system according to the present invention, the second wireless device transmits and receives a plurality of radio waves to and from the first wireless device via a wireless transmission path, generates a first secret key, and A plurality of received signal strengths that are the basis for generating the secret key are transmitted to the key generation device via the network. Then, the key generation device generates a second secret key composed of the same bit string as the first secret key, based on a plurality of received signal strengths transmitted from the second wireless device. That is, a key generation device that is located away from the second wireless device via the network receives a plurality of received signal strengths from which the first secret key is generated from the second wireless device. To generate a second secret key.
従って、この発明によれば、ネットワークを介して離れた位置に存在する端末間で秘密鍵を共有できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to share a secret key between terminals existing at remote locations via a network.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、この発明の実施の形態による通信システム１００の概略図である。通信システム１００は、無線装置１０，２０，３０，４０と、全方位性のアンテナ１１，３１と、電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ２１，４１と、鍵生成装置５０と、ネットワーク６０とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
無線装置１０，２０，３０，４０は、無線通信空間に配置される。そして、無線装置１０，３０の各々は、パーソナルコンピュータ等のユーザの端末に搭載される。無線装置２０は、アクセスポイントからなり、有線ケーブル２２によってネットワーク６０に接続される。また、無線装置４０は、アクセスポイントからなり、有線ケーブル４２によってネットワーク６０に接続される。鍵生成装置５０は、有線ケーブル５１によってネットワーク６０に接続される。
The
アンテナ１１，３１は、無線装置１０，３０に装着される。アレーアンテナ２１，４１は、無線装置２０，４０に装着される。
The
無線装置１０は、アンテナ１１を介して無線装置２０との間で複数の電波を送受信するとともに、無線装置２０から受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を生成する。無線装置２０は、アレーアンテナ２１を介して無線装置１０との間で複数の電波を送受信するとともに、無線装置１０から受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１と同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ２を生成する。また、無線装置２０は、検出した複数の受信信号強度を有線ケーブル２２およびネットワーク６０を介して鍵生成装置５０へ送信する。
The
無線装置３０は、アンテナ３１を介して無線装置４０との間で複数の電波を送受信するとともに、無線装置４０から受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ３を生成する。無線装置４０は、アレーアンテナ４１を介して無線装置３０との間で複数の電波を送受信するとともに、無線装置３０から受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ３と同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ４を生成する。また、無線装置４０は、検出した複数の受信信号強度を有線ケーブル４２およびネットワーク６０を介して鍵生成装置５０へ送信する。
The radio device 30 transmits and receives a plurality of radio waves to and from the radio device 40 via the
鍵生成装置５０は、ネットワーク６０および有線ケーブル５１を介して無線装置２０から複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ５を生成する。また、鍵生成装置５０は、ネットワーク６０および有線ケーブル５１を介して無線装置４０から複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度に基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４と同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ６を生成する。そして、鍵生成装置５０は、無線装置１０，２０に対応付けて秘密鍵Ｋｓ５を保持し、無線装置３０，４０に対応付けて秘密鍵Ｋｓ６を保持する。
The
無線装置１０は、秘密鍵Ｋｓ１を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ１を用いて鍵生成装置５０との間で暗号通信を行なう。無線装置２０は、秘密鍵Ｋｓ２を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ２を用いて鍵生成装置５０との間で暗号通信を行なう。無線装置３０は、秘密鍵Ｋｓ３を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ３を用いて鍵生成装置５０との間で暗号通信を行なう。無線装置４０は、秘密鍵Ｋｓ４を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ４を用いて鍵生成装置５０との間で暗号通信を行なう。鍵生成装置５０は、秘密鍵Ｋｓ５を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ５を用いて無線装置１０または２０との間で暗号通信を行ない、秘密鍵Ｋｓ６を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ６を用いて無線装置３０または４０との間で暗号通信を行なう。
When the
図２は、図１に示すアレーアンテナ２１の構成を示す図である。アレーアンテナ２１は、アンテナ素子１〜７を備える。アンテナ素子１〜６は、無給電素子であり、アンテナ素子７は、給電素子である。アンテナ素子１〜６は、アンテナ素子７の周りに略円形に等間隔に配置される。そして、アレーアンテナ２１が送受信する電波の波長をλとした場合、給電素子であるアンテナ素子７と、無給電素子であるアンテナ素子１〜６との間隔は、例えば、λ／４に設定される。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
無給電素子であるアンテナ素子１〜６には、可変容量素子であるバラクタダイオード（図示省略）が装荷され、その装荷されたバラクタダイオードに印加する直流電圧を制御することにより、アレーアンテナ２１は、適応ビーム形成が可能である。
The
即ち、アレーアンテナ２１は、無線装置２０に含まれるバラクタダイオードに印加する直流電圧を変えることによって指向性が変えられる。従って、アレーアンテナ２１は、電気的に指向性を切換え可能なアンテナである。
That is, the directivity of the
なお、図１に示すアレーアンテナ４１も、図２に示すアレーアンテナ２１と同じ構成からなる。
The
無線装置１０と無線装置２０との間で無線通信が行われる場合、電波は、無線装置１０のアンテナ１１と無線装置２０のアレーアンテナ２１との間を直接伝搬したり、中間物（図示せず）による影響を受けて伝搬する。中間物としては、反射物及び障害物が想定される。中間物が反射物である場合、無線装置１０のアンテナ１１または無線装置２０のアレーアンテナ２１から出射した電波は、中間物によって反射されて無線装置２０のアレーアンテナ２１または無線装置１０のアンテナ１１へ伝搬する。また、中間物が障害物である場合、無線装置１０のアンテナ１１または無線装置２０のアレーアンテナ２１から出射した電波は、中間物によって回折されて無線装置２０のアレーアンテナ２１または無線装置１０のアンテナ１１へ伝搬する。
When wireless communication is performed between the
このように、電波は、無線装置１０のアンテナ１１と無線装置２０のアレーアンテナ２１との間を直接伝搬したり、中間物による反射を受けて反射波として伝搬したり、中間物による回折を受けて回折波として伝搬したりする。そして、電波は、無線装置１０のアンテナ１１から無線装置２０のアレーアンテナ２１（または無線装置２０のアレーアンテナ２１から無線装置１０のアンテナ１１）へ伝搬する場合、直接伝搬成分、反射波成分及び回折波成分が混在しており、無線装置１０のアンテナ１１から無線装置２０のアレーアンテナ２１（または無線装置２０のアレーアンテナ２１から無線装置１０のアンテナ１１）へ伝搬した電波がどのような成分により構成されるかによって無線装置１０と無線装置２０との間の伝送路の特性が決定される。
As described above, the radio wave propagates directly between the
この発明においては、無線装置１０と無線装置２０との間で無線通信が行なわれる場合、アレーアンテナ２１の指向性を複数の指向性に変えて時分割復信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）等により所定のデータが無線装置１０，２０間で送受信される。そして、無線装置１０，２０は、アレーアンテナ２１の指向性を複数の指向性に変えたときの複数の電波の強度を示す受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを後述する方法によって生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆに基づいて後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する。また、無線装置２０は、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを有線ケーブル２２およびネットワーク６０を介して鍵生成装置５０へ送信する。
In the present invention, when wireless communication is performed between the
秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が無線装置１０，２０において生成されると、無線装置１０，２０は、生成した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２により情報を暗号化して相手方へ送信し、相手方から受信した暗号化情報を秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２によって復号して情報を取得する。また、無線装置１０，２０は、それぞれ、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を用いて情報を暗号化して鍵生成装置５０との間で暗号通信を行なう。
When the secret keys Ks1 and Ks2 are generated in the
無線装置３０と無線装置４０との間で無線通信が行なわれる場合も、無線装置１０と無線装置２０との間で無線通信が行われる場合と同様である。
The case where wireless communication is performed between the wireless device 30 and the wireless device 40 is the same as the case where wireless communication is performed between the
図３は、図１に示す全方位性のアンテナ１１を搭載した一方の無線装置１０の概略ブロック図である。無線装置１０は、信号発生部１１０と、送信処理部１２０と、アンテナ部１３０と、受信処理部１４０と、プロファイル生成部１５０と、鍵作成部１６０と、鍵一致確認部１７０と、鍵記憶部１８０と、鍵一致化部１９０と、暗号部２００と、復号部２１０とを含む。
FIG. 3 is a schematic block diagram of one
信号発生部１１０は、秘密鍵を生成するときに無線装置２０へ送信するための所定のデータからなるパケットを発生し、その発生したパケットを送信処理部１２０へ出力する。
The
送信処理部１２０は、変調、周波数変換、多元接続及び送信信号の増幅等の送信系の処理を行なう。アンテナ部１３０は、図１に示すアンテナ１１を主構成要素とし、送信処理部１２０からのパケットを無線装置２０へ送信し、無線装置２０からのパケットを受信して受信処理部１４０またはプロファイル生成部１５０へ供給する。
The
受信処理部１４０は、受信信号の増幅、多元接続、周波数変換及び復調等の受信系の処理を行なう。そして、受信処理部１４０は、受信処理を行なったデータまたは信号を必要に応じて鍵一致確認部１７０、鍵一致化部１９０及び復号部２１０へ出力する。
The
プロファイル生成部１５０は、無線装置２０に装着されたアレーアンテナ２１の指向性が複数の指向性に切換えられたときの複数の電波をアンテナ部１３０から順次受け、その受けた複数の電波の強度である複数の受信信号強度を後述する方法によって検出する。そして、プロファイル生成部１５０は、検出した複数の受信信号強度からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを鍵作成部１６０へ出力する。
The
鍵作成部１６０は、プロファイル生成部１５０からの受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆに基づいて、後述する方法によって、秘密鍵Ｋｓ１を作成する。そして、鍵作成部１６０は、その作成した秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１７０及び鍵一致化部１９０へ出力する。
Based on the received signal profile RSSI_prof from the
鍵一致確認部１７０は、所定のデータからなるパケットを送信処理部１２０、アンテナ部１３０及び受信処理部１４０を介して無線装置２０と送受信し、鍵作成部１６０によって作成された秘密鍵Ｋｓ１が無線装置２０において作成された秘密鍵Ｋｓ２に一致するか否かを後述する方法によって確認する。そして、鍵一致確認部１７０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認したとき、秘密鍵Ｋｓ１を鍵記憶部１８０に記憶する。また、鍵一致確認部１７０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に不一致であることを確認したとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成して送信処理部１２０および鍵一致化部１９０へ出力する。
The key
鍵記憶部１８０は、鍵一致確認部１７０及び鍵一致化部１９０からの秘密鍵Ｋｓ１を記憶する。また、鍵記憶部１８０は、記憶した秘密鍵Ｋｓ１を暗号部２００及び復号部２１０へ出力する。なお、鍵記憶部１８０は、秘密鍵Ｋｓ１を一時的、例えば、無線装置２０との通信の間だけ記憶するようにしてもよい。
The
鍵一致化部１９０は、鍵一致確認部１７０から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる。そして、鍵一致化部１９０は、一致させた秘密鍵が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを鍵一致確認部１７０における方法と同じ方法によって確認する。鍵一致化部１９０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認すると、秘密鍵Ｋｓ１を鍵記憶部１８０に記憶する。
Upon receiving the mismatch signal NMTH from the key
暗号部２００は、送信データを鍵記憶部１８０に記憶された秘密鍵Ｋｓ１によって暗号化して送信処理部１２０へ出力する。復号部２１０は、受信処理部１４０からの信号を鍵記憶部１８０からの秘密鍵Ｋｓ１によって復号して受信データを生成する。
The
なお、図１に示す全方位性のアンテナ３１を搭載した他方の無線装置３０も、図３に示す無線装置１０と同じ構成からなる。
The other wireless device 30 on which the
図４は、図１に示す指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナ２１を搭載した一方の無線装置２０の概略ブロック図である。無線装置２０は、図３で説明した無線装置１０の信号発生部１１０を信号発生部１１０Ａに代え、送信処理部１２０を送信処理部１２０Ａに代え、アンテナ部１３０をアンテナ部２２０に代え、受信処理部１４０を受信処理部１４０Ａに代え、プロファイル生成部１５０をプロファイル生成部１５０Ａに代え、指向性設定部２３０を追加したものであり、その他は、無線装置１０と同じ構成からなる。
FIG. 4 is a schematic block diagram of one
信号発生部１１０Ａは、プロファイル生成部１５０Ａから受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを受け、その受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆをデータ部に格納し、鍵生成装置５０のアドレスをヘッダ部に格納したパケットを生成して送信処理部１２０Ａへ出力する。信号発生部１１０Ａは、その他、無線装置１０の信号発生部１１０と同じ機能を果たす。
The
送信処理部１２０Ａは、有線ケーブル２２に接続されており、信号発生部１１０Ａから受けたパケットのヘッダ部に鍵生成装置５０のＩＰアドレスが格納されている場合、パケットを有線ケーブル２２を介して鍵生成装置５０へ送信する。また、送信処理部１２０Ａは、信号発生部１１０Ａから受けたパケットのヘッダ部に無線装置１０のＩＰアドレスが格納されている場合、パケットをアンテナ部２２０へ出力する。送信処理部１２０Ａは、その他、無線装置１０の送信処理部１２０と同じ機能を果たす。
The
受信処理部１４０Ａは、有線ケーブル２２に接続されており、有線ケーブル２２からパケットを受信すると、その受信したパケットを復号部２１０へ出力する。受信処理部１４０Ａは、その他、無線装置１０の受信処理部１４０と同じ機能を果たす。
The
プロファイル生成部１５０Ａは、アレーアンテナ２１（＝アンテナ部２２０）の指向性が複数の指向性に順次切換えられたときの複数の電波をアンテナ部２２０から順次受け、その受けた複数の電波の強度を後述する方法によって検出する。そして、プロファイル生成部１５０Ａは、その検出した複数の受信信号強度からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを鍵作成部１６０および信号発生部１１０Ａへ出力する。
The
アンテナ部２２０は、図１に示すアレーアンテナ２１を主構成要素とし、送信処理部１２０Ａからのデータを指向性設定部２３０によって設定された指向性で無線装置１０へ送信し、無線装置１０からのデータを指向性設定部２３０によって設定された指向性で受信して受信処理部１４０Ａまたはプロファイル生成部１５０Ａへ出力する。
The
指向性設定部２３０は、アンテナ部２２０の指向性を設定する。また、指向性設定部２３０は、無線装置１０，２０において秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するとき、後述する方法により所定の順序に従ってアンテナ部２２０の指向性を順次切換える。
The
図５は、図４に示す指向性設定部２３０の概略ブロック図である。指向性設定部２３０は、アンテナ素子１〜６にそれぞれ装荷されたバラクタダイオード２３１〜２３６と、制御電圧発生回路２３７とを含む。バラクタダイオード２３１〜２３６は、それぞれ、図２に示すアンテナ素子１〜６に装荷される。
FIG. 5 is a schematic block diagram of the
制御電圧発生回路２３７は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎ（ｎは２以上の整数）を順次発生し、その発生した制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎをバラクタダイオード２３１〜２３６へ順次出力する。
The control
制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎの各々は、６個のバラクタダイオード２３１〜２３６に対応して６個の電圧値Ｖ１〜Ｖ６からなる。そして、バラクタダイオード２３１〜２３６は、制御電圧セットＣＬＶ１を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ１に応じて、無給電素子であるアンテナ素子１〜６に装荷される容量を所定の容量に設定し、アレーアンテナ２１の指向性を１つの指向性に設定する。また、バラクタダイオード２３１〜２３６は、制御電圧セットＣＬＶ２を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ２に応じて、無給電素子であるアンテナ素子１〜６に装荷される容量を所定の容量に設定し、アレーアンテナ２１の指向性を別の指向性に設定する。従って、バラクタダイオード２３１〜２３６は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎに応じて無給電素子であるアンテナ素子１〜６に装荷される容量を順次変え、アレーアンテナ２１の指向性をｎ個の指向性に順次変える。
Each of the control voltage sets CLV1 to CLVn includes six voltage values V1 to V6 corresponding to the six
なお、図１に示す指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナ４１を搭載した他方の無線装置４０も、図４および図５に示す無線装置２０と同じ構成からなる。
Note that the other radio apparatus 40 on which the
図６は、図３及び図４に示す鍵一致確認部１７０の概略ブロック図である。鍵一致確認部１７０は、データ発生部１７１と、データ比較部１７２と、結果処理部１７３とを含む。なお、無線装置１０，２０の鍵一致確認部１７０は、同じ構成からなるが、図６においては、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認する動作を説明するために、無線装置２０においてはデータ発生部１７１のみを示す。
FIG. 6 is a schematic block diagram of the key
データ発生部１７１は、鍵作成部１６０から秘密鍵Ｋｓ１を受けると、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認するための鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生し、その発生した鍵確認用データＤＣＦＭ１を送信処理部１２０及びデータ比較部１７２へ出力する。
Upon receiving the secret key Ks1 from the
この場合、データ発生部１７１は、秘密鍵Ｋｓ１から非可逆的な演算及び一方向的な演算等により、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。より具体的には、データ発生部１７１は、秘密鍵Ｋｓ１またはＫｓ２のハッシュ値を演算することにより、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。
In this case, the
データ比較部１７２は、データ発生部１７１から鍵確認用データＤＣＦＭ１を受け、無線装置２０のデータ発生部１７１で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を受信処理部１４０から受ける。そして、データ比較部１７２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１を鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。データ比較部１７２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１７３へ出力する。
The
また、データ比較部１７２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１７２は、不一致信号ＮＭＴＨを鍵一致化部１９０へ出力するとともに、不一致信号ＮＭＴＨを送信処理部１２０及びアンテナ部１３０を介して無線装置２０へ送信する。
Further, the
結果処理部１７３は、データ比較部１７２から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵作成部１６０から受けた秘密鍵Ｋｓ１を鍵記憶部１８０へ出力し、記憶する。
When the result processing unit 173 receives the coincidence signal MTH from the
なお、図１に示す無線装置３０，４０の鍵一致確認部１７０も、図６に示す鍵一致確認部１７０と同じ構成からなる。
1 also has the same configuration as the key
図７は、図３及び図４に示す鍵一致化部１９０の概略ブロック図である。鍵一致化部１９０は、擬似シンドローム作成部１９１と、不一致ビット検出部１９２と、鍵不一致訂正部１９３と、データ発生部１９４と、データ比較部１９５と、結果処理部１９６とを含む。
FIG. 7 is a schematic block diagram of the
なお、無線装置１０，２０の鍵一致化部１９０は、同じ構成からなるが、図７においては、秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる動作を説明するために、無線装置２０においては擬似シンドローム作成部１９１のみを示す。
Note that the
無線装置１０の擬似シンドローム作成部１９１は、鍵一致確認部１７０のデータ比較部１７２から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、鍵作成部１６０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のシンドロームｓ１を演算する。より具体的には、擬似シンドローム作成部１９１は、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、ビットパターンｘ１に対して検査行列Ｈを乗算してシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。そして、擬似シンドローム作成部１９１は、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１９３へ出力し、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１９２へ出力する。
When receiving the mismatch signal NMTH from the
なお、これらの演算は、ｍｏｄ２の演算であり、ＨＴは、検査行列Ｈの転置行列である。 Incidentally, these operations are operations mod2, H T is a transposed matrix of the check matrix H.
不一致ビット検出部１９２は、擬似シンドローム作成部１９１からシンドロームｓ１を受け、無線装置２０の擬似シンドローム作成部１９１によって演算されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを受信処理部１４０から受ける。そして、不一致ビット検出部１９２は、シンドロームｓ１とシンドロームｓ２との差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
Mismatch
なお、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンの差分（鍵不一致のビットパターン）をｅ＝ｘ１−ｘ２とすると、ｓ＝ｅＨＴの関係が成立する。ｓ＝０の場合、ｅ＝０となり、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンは、秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンに一致する。 It should be noted that, if the difference (bit pattern of the key disagreement) of the bit pattern of the secret key Ks1, Ks2 and e = x1-x2, the relationship of s = eH T is established. When s = 0, e = 0, and the bit pattern of the secret key Ks1 matches the bit pattern of the secret key Ks2.
不一致ビット検出部１９２は、演算した差分ｓが０でないとき（即ち、ｅ≠０のとき）、鍵不一致のビットパターンｅをｓ＝ｅＨＴから導出し、その導出したビットパターンｅを鍵不一致訂正部１９３へ出力する。
When the calculated difference s is not 0 (that is, when e ≠ 0), the mismatch
鍵不一致訂正部１９３は、擬似シンドローム作成部１９１からビットパターンｘ１を受け、不一致ビット検出部１９２から鍵不一致のビットパターンｅを受ける。そして、鍵不一致訂正部１９３は、ビットパターンｘ１から鍵不一致のビットパターンｅを減算することにより相手方の秘密鍵のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
The key
このように、鍵一致化部１９０は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を誤りと見なして誤り訂正の応用により秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を解消する。
As described above, the
この秘密鍵を一致させる方法は、鍵不一致のビット数が誤り訂正能力以上である場合に鍵の一致化に失敗する可能性があるので、鍵一致化の動作を行なった後に鍵一致の確認を行なう必要がある。 This method of matching secret keys may cause key matching to fail if the number of bits that do not match the key is greater than the error correction capability, so check the key matching after performing key matching. Need to do.
データ発生部１９４は、一致化後のビットパターン（鍵）ｘ２＝ｘ１−ｅを鍵不一致訂正部１９３から受けると、ビットパターン（鍵）ｘ２に基づいて鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生させ、その発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３をデータ比較部１９５へ出力する。また、データ発生部１９４は、発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３を送信処理部１２０及びアンテナ部１３０を介して無線装置２０へ送信する。
When the
なお、データ発生部１９４は、鍵一致確認部１７０のデータ発生部１７１による鍵確認用データＤＣＦＭ１の発生方法と同じ方法により鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生する。
The
データ比較部１９５は、データ発生部１９４から鍵確認用データＤＣＦＭ３を受け、無線装置２０で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ４を受信処理部１４０から受ける。そして、データ比較部１９５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３を鍵確認用データＤＣＦＭ４と比較する。
The
データ比較部１９５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１９６へ出力する。
When the key confirmation data DCFM3 matches the key confirmation data DCFM4, the
また、データ比較部１９５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１９５は、不一致信号ＮＭＴＨを送信処理部１２０及びアンテナ部１３０を介して無線装置２０へ送信する。
Further, the
結果処理部１９６は、データ比較部１９５から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵不一致訂正部１９３から受けたビットパターン（鍵）ｘ２＝ｘ１−ｅを鍵記憶部１８０へ出力し、記憶する。
When the result processing unit 196 receives the match signal MTH from the
このように、データ発生部１９４、データ比較部１９５及び結果処理部１９６は、鍵一致確認部１７０における確認方法と同じ方法によって一致化が施された鍵の一致を確認する。
As described above, the
なお、無線装置３０，４０の鍵一致化部１９０も、図７に示す鍵一致化部１９０と同じ構成からなる。
Note that the
図８は、図１に示す鍵生成装置５０の構成を示す概略ブロック図である。鍵生成装置５０は、受信部５２と、鍵作成部５３と、鍵記憶部５４と、通信部５５とを含む。
FIG. 8 is a schematic block diagram showing the configuration of the
受信部５２は、ネットワーク６０および有線ケーブル５１を介して無線装置２０または無線装置４０からパケットを受信し、その受信したパケットが受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを含むか否かを判定する。そして、受信部５２は、パケットが受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを含むとき、その受信したパケットを鍵作成部５３へ出力する。また、受信部５２は、パケットが受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを含まないとき、その受信したパケットを通信部５５へ出力する。
The receiving
鍵作成部５３は、受信部５２からパケットを受け、その受けたパケットのデータ部から受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを検出し、パケットのヘッダ部から受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを送信した無線装置２０（または無線装置４０）のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）を検出する。そして、鍵作成部５３は、その検出した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆに基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ５またはＫｓ６を生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ５またはＫｓ６をＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０またはＩＰａｄｄ４０に対応付けて鍵記憶部５４に格納する。
The
鍵記憶部５４は、鍵作成部５３から受けた秘密鍵Ｋｓ５またはＫｓ６およびＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０またはＩＰａｄｄ４０を受け、その受けた秘密鍵Ｋｓ５またはＫｓ６をＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０またはＩＰａｄｄ４０に対応付けて保持する。また、鍵記憶部５４は、通信部５５からの要求に応じて、保持している秘密鍵Ｋｓ５またはＫｓ６を通信部５５へ出力する。
The
通信部５５は、無線装置１０または２０と通信を行なう場合、鍵記憶部５４から秘密鍵Ｋｓ５を読み出し、その読み出した秘密鍵Ｋｓ５によって情報を暗号化する。そして、通信部５５は、その暗号化した暗号化情報をデータ部に格納し、無線装置１０または２０のＩＰアドレスをヘッダ部に格納してパケットを生成する。そうすると、通信部５５は、その生成したパケットを有線ケーブル５１およびネットワーク６０を介して無線装置１０または２０へ送信する。また、通信部５５は、無線装置１０または２０から送信されたパケットを受信部５２から受けると、その受けたパケットのデータ部から暗号化情報を検出し、その検出した暗号化情報を秘密鍵Ｋｓ５によって復号して情報を取得する。
When communicating with the
通信部５５は、無線装置３０または４０と通信を行なう場合、鍵記憶部５４から秘密鍵Ｋｓ６を読み出し、その読み出した秘密鍵Ｋｓ６によって情報を暗号化する。そして、通信部５５は、その暗号化した暗号化情報をデータ部に格納し、無線装置３０または４０のＩＰアドレスをヘッダ部に格納してパケットを生成する。そうすると、通信部５５は、その生成したパケットを有線ケーブル５１およびネットワーク６０を介して無線装置３０または４０へ送信する。また、通信部５５は、無線装置３０または４０から送信されたパケットを受信部５２から受けると、その受けたパケットのデータ部から暗号化情報を検出し、その検出した暗号化情報を秘密鍵Ｋｓ６によって復号して情報を取得する。
When communicating with the wireless device 30 or 40, the
図９は、受信信号強度の概念図である。図５に示す指向性設定部２３０の制御電圧発生回路２３７は、各々が電圧Ｖ１〜Ｖ６からなる制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎを順次発生してバラクタダイオード２３１〜２３６へ出力する。この場合、電圧Ｖ１〜Ｖ６は、それぞれ、アンテナ素子１〜６に装荷される容量を変えるための電圧であり、例えば、−２０〜０Ｖの範囲の直流電圧からなる。そして、制御電圧発生回路２３７は、電圧Ｖ１〜Ｖ６の各々の電圧値を８ビットのデータにより変えることによって各制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎを決定し、その決定した各制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎをバラクタダイオード２３１〜２３６へ出力する。
FIG. 9 is a conceptual diagram of received signal strength. The control
バラクタダイオード２３１〜２３６は、電圧［Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６］からなる制御電圧セットＣＬＶ１に応じてアレーアンテナ２１または４１の指向性をある１つの指向性に設定する。また、バラクタダイオード２３１〜２３６は、電圧［Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４，Ｖ２５，Ｖ２６］からなる制御電圧セットＣＬＶ２に応じてアレーアンテナ２１または４１の指向性を別の指向性に設定する。以下、同様にして、バラクタダイオード２３１〜２３６は、それぞれ、電圧［Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３，Ｖ３４，Ｖ３５，Ｖ３６］〜［Ｖｎ１，Ｖｎ２，Ｖｎ３，Ｖｎ４，Ｖｎ５，Ｖｎ６］からなる制御電圧セットＣＬＶ３〜ＣＬＶｎに応じてアレーアンテナ２１または４１の指向性を順次切換える。
The
このように、バラクタダイオード２３１〜２３６は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎに応じてアレーアンテナ２１または４１の指向性をｎ個の指向性に順次切換える。この場合、制御電圧発生回路２３７は、各パケットＰＫＴｎごとにアレーアンテナ２１または４１の指向性が切換えられるように制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎをバラクタダイオード２３１〜２３６へ順次出力し、バラクタダイオード２３１〜２３６は、各パケットＰＫＴｎごとにアレーアンテナ２１または４１の指向性を切換える。
Thus, the
そして、アレーアンテナ２１または４１は、指向性をｎ個の指向性に順次切換えながら各指向性において１個のパケットを送信する。
The
その結果、無線装置１０または３０のプロファイル生成部１５０は、アレーアンテナ２１または４１の指向性がｎ個の指向性に切換えられたときのｎ個の電波をアンテナ部１３０から受ける。
As a result, the
そして、無線装置１０または３０のプロファイル生成部１５０は、アレーアンテナ２１または４１の指向性がｎ個の指向性に切換えられたときのｎ個の電波の強度であるｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを検出し、その検出したｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを生成する。また、無線装置２０または４０のプロファイル生成部１５０Ａも、同様にして受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを生成する。
Then, the
以下、秘密鍵の作成方法について説明する。無線装置１０，２０は、それぞれ、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する場合、例えば、３８４個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ３８４を相互に送受信する。
Hereinafter, a method for creating a secret key will be described. When the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０からｎ（＝３８４）個の電波を受け、その受けたｎ（＝３８４）個の電波の強度であるｎ（＝３８４）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを検出する。その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｎ（＝３８４）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを順次配列した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆを鍵作成部１６０へ出力する。
The
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆをプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受け、その受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆに基づいて、以下に説明する方法によって、それぞれ、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する。
The
［秘密鍵の作成方法１］
図１０は、秘密鍵の作成方法の第１の例を示す図である。なお、図１０の（ａ），（ｂ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。
[Secret key creation method 1]
FIG. 10 is a diagram illustrating a first example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a) of FIG. 10, (b) shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm.
受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０は、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ（＝３８４）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎの配列である［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］からなる（図１０の（ａ）参照）。
The received signal profile RSSI_prof0 is an array of n (= 384) received signal strengths RSSI1 to RSSIn received from the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を鍵作成部１６０へ出力する。
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎの平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎのうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ（ｊは、２≦ｊ＜ｎを満たす整数）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊ をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１を作成する。
When the
より具体的には、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊがしきい値Ｉｔｈよりも大きい場合、「１」とし、受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊ がしきい値Ｉｔｈ以下である場合、「０」としてｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊを多値化する。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊを多値化したビット列を秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２とする。
More specifically, when the received signal strengths RSSI1 to RSSIj are larger than the threshold value Ith, the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０に基づいて、しきい値＝１を求め、その求めたしきい値＝１の付近の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第１番目、第６番目、第１４番目および第ｎ（＝３８４）番目の受信信号強度を削除し（図１０の（ｂ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｊをしきい値＝１によって多値化してビット列［１１１０１１１０１１１・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１０の（ｃ）参照）。
That is, the
［秘密鍵の作成方法２］
図１１は、秘密鍵の作成方法の第２の例を示す図である。なお、図１１の（ａ）〜（ｃ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］を生成する（図１１の（ａ）参照）。
[Secret key creation method 2]
FIG. 11 is a diagram illustrating a second example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(c) of FIG. 11 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. Based on the n radio waves received from the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の配列における２つの連続する受信信号強度の差分を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成する。
And the profile production |
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第１番目の受信信号強度＝［２］と第２番目の受信信号強度＝［４］とを選択し、その選択した第２番目の受信信号強度＝［４］から第１番目の受信信号強度＝［２］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１の第１番目の受信信号強度＝［２］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第２番目の受信信号強度＝［４］と第３番目の受信信号強度＝［４］とを選択し、その選択した第３番目の受信信号強度＝［４］から第２番目の受信信号強度＝［４］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１の第２番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第ｉ（ｉは正の整数）番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択し、その選択した第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［２，０，１，−１２，７，６，−２，０，−８，１０，０，０，−４，・・・，０］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成する（図１１の（ｂ）参照）。
Similarly, the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の最後の受信信号強度＝［２］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の１番目の受信信号強度＝［２］がｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１として選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [2] of the received signal profile RSSI_prof0 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the first received signal strength = [2] of the received signal profile RSSI_prof0 is i + 1th. Received signal
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、連続する２つの受信信号強度の差分を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ（ｊは、２≦ｊ＜ｎを満たす整数）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
より具体的には、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ’がしきい値Ｉｔｈよりも大きい場合、「１」とし、受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’がしきい値Ｉｔｈ以下である場合、「０」としてｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’を多値化する。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’を多値化したビット列を秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２とする。
More specifically, the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１に基づいて、しきい値＝０を求め、その求めたしきい値＝０の付近の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１の第２番目、第３番目、第７番目、第８番目、第１１番目、第１２番目および第ｎ（＝３８４）番目の受信信号強度を削除し（図１１の（ｃ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ’をしきい値＝０によって多値化してビット列［１０１１０１０・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１１の（ｄ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０から選択し、ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１からｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１のｉ番目の受信信号強度を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α（αは正の整数）番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０から選択し、ｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１のｉ番目の受信信号強度を生成するようにしてもよい。
In the above, the
また、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉからｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１のｉ番目の受信信号強度を生成してもよく、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉからｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１のｉ番目の受信信号強度を生成してもよい。
Further, the
［秘密鍵の作成方法３］
図１２は、秘密鍵の作成方法の第３の例を示す図である。なお、図１２の（ａ）〜（ｄ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］を生成する（図１２の（ａ）参照）。
[Secret key creation method 3]
FIG. 12 is a diagram illustrating a third example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(d) of FIG. 12 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. Based on the n radio waves received from the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の配列における２つの連続する受信信号強度の差分を演算して、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成する（図１２の（ｂ）参照）。
Then, the
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を構成するｎ（＝３８４）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩ１ｎ’の各々の絶対値を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２を生成する（図１２の（ｃ）参照）。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２を鍵作成部１６０へ出力する。
Thereafter, the
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２を構成するｎ個の受信信号強度｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｎ’｜の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｎ’｜のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｊ ’｜をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２に基づいて、しきい値＝３．６を求め、その求めたしきい値＝３．６に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ２の第１番目、第７番目および第１３番目の受信信号強度を削除し（図１２の（ｄ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｊ ’｜をしきい値＝３．６によって多値化してビット列［００１１１０１１００・・・０］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１２の（ｅ）参照）。
That is, the
［秘密鍵の作成方法４］
図１３は、秘密鍵の作成方法の第４の例を示す図である。なお、図１３の（ａ）〜（ｃ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］を生成する（図１３の（ａ）参照）。
[Secret key creation method 4]
FIG. 13 is a diagram showing a fourth example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(c) of FIG. 13 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. Based on the n radio waves received from the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の配列における独立した２つの連続する受信信号強度の差分を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成する（図１３の（ｂ）参照）。
Then, the
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０から第１番目の受信信号強度［２］と第２番目の受信信号強度［４］とを選択し、その選択した第２番目の受信信号強度［４］から第１番目の受信信号強度［２］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３の第１番目の受信信号強度＝［２］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第３番目の受信信号強度＝［４］と第４番目の受信信号強度＝［５］とを選択し、その選択した第４番目の受信信号強度＝［５］から第３番目の受信信号強度＝［４］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３の第２番目の受信信号強度＝［１］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとを選択し、その選択した第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉから第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［２，１，７，−２，−８，０，−４・・・，０］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成する（図１３の（ｂ）参照）。
Similarly, the
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、独立した連続する２つの受信信号強度の差分を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production | generation part 150,150A of the radio |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３に基づいて、しきい値＝０．５を求め、その求めたしきい値＝０．５に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３の第２番目、第６番目および第ｎ番目の受信信号強度を削除し（図１３の（ｃ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値＝０．５によって多値化してビット列［１１０００・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１３の（ｄ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、独立した２つの連続する受信信号強度の差分を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成すると説明したが、この発明においては、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０のｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択し、その選択したｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３のｉ番目の受信信号強度を生成し、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０のｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とｉ＋α＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋α＋１とを選択し、その選択したｉ＋α＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋α＋１からｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３のｉ＋１番目の受信信号強度を生成してもよい。
In the above description, it has been described that the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の最後の受信信号強度＝［２］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の先頭からα番目の受信信号強度がｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとして選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [2] of the received signal profile RSSI_prof0 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the αth received signal strength from the head of the received signal profile RSSI_prof0 is the i + αth received signal. Intensity RSSIi + α is selected. Accordingly, the
また、第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１から第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３の第ｉ番目の受信信号強度を生成してもよく、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉからｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３のｉ番目の受信信号強度を生成してもよい。 Further, the i-th received signal strength of the received signal profile RSSI_prof3 may be generated by subtracting the 2i-th received signal strength RSSI2i from the (2i-1) th received signal strength RSSI2i-1. The i-th received signal strength RSSIi + α may be subtracted from the received signal strength RSSIi to generate the i-th received signal strength of the received signal profile RSSI_prof3.
更に、秘密鍵の作成方法４を用いる場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ３を構成する受信信号強度の個数は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成する受信信号強度の個数の半分になるので、１２８ビットの秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する場合、７６８個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからなる受信信号プロファイルＲＲＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成し、その生成した受信信号プロファイルＲＲＳＩ＿ｐｒｏｆ０から３８４個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’からなる受信信号プロファイルＲＲＳＩ＿ｐｒｏｆ３を生成し、さらに、受信信号プロファイルＲＲＳＩ＿ｐｒｏｆ３を構成する３８４個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値に近い２５６個の受信信号強度を削除して１２８ビットの秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
Further, when the secret
［秘密鍵の作成方法５］
図１４は、秘密鍵の作成方法の第５の例を示す図である。なお、図１４の（ａ）〜（ｄ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］を生成する（図１４の（ａ）参照）。
[Secret key creation method 5]
FIG. 14 is a diagram showing a fifth example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(d) of FIG. 14 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. Based on the n radio waves received from the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の配列における中央値を選択し、その選択した中央値によって受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを正規化する。
Then, the
より具体的には、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎが３８４個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ３８４からなる場合、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、第１９２番目の受信信号強度を中央値＝４として選択する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、その選択した中央値＝４によって受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］の各受信信号強度を正規化して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４を生成する（図１４の（ｂ）参照）。
More specifically, when the n received signal strengths RSSI1 to RSSIn are composed of 384 received signal strengths RSSI1 to RSSI384, the
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の配列における連続した２つの受信信号強度の積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を生成する。
Thereafter, the
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４から第１番目の受信信号強度＝［−２］と第２番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第１番目の受信信号強度＝［−２］と第２番目の受信信号強度＝［０］との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５の第１番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の第２番目の受信信号強度＝［０］と第３番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第２番目の受信信号強度＝［０］と第３番目の受信信号強度＝［０］との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５の第２番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択し、その選択した第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［０，０，０，−１１，４４，−８，０，０，０，−１６，４，４，−４，・・・，４］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を生成する（図１４の（ｃ）参照）。
Similarly, the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の最後の受信信号強度＝［−２］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の１番目の受信信号強度＝［−２］がｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１として選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [− 2] of the received signal profile RSSI_prof4 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the first received signal strength = [− 2] of the received signal profile RSSI_prof4 is i + 1. Is selected as the second received signal
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、正規化処理および連続する２つの受信信号強度の積を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５に基づいて、しきい値＝１．２を求め、その求めたしきい値＝１．２に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５の第１番目〜第３番目、および第７番目〜第９番目の受信信号強度を削除し（図１４の（ｄ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値＝１．２によって多値化してビット列［０１００１１０・・・０］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１４の（ｅ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４から選択し、その選択したｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５のｉ番目の受信信号強度を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４から選択し、その選択したｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとの積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５のｉ番目の受信信号強度を生成するようにしてもよい。
In the above, the
［秘密鍵の作成方法６］
図１５は、秘密鍵の作成方法の第６の例を示す図である。なお、図１５の（ａ）〜（ｄ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０＝［２，４，４，５，−７，０，６，４，４，−４，６，６，６，２，・・・，２］を生成する（図１５の（ａ）参照）。
[Secret key creation method 6]
FIG. 15 is a diagram illustrating a sixth example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(d) of FIG. 15 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. Based on the n radio waves received from the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを、［秘密鍵の作成方法５］において説明した方法によって正規化して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４を生成する（図１５の（ｂ）参照）。
Then, the
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の配列における独立した２つの連続する受信信号強度の積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を生成する（図１５の（ｃ）参照）。
Thereafter, the
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４から第１番目の受信信号強度＝［−２］と第２番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第１番目の受信信号強度＝［−２］と第２番目の受信信号強度＝［０］との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６の第１番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の第３番目の受信信号強度＝［０］と第４番目の受信信号強度＝［１］とを選択し、その選択した第３番目の受信信号強度＝［０］と第４番目の受信信号強度＝［１］との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６の第２番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとを選択し、その選択した第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとの積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［０，０，４４，０，０，４，−４，・・・，４］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を生成する（図１５の（ｃ）参照）。
Similarly, the
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、正規化処理および独立した連続する２つの受信信号強度の積を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６に基づいて、しきい値＝６を求め、その求めたしきい値＝６に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６の第６番目および最後の受信信号強度を削除し（図１５の（ｄ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値＝６によって多値化してビット列［００１０００・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１５の（ｅ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、独立した２つの連続する受信信号強度の積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を生成すると説明したが、この発明においては、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４のｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択し、その選択したｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとの積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６のｉ番目の受信信号強度を生成し、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４のｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とｉ＋α＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋α＋１とを選択し、その選択したｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とｉ＋α＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋α＋１との積を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６のｉ＋１番目の受信信号強度を生成してもよい。
In the above description, the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の最後の受信信号強度＝［−２］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ４の先頭からα番目の受信信号強度がｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとして選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [− 2] of the received signal profile RSSI_prof4 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the αth received signal strength from the head of the received signal profile RSSI_prof4 is the i + αth received signal. Selected as signal strength RSSIi + α. Accordingly, the
［秘密鍵の作成方法７］
図１６は、秘密鍵の作成方法の第７の例を示す図である。なお、図１６の（ａ）〜（ｅ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［秘密鍵の作成方法５］を示す図１４の（ａ）〜（ｃ）に従って、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０に基づいて受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を生成する（図１６の（ａ）〜（ｃ）参照）。
[Secret key creation method 7]
FIG. 16 is a diagram illustrating a seventh example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(e) of FIG. 16 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. The
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ５を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜 ＲＳＳＩｎ’の各々の絶対値を演算してｎ個の受信信号強度＝｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｎ’｜からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７を生成し（図１６の（ｄ）参照）、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７を鍵作成部１６０へ出力する。
Thereafter, the
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７を構成するｎ個の受信信号強度＝｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｎ’｜の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度＝｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｎ’｜のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度＝｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｊ’｜をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７に基づいて、しきい値＝６．８を求め、その求めたしきい値＝６．８に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ７の第６番目、第１１番目〜第１３番目および最後の受信信号強度を削除し（図１６の（ｅ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度＝｜ＲＳＳＩ１’｜〜｜ＲＳＳＩｊ’｜をしきい値＝６．８によって多値化してビット列［０００１１１０００１・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１６の（ｆ）参照）。
That is, the
このように、秘密鍵の作成方法７においては、連続する２つの受信信号強度の積の絶対値を演算して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
Thus, in the secret
なお、この秘密鍵の作成方法７においては、図１５に示す受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ６を構成する複数の受信信号強度の各々の絶対値を演算して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成してもよい。
In this secret
［秘密鍵の作成方法８］
図１７は、秘密鍵の作成方法の第８の例を示す図である。なお、図１７の（ａ）〜（ｃ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成する（図１７の（ａ）参照）。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を鍵作成部１６０へ出力する。
[Secret key creation method 8]
FIG. 17 is a diagram illustrating an eighth example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(c) of FIG. 17 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. The
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、その受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎをｍ（ｍは２以上の整数）個のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍに分割し、ｍ個のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍの各々において独自にしきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍを決定する。
When receiving the received signal profile RSSI_prof0 from the
この場合、ブロックＢＬＫ１は、［２，４，４，５，−７，０］からなり、ブロックＢＬＫ２は、［６，４，４，−４，６，６］からなり、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ブロックＢＬＫ１におけるしきい値Ｉｔｈ１を“１．３”に決定し、ブロックＢＬＫ２におけるしきい値Ｉｔｈ２を“４．３”に決定し、以下、同様にしてブロックＢＬＫｍにおけるしきい値Ｉｔｈｍを“２．１”に決定する（図１７の（ｂ）参照）。
In this case, the block BLK1 is composed of [2, 4, 4, 5, −7, 0], and the block BLK2 is composed of [6, 4, 4, −4, 6, 6]. The
そうすると、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍごとにしきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍに近い所定個数の受信信号強度を削除し（図１７の（ｃ）参照）、各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍにおいて残った受信信号強度を各しきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍによって多値化してビット列＝［１１１０１０１１・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１７の（ｄ）参照）。
Then, the
［秘密鍵の作成方法９］
図１８は、秘密鍵の作成方法の第９の例を示す図である。なお、図１８の（ａ）〜（ｄ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成する（図１８の（ａ）参照）。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０の配列における連続した２つの受信信号強度の差分を上述した方法によって演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を生成し（図１８の（ｂ）参照）、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を鍵作成部１６０へ出力する。
[Secret key creation method 9]
FIG. 18 is a diagram illustrating a ninth example of a secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(d) of FIG. 18 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. The
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、その受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎをｍ個のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍに分割し、ｍ個のブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍの各々において独自にしきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍを決定する。
When the
この場合、ブロックＢＬＫ１は、［２，０，１，−１２，７，６］からなり、ブロックＢＬＫ２は、［−２，０，−８，１０，０，０］からなり、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ブロックＢＬＫ１におけるしきい値Ｉｔｈ１を“０．６”に決定し、ブロックＢＬＫ２におけるしきい値Ｉｔｈ２を“０”に決定し、以下、同様にしてブロックＢＬＫｍにおけるしきい値Ｉｔｈｍを“１”に決定する（図１８の（ｃ）参照）。
In this case, the block BLK1 is composed of [2, 0, 1, -12, 7, 6], and the block BLK2 is composed of [-2, 0, -8, 10, 0, 0]. The
そうすると、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍごとにしきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍに近い所定個数の受信信号強度を削除し（図１８の（ｄ）参照）、各ブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫｍにおいて残った受信信号強度を各しきい値Ｉｔｈ１〜Ｉｔｈｍによって多値化してビット列＝［０１１００１・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１８の（ｅ）参照）。
Then, the
［秘密鍵の作成方法１０］
図１９は、秘密鍵の作成方法の第１０の例を示す図である。なお、図１９の（ａ）〜（ｅ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成する（図１９の（ａ）参照）。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを上述した方法によって正規化して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８を生成する（図１９の（ｂ）参照）。
[Secret key creation method 10]
FIG. 19 is a diagram illustrating a tenth example of the secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(e) of FIG. 19 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. The
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎの各々を二乗して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９を生成する（図１９の（ｃ）参照）。
Thereafter, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の配列における連続した２つの受信信号強度の差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を生成する。
Then, when the reception signal profile RSSI_prof9 is generated, the
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９から第１番目の受信信号強度＝［４］と第２番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第２番目の受信信号強度＝［０］から第１番目の受信信号強度＝［４］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０の第１番目の受信信号強度＝［−４］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の第２番目の受信信号強度＝［０］と第３番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第３番目の受信信号強度＝［０］から第２番目の受信信号強度＝［０］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０の第２番目の受信信号強度＝［０］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択し、その選択した第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉを減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［−４，０，１，１２０，−１０５，−１２，−４，０，６４，−６０，０，０，０，・・・，０］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を生成する（図１９の（ｄ）参照）。
Similarly, the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の最後の受信信号強度＝［４］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の１番目の受信信号強度＝［４］がｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１として選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [4] of the received signal profile RSSI_prof9 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the first received signal strength = [4] of the received signal profile RSSI_prof9 is i + 1th. Received signal
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、正規化処理および連続する２つの受信信号強度の二乗の差を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production | generation part 150,150A of the radio |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０に基づいて、しきい値＝０を求め、その求めたしきい値＝０に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０の第２番目、第３番目、第８番目、第１１番目〜第１３番目および最後の受信信号強度を削除し（図１９の（ｅ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値＝０によって多値化してビット列［０１０００１０・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図１９の（ｆ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択し、その選択した第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉの二乗と第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１の二乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０のｉ番目の受信信号強度を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１とを選択し、その選択した第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉのｋ（ｋは２以上の整数）乗と第ｉ＋１番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋１のｋ乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０のｉ番目の受信信号強度を生成してもよく、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択し、その選択した第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉのｋ乗と第ｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αのｋ乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１０のｉ番目の受信信号強度を生成してもよい。
In the above, the
［秘密鍵の作成方法１１］
図２０は、秘密鍵の作成方法の第１１の例を示す図である。なお、図２０の（ａ）〜（ｅ）に示す各数値は、電波の受信信号強度を示し、単位は、ｄＢｍである。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成する（図２０の（ａ）参照）。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを上述した方法によって正規化して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８を生成する（図２０の（ｂ）参照）。
[Secret key creation method 11]
FIG. 20 is a diagram illustrating an eleventh example of the secret key creation method. In addition, each numerical value shown to (a)-(e) of FIG. 20 shows the received signal strength of an electromagnetic wave, and a unit is dBm. The
その後、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎの各々を二乗して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９を生成する（図２０の（ｃ）参照）。
Thereafter, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の配列における独立した連続する２つの受信信号強度の差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を生成する。
Then, when the reception signal profile RSSI_prof9 is generated, the
より具体的には、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９から第１番目の受信信号強度＝［４］と第２番目の受信信号強度＝［０］とを選択し、その選択した第２番目の受信信号強度＝［０］から第１番目の受信信号強度＝［４］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１の第１番目の受信信号強度＝［−４］を生成する。
More specifically, the
次に、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の第３番目の受信信号強度＝［０］と第４番目の受信信号強度＝［１］とを選択し、その選択した第４番目の受信信号強度＝［１］から第３番目の受信信号強度＝［０］を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１の第２番目の受信信号強度＝［１］を生成する。
Next, the
無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、以下、同様にして、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ９の第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとを選択し、その選択した第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉから第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１を減算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１の第ｉ番目の受信信号強度を生成する。そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、［−４，１，−１０５，−４，６４，０，０，・・・］からなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を生成する（図２０の（ｄ）参照）。
Similarly, the
このように、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに、正規化処理および独立した連続する２つの受信信号強度の二乗の差を演算する所定の演算を施して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を生成する。
As described above, the
そして、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を鍵作成部１６０へ出力する。
And the profile production |
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’の平均値または中央値を演算し、その演算した平均値または中央値をしきい値Ｉｔｈとする。そして、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｎ’のうち、しきい値Ｉｔｈに近い所定個数の受信信号強度を削除し、残りのｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値Ｉｔｈによって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する。
When the
即ち、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１に基づいて、しきい値＝−８．２を求め、その求めたしきい値＝−８．２に近い所定個数の受信信号強度を削除する。この場合、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１の第１番目、第２番目、第４番目、第６番目および第７番目の受信信号強度を削除し（図２０の（ｅ）参照）、残りのｊ（＝１２８）個の受信信号強度ＲＳＳＩ１’〜ＲＳＳＩｊ ’をしきい値＝−８．２によって多値化してビット列［０１・・・］からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成する（図２０の（ｆ）参照）。
That is, the
なお、上記においては、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとを選択し、その選択した第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１の二乗と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉの二乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１のｉ番目の受信信号強度を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉとを選択し、その選択した第（２ｉ−１）番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉ−１のｋ乗と第２ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉのｋ乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１のｉ番目の受信信号強度を生成してもよく、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８から第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉと第ｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択し、その選択した第ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉのｋ乗と第ｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αのｋ乗との差を演算して受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ１１のｉ番目の受信信号強度を生成してもよい。
In the above description, the
この場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８の最後の受信信号強度＝［−２］がｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとして選択された場合、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ８の先頭からα番目の受信信号強度がｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとして選択される。従って、無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、リング状に配列されたｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとを選択する。
In this case, when the last received signal strength = [− 2] of the received signal profile RSSI_prof8 is selected as the i-th received signal strength RSSIi, the αth received signal strength from the head of the received signal profile RSSI_prof8 is the i + αth received signal. Selected as signal strength RSSIi + α. Accordingly, the
［秘密鍵の作成方法１２］
図２１は、秘密鍵の作成方法の第１２の例を示す図である。無線装置１０，２０のプロファイル生成部１５０，１５０Ａは、それぞれ、アンテナ部１３０，２２０から受けたｎ個の電波に基づいて、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成し（図２１の（ａ）参照）、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を鍵作成部１６０へ出力する。
[Secret key creation method 12]
FIG. 21 is a diagram illustrating a twelfth example of the secret key creation method. The
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０をそれぞれプロファイル生成部１５０，１５０Ａから受けると、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎのしきい値Ｉｔｈを求め、その求めたしきい値Ｉｔｈによってｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを多値化してビット列Ｂｃｌｍ１を生成する（図２１の（ｂ）参照）。この場合、ビット列Ｂｃｌｍ１は、“０”が５個連続する区間ＳＥＣを有する。
When receiving the received signal profile RSSI_prof0 from the
無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、任意の区間において、“０”または“１”が基準値（例えば、３個）以上連続する場合、その区間のビット列を削除する。従って、無線装置１０，２０の鍵作成部１６０は、“０”が５個連続する区間ＳＥＣを削除してビット列Ｂｃｌｍ２からなる秘密鍵Ｋｓ1，Ｋｓ２を作成する。
When “0” or “1” continues for a reference value (for example, three) or more in an arbitrary section, the
上述した秘密鍵の作成方法２〜１２の各々によって作成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２においては、“０”または“１”が連続して配列されるのが抑制されており（図１１〜図２１参照）、秘密鍵の作成方法２〜１１における各種の演算および秘密鍵の作成方法１２における処理は、同じビット値の連続した配列を抑制する「所定の処理」を構成する。
In the secret keys Ks1 and Ks2 created by each of the secret
なお、上述した秘密鍵の作成方法２〜１１においては、アンテナ部１３０，２２０が受信したｎ個の電波のｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに減算、乗算および累乗後の減算を施して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎの配列におけるｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとの和、ｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉのｋ乗とｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αのｋ乗との和、およびｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉとｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αとの除算およびｉ番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉのｋ乗とｉ＋α番目の受信信号強度ＲＳＳＩｉ＋αのｋ乗との除算等の演算を施して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するようにしてもよい。
In the secret
また、この発明においては、上述した秘密鍵の作成方法１〜１２の少なくとも２つの作成方法を組み合わせて秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を作成してもよい。
In the present invention, the secret keys Ks1 and Ks2 may be created by combining at least two of the secret
なお、無線装置３０，４０は、上述した秘密鍵の作成方法１〜作成方法１２のいずれか１つの作成方法を用いてそれぞれ秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４を生成する。
The wireless devices 30 and 40 generate the secret keys Ks3 and Ks4, respectively, using any one of the secret
無線装置２０，４０においては、プロファイル生成部１５０Ａは、上述した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成すると、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を信号発生部１１０Ａへ出力し、信号発生部１１０Ａは、プロファイル生成部１５０Ａから受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を自己のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）に対応付けてデータ部に格納し、鍵生成装置５０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ５０をヘッダ部に格納してパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を生成する。そして、無線装置２０，４０の信号発生部１１０Ａは、その生成したパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を送信処理部１２０Ａへ出力し、送信処理部１２０Ａは、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を有線ケーブル２２およびネットワーク６０を介して鍵生成装置５０へ送信する。
In the
そうすると、鍵生成装置５０において、受信部５２は、有線ケーブル５１を介してパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］のデータ部に受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０が格納されているので、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を鍵作成部５３へ出力する。
Then, in the
鍵作成部５３は、受信部５２からパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を受け、その受けたパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］からＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を検出する。
The
そして、鍵作成部５３は、その検出した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０に基づいて、上述した秘密鍵の作成方法１〜作成方法１２のいずれかの作成方法を用いて秘密鍵Ｋｓ５（またはＫｓ６）を作成する。この場合、秘密鍵Ｋｓ５は、無線装置１０，２０間で生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と同じであり、秘密鍵Ｋｓ６は、無線装置３０，４０間で生成された秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４と同じである。
Then, the
そうすると、鍵作成部５３は、その作成した秘密鍵Ｋｓ５（またはＫｓ６）をＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０（またはＩＰａｄｄ４０）に対応付けて鍵記憶部５４に格納する。
Then, the
そして、鍵記憶部５４は、秘密鍵Ｋｓ５をＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０に対応付けて保持し、秘密鍵Ｋｓ６をＩＰアドレスＩＰａｄｄ４０に対応付けて保持する。
The
図２２は、上述した作成方法１〜作成方法１２のいずれかを用いて２つの無線装置１０，２０間で秘密鍵を作成して暗号通信を行なう動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart for explaining an operation of creating a secret key between two
一連の動作が開始されると、無線装置２０の送信処理部１２０Ａは、ｉ＝１を設定する（ステップＳ１）。そして、無線装置２０の指向性設定部２３０は、制御電圧セットＣＬＶ１によってアレーアンテナ２１の指向性を１つの指向性Ｄｉに設定する（ステップＳ２）。
When a series of operations is started, the
その後、無線装置１０の信号発生部１１０は、所定のデータからなるパケットＰＫＴ１を発生して送信処理部１２０へ出力する。無線装置１０の送信処理部１２０は、パケットＰＫＴ１に周波数変換および変調等の処理を施し、アンテナ１１（アンテナ部１３０）を介して無線装置２０へ所定のデータを構成する電波を送信する（ステップＳ３）。
Thereafter, the
無線装置２０において、アレーアンテナ２１（アンテナ部２３０）は、無線装置１０からの電波を受信し、その受信した電波をプロファイル生成部１５０Ａへ出力する。無線装置２０のプロファイル生成部１５０Ａは、アレーアンテナ２１から受けた電波の強度である受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉを検出する（ステップＳ４）。
In
その後、無線装置２０の信号発生部１１０Ａは、所定のデータからなるパケットＰＫＴ１を発生して送信処理部１２０Ａへ出力する。無線装置２０の送信処理部１２０Ａは、パケットＰＫＴ１に周波数変換および変調等の処理を施し、アレーアンテナ２１を介して無線装置１０へ所定のデータを構成する電波を送信する（ステップＳ５）。
Thereafter, the
無線装置１０において、アンテナ１１（アンテナ部１３０）は、無線装置２０からの電波を受信し、その受信した電波をプロファイル生成部１５０へ出力する。無線装置１０のプロファイル生成部１５０は、アンテナ１１から受けた電波の強度である受信信号強度ＲＳＳＩ１ｉを検出する（ステップＳ６）。
In the
その後、無線装置２０の送信処理部１２０Ａは、ｉ＝ｎ（＝３８４）であるか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、ｉ＝ｎでないとき、無線装置２０の送信処理部１２０Ａは、ｉ＝ｉ＋１を設定し（ステップＳ８）、ステップＳ７においてｉ＝ｎであると判定されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。即ち、アレーアンテナ２１の指向性が制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｎによってｎ個の指向性に変えられて、無線装置１０のアンテナ１１と無線装置２０のアレーアンテナ２１との間で所定のデータを構成する電波が送受信され、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１ｎ及びＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎが検出されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。
Thereafter, the
ステップＳ７において、ｉ＝ｎであると判定されると、無線装置２０において、鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎに基づいて、上述した秘密鍵の作成方法１〜作成方法１２のいずれかを用いて秘密鍵Ｋｓ２を生成する（ステップＳ９）。
If it is determined in step S7 that i = n, in the
また、無線装置１０の鍵作成部１６０は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１ｎに基づいて、上述した秘密鍵の作成方法１〜作成方法１２のいずれかを用いて秘密鍵Ｋｓ１を生成する（ステップＳ１０）。
Further, the
その後、無線装置１０において、鍵作成部１６０は、秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１７０へ出力する。鍵一致確認部１７０のデータ発生部１７１は、上述した方法によって鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生して送信処理部１２０及びデータ比較部１７２へ出力する。送信処理部１２０は、鍵確認用データＤＣＦＭ１に変調等の処理を施し、アンテナ部１３０を介して無線装置２０へ鍵確認用データＤＣＦＭ１を送信する。
Thereafter, in the
そして、アンテナ部１３０は、無線装置２０において発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を無線装置２０から受信し、その受信した鍵確認用データＤＣＦＭ２を受信処理部１４０へ出力する。受信処理部１４０は、鍵確認用データＤＣＦＭ２に所定の処理を施し、鍵一致確認部１７０のデータ比較部１７２へ鍵確認用データＤＣＦＭ２を出力する。
Then, the
データ比較部１７２は、データ発生部１７１からの鍵確認用データＤＣＦＭ１を受信処理部１４０からの鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。そして、データ比較部１７２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致しているとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１７３へ出力する。結果処理部１７３は、一致信号ＭＴＨに応じて、鍵作成部１６０からの秘密鍵Ｋｓ１を鍵記憶部１８０に記憶する。
The
一方、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、データ比較部１７２は、不一致信号ＮＭＴＨを生成して送信処理部１２０及び鍵一致化部１９０へ出力する。送信処理部１２０は、不一致信号ＮＭＴＨをアンテナ部１３０を介して無線装置２０へ送信する。そして、無線装置２０は、無線装置１０において秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたことを検知する。
On the other hand, when the key confirmation data DCFM1 does not match the key confirmation data DCFM2, the
これにより、無線装置１０における鍵一致の確認が終了する（ステップＳ１１）。なお、無線装置１０における鍵一致確認に代えて、無線装置２０において鍵一致確認をしてもよい（ステップＳ１２）。
Thereby, the confirmation of the key agreement in the
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたとき、無線装置１０において、鍵一致化部１９０の擬似シンドローム作成部１９１は、鍵一致確認部１７０から不一致信号ＮＭＴＨを受ける。そして、擬似シンドローム作成部１９１は、不一致信号ＮＭＴＨに応じて、鍵作成部１６０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、その検出したビットパターンｘ１のシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。
In step S11, when it is confirmed that the secret keys Ks1 and Ks2 do not match, the pseudo
擬似シンドローム作成部１９１は、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１９２へ出力し、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１９３へ出力する。
Pseudo
一方、無線装置２０は、ステップＳ１１において無線装置１０から不一致信号ＮＭＴＨを受信し、その受信した不一致信号ＮＭＴＨに応じて、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを演算して無線装置１０へ送信する。
On the other hand, the
無線装置１０のアンテナ部１３０は、無線装置２０からシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを受信して受信処理部１４０へ出力する。受信処理部１４０は、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴに対して所定の処理を施し、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを鍵一致化部１９０へ出力する。
鍵一致化部１９０の不一致ビット検出部１９２は、受信処理部１４０から無線装置２０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを受ける。そして、不一致ビット検出部１９２は、無線装置１０で作成されたシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴと無線装置２０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴとの差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
その後、不一致ビット検出部１９２は、ｓ≠０であることを確認し、鍵不一致のビットパターンｅ＝ｘ１−ｘ２をｓ＝ｅＨＴに基づいて演算し、その演算した鍵不一致のビットパターンｅを鍵不一致訂正部１９３へ出力する。
Thereafter,
鍵不一致訂正部１９３は、擬似シンドローム作成部１９１からのビットパターンｘ１と、不一致ビット検出部１９２からの鍵不一致のビットパターンｅとに基づいて、無線装置２０において作成された秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
The key
そして、データ発生部１９４、データ比較部１９５及び結果処理部１９６は、鍵一致確認部１７０における鍵一致確認の動作と同じ動作によって、一致化された鍵ｘ２＝ｘ１−ｅの一致を確認する。これにより、鍵不一致対策が終了する（ステップＳ１３）。なお、無線装置１０における鍵不一致対策に代えて、無線装置２０において鍵不一致対策をしてもよい（ステップＳ１４）。
Then, the
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することが確認されたとき、またはステップＳ１３において鍵不一致対策がなされたとき、無線装置１０の暗号部２００は、鍵記憶部１８０から秘密鍵Ｋｓ１を読出して送信データを暗号化し、その暗号化した送信データを送信処理部１２０へ出力する。そして、無線装置１０の送信処理部１２０は、暗号化された送信データに変調等を施し、アンテナ部１３０を介して暗号化された送信データを無線装置２０へ送信する。
When it is confirmed in step S11 that the secret key Ks1 matches the secret key Ks2, or when a countermeasure for key mismatch is taken in step S13, the
また、無線装置１０のアンテナ部１３０は、暗号化された送信データを無線装置２０から受信し、その受信した暗号化された送信データを受信処理部１４０へ出力する。無線装置１０の受信処理部１４０は、暗号化された送信データに所定の処理を施し、暗号化された送信データを復号部２１０へ出力する。
In addition, the
無線装置１０の復号部２１０は、受信処理部１４０からの暗号化された送信データを秘密鍵Ｋｓ１によって復号して受信データを取得する。
The
これにより、秘密鍵Ｋｓ１による暗号・復号が終了する（ステップＳ１５）。 Thereby, the encryption / decryption with the secret key Ks1 is completed (step S15).
無線装置２０においても、無線装置１０と同じ動作によって秘密鍵Ｋｓ２による暗号・復号が行なわれる（ステップＳ１６）。そして、一連の動作が終了する。
The
なお、無線装置３０，４０間においても、図２２に示すフローチャートに従って、無線装置３０における秘密鍵Ｋｓ３および無線装置４０における秘密鍵Ｋｓ４が生成され、無線装置３０，４０間で暗号通信が行なわれる。この場合、図２２に示すフローチャートの説明において、無線装置１０，２０をそれぞれ無線装置３０，４０に読み替え、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をそれぞれ秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４に読み替えればよい。
Also between the wireless devices 30 and 40, according to the flowchart shown in FIG. 22, a secret key Ks3 in the wireless device 30 and a secret key Ks4 in the wireless device 40 are generated, and encrypted communication is performed between the wireless devices 30 and 40. In this case, in the description of the flowchart shown in FIG. 22, the
図２２に示すステップＳ３，Ｓ４の動作は、無線装置２０において受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成するための電波を無線装置１０のアンテナ１１から無線装置２０のアレーアンテナ２１へ送信し、かつ、無線装置２０において電波の受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉを検出する動作であり、ステップＳ５，Ｓ６に示す動作は、無線装置１０において受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成するための電波を無線装置２０のアレーアンテナ２１から無線装置１０のアンテナ１１へ送信し、かつ、無線装置１０において電波の受信信号強度ＲＳＳＩ１ｉを検出する動作である。そして、所定のデータを構成する電波の無線装置１０のアンテナ１１から無線装置２０のアレーアンテナ２１への送信及び所定のデータを構成する電波の無線装置２０のアレーアンテナ２１から無線装置１０のアンテナ１１への送信は、アレーアンテナ２１の指向性を１つの指向性に設定して交互に行なわれる。つまり、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０のアンテナ１１と無線装置２０のアレーアンテナ２１との間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信される。
The operations in steps S3 and S4 illustrated in FIG. 22 are performed by transmitting a radio wave for generating the reception signal profile RSSI_prof0 in the
従って、アレーアンテナ２１の指向性を１つの指向性に設定して無線装置１０のアンテナ１１から無線装置２０のアレーアンテナ２１へ所定のデータを構成する電波を送信し、無線装置２０において受信信号強度ＲＳＳＩ２ｉを検出した直後に、同じ所定のデータを構成する電波を無線装置２０のアレーアンテナ２１から無線装置１０のアンテナ１１へ送信し、無線装置１０において受信信号強度ＲＳＳＩ１ｉを検出することができる。その結果、無線装置１０，２０間において同じ伝送路特性を確保して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，２０間で送受信でき、電波の可逆性によりｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１ｎをそれぞれｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎに一致させることができる。その結果、無線装置１０において作成される秘密鍵Ｋｓ１を無線装置２０において作成される秘密鍵Ｋｓ２に容易に一致させることができる。
Therefore, the directivity of the
また、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０，２０間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信されるので、電波の干渉を抑制して１つのアレーアンテナ２１を介して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，２０間で送受信できる。
In addition, since radio waves constituting the predetermined data are transmitted and received between the
更に、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２に非可逆的な演算、または一方向的な演算を施して発生されるので、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４が盗聴されても秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が解読される危険性を極めて低くできる。 Furthermore, since the key confirmation data DCFM1 to DCFM1-4 are generated by performing irreversible computations or one-way computations on the secret keys Ks1 and Ks2, even if the key confirmation data DCFM1 to DCFM4 are wiretapped, they are secret. The risk that the keys Ks1 and Ks2 are decrypted can be extremely reduced.
更に、シンドロームｓ１，ｓ２は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンを示す鍵ｘ１，ｘ２に検査行列Ｈの転置行列ＨＴを乗算して得られるので、シンドロームｓ１，ｓ２が盗聴されても直ちに情報のビットパターンが推測されることは特殊な符号化を想定しない限り起こらない。従って、盗聴を抑制して秘密鍵を一致させることができる。 Furthermore, syndromes s1, s2, so obtained by multiplying the transposed matrix H T of the parity check matrix H in the key x1, x2 indicating the bit pattern of the secret key Ks1, Ks2, immediately be syndromes s1, s2 are eavesdropped information This bit pattern is not inferred unless a special encoding is assumed. Therefore, eavesdropping can be suppressed and the secret keys can be matched.
更に、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１ｎ，ＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎに所定の演算を施してｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１’〜ＲＳＳＩ１ｎ’，ＲＳＳＩ２１’〜ＲＳＳＩ２ｎを生成し、その生成したｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１’〜ＲＳＳＩ１ｎ’，ＲＳＳＩ２１’〜ＲＳＳＩ２ｎから選択されたｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１’〜ＲＳＳＩ１ｊ ’，ＲＳＳＩ２１’〜ＲＳＳＩ２ｊ ’が多値化されて秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されるので、盗聴装置は、無線装置１０，２０において、どのような演算が行なわれているかを検知できず、更に、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１’〜ＲＳＳＩ１ｎ’，ＲＳＳＩ２１’〜ＲＳＳＩ２ｎ ’のうち、ｎ−ｊ個の受信信号強度が削除されてｊ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１’〜ＲＳＳＩ１ｊ ’，ＲＳＳＩ２１’〜ＲＳＳＩ２ｊ ’が選択され、ｊビットの秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されていることを検知できない。そうすると、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長が解っている場合でも、総当り方式で秘密鍵の解読を行なうと、実用的な期間内で秘密鍵の解読をできないので、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長が解らない状態では、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の解読を行なうことは殆どできない。従って、盗聴装置による秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の盗聴を抑制できる。
Further, n received signal strengths RSSI11 to RSSI1n, RSSI21 to RSSI2n are subjected to a predetermined calculation to generate n received signal strengths RSSI11 ′ to RSSI1n ′ and RSSI21 ′ to RSSI2n, and the generated n received signals Since j received signal strengths RSSI11 ′ to RSSI1j ′ and RSSI21 ′ to RSSI2j ′ selected from the strengths RSSI11 ′ to RSSI1n ′ and RSSI21 ′ to RSSI2n are multi-valued to generate secret keys Ks1 and Ks2. The apparatus cannot detect what operation is being performed in the
なお、無線装置３０，４０間で、秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４が生成され、暗号通信が行なわれる場合も、同様である。 The same applies when the secret keys Ks3 and Ks4 are generated between the wireless devices 30 and 40 and encrypted communication is performed.
無線装置１０，２０間で無線通信を行なう動作は、実際には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、無線装置１０に搭載されたＣＰＵは、図２２に示す各ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１５を備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、無線装置２０に搭載されたＣＰＵは、図２２に示す各ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７〜Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６を備えるプログラムをＲＯＭから読出し、無線装置１０，２０に搭載された２つのＣＰＵは、その読出したプログラムを実行して図２２に示すフローチャートに従って無線装置１０，２０間で無線通信を行なう。
The operation of performing wireless communication between the
従って、ＲＯＭは、無線装置１０，２０間で通信を行なう動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
Accordingly, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium that records a program for causing the computer (CPU) to perform an operation of performing communication between the
また、無線装置３０，４０間で無線通信を行なう動作は、実際には、ＣＰＵによって行なわれ、無線装置３０に搭載されたＣＰＵは、図２２に示す各ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１５を備えるプログラムをＲＯＭから読出し、無線装置４０に搭載されたＣＰＵは、図２２に示す各ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７〜Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６を備えるプログラムをＲＯＭから読出し、無線装置３０，４０に搭載された２つのＣＰＵは、その読出したプログラムを実行して図２２に示すフローチャートに従って無線装置３０，４０間で無線通信を行なう。 The operation of performing wireless communication between the wireless devices 30 and 40 is actually performed by the CPU, and the CPU mounted on the wireless device 30 performs steps S3, S6, S10, S11, and S13 shown in FIG. , S15 is read from the ROM, and the CPU mounted on the wireless device 40 reads the program including the steps S1, S2, S4, S5, S7 to S9, S12, S14, and S16 shown in FIG. The two CPUs mounted on the wireless devices 30 and 40 execute the read program and perform wireless communication between the wireless devices 30 and 40 according to the flowchart shown in FIG.
従って、ＲＯＭは、無線装置３０，４０間で通信を行なう動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。 Accordingly, the ROM corresponds to a computer (CPU) readable recording medium that records a program for causing the computer (CPU) to perform an operation of performing communication between the wireless devices 30 and 40.
図２３は、無線装置１０，２０と鍵生成装置５０との間で秘密鍵を共有する動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置１０，２０は、図２２に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ８を実行し、それぞれ、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１１〜ＲＳＳＩ１ｎおよびｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎを取得する。
FIG. 23 is a flowchart for explaining an operation of sharing a secret key between the
そして、無線装置２０のプロファイル生成部１５０Ａは、その取得したｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ２１〜ＲＳＳＩ２ｎからなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を生成し（ステップＳ２１）、その生成した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を信号発生部１１０Ａへ出力する。
Then, the
無線装置２０の信号発生部１１０Ａは、プロファイル生成部１５０Ａから受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を受け、その受けた受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を無線装置２０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０に対応付けてデータ部に格納し、鍵生成装置５０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ５０をヘッダ部に格納してパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を生成する。そして、無線装置２０の信号発生部１１０Ａは、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を送信処理部１２０Ａへ出力する。
The
無線装置２０の送信処理部１２０Ａは、信号発生部１１０ＡからパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を受け、その受けたパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］に対して周波数変換および変調等の処理を施し、有線ケーブル２２およびネットワーク６０を介してパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を鍵生成装置５０へ送信する。即ち、無線装置２０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を鍵生成装置５０へ送信する（ステップＳ２２）。
The
鍵生成装置５０の受信部５２は、ネットワーク６０および有線ケーブル５１を介してパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を受信する。即ち、鍵生成装置５０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を受信する（ステップＳ２３）。
The receiving
そして、鍵生成装置５０の受信部５２は、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］のデータ部に受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０が含まれているので、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を鍵作成部５３へ出力する。
Then, the
鍵生成装置５０の鍵作成部５３は、パケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］を受信部５２から受け、その受けたパケットＰＫＴ＝［ＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０］からＩＰａｄｄ５０／ＩＰａｄｄ２０：ＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を検出する。そして、鍵生成装置５０の鍵作成部５３は、その検出した受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０に基づいて、上述した秘密鍵の作成方法１〜作成方法１２のいずれか１つの作成方法を用いて秘密鍵Ｋｓ５を生成する（ステップＳ２４）。この場合、鍵生成装置５０の鍵作成部５３は、無線装置１０，２０における秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の作成方法と同じ作成方法に従って秘密鍵Ｋｓ５を作成するので、秘密鍵Ｋｓ５は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と同じになる。
The
鍵生成装置５０の鍵作成部５３は、秘密鍵Ｋｓ５を作成すると、その作成した秘密鍵Ｋｓ５を無線装置２０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０に対応付けて鍵記憶部５４に格納し、鍵記憶部５４は、秘密鍵Ｋｓ５をＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０に対応付けて保持する（ステップＳ２５）。これによって、一連の動作が終了する。
When the
このように、ネットワーク６０に有線ケーブル２２を介して接続された無線装置２０は、無線装置１０との間でｎ個の電波を送受信して秘密鍵Ｋｓ２を生成するときのｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎからなる受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０をネットワーク６０を介して鍵生成装置５０へ送信し、鍵生成装置５０は、受信信号プロファイルＲＳＳＩ＿ｐｒｏｆ０を構成するｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに基づいて、無線装置１０，２０における秘密鍵の作成方法と同じ作成方法によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ５を生成する。
As described above, the
従って、この発明によれば、無線装置１０，２０および鍵生成装置５０は、ネットワーク６０を介して相互に離れた位置に存在していても、同じビット列からなる秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２，Ｋｓ５を共有できる。
Therefore, according to the present invention, the
また、この発明においては、無線装置２０は、自己が生成した秘密鍵Ｋｓ２ではなく、秘密鍵Ｋｓ２を生成するときの元になるｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎを鍵生成装置５０へ送信するので、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎが鍵生成装置５０以外の端末へ送信されたとしても、その端末は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに基づいて、秘密鍵Ｋｓ５を作成できない。その端末は、ｎ個の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩｎに基づいて秘密鍵Ｋｓ５を作成する作成方法（作成方法１〜作成方法１２のいずれか）を知らないからである。
Further, in the present invention, the
従って、この発明によれば、無線装置１０，２０および鍵生成装置５０は、ネットワーク６０を介して相互に離れた位置に存在していても、漏洩を防止して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２，Ｋｓ５を共有できる。
Therefore, according to the present invention, even if the
なお、無線装置３０，４０および鍵生成装置５０は、図２３に示すフローチャートに従って秘密鍵Ｋｓ３，Ｋｓ４，Ｋｓ６を共有する。従って、鍵生成装置５０は、無線装置２０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２０に対応付けられた秘密鍵Ｋｓ５と、無線装置４０のＩＰアドレスＩＰａｄｄ４０に対応付けられた秘密鍵Ｋｓ６とを保持する。
The wireless devices 30 and 40 and the
無線装置１０，２０（または無線装置３０，４０）との間で秘密鍵を共有した鍵生成装置５０は、秘密鍵Ｋｓ５を用いて無線装置１０または２０との間で情報を暗号化して通信を行ない、秘密鍵Ｋｓ６を用いて無線装置３０または４０との間で情報を暗号化して通信を行なう。
The
なお、上記においては、無線通信を行なう２個の無線装置１０，２０（または無線装置３０，４０）のうち、一方の無線装置１０（または無線装置３０）が全方位性のアンテナ１１（またはアンテナ３１）を搭載し、他方の無線装置２０（または無線装置４０）が電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ２１（またはアレーアンテナ４１）を搭載していると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，２０（または無線装置３０，４０）の両方が全方位性のアンテナを搭載していてもよく、無線装置１０，２０（または無線装置３０，４０）の両方が電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ２１を搭載していてもよい。
In the above, of the two
無線装置１０，２０（または無線装置３０，４０）の両方が全方位性のアンテナを搭載していても、検出したｎ個の受信信号強度に基づいて秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２（またはＫｓ３，Ｋｓ４）を生成できるからである。
Even if both
また、上記においては、通信システム１００は、同じビット列からなる秘密鍵を生成する２組の無線装置（＝無線装置１０，２０および無線装置３０，４０）を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信システム１００は、同じビット列からなる秘密鍵を生成する無線装置の組を３組以上備えていてもよい。この場合、鍵生成装置５０は、同じビット列からなる秘密鍵を生成する無線装置の組数と同じ数の秘密鍵を保持する。
In the above description, the
この発明においては、無線装置１０は、「第１の無線装置」を構成し、無線装置２０は、「第２の無線装置」を構成し、秘密鍵Ｋｓ２は、「第１の秘密鍵」を構成し、秘密鍵Ｋｓ５は、「第２の秘密鍵」を構成し、秘密鍵Ｋｓ１は、「第３の秘密鍵」を構成する。
In the present invention, the
また、この発明においては、無線装置３０は、「第３の無線装置」を構成し、無線装置４０は、「第４の無線装置」を構成し、秘密鍵Ｋｓ４は、「第４の秘密鍵」を構成し、秘密鍵Ｋｓ６は、「第５の秘密鍵」を構成し、秘密鍵Ｋｓ３は、「第６の秘密鍵」を構成する。 In the present invention, the wireless device 30 constitutes a “third wireless device”, the wireless device 40 constitutes a “fourth wireless device”, and the secret key Ks4 is “fourth secret key”. The secret key Ks6 constitutes a “fifth secret key”, and the secret key Ks3 constitutes a “sixth secret key”.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
この発明は、ネネットワークを介して離れた位置に存在する端末間で秘密鍵を共有可能な通信システムに適用される。 The present invention is applied to a communication system in which a secret key can be shared between terminals located at remote locations via a network.
１〜７ アンテナ素子、１０，２０，３０，４０ 無線装置、１１，３１ アンテナ、２１，４１ アレーアンテナ、２２，４２，５１ 有線ケーブル、５０ 鍵生成装置、５２ 受信部、５３，１６０ 鍵作成部、５４，１８０ 鍵記憶部、５５ 通信部、１００ 通信システム、１１０，１１０Ａ 信号発生部、１２０，１２０Ａ 送信処理部、１３０，２２０ アンテナ部、１４０，１４０Ａ 受信処理部、１５０，１５０Ａ プロファイル生成部、１７０ 鍵一致確認部、１７１，１９４ データ発生部、１７２，１９５ データ比較部、１７３，１９６ 結果処理部、１９０ 鍵一致化部、１９１ 擬似シンドローム作成部、１９２ 不一致ビット検出部、１９３ 鍵不一致訂正部、２００ 暗号部、２１０ 復号部、２３０ 指向性設定部、２３１〜２３６ バラクタダイオード、２３７ 制御電圧発生回路。
1 to 7
Claims (6)
無線伝送路を介して前記第１の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第１の秘密鍵を生成する第２の無線装置と、
ネットワークと、
前記ネットワークを介して前記第２の無線装置から前記複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度を多値化して前記第１の秘密鍵と同じビット列からなる第２の秘密鍵を生成する鍵生成装置とを備える通信システム。 A first wireless device;
A plurality of radio waves are received from the first radio apparatus via a radio transmission path, a plurality of received signal strengths that are the strengths of the received plurality of radio waves are detected, and the detected plurality of received signal strengths are increased. A second wireless device that digitizes and generates a first secret key;
Network,
Receiving the plurality of received signal strengths from the second wireless device via the network, converting the received plurality of received signal strengths into multi-values, and a second secret comprising the same bit string as the first secret key A communication system comprising a key generation device that generates a key.
前記第１の無線装置は、前記第３の秘密鍵を用いて前記鍵生成装置との間で暗号通信を行なう、請求項２または請求項３に記載の通信システム。 The key generation device performs cryptographic communication with the first wireless device using the second secret key;
4. The communication system according to claim 2, wherein the first wireless device performs cryptographic communication with the key generation device using the third secret key. 5.
無線伝送路を介して前記第３の無線装置から複数の電波を受信し、その受信した複数の電波の強度である複数の受信信号強度を検出するとともに、その検出した複数の受信信号強度を多値化して第４の秘密鍵を生成する第４の無線装置とを更に備え、
前記鍵生成装置は、前記ネットワークを介して前記第４の無線装置から前記複数の受信信号強度を受信し、その受信した複数の受信信号強度を多値化して前記第４の秘密鍵と同じビット列からなる第５の秘密鍵を生成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。 A third wireless device;
A plurality of radio waves are received from the third radio apparatus via a radio transmission path, a plurality of received signal strengths that are the strengths of the received plurality of radio waves are detected, and the detected plurality of received signal strengths are increased. A fourth wireless device that digitizes and generates a fourth secret key;
The key generation device receives the plurality of received signal strengths from the fourth wireless device via the network, multi-values the received plurality of received signal strengths, and the same bit string as the fourth secret key The communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein a fifth secret key comprising:
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