JP2010093664A - 鍵交換プロトコル変換装置及び、システム - Google Patents

Abstract

【課題】
本来互換性の無いＩＫＥｖ１（Internet Key Exchange Version 1）プロトコルとＩＫＥｖ２（Internet Key Exchange Version 1）プロトコルとの間で、ＩＰｓｅｃ（IP Security Protocol）による保護された通信（ＳＡ：Security Association）を確立するために必要なパラメータの交換を可能とする仕組みを作ること。
【解決手段】
本発明の鍵交換プロトコル変換装置は、ＩＫＥｖ１専用ＩＰｓｅｃ対応装置（ＩＰｓｅｃＧＷもしくはホストＰＣ）より受信したＩＫＥｖ１のメッセージ中のＳＡパラメータから、同等の意味を持つＩＫＥｖ２のＳＡパラメータを算出し、算出したＩＫＥｖ２のＳＡパラメータをＩＫＥｖ２メッセージに入力し、ＩＫＥｖ２専用ＩＰｓｅｃ対応装置に送信する手段を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、暗号化のための鍵交換プロトコルを変換する変換装置、及び暗号化通信システムに関する。

近年、インターネット等のＩＰを使用するネットワークにて、ＩＰパケットレベルでセキュアな通信を確立するための手段として、ＩＰｓｅｃ（IP Security Protocol）が使用されている。ＩＰｓｅｃはＩＰｓｅｃ対応装置（ＩＰｓｅｃ用ソフトウェアをインストールしたホストＰＣやＩＰｓｅｃＧＷ （IPsec Gateway）など）同士で通信を行う場合に、データの完全性確保、送信元認証、データ機密性確保等のサービスを提供するセキュリティプロトコルである。ＩＰｓｅｃによって保護されたコネクションをＳＡ（Security Association）といい、ＳＡを確立するためには、通信するＩＰｓｅｃ対応装置の間で使用する暗号化アルゴリズム、認証アルゴリズム、秘密鍵等の各パラメータを共有しておく必要がある。

ＩＫＥｖ１（Internet Key Exchange Version 1）は、１９９８年にＲＦＣ１９０９にて規定されたＳＡを管理するための鍵交換プロトコルである。ＩＫＥｖ１はＩＰｓｅｃの鍵交換プロトコルの標準規格として普及したが、仕様が複雑である上、一部の仕様が不明確であったため、ＩＫＥｖ１を採用している装置同士でも機種が異なる場合に、通信できないという問題があった。そのため、２００５年に新たに装置間での互換性を高めたプロトコルとしてＩＫＥｖ２がＲＦＣ４３０６にて規定された。ＩＫＥｖ２はＩＫＥｖ１と比較して、仕様の明確化や機能の追加がされているが、ＩＫＥｖ１との互換性がなくなっている。

ＩＫＥｖ１からＩＫＥｖ２に移行する過渡期においては、例えば企業の合併などによりＩＫＥｖ１専用のＩＰｓｅｃ対応装置で構成されたネットワークとＩＫＥｖ２専用のＩＰｓｅｃ対応装置で構成されたネットワークが共存することも有りえる。しかし、ＩＫＥｖ１とＩＫＥｖ２との間に互換性がないため、例えばＩＫＥｖ１専用のホストＰＣがＩＫＥｖ２専用のＩＰｓｅｃＧＷを介してイントラネット内部のサーバ類にアクセスするといった場合などでは、ＩＰｓｅｃでＳＡを確立することは難しい。このような場合は、ＩＫＥｖ１用かＩＫＥｖ２用のどちらかに全てのＩＰｓｅｃ対応装置を統一させる必要がある。

特開平9-69831号公報 特開平9-83509号公報 特開2003-179592号公報

例えば、上記で説明したようにＩＫＥｖ１やＩＫＥｖ２などのように異なる鍵交換プロトコルを使用する装置同士では、使用する鍵交換プロトコルに互換性がないため、必要なパラメータを交換することができない。既存の装置を有効に活用し、セキュアな通信範囲を拡大するためには、本来互換性の無い異なる鍵交換プロトコルを使用する装置間で、セキュアな通信を行うために必要なパラメータの交換を可能とする仕組みを作ることが課題となる。

暗号化通信において第１の鍵交換プロトコルを用いて通信する第１の情報機器と、暗号化通信において第２の鍵交換プロトコルを用いて通信する第２の情報機器と、前記第１の情報機器及び前記第２の情報機器に通信網を介して接続される、鍵交換プロトコル変換装置とからなる暗号化通信システムであって、前記第１の情報機器は、第１の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第１の設定情報を記憶した第１の記憶部と、前記第１の設定情報を含む第１のメッセージを送受信する第１の通信部を有し、前記第２の情報機器は、第２の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第２の設定情報を記憶した第２の記憶部と、前記第２の設定情報を含む第２のメッセージを送受信する第２の通信部を有し、前記鍵交換プロトコル変換装置は、第１の情報機器から前記第１のメッセージを受信する第３の通信部と、第２の情報機器に前記第２のメッセージを送信する第４の通信部と、前記第１のメッセージを受信すると、当該受信した第1のメッセージ内の前記第1の設定情報に含まれる第1のパラメータを取り出すパラメータ抽出部と、前記取り出した第1のパラメータから、対応する前記第２のメッセージに格納する前記第２の設定情報に含まれる第２のパラメータを求める対応パラメータ取得部と、前記求めた第２のパラメータを基に前記第２の設定情報を含む前記第２のメッセージを作成するパケット作成部を有することを特徴とする暗号化システム、又は、装置を提供する。

本発明により、既存の装置を置き換えること無しに、第1の暗号鍵交換プロトコルを利用するホストＰＣが、第２の暗号鍵交換プロトコル専用のゲートウェイ装置を介して、イントラネットのサーバ類にアクセスするといったことが可能となる。そのため、第1の暗号鍵交換プロトコルから第２の暗号鍵交換プロトコルへ移行する場合、容易にできるようになる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１が適用される通信網の一例を示す。公衆網２０１は、Ｌ２スイッチ１０４およびＬ２スイッチ１０４に接続されるＩＰｓｅｃＧＷ１０２、ホストＰＣ１０８、ホストＰＣ１０９、ホストＰＣ１１０、ルータ１０５より構成される。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、ローカルネットワークであるイントラネット２０３と公衆網２０１を接続している。イントラネット２０３は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２、ホストＰＣ１１４、ホストＰＣ１１５、Ｗｅｂサーバ１１６、ＤＮＳサーバ１１７、Ｍａｉｌサーバ１１８から構成される。

ホストＰＣ１０８、ホストＰＣ１０９、ホストＰＣ１１０は、それぞれＩＰｓｅｃに対応しており、他ＩＰｓｅｃ対応装置とＩＰｓｅｃによる通信をすることが可能である。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２もＩＰｓｅｃ機能を有しており、他ＩＰｓｅｃ対応装置とイントラネット２０３の内部の機器との間でのＩＰｓｅｃによる通信をすることが可能である。尚、ホストＰＣ１０８、ホストＰＣ１０９、ホストＰＣ１１０およびＩＰｓｅｃＧＷ１０２でＩＰｓｅｃの鍵交換プロトコルとして利用できるのはＩＫＥｖ１のみであり、その他の鍵交換プロトコルを使用することはできない。

公衆網２０２は、Ｌ２スイッチ１０７およびＬ２スイッチ１０７に接続されるＩＰｓｅｃＧＷ１０３、ホストＰＣ１１１、ホストＰＣ１１２、ホストＰＣ１１３、ルータ１０６より構成される。ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ローカルネットワークであるイントラネット２０４と公衆網２０２を接続している。イントラネット２０４は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３、ホストＰＣ１１９、ホストＰＣ１２０、Ｗｅｂサーバ１２１、ＤＮＳサーバ１２２、Ｍａｉｌサーバ１２３から構成される。ホストＰＣ１１１、ホストＰＣ１１２、ホストＰＣ１１３は、それぞれＩＰｓｅｃ機能を有しており、他ＩＰｓｅｃ対応装置とＩＰｓｅｃによる通信をすることが可能である。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０３もＩＰｓｅｃ機能を有しており、他ＩＰｓｅｃ対応装置とイントラネット２０４の内部の機器との間でＩＰｓｅｃによる通信することが可能である。但し、ホストＰＣ１１１、ホストＰＣ１１２、ホストＰＣ１１３およびＩＰｓｅｃＧＷ１０３でＩＰｓｅｃの鍵交換プロトコルとして利用できるのはＩＫＥｖ２のみであり、その他の鍵交換プロトコルを使用することはできない。

本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１は、通信回線３０１を介して公衆網２０１のルータ１０５と接続されており、通信回線３０２を介して公衆網２０２のルータ１０６と接続されている。また、ルータ１０５とルータ１０６は、通信回線３０３で接続されている。

図２は、本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１の適用により、ＩＰｓｅｃトンネルを構築したネットワークの一例を示す。鍵交換プロトコル変換装置１０１は通信回線３０４を介する形で、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と接続される。また、鍵交換プロトコル変換装置１０１は通信回線３０５を介する形で、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とも接続される。また、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、通信回線３０６で接続されている。

鍵交換プロトコル変換装置１０１は１９２．１６８．１．１、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２は１９２．１６８．２．１、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は１９２．１６８．３．１というＩＰアドレスを持つとする。また、イントラネット２０３内部のホストＰＣ１１４は１９２．１６８．２．２、イントラネット２０４内部のホストＰＣ１１９は１９２．１６８．３．３というＩＰアドレスを持つとする。鍵交換プロトコル変換装置１０１、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３、ホストＰＣ１１４、ホストＰＣ１１９は、それぞれ全ての機器のＩＰアドレスを認識しているものとする。

ホストＰＣ１１４がホストＰＣ１１９に対してＩＰパケットを送信する際、ホストＰＣ１１４とＩＰＳｅｃＧＷ１０２の間で使用するＩＰパケットをパケット４０１、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間で使用するＩＰパケットをパケット４０２、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とホストＰＣ１１９の間で使用するパケットをパケット４０３とする。

ホストＰＣ１１４がＩＰｓｅｃＧＷ１０２へＩＰパケット４０１を送信したとする。この場合、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２はパケット４０１を受信し、パケットのヘッダ情報を元に、内部のセキリュティポリシーデータベース（ＳＰＤ：Security Policy Database）を検索する。

図２２は、本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１の適用により、ＩＰｓｅｃトンネルを構築するまでの動作の概要を示した図である。初めに図２２（ａ）し示すように、ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９への接続要求があるとする。

次に図２２（ｂ）に示すように、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２はトンネルを生成するためのＳＡパラメータを折衝するため、鍵交換プロトコル変換装置１０１にＩＫＥｖ１メッセージ４０４を送信する。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、内部の変換テーブル６０１を使用して、受信したＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。また、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３はレスポンスとして鍵交換プロトコル変換装置１０１にＩＫＥｖ２メッセージ４０５を送信する。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、内部の変換テーブル６０１を使用して、受信したＩＫＥｖ２メッセージ４０５をＩＫＥｖ１メッセージ４０４に変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２に送信する。以上のメッセージ交換を繰り返すことにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でのＳＡパラメータを一致させる。

尚、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２、および、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、鍵交換プロトコルの変換が必要ない場合は変換装置１０１を介さずに、通信相手と直接ＳＡを確立する。例えば、ホストＰＣ１０８から、ホストＰＣ１１４へ通信するような場合である。両ホストＰＣは互いにＩＫＥｖ１に対応するので変換装置１０１を介する必要がない。

鍵交換プロトコルの変換が必要な場合、すなわち、ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９に通信するような場合、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２、および、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、送信先を固定的に変換装置１０１として、変換装置１０１へＳＡパラメータを送信する。

ＩＫＥｖ１とＩＫＥｖ２は互いに対応するパラメータを多く含むが、中には対応しないパラメータも存在する。そのような片方の鍵交換プロトコルにしか対応しないパラメータがある場合は、鍵交換プロトコル変換装置１０１は対応するパラメータのみを変換する。

ＩＫＥｖ１やＩＫＥｖ２で、ＳＡパラメータを折衝する際、複数の暗号化方式の候補を含むことがある。例えば、ＩＫＥｖ２にＡ，Ｂ，Ｃの３つの暗号化方式のパラメータが含まれていたとする。ＣのパラメータはＩＫＥｖ１の鍵交換プロトコルに対応していない場合、ＩＫＥｖ１に変換できない。この場合は、鍵交換プロトコル変換装置１０１はＡ，ＢのみをＩＫＥｖ１メッセージに格納できるように変換する。

最後に図２２（ｃ）に示すように、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２はホストＰＣ１１４から受信したパケット４０１に、図２２（ｂ）で決定したＳＡパラメータを使用して暗号化を行い、新たにヘッダを付与したパケット４０２をＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は受信しパケットの付与されたヘッダを削除し、図２２（ｂ）で決定したＳＡパラメータを使用して復号化を行い、取り出したパケット４０３をホストＰＣ１１９に送信する。この時、第三者はカプセル化されたパケット４０２よりデータを復号化することはできないため、仮想的なトンネル３０７を生成していると言える。

図３にＩＰｓｅｃＧＷ１０２のＳＰＤのテーブル５０１およびＩＰｓｅｃＧＷ１０２のセキリュティアソシエーションデータベース（ＳＡＤ：Security Association Database）のテーブル５０２を示す。また、図４にＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＰＤテーブル５０３およびＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＡＤテーブル５０４を示す。ＳＰＤテーブル５０１、５０３は、適用するセキュリティポリシーを決定するために使用する。ＳＡＤテーブル５０２、５０４は、ＳＰＤで決定したセキュリティポリシーに従ったＳＡを確立する時に使用するパラメータ（使用するアルゴリズムや、変数の値等）を決定するために使用する。

ＳＰＤテーブル５０１の評価順序５０１１の数字が小さい方から順番（５０１−１→５０１−２→５０１−３）に、ＩＰパケットのヘッダ情報とリモートアドレス５０１２、ローカルアドレス５０１３、次レイヤプロトコル５０１４、ポート番号５０１５の全ての項目で一致する行を検索する。検索した結果、全ての項目で一致した行が存在した場合、その行の適用処理５０１６の内容に基づき、ＩＰｓｅｃを適用するか、ＩＰｓｅｃを適用しないか、もしくはパケットを破棄するかを決定する。ホストＰＣ１０９からホストＰＣ１１４への通信では、リモートアドレスが１９２．１６８．３．２、ローカルアドレスが１９２．１６８．２．２となるため、ＩＰｓｅｃを適用することになり、行５０１−１に示されるセキリュティポリシー（トンネルモード適用、ＥＳＰ使用、３ＤＥＳ使用、ＨＭＡＣ−ＳＨＡ使用）が適用される。

次に適用するセキリュティポリシーと合致するＳＡパラメータをＳＡＤテーブル５０２より決定する。これは、適用するセキリュティポリシーと合致するＳＡパラメータをＳＡＤテーブル５０２の内部を検索することで、実施するセキュリティポリシーに合致するＳＡパラメータがＳＡＤテーブル５０２に存在しなかった場合、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２は鍵交換プロトコルを使用して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間でＳＡパラメータの折衝を行う。つまり、ＳＡＤテーブル５０２に含まれる値は、事前に通信相手とＳＡパラメータの折衝を行ったパラメータが格納されており、ＳＡ有効期間５０２８内なら再度ＳＡパラメータの折衝をせずとも、格納された値を利用して通信することができる。ＳＡパラメータの折衝は、ＳＡＤテーブル５０２に通信相手との間で利用するＳＡパラメータがない場合のみ行われることになる。

但し、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２の使用する鍵交換プロトコルはＩＫＥｖ１であるのに対し、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３の使用する鍵交換プロトコルはＩＫＥｖ２であり、両者に互換性が無いため、直接折衝することはできない。

同様にＩＰｓｅｃＧＷ１０３からＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ直接折衝することもできない。本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間でＩＫＥｖ１とＩＫＥｖ２の変換を行うことで、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＡ折衝を可能とする。具体的方法は後述する。折衝の結果、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２のＳＡＤテーブル５０２内部に適用するセキュリティポリシーに対応する項目が新規に作成される。

尚、実装においてはＳＡパラメータの検索に成功した場合もしくはＳＡ折衝によりＳＡパラメータを新規に生成した場合は、セキュリティポリシーとそれに合致するＳＡパラメータをキャッシュとしてメモリ等に格納することも可能である。ＳＡ決定の際、ＳＰＤテーブルに先行してキャッシュを検索することにより、検索時間を短縮化することができる。

ＳＰＤテーブル５０１の行５０１−１のセキュリティポリシーが、ＳＡＤテーブルの行５０２−１と対応しているとする。この場合、ＳＰＩ値５０２１として０ｘ１５６４、暗号化アルゴリズム５０２２として３ＤＥＳ、暗号化鍵５０２３として０ｘ７ｅ８５、認証アルゴリズム５０２４としてＨＭＡＣ−ＳＨＡ、認証鍵５０２５として０ｘ５７４６、トンネルヘッダ始点ＩＰアドレス５０２６として１９２．１６８．２．１、トンネルヘッダ終点ＩＰアドレス５０２７として１９２．１６８．３．１、ＳＡ有効期間５０２８として３６００秒を適用する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、テーブル５０２のＳＡパラメータを参照し、パケット４０１の暗号化を行い、１．１．１．３を宛先としたＩＰヘッダを付与する。この際、ＥＳＰヘッダにＳＰＩ値０ｘ１５６４を記述する。そして、作成したパケット４０２をＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、受信したパケット４０２のＳＰＩ値０ｘ１５６４を元に自身のＳＡＤテーブル５０４検索し、適用する処理を決定する。この時、キャッシュもしくはＩＰｓｅｃＧＷ１０２とのＳＡ折衝により、ＳＡＤテーブル５０４にＳＰＩ０ｘ１５６４に対応する項目が作成済みである。

受信したパケット４０２のＳＰＩ値５０４１が０ｘ１５６４であるため、ＳＡＤテーブル５０４の行５０４−１が該当し、暗号化アルゴリズム５０４２として３ＤＥＳ、暗号化鍵５０４３として０ｘ７ｅ８５、認証アルゴリズム５０４４としてＨＭＡＣ−ＳＨＡ、認証鍵５０４５として０ｘ５７４６、トンネルヘッダ始点ＩＰアドレス５０４６として１９２．１６８．２．１、トンネルヘッダ終点ＩＰアドレス５０４７として１９２．１６８．３．１、ＳＡ有効期間５０４８は３６００秒を適用する。

この時、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３で使用するＳＡパラメータの各項目の内容が、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２で使用するＳＡパラメータの内容と全て一致する場合のみ、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３でパケット４０２を復号化することができる。他の装置でパケット４０２を受信しても、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２で使用されたＳＡパラメータを全て把握していない限り、復号化することができない。これにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間で、仮想的なＩＰｓｅｃトンネル３０７が確立されたといえる。

問題なく復号化できた場合、ＳＡＤテーブル５０４の該当行５０４−１にリンクしたＳＰＤテーブル５０３の行５０３−１のセキュリティポリシー（評価順序５０３１、リモートアドレス５０３２、ローカルアドレス５０３３、次レイヤプロトコル５０３４、ポート番号５０３５、適用処理５０３６）の全てで矛盾がないことを確認した後、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は複合化したパケット４０３をホストＰＣ１１９に送信する。最後にホストＰＣ１１９は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２からのパケット４０３を受信する。

尚、確立したＳＡには有効期間５０２８、５０４８（この場合は３６００秒）が定められており、ＳＡ確立時点から有効期間が経過した場合、有効期限の過ぎたＳＡの使用を中止し、別の新しいＳＡを確立する。有効期限になる直前にＳＡ折衝を実施し、生成されたＳＡパラメータをＳＡＤテーブル５０２に新規に追加する。有効期限が過ぎたら、使用するＳＡパラメータをこれまで使用していたものから、新規に追加したものに変更する。尚、これまで使用していたＳＡパラメータをテーブルから削除するかどうかは実装に依存する。

ホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４に向けてパケットを送信する場合、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３にてＩＰｓｅｃによる暗号化を行い、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２にて復号化を行う。

図５は、鍵交換プロトコル変換装置１０１の内部構成図である。当該鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥｖ１にのみ対応するＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＫＥｖ２にのみ対応するＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間のＳＡパラメータの折衝において、暗号化プロトコルの変換を行うための装置である。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、回線ＩＦ１０１ａ、回線ＩＦ１０１ｂ、パラメータ管理テーブル１０１ｇ、プロトコル変換処理部１０１ｊ、アドレス保管部１０１ｋと、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１より構成される。プロトコル変換処理部１０１ｊは、パラメータ抽出部１０１ｄと、対応パラメータ取得部１０１ｈと、パケット作成部１０１ｉからなる。回線ＩＦはＥｔｈｅｎｅｔ機能等を有し、受信したデータを電気信号に変換し、通信回線３０４もしくは通信回線３０５へ送信する。

回線ＩＦ１０１ａは、主にＩＫＥｖ１メッセージもしくはＩＫＥｖ２メッセージを含んだパケットを送受信するために使用される。回線ＩＦ１０１ｂはＥｔｈｅｎｅｔ機能等を有し、パラメータ処理部１０１ｄからバス線１０１ｅ経由で来たデータを電気信号に変換し、通信回線３０８に送信する。

また、通信回線３０８より来た電気信号をデータに変換し、バス線１０１ｅ経由でパラメータ処理部１０１ｄへ送信する。回線ＩＦ１０１ｂは、鍵交換プロトコル変換装置１０１を制御するための信号を送受信するために使用される。

プロトコル変換処理部１０１ｊは、ＩＫＥｖ１メッセージとＩＫＥｖ２メッセージの変換処理を行う。具体的には、パラメータ処理部１０１ｄにより、ＩＫＥｖ１メッセージのトランスフォームＩＤと、属性タイプと、属性を、又は、ＩＫＥｖ２メッセージのトランスフォームタイプと、トランスフォームＩＤをＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納する。対応パラメータ取得部１０１ｈは、パラメータ処理部１０１ｄによりＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納されたパラメータから対応する変換先のプロトコルのパラメータを取得する。例えば、ＩＫＥｖ１メッセージのトランスフォームＩＤと、属性タイプと、属性値が格納された場合、対応するＩＫＥｖ２メッセージのトランスフォームタイプと、トランスフォームＩＤを求める。

パケット作成部１０１ｉは、対応パラメータ取得部１０１ｈにより取得された変換先のプロトコルのパラメータから、受信側ＩＰｓｅｃＧＷに送信するパケットを作成する。尚、アドレス保管部１０１ｋは、ＩＫＥｖ１，２メッセージの送信元、送信先のアドレスを記憶しており、鍵交換プロトコル変換装置１０１は、アドレス保管部１０１ｋを参照することにより、送信元装置と、送信先装置との鍵交換の仲介を行う。

図２３は、鍵交換プロトコル変換装置１０１のハードウェア構成図である。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＰＨＹ１０１Ａ、ＰＨＹ１０１Ｂ、ＭＰＵ１０１Ｄ、バス線１０１Ｅ、メモリ１０１Ｆより構成される。回線ＩＦ１０１ａは、ＰＨＹ１０１ＡのコネクタおよびＰＨＹチップにて実現する。

また、回線ＩＦ１０１ｂは、ＰＨＹ１０１ＢのコネクタおよびＰＨＹチップにて実現する。プロトコル変換処理部１０１ｊの処理は、ＭＰＵ１０１Ｄを使用して、メモリ１０１Ｆとアクセスすることで実行する。ＳＡ優先度管理テーブル６０１はメモリ１０１Ｆ上に展開される。ＰＨＹ１０１Ａ、ＰＨＹ１０１Ｂ、ＭＰＵ１０１Ｄ、メモリ１０１Ｅはバス線１０１Ｅを介して接続されている。

図６は、ＩＰｓｅｃによるＳＡを確立する時に使用するＩＫＥｖ１メッセージ４０４およびＩＫＥｖ２メッセージ４０５の内部構成図である。ＩＫＥｖ１メッセージ４０４は、ＩＰヘッダ４０４−１、ＵＤＰヘッダ４０４−２、ＩＫＥｖ１ヘッダ４０４−３、ＳＡペイロード４０４−４、鍵情報ペイロード４０４−５ａ−０、認証ペイロード４０４−５−１、ＩＤペイロード４０４−５−２、その他のペイロード４０４−５−３より構成される。

ＩＫＥｖ２メッセージ４０５は、ＩＰヘッダ４０５−１、ＵＤＰヘッダ４０５−２、ＩＫＥｖ１ヘッダ４０５−３、ＳＡペイロード４０５−４、鍵情報ペイロード４０５−５−０、認証ペイロード４０５−５−１、ＩＤペイロード４０５−５−２、その他のペイロード４０５−５−３より構成される。

後述する図７のＩＫＥｖ１用ＳＡペイロードと図８のＩＫＥｖ２用ＳＡペイロードを比較すれば分かるように、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４とＩＫＥｖ２メッセージ４０５では、ペイロードの記述方法が異なる。そのため、ＩＫＥｖ１専用ＩＰｓｅｃ端末でＩＫＥｖ２メッセージ４０５を使用すること、逆にＩＫＥｖ２専用ＩＰｓｅｃ端末でＩＫＥｖ１メッセージ４０４を使用することは不可能である。

図７は、ＩＫＥｖ１用ＳＡペイロード４０４−４の内部構成図である。ＳＡペイロード４０４−４は、次ペイロード番号４０４−７、クリティカルビット４０４−８、予約領域４０４−９、ペイロード長４０４−１０、プロポーザルフィールド４０４−１１から構成される。ＳＡペイロード４０４−４は一つ以上のプロポーザルフィールド４０４−１１を持つ。

プロポーザルフィールド４０４−１１は、０または２が入る先頭領域４０４−１３、予約領域４０４−１４、プロポーザル長４０４−１５、プロポーザル番号４０４−１６、プロトコルＩＤ４０４−１７、ＳＰＩ長４０４−１８、トランスフォーム数４０４−１９、ＳＰＩ４０４−２０、トランスフォームフィールド４０４−２１から構成される。プロポーザル番号４０４−１６は、プロポーザルの優先順位が記述されており、値が小さいほど優先順位が高い。プロトコルＩＤ４０４−１７は、使用するＩＰｓｅｃプロトコルを示すためのもので、ＩＰｓｅｃプロトコル毎に異なる値が入る。プロポーザルフィールド４０４−１１は、一つ以上のトランスフォームフィールド４０４−２１を含む。

トランスフォームフィールド４０４−２１は、０または３が入る先頭領域４０４−２３、予約領域４０４−２４、トランスフォーム長４０４−２５、トランスフォーム番号４０４−２６、トランスフォームＩＤ４０４−２７、予約領域４０４−２８、トランスフォーム属性４０４−２９から構成される。

トランスフォームＩＤ４０４−２７は、ＤＥＳや３ＤＥＳといった使用するアルゴリズムを示すためのもので、アルゴリズム毎に異なる値が入る。また、この値はプロトコルＩＤ４０４−１７の値によって、持つ意味が異なる。例としてプロトコルＩＤ４０４−１７が２（ＡＨ使用）の時、トランスフォームＩＤ４０４−２７の２はＭＤ５の使用を意味するのに対し、プロトコルＩＤ４０４−１７が３（ＥＳＰ使用）の時、トランスフォームＩＤ４０４−２７の２はＤＥＳの使用を意味する。

トランスフォーム属性４０４−２９は、トランスフォームＩＤ４０４−２７で指定されたアルゴリズムの具体的な内容を指定するために使用される。可変長の属性の場合、クリティカルビット４０９−３０、属性タイプ４０４−３１、属性長３０３−３２、属性値４０４−３３により構成される。また、固定長の属性の場合、クリティカルビット４０４−３４、属性タイプ４０４−３５、属性値４０４−３６により構成される。属性タイプ４０４−３１は、アルゴリズムのライフタイプ、ライフタイム等のパラメータの種類を示し、種類毎に異なる値が入る。属性値４０４−３２は、属性タイプ４０４−３１で指定したパラメータの種類によって、値の持つ意味が異なっている。

図８は、ＩＫＥｖ２用ＳＡペイロード４０５−４の内部構成図である。ＳＡペイロード４０５−４は、次ペイロード番号４０５−７、クリティカルビット４０５−８、予約領域４０５−９、ペイロード長４０５−１０、プロポーザルフィールド４０５−１１、４０５−１２から構成される。ＳＡペイロード４０５−４は、一つ以上のプロポーザルフィールド４０５−１１を含む。

プロポーザルフィールド４０５−１１は、０または２が入る先頭領域４０５−１３、予約領域４０５−１４、プロポーザル長４０５−１５、プロポーザル番号４０５−１６、プロトコルＩＤ４０５−１７、ＳＰＩ長４０５−１８、トランスフォーム数４０５−１９、ＳＰＩ４０５−２０、トランスフォームフィールド４０５−２１から構成される。プロポーザル番号４０５−１６は、プロポーザルの優先順位が記述されており、値が小さいほど優先順位が高い。プロトコルＩＤ４０５−１７は、使用するＩＰｓｅｃプロトコルを示すためのもので、ＩＰｓｅｃプロトコル毎に異なる値が入る。プロポーザルフィールド４０５−１１は、一つ以上のトランスフォームフィールド４０５−２１を含む。

トランスフォームフィールド４０５−２１は、０または３が入る先頭領域４０５−２３、予約領域４０５−２４、トランスフォーム長４０５−２５、トランスフォームタイプ４０５−２６、予約領域４０５−２７、トランスフォームＩＤ４０５−２８、トランスフォーム属性４０５−２９から構成される。トランスフォームタイプ４０５−２６は、暗号化アルゴリズムや完全性アルゴリズム等の使用するアルゴリズムの種類を示すためのもので、アルゴリズムの種類毎に異なる値が入る。トランスフォームＩＤ４０５−２８は、トランスフォームタイプ４０５−２６で指定したアルゴリズムの種類の中で、ＤＥＳや３ＤＥＳなどの使用するアルゴリズムを示すためのものである。

この値はトランスフォームタイプ４０５−２６の値によって、それぞれ持つ意味が異なる。例としてトランスフォームタイプ４０５−２６が１（暗号化アルゴリズム）の時、トランスフォームＩＤ４０５−２８の２はＤＥＳの使用を意味するのに対し、トランスフォームタイプ４０５−１６が３（完全性アルゴリズム）の時、トランスフォームＩＤ４０５−２８の２はＨＭＡＣ＿ＳＨＡ＿１の使用を意味する。

トランスフォーム属性４０５−２９は、ＩＫＥｖ２では鍵長を示す以外に使用されない。可変長の属性の場合、クリティカルビット４０５−３０、属性タイプ４０５−３１、属性長３０３−３２、属性値４０５−３３により構成される。

また、固定長の属性の場合、クリティカルビット４０５−３４、属性タイプ４０５−３５、属性値４０５−３６により構成される。属性タイプ４０５−３１には鍵長のみが定義されており、属性値４０５−３２は、属性タイプ４０５−３１には鍵の長さが入力される。

図９は、鍵交換プロトコル変換装置１０１内部のメモリ１０１ｆ内に存在するＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１の内部構成図である。ＩＫＥｖ１専用機器とＩＫＥｖ２専用機器との間でＳＡを確立するためには、ＳＡパラメータを折衝する必要がある。折衝に使用するＳＡパラメータはＩＫＥｖ１、ＩＫＥｖ２共にＳＡペイロード中に記述されているが、それぞれ記述方法が異なる。

ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１は、受信したＩＫＥｖ１メッセージ内部のＳＡペイロードに記述されている全てのＳＡパラメータを示すパラメータ（例：トランスフォームＩＤ）を、一時的に保存するための記憶領域である。パラメータの保存が全て完了次第、保存したパラメータを元にＩＫＥｖ２メッセージのＳＡパラメータを示すパラメータを算出し、この結果も記憶する。

そして、算出したパラメータをＳＡペイロードに記述することで、他方のＩＫＥｖ２メッセージを生成する。また、逆にＩＫＥｖ２メッセージからパラメータを保存し、ＩＫＥｖ１メッセージを生成する。尚、ＩＫＥメッセージを受信する際、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１がこれまで記憶した内容は一度全て消去される。

ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１は、使用優先度６０１１、ＳＰＩ６０１２、プロトコルＩＤ６０１３、ＩＫＥｖ１メッセージ用のトランスフォームＩＤ６０１４、属性タイプ６０１５、属性値６０１６およびＩＫＥｖ２用のトランスフォームタイプ６０１７、トランスフォームＩＤ６０１８の各データをまとめて一つの行とし、複数行（６０１−１〜６０１−５）を記憶する。

通常、ＩＫＥｖ１、ＩＫＥｖ２共にＳＡパラメータの送信側ＩＰｓｅｃ装置は、複数の暗号化方式や認証方式のパラメータを含むＳＡメッセージを送信する。これは、ＩＰｓｅｃプロトコルでは暗号化や認証処理の大枠は定められているが、実際のＩＰｓｅｃ装置がどの暗号化方式、認証方式を利用するかは管理者の定めたポリシーなどによるためである。送信側ＩＰｓｅｃ装置は自身が利用可能な複数の暗号化方式と認証方式を送信し、受信側ＩＰｓｅｃ装置はその中から自身が利用できるものを選択して返信する。つまり、送信側ＩＰｓｅｃ装置は暗号化方式などを定めた複数の提案を送信し、受信側ＩＰｓｅｃ装置はその提案の中から使用する提案を選んで返信しているのである。

ここで、図９のＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１の各レコードはＳＡパラメータに含まれる提案の一つを現している。例えば、レコード６０１−１とレコード６０１−２は、ＳＰＩ６０１２が同じ「０ｘ２３４５」であり、一つのＩＫＥｖ１メッセージ、又は、ＩＫＥｖ２メッセージに含まれる提案である。つまり、送信された提案ごとにＩＫＥｖ１の場合は、トランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値を格納し、ＩＫＥｖ２の場合は、トランスフォームタイプ、トランスフォームＩＤを格納しているのである。

ＩＫＥｖ１は、トランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値が一意に決まると、ＩＫＥｖ１メッセージに格納される提案が一意に決まり、ＩＫＥｖ２は、トランスフォームタイプ、トランスフォームＩＤが一意に決まると、ＩＫＥｖ２メッセージに格納される提案が一意に決まるため、これらの対応を求めているのである。

例えば、鍵交換プロトコル変換装置１０１が、ＩＫＥｖ１メッセージを受信したとする。受信したＩＫＥｖ１メッセージにはトランスフォームＩＤ「２」、属性タイプ「４」、属性値「１」で一意に特定される提案が含まれている。この場合、パラメータ抽出部１０１ｄは、図９のレコード６０１−１のように、トランスフォームＩＤ６０１４に「２」を、属性タイプ６０１５に「４」を、属性値６０１６に「１」を格納する。

次に、ＩＫＥｖ２に変換するために、対応するＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤを求める。図９では、トランスフォームタイプ６０１７に「２」を、トランスフォームＩＤ６０１８に「２」を格納している。

尚、前述したパラメータ管理テーブル１０１ｇは、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値の組み合わせで決まる提案の具体的なパラメータと、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプ、トランスフォームＩＤの組み合わせで決まる提案の具体的なパラメータの一覧表を管理しており、対応パラメータ取得部１０１ｈは、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１と、パラメータ管理テーブル１０１ｇを参照することにより、ＩＫＥｖ1メッセージから対応するＩＫＥｖ２メッセージ、もしくはＩＫＥｖ２メッセージから対応するＩＫＥｖ１メッセージを作成することができる。

また、本実施例では、受信したＩＫＥｖ１、又は、ＩＫＥｖ２メッセージのトランスフォームＩＤなどをＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納しているが、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納することなく、直接ＩＫＥｖ１メッセージとＩＫＥｖ２メッセージ間で変換を行ってもよい。

図２４に、変換装置１０１におけるＩＫＥｖ１メッセージを受信した場合のフローを示す。まず、回線ＩＦ１０１ａはＩＰｓｅｃＧＷ１０２からＩＫＥｖ１メッセージを受信する（２４０１）。次に、パラメータ抽出部１０１ｄは、受信したＩＫＥｖ１メッセージに含まれるトランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値をＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納する（２４０２）。

次に、対応パラメータ取得部１０１ｈは、レコードごとに、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値から対応するＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプと、トランスフォームＩＤを求める（２４０３）。ステップ（２４０３）において、対応パラメータ取得部１０１ｈはパラメータ管理テーブル１０１ｇを参照する。次に、パケット作成部１０１ｊは、ステップ（２４０３）で求めたＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプと、トランスフォームＩＤを基に、パラメータ管理テーブル１０１ｇを参照し、受信したＩＫＥｖ１メッセージに対応するＩＫＥｖ２メッセージを作成する（２４０４）。

次に、回線ＩＦ１０１ａは、ステップ（２４０４）で作成されたＩＫＥｖ２メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。次に、変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３から返答を受信すると、ステップ（２４０１−２４０５）と同様の処理で、ＩＫＥｖ１メッセージを作成し、当該作成したＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２に送信する（２４０６）。尚、鍵交換プロトコル変換装置１０１はＩＫＥｖ１，２メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ２，３に転送する際、アドレス保管部１０１ｋに、送信元アドレス、送信先アドレスの対応を記憶しておき、ステップ（２４０６）の返答を受信した際は、アドレス保管部１０１ｋを参照することにより、送信元ＩＰｓｅｃＧＷに対し、返答を転送する。

鍵交換プロトコル変換装置１０１は、通信回線３０４もしくは通信回線３０５からパケットを受信した場合、回線ＩＦ１０１ａで電気信号からデータに変換した後、パラメータ抽出部１０１ｄにて、ＩＰパケットからデータを取り出され、メモリ１０１ｆに送信される。この際、受信したデータにＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４かＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４のどちらかが含まれていた場合、メモリ１０１ｆにてＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１上にＳＡペイロード内部のＳＡパラメータが保存される。

逆に必要に応じて、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１に格納されているＳＡパラメータをＩＫＥｖ１メッセージ４０４のＳＡペイロード４０４−４もしくはＩＫＥｖ２メッセージ４０５のＳＡペイロード４０５−４に記入する。作成したＩＫＥｖ１メッセージ４０４もしくＩＫＥｖ２メッセージ４０５は、パケット作成部１０１ｉにてＩＰパケットとして組み立て、回線ＩＦ１０１ａより、通信回線３０４もしくは通信回線３０５に送信することが可能である。

ＳＡペイロードよりＳＡパラメータをＳＡパラメータ優先度管理テーブルに入力する方法、およびＳＡパラメータ優先度管理テーブルよりＳＡパラメータをＳＡペイロードに入力する方法については、後述する。

図１０は、図３でホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９への通信要求があった場合に、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２が送信者として鍵変換プロトコル変換装置１０１経由で受信者であるＩＰｓｅｃＧＷ１０３とＳＡパラメータの折衝を行い、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＩＰｓｅｃトンネル３０７を作るまでのシーケンスを示す。本シーケンスはホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９へのＩＰｓｅｃ通信に先行して行われるものであり、ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９へのＩＰｓｅｃ通信に、本シーケンスで確立したＳＡによるトンネル３０７が使用される。

ＩＰｓｅｃ通信自体には、鍵変換プロトコル変換装置１０１は関与せず、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間で直接行われる。尚、本シーケンスで確立されるＳＡは単方向であり、ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９への通信のみ保護される。ホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４への通信でのＳＡは後述するシーケンスで確立する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０２のＳＰＤテーブル５０１内でリモートアドレス１９２．１６８．３．２、ローカルアドレス１９２．１６８．２．２に対応する行５０１−１にてＩＰｓｅｃ通信をするように設定されているが、行５０１−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０２に存在しない。同様にＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＰＤテーブル５０３内でリモートアドレス１９２．１６８．２．２、ローカルアドレス１９２．１６８．３．２に対応する行５０３−１にてＩＰｓｅｃ通信をするように設定されているが、行５０３−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０４に存在しない。

つまり、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２およびＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、それぞれホストＰＣ１１４とホストＰＣ１１９が通信する際、ＩＰｓｅｃを適用するように設定されているが、ＩＰｓｅｃに使用するＳＡパラメータは持っていない。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３それぞれにＳＡパラメータを設定するため、鍵交換プロトコルによるメッセージ交換を実施する。

まず、ホストＰＣ１１４よりＩＰｓｅｃＧＷ１０２にホストＰＣ１１９宛のパケットが送信される（Ｆ１−０）。この時、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、自身のＳＰＤテーブル５０１内でリモートアドレス１９２．１６８．３．２、ローカルアドレス１９２．１６８．２．２となる行を検索し、該当した行５０１−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０２に存在しないことを確認する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＳＡを作成するのに必要なパラメータを安全に交換するためのトンネルを生成するために、まずＩＰｓｅｃＧＷ１０２は鍵交換プロトコル変換装置１０１との間でＳＡを確立する。（以後、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間のＳＡをＩＰｓｅｃ＿ＳＡ、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１との間のＳＡをＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡと呼ぶ。）ＩＳＡＫＭＰ−ＳＡの確立には、ＩＫＥｖ１プロトコルを使用したＩＫＥフェーズ１と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１との間で、ＳＡパラメータ、認証情報、鍵情報等のパラメータを交換する。

初めにＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡで使用するパラメータを記述したＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−１）。Ｆ１−１のＩＫＥｖ１メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＳＡペイロードに記述されたＩＳＡＫＥＭＰ＿ＳＡパラメータの中から使用するものを選択し、選択結果を記述したＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ１−３）。

Ｆ１−１のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−４）。Ｆ１−４のＩＫＥｖ１メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ１−５）。Ｆ１−５のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、認証ペイロードを含んだＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−６）。

Ｆ１−６のＩＫＥｖ１メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、認証ペイロードを含んだＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ１−８）。Ｆ１―１、Ｆ１−３〜Ｆ１―８により、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１のそれぞれに、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡを確立するのに必要なパラメータが設定される。

また、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＳＡを作成するのに必要なパラメータを安全に交換するために、鍵交換プロトコル変換装置１０１はＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＳＡを確立する。（以後、鍵交換プロトコル変換装置１０１とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間のＳＡをＩＫＥ＿ＳＡと呼ぶ。）ＩＫＥ＿ＳＡの確立には、ＩＫＥｖ２プロトコルを使用したＩＫＥ＿ＳＡ＿ＩＮＩＴ交換と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０３と鍵交換プロトコル変換装置１０１との間で、ＳＡパラメータ、認証情報、鍵情報等のパラメータを交換する。

Ｆ１−１のＩＫＥｖ１メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥ＿ＳＡで使用するパラメータを記述したＳＡペイロードおよび鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ２メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０３へ送信する（Ｆ１−２）。Ｆ１−２のＩＫＥｖ２メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ＩＫＥ＿ＳＡパラメータの中から使用するものを選択し、選択結果を記述したＳＡペイロードおよび鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ２メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−７）。Ｆ１―２およびＦ１―７により、鍵交換プロトコル変換装置１０１とＩＰｓｅｃＧＷ１０３にＩＫＥ＿ＳＡを確立するのに必要なパラメータが全て設定される。

尚、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１の間のメッセージ交換と、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３と鍵交換プロトコル変換装置１０１の間のメッセージ交換は直接関係がない。そのため、Ｆ１−１〜Ｆ１−６、Ｆ１−８までとＦ１−２，Ｆ１−７の間で前後が入れ替わる可能性がある。但し、Ｆ１−１はＦ１−２開始の契機になるため、必ずＦ１−１がＦ１−２の前になる。

次にＩＰｓｅｃＳＡを確立するためのメッセージ交換を行う。ＩＫＥｖ１メッセージについてはＩＫＥフェーズ２と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。また、ＩＫＥｖ２メッセージについてはＩＫＥ＿ＡＵＴＨ交換と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。

図６で説明したとおり、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４とＩＫＥｖ２メッセージ４０５の間には互換性が無い。そのため、直接通信することができないＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間でパラメータ交換を可能とするために、間に鍵交換プロトコル変換装置１０１が存在する。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２より受信したＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。また、鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３より受信したＩＫＥｖ２メッセージをＩＫｖ１メッセージに変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２に送信する。

Ｆ１−８のメッセージを受信した後、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２はＩＫＥｖ１メッセージ４０４を鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−９）。尚、Ｆ１−９および後述するＦ１−１２の通信は、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡによって保護される。

Ｆ１−９のＩＫＥｖ１メッセージ４０４を受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に変換する。フローチャートＡによりＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４の示すＳＡパラメータを解釈し、同一の内容になるようにＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４に記述する（Ｆ１０）。

フローチャートＡの詳細は後述する。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、作成したＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に格納し、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３へ送信する（Ｆ１−１０）。

尚、Ｆ１−１０および後述するＦ１−１１の通信は、ＩＫＥ＿ＳＡによって保護される。Ｆ１−１０のＩＫＥｖ２メッセージ４０５を受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ＩＫＥｖ２メッセージ４０５内のＳＡペイロード４０５−４から使用するＳＡパラメータを選択し、自身のＳＡＤテーブル５０４を更新する。そして、追加した行をＳＰＤテーブル５０３の該当行にリンクさせる（Ｆ１２）。これにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３が使用するＳＡパラメータが決定する。そして、選択結果を記述したＳＡペイロード４０５−４を格納したＩＫＥｖ２メッセージ４０５を鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ１−１１）。

Ｆ１−１０のＩＫＥｖ２メッセージ４０５を受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥｖ２メッセージ４０５をＩＫＥｖ１メッセージ４０４に変換する。フローチャートＢによりＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４の示すＳＡパラメータを解釈し、同一の内容になるようにＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４に記述する（Ｆ１１）。フローチャートＢの詳細は後述する。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、作成したＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４を格納したＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＰｓｅｃＧＷ１０３へ送信する（Ｆ１−１２）。

Ｆ１−１２のＩＫＥ１メッセージ４０４を受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ＩＫＥｖ１メッセージ内のＳＡペイロード４０４−４から自身のＳＡＤテーブル５０２を更新する。そして、追加した行をＳＰＤテーブル５０１の該当行にリンクさせる（Ｆ１３）。これにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２が使用するＳＡパラメータが決定する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２で使用するＳＡパラメータとＩＰｓｅｃＧＷ１０３で使用するＳＡパラメータは同一となる。

以後、ホストＰＣ１１４よりホストＰＣ１１９宛のパケットが送信された場合は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間ではＩＰｓｅｃ＿ＳＡが確立され、仮想的なトンネル３０７ができる（Ｆ１−１３）。以後、ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９にパケットを送信する際にはトンネル３０７が使用され、ＩＰｓｅｃで通信することが可能になる。また、このＩＰｓｅｃ通信には鍵交換プロトコル変換装置１０１は関与しない。

図１１は、図２とは逆にホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４への通信要求があった場合に、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３が送信者として鍵変換プロトコル変換装置１０１経由で受信者であるＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＳＡパラメータの折衝を行い、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とＩＰｓｅｃＧＷ１０２との間でＩＰｓｅｃトンネル３０７を作るまでのシーケンスを示す。本シーケンスはホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４へのＩＰｓｅｃ通信に先行して行われるものであり、ホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４へのＩＰｓｅｃ通信には、本シーケンスで確立したＳＡによるトンネル３０７が使用される。

ＩＰｓｅｃ通信自体には、鍵変換プロトコル変換装置１０１は関与せず、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間で直接行われる。尚、本シーケンスで確立されるＳＡは単方向であり、ホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４への通信のみ保護される。ホストＰＣ１１４からホストＰＣ１１９への通信でのＳＡは前述したシーケンスで確立する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＰＤテーブル５０３内でリモートアドレス１９２．１６８．２．２、ローカルアドレス１９２．１６８．３．２に対応する行５０３−１にてＩＰｓｅｃ通信をするように設定されているが、行５０３−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０４に存在しない。同様に、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＰＤテーブル５０１内でリモートアドレス１９２．１６８．３．２、ローカルアドレス１９２．１６８．２．２に対応する行５０１−１にてＩＰｓｅｃ通信をするように設定されているが、行５０１−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０２に存在しない。

つまり、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２およびＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、それぞれホストＰＣ１１４とホストＰＣ１１９が通信する際、ＩＰｓｅｃを適用するように設定されているが、ＩＰｓｅｃに使用するＳＡパラメータは持っていない。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３それぞれにＳＡパラメータを設定するため、鍵交換プロトコルによるメッセージ交換を実施する。

ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とＩＰｓｅｃＧＷ１０２との間でＳＡを作成するのに必要なパラメータを安全に交換するためのトンネルを生成するために、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は鍵交換プロトコル変換装置１０１との間でＩＫＥ＿ＳＡを確立する。ＩＫＥ＿ＳＡの確立には、ＩＫＥｖ２プロトコルを使用したＩＫＥ＿ＳＡ＿ＩＮＩＴ交換と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０３と鍵交換プロトコル変換装置１０１との間で、ＳＡパラメータ、認証情報、鍵情報等のパラメータを交換する。

まず、ホストＰＣ１１９よりＩＰｓｅｃＧＷ１０３にホストＰＣ１１４宛のパケットが送信される（Ｆ２−０）。この時ＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、自身のＳＰＤテーブル５０３内でリモートアドレス１９２．１６８．２．２、ローカルアドレス１９２．１６８．３．２となる行を検索し、該当した行５０３−１とリンクするＳＡパラメータが、ＳＡＤテーブル５０４に存在しないことを確認する。

初めにＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ＩＫＥ＿ＳＡで使用するパラメータを記述したＳＡペイロードおよび鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ２メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−２）。Ｆ２−２のＩＫＥｖ２メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥ＿ＳＡパラメータの中から使用するものを選択し、選択結果を記述したＳＡペイロードおよび鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ２メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０３へ送信する（Ｆ２−７）。Ｆ２―２およびＦ２―７により、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３と鍵交換プロトコル変換装置１０１にＩＫＥ＿ＳＡを確立するのに必要なパラメータが全て設定される。

また、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＳＡを作成するのに必要なパラメータを安全に交換するために、鍵交換プロトコル変換装置１０１はＩＰｓｅｃＧＷ１０２との間でＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡを確立する。ＩＳＡＫＭＰ−ＳＡの確立には、ＩＫＥｖ１プロトコルを使用したＩＫＥフェーズ１と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１との間で、ＳＡパラメータ、認証情報、鍵情報等のパラメータを交換する。

Ｆ２−２のＩＫＥｖ２メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡで使用するパラメータを記述したＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ２−３）。Ｆ２−１のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、ＳＡペイロードに記述されたＩＳＡＫＥＭＰ＿ＳＡパラメータの中から使用するものを選択し、選択結果を記述したＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−３）。

Ｆ２−１のＩＫＥｖ１メッセージを受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ２−４）。Ｆ２−４のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、鍵情報ペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−５）。Ｆ２−５のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、認証ペイロードを含んだＩＫＥｖ１メッセージをＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ２−６）。

Ｆ２−６のＩＫＥｖ１メッセージを受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、認証ペイロードを含んだＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−８）。Ｆ２―１、Ｆ２−３〜Ｆ２―８により、鍵交換プロトコル変換装置１０１とＩＰｓｅｃＧＷ１０２のそれぞれに、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡを確立するのに必要なパラメータが設定される。

尚、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３と鍵交換プロトコル変換装置１０１の間のメッセージ交換と、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２と鍵交換プロトコル変換装置１０１の間のメッセージ交換は直接関係がない。そのため、Ｆ２−２、Ｆ２−７とＦ２−１、Ｆ２−３〜Ｆ２−６、Ｆ２−８までの間で前後が入れ替わる可能性がある。但し、Ｆ２−２はＦ２−１の開始の契機になるため、必ずＦ２−２がＦ２−１の前になる。

次にＩＰｓｅｃＳＡを確立するためのメッセージ交換を行う。ＩＫＥｖ２メッセージについてはＩＫＥ＿ＡＵＴＨ交換と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。また、ＩＫＥｖ１メッセージについてはＩＫＥフェーズ２と呼ばれるメッセージ交換手法を使用する。図６で説明したとおり、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４とＩＫＥｖ２メッセージ４０５の間には互換性が無い。そのため、直接通信することができないＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３の間でパラメータ交換を可能とするために、間に鍵交換プロトコル変換装置１０１が存在する。

鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２より受信したＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３に送信する。また、鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３より受信したＩＫＥｖ２メッセージをＩＫｖ１メッセージに変換して、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２に送信する。

Ｆ２−７のメッセージを受信した後、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３はＩＰｓｅｃ＿ＳＡで使用するパラメータを記述したＳＡペイロード４０５−４を含んだＩＫＥｖ２メッセージ４０５を鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−１０）。尚、Ｆ２−１０および後述するＦ２−１１の通信は、ＩＫＥ＿ＳＡによって保護される。

Ｆ２−１０のＩＫＥｖ２メッセージ４０５を受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥｖ２メッセージ４０５をＩＫＥｖ１メッセージ４０４に変換する。フローチャートＢによりＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４の示すＳＡパラメータを解釈し、同一の内容になるようにＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４に記述する（Ｆ２０）。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、作成したＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４を格納したＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＰｓｅｃＧＷ１０２へ送信する（Ｆ２−９）。尚、Ｆ２−９および後述するＦ２−１２の通信は、ＩＳＡＫＭＰ＿ＳＡによって保護される。

Ｆ２−９のＩＫＥｖ１メッセージ４０４を受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０２は、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４内のＳＡペイロード４０４−４から使用するＳＡパラメータを選択し、自身のＳＡＤテーブル５０２を更新する。そして、追加した行をＳＰＤテーブル５０１の該当行にリンクさせる（Ｆ２２）。これにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２が使用するＳＡパラメータが決定する。そして、選択結果を記述したＳＡペイロード４０４−４を格納したＩＫＥｖ１メッセージを鍵交換プロトコル変換装置１０１へ送信する（Ｆ２−１２）。

Ｆ２−１２のＩＫＥｖ１メッセージ４０４を受信した鍵交換プロトコル変換装置１０１は、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４をＩＫＥｖ２メッセージ４０５に変換する。フローチャートＡによりＩＫＥｖ１のＳＡペイロードの示すＳＡパラメータを解釈し、同一の内容になるようにＩＫＥｖ２のＳＡペイロードに記述する（Ｆ２１）。鍵交換プロトコル変換装置１０１は、作成したＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４を格納したＩＫＥｖ２メッセージ４０５をＩＰｓｅｃＧＷ１０３へ送信する（Ｆ２−１１）。

Ｆ２−１１のＩＫＥｖ２メッセージ４０５を受信したＩＰｓｅｃＧＷ１０３は、ＩＫＥｖ２メッセージ４０５内のＳＡペイロード４０５−４から自身のＳＡＤテーブル５０４を更新する。そして、追加した行をＳＰＤテーブル５０３の該当行にリンクさせる（Ｆ２３）。これにより、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３が使用するＳＡパラメータが決定する。ＩＰｓｅｃＧＷ１０２で使用するＳＡパラメータとＩＰｓｅｃＧＷ１０３で使用するＳＡパラメータは同一となる。

以後、ホストＰＣ１１９よりホストＰＣ１１４宛のパケットが送信された場合は、ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とＩＰｓｅｃＧＷ１０２の間ではＩＰｓｅｃ＿ＳＡが確立され、仮想的なトンネル３０７ができる（Ｆ２−１４）。以後、ホストＰＣ１１９からホストＰＣ１１４にパケットを送信する際にはトンネル３０７が使用され、ＩＰｓｅｃで通信することが可能になる。また、このＩＰｓｅｃ通信には鍵交換プロトコル変換装置１０１は関与しない。

図１８に図１０の処理Ｆ１０および図１１の処理Ｆ２０で使用するＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４の一例であるＳＡペイロード４０４ａの内部構成図を示す。ＳＡペイロードヘッダ４０４−３７ａ、プロポーザルフィールド４０４−１１ａ−１およびプロポーザルフィールド４０４−１１ａ−２、トランスフォームフィールド４０４−２１ａ−１とトランスフォームフィールド４０４−２１ａ−２およびトランスフォームフィールド４０４−２１ａ−３より構成される。尚、処理Ｆ１１および処理Ｆ２１で使用するＳＡペイロードは選択結果を表すためペイロード数およびトランスフォーム数が、図１８の例より減少する。

図１９に図１０の処理Ｆ１０および図１１の処理Ｆ２０で使用するＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５の一例であるＳＡペイロード４０５ａの内部構成図を示す。ＳＡペイロードヘッダ４０５−３７ａ、プロポーザルフィールド４０５−１１ａ−１およびプロポーザルフィールド４０５−１１ａ−２、トランスフォームフィールド４０５−２１ａ−１とトランスフォームフィールド４０５−２１ａ−２およびトランスフォームフィールド４０５−２１ａ−３より構成される。尚、処理Ｆ１１および処理Ｆ２１で使用するＳＡペイロードは選択結果を表すためペイロード数およびトランスフォーム数が、図１９の例より減少する。

以下、図１１および図１２のフローチャートＡの説明として、鍵交換プロトコル変換装置１０１内でＩＫＥｖ１メッセージのＳＡパラメータをＩＫＥｖ２のＳＡパラメータに変換するまでの処理を示す。処理Ｆ１０にてＩＫＥｖ１メッセージのＳＡペイロード４０４ａのトランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値の組み合わせにより指定されているＳＡパラメータ（使用するアルゴリズム名等）を元に、同じ意味を示すＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５ａのトランスフォームタイプ、トランスフォームＩＤの組み合わせを決定し、ＩＫＥｖ２メッセージを構築するまでを説明する。尚、ＩＫＥｖ１メッセージを受信した段階で、ＳＡ優先度管理テーブル６０１がこれまでに記憶していた内容を全て消去する。

図１２は、図１１および図１２のフローチャートＡのうち、ＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４からＳＡパラメータをＳＡ優先度管理テーブル６０１に格納するまでを示す。

まずＳＡペイロード４０４ａを認識したら（７０１）、最初のプロポーザル、トランスフォームに着目する（７０２、７０３）。そして、着目したプロポーザルのプロポーザル番号をテーブルの優先度欄６０１１に、プロトコルＩＤをテーブルのプロトコルＩＤ欄６０１３に、ＳＰＩ値をテーブルのＳＰＩ欄６０１２にそれぞれ格納する（７０４〜７０６）。そして、着目したトランスフォームのトランスフォームＩＤをテーブルのトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）欄６０１４に、属性タイプをテーブルの属性タイプ欄６０１５に、属性値をテーブルの属性値欄６０１６にそれぞれ格納する（７０７〜７０９）。

着目するトランスフォームがプロポーザル中で最後のトランスフォームではない場合（７１０）、着目するトランスフォームを次に移動させて（７１３）、７０４〜７０９の処理を繰り返す。プロポーザル中で最後のトランスフォームである場合（７１０）、着目するプロポーザルが最後のプロポーザルでなければ（７１１）、着目するプロポーザルとトランスフォームを次に移動させて（７１２）、７０４〜７０９の処理を繰り返す。最後のプロポーザルの場合（７１１）、Ａに移動する（７１４）。

ＩＫＥｖ１メッセージ４０４ａのＳＡペイロード４０４−４ａに対して上記の処理を行うことで、図２０のＳＡ優先度管理テーブル６０１のＩＫＥｖ２の項目以外が埋まった状態［Ａ］になる。図１３は、フローチャートＡのうち、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１内のＩＫＥｖ１のＳＡパラメータをＩＫＥｖ２のＳＡパラメータに変換して、格納するまでを示す。ＳＡパラメータ優先度管理テーブルの先頭行に着目し（７１６）、トランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）欄６０１４、属性タイプ欄６０１５、属性値欄６０１６の値より、トランスフォームタイプとトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ２）の値を算出する（７１７）。

ＩＫＥｖ１では、ＳＡペイロード中のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値の組み合わせで、暗号化プロトコルや認証プロトコルなどで使用する３ＤＥＳ，ＳＨＡといった具体的なプロトコル名や変数値を指定することができる。また、ＩＫＥｖ２では、ＳＡペイロード中のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの組み合わせで、具体的なプロトコル名や変数値を指定することができる。ＩＫＥｖ１、ＩＫＥｖ２それぞれ、値の組み合わせで何のプロトコルを指定しているかは、ＩＣＡＮＮ(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)によって規定されている。記述方法こそ異なるがＩＫＥｖ２とＩＫＥｖ１は、どちらも鍵交換プロトコルであるため、使用可能なプロトコルは共通のものが多い。

そこで、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値の組み合わせより使用するプロトコルを検出し、そのプロトコルを示すＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの値を決定する。これを実現するために、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性値と属性タイプの組み合わせの全通りに対し、対応するＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの値を示した一覧表を前もって作成しておく。この一覧表を検索することにより、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの値を決定する。

決定できた場合（７１８）、トランスフォームタイプをトランスフォームタイプ欄６０１７に格納する（７１９）。また、トランスフォームＩＤをトランスフォームＩＤ欄６０１８に格納する（７２０）。決定できなかった場合（７１８）、トランスフォームタイプ欄６０１７とトランスフォームＩＤ欄６０１８にはそれぞれ０を入れる（７２１）。

テーブル内の最後の行かを確認し（７２２）、最後の行でない場合、次の行に移動し（７２３）、処理７１７以降を繰り返す。最後の行の場合、Ｂに移動する（７２４）。上記の処理を行うことで、図２１のＳＡ優先度管理テーブル６０１の全てが埋まった状態［Ｃ］になる。

図１４は、図１１および図１２のフローチャートＡのうち、格納されたＩＫＥｖ２のＳＡパラメータをＳＡペイロード４０５として構成するまでを示す。初めにテーブルの先頭行に着目し（７２５）、ＳＡペイロードのヘッダを作成する（７２６）。次にヘッダの後ろにプロポーザルフィールドを作成し（７２７）、テーブル内の優先度欄６０１１の値を作成したプロポーザルのプロポーザル番号に、テーブル内のプロトコルＩＤ欄６０１３の値を作成したプロポーザルのプロトコルＩＤに、テーブル内のＳＰＩ欄６０１２の値を作成したプロポーザルのＳＰＩにそれぞれ格納する（７２８〜７３０）。

次に作成したプロポーザルの後ろにトランスフォームフィールドを作成し（７３１）、テーブルのトランスフォームタイプ欄６０１７の値を作成したトランスフォームのトランスフォームタイプに、テーブルのトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ２）欄６０１８の値を作成したトランスフォームのトランスフォームＩＤにそれぞれ格納する（７３２、７３３）。着目している行がテーブル中の最後の行かを確認し（７３４）、最後の行でなければ次の行に移動する（７３５）。

この場合、前の行とプロポーザルが変化したかを確認し（７３６）、変化している場合は処理７２７でプロポーザルを作成し、変化していない場合は処理７３１でトランスフォームを作成する。最後の行であった場合、未記入領域に任意の値を入力し（７３７）、処理を終了する（７３８）。

図２１の状態［Ｃ］のＳＡ優先度管理テーブル６０１に上記の処理を行うことで、ＩＫＥｖ２メッセージ４０５ａのＳＡペイロード４０５−４ａを作成することができる。上記により、図１１および図１２のフローチャートＡにてＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４−４をＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４に変換することが可能である。これにより、鍵交換プロトコル変換装置１０１を介する形で、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３でＳＡ折衝を行うことが可能となる。

以下、図１１および図１２のフローチャートＢの説明として、鍵交換プロトコル変換装置１０１内でＩＫＥｖ２メッセージのＳＡパラメータをＩＫＥｖ１のＳＡパラメータに変換するまでの処理を示す。処理Ｆ２０にてＩＫＥｖ２メッセージのＳＡペイロード４０５ａのトランスフォームタイプ、トランスフォームＩＤの組み合わせにより指定されているＳＡパラメータ（使用するアルゴリズム名等）を元に、同じ意味を示すＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４ａのトランスフォームＩＤ、属性タイプ、属性値の組み合わせを決定し、ＩＫＥｖ１メッセージを構築するまでを説明する。尚、ＩＫＥｖ２メッセージを受信した段階で、ＳＡ優先度管理テーブル６０１がこれまでに記憶していた内容を全て消去する。

図１５は、図１１および図１２のフローチャートＢのうち、ＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５からＳＡパラメータをＳＡ優先度管理テーブル６０１に格納するまでを示す。まずＳＡペイロード４０５ａを認識したら（８０１）、最初のプロポーザル、トランスフォームに着目する（８０２、８０３）。そして、着目したプロポーザルのプロポーザル番号をテーブルの優先度欄６０１１に、プロトコルＩＤをテーブルのプロトコルＩＤ欄６０１３に、ＳＰＩ値をテーブルのＳＰＩ欄６０１２にそれぞれ格納する（８０４〜８０６）。

そして、着目したトランスフォームのトランスフォームタイプをテーブルのトランスフォームタイプ欄６０１７に、トランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ２）をテーブルのトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ２）欄６０１８にそれぞれ格納する（８０７〜８０８）。着目するトランスフォームがプロポーザル中で最後のトランスフォームではない場合（８０９）、着目するトランスフォームを次に移動させて（８１２）、７０４〜７０９の処理を繰り返す。プロポーザル中で最後のトランスフォームである場合（８０９）、着目するプロポーザルが最後のプロポーザルでなければ（８１０）、着目するプロポーザルとトランスフォームを次に移動させて（８１１）、８０４〜８０８の処理を繰り返す。最後のプロポーザルの場合（８１０）、Ｄに移動する（８１３）。

ＩＫＥｖ２メッセージ４０５ａのＳＡペイロード４０５−４ａに対して上記の処理を行うことで、図２０でＳＡ優先度管理テーブル６０１のＩＫＥｖ１の項目以外が埋まった状態［Ｂ］になる。図１６は、フローチャートＢのうち、ＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１内のＩＫＥｖ２のＳＡパラメータをＩＫＥｖ１のＳＡパラメータに変換して、格納するまでを示す。ＳＡパラメータ優先度管理テーブルの先頭行に着目し（８１５）、トランスフォームタイプ欄６０１７、トランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ２）欄６０１４の値より、トランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）、属性タイプ、属性値値の値を算出する（８１６）。

記述方法こそ異なるがＩＫＥｖ２とＩＫＥｖ１は、どちらも鍵交換プロトコルであるため、使用可能なプロトコルは共通のものが多い。そこで、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの組み合わせより使用するプロトコルを検出し、そのプロトコルを示すＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値の値を決定する。

これを実現するために、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤの組み合わせの全通りに対し、対応するＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値の値を示した一覧表を前もって作成しておく。この一覧表を検索することにより、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値を決定する。

決定できた場合（８１７）、トランスフォームＩＤをトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）欄６０１４に格納する（８１８）。また、属性タイプを属性タイプ欄６０１５に格納する（８１９）。そして、属性値を属性値欄６０１６に格納する（８２０）。決定できなかった場合（８１７）、トランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）欄、属性タイプ欄６０１５、属性値欄６０１６にはそれぞれ０を入れる（８２１）。

テーブル内の最後の行かを確認し（８２２）、最後の行でない場合、次の行に移動し（８２３）、処理８１６以降を繰り返す。最後の行の場合、Ｄに移動する（８２３）。上記の処理を行うことで、図２１でＳＡ優先度管理テーブル６０１の全てが埋まった状態［Ｃ］になる。

図１７は、図１１および図１２のフローチャートＢのうち、格納されたＩＫＥｖ１のＳＡパラメータをＳＡペイロード４０４ａとして構成するまでを示す。初めにテーブルの先頭行に着目し（８２５）、ＳＡペイロードのヘッダを作成する（８２６）。次にヘッダの後ろにプロポーザルフィールドを作成し（８２７）、テーブル内の優先度欄６０１１の値を作成したプロポーザルのプロポーザル番号に、テーブル内のプロトコルＩＤ欄６０１３の値を作成したプロポーザルのプロトコルＩＤに、テーブル内のＳＰＩ欄６０１２の値を作成したプロポーザルのＳＰＩにそれぞれ格納する（８２８〜８３０）。

次に作成したプロポーザルの後ろにトランスフォームフィールドを作成し（８３１）、テーブルのトランスフォームＩＤ（ＩＫＥｖ１）欄６０１４の値を作成したトランスフォームのトランスフォームＩＤに、テーブルの属性タイプ欄６０１５の値を作成したトランスフォームの属性タイプに、テーブルの属性値欄６０１６の値を作成したトランスフォームの属性値にそれぞれ格納する（８３２〜８３４）。

着目している行がテーブル中の最後の行かを確認し（８３５）、最後の行でなければ次の行に移動する（８３６）。この場合、前の行とプロポーザルが変化したかを確認し（８３７）、変化している場合は処理８２７にてプロポーザルを作成し、変化していない場合は処理８３１にてトランスフォームを作成する。最後の行であった場合、未記入領域に任意の値を入力し（８３８）、処理を終了する（８３９）。

図２１の状態［Ｃ］のＳＡ優先度管理テーブル６０１に上記の処理を行うことで、ＩＫＥｖ１メッセージ４０４ａのＳＡペイロード４０４−４ａを作成することができる。上記により、図１１および図１２のフローチャートＢにてＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５−４をＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０４−４に変換することが可能である。これにより、鍵交換プロトコル変換装置１０１を介する形で、ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３でＳＡ折衝を行うことが可能となる。

尚、本実施例中で説明したＳＡパラメータ優先度管理テーブル６０１、パラメータ管理テーブル１０１ｇは記憶部と表現してもよい。プロトコル変換処理部１０１ｊは、変換処理部と表現してもよい。回線ＩＦは通信部と表現してもよい。ＳＰＤテーブル５０１を記憶部と表現してもよい。また、ＩＰｓｅｃＧＷは通信部またはネットワークインタフェースを有しており、当該通信部またはネットワークインタフェースにより鍵交換プロトコル変換装置１０１と通信している。

本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１が適用される通信網の一例 本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１の適用により、ＩＰｓｅｃトンネルを構築したネットワークの一例 ＩＰｓｅｃＧＷ１０２のＳＰＤテーブルおよびＳＡＤテーブルの内部構成の一例 ＩＰｓｅｃＧＷ１０３のＳＰＤテーブルおよびＳＡＤテーブルの内部構成の一例 鍵交換プロトコル変換装置１０１の内部構成の一例 ＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ１メッセージの内部構成図およびＳＡペイロードを含むＩＫＥｖ２メッセージの内部構成の一例 ＩＫＥｖ１のＳＡペイロードの内部構成の一例 ＩＫＥｖ２のＳＡペイロードの内部構成の一例 鍵交換プロトコル変換装置のＳＡパラメータ優先度管理テーブルの内部構成の一例 ＩＰｓｅｃＧＷ１０２とＩＰｓｅｃＧＷ１０３との間でＩＰｓｅｃトンネル３０７を作るまでのシーケンスの一例 ＩＰｓｅｃＧＷ１０３とＩＰｓｅｃＧＷ１０２との間でＩＰｓｅｃトンネル３０７を作るまでのシーケンスの一例 フローチャートＡのうち、ＩＫＥｖ１のＳＡペイロード４０４からＳＡパラメータをＳＡ優先度管理テーブルに格納するまでの一例 フローチャートＡのうち、ＩＫＥｖ１のＳＡパラメータＩＫＥｖ２のＳＡパラメータに変換して、格納するまでの一例 フローチャートＡのうち、格納されたＩＫＥｖ２のＳＡパラメータをＳＡペイロード４０５として構成するまでの一例 フローチャートＢのうち、ＩＫＥｖ２のＳＡペイロード４０５からＳＡパラメータをＳＡ優先度管理テーブルに格納するまでの一例 フローチャートＢのうち、ＩＫＥｖ２のＳＡパラメータＩＫＥｖ１のＳＡパラメータに変換して、格納するまでの一例 は、フローチャートＢのうち、格納されたＩＫＥｖ１のＳＡパラメータをＳＡペイロード４０４として構成するまでの一例 処理Ｆ１０もしくは処理Ｆ２０で使用するＩＫＥｖ１のＳＡペイロードの一例 処理Ｆ１０もしくは処理Ｆ２０で使用するＩＫＥｖ２のＳＡペイロードの一例 処理Ｆ１０もしくは処理Ｆ２０が実施される場合のＳＡパラメータ優先度管理テーブルの記憶内容の遷移の一例 処理Ｆ１０もしくは処理Ｆ２０が実施される場合のＳＡパラメータ優先度管理テーブルの記憶内容の遷移の一例 本発明の鍵交換プロトコル変換装置１０１の適用により、ＩＰｓｅｃトンネルを構築するまでの動作の概要の一例 鍵交換プロトコル変換装置１０１のハードウェア構成の一例 鍵交換プロトコル変換装置１０１における処理フローの一例

符号の説明

１０１ 鍵交換プロトコル変換装置
１０１ａ 回線ＩＦ
１０１ｂ 回線ＩＦ
１０１ｄ パラメータ抽出部
１０１ｇ パラメータ管理テーブル
１０１ｈ 対応パラメータ取得部
１０１ｉ パケット作成部
１０１ｊ プロトコル変換処理部
１０１ｋ アドレス保管部
１０１Ａ ＰＨＹチップ
１０１Ｂ ＰＨＹチップ
１０１Ｄ ＭＰＵ
１０１Ｅ バス線
１０１Ｆ メモリ
１０２ ＩＰｓｅｃＧＷ（ＩＫＥｖ１専用）
１０３ ＩＰｓｅｃＧＷ（ＩＫＥｖ２専用）
１０４ Ｌ２スイッチ
１０５ ルータ
１０６ ルータ
１０７ Ｌ２スイッチ
１０８ ホストＰＣ
１０９ ホストＰＣ
１１０ ホストＰＣ
１１１ ホストＰＣ
１１２ ホストＰＣ
１１３ ホストＰＣ
１１４ ホストＰＣ
１１５ ホストＰＣ
１１６ Ｗｅｂサーバ
１１７ ＤＮＳサーバ
１１８ Ｍａｉｌサーバ
１１９ ホストＰＣ
１２０ ホストＰＣ
１２１ Ｗｅｂサーバ
１２２ ＤＮＳサーバ
１２３ Ｍａｉｌサーバ
２０１ 公衆網
２０２ 公衆網
２０３ イントラネット
２０４ イントラネット
３０１ 通信回線
３０２ 通信回線
３０３ 通信回線
３０４ 通信回線
３０５ 通信回線
３０６ 通信回線
３０７ ＩＰｓｅｃトンネル
３０８ 通信回線
４０１ ＩＰパケット
４０２ ＩＰパケット
４０３ ＩＰパケット
４０４ ＩＫＥｖ１メッセージ
４０４−１１ プロポーザルフィールド（ＩＫＥｖ１）
４０４−２１ トランスフォームフィールド（ＩＫＥｖ１）
４０５ ＩＫＥｖ２メッセージ
４０５−１１ プロポーザルフィールド（ＩＫＥｖ２）
４０５−２１ トランスフォームフィールド（ＩＫＥｖ２）
５０１ ＳＰＤテーブル
５０２ ＳＡＤテーブル
５０３ ＳＰＤテーブル
５０４ ＳＡＤテーブル
６０１ ＳＡパラメータ優先度管理テーブル

Claims (10)

1. 暗号化通信において第１の鍵交換プロトコルを用いて通信する第１の情報機器と、暗号化通信において第２の鍵交換プロトコルを用いて通信する第２の情報機器と、前記第１の情報機器及び前記第２の情報機器に通信網を介して接続される、鍵交換プロトコル変換装置とからなる暗号化通信システムであって、
   前記第１の情報機器は、
   第１の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第１の設定情報を記憶した第１の記憶部と、
   前記第１の設定情報を含む第１のメッセージを送受信する第１の通信部を有し、
   前記第２の情報機器は、
   第２の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第２の設定情報を記憶した第２の記憶部と、
   前記第２の設定情報を含む第２のメッセージを送受信する第２の通信部を有し、
   前記鍵交換プロトコル変換装置は、
   第１の情報機器から前記第１のメッセージを受信する第３の通信部と、
   第２の情報機器に前記第２のメッセージを送信する第４の通信部と、
   前記第１のメッセージを受信すると、当該受信した第1のメッセージ内の前記第1の設定情報に含まれる第1のパラメータを取り出すパラメータ抽出部と、
   前記取り出した第1のパラメータから、対応する前記第２のメッセージに格納する前記第２の設定情報に含まれる第２のパラメータを求める対応パラメータ取得部と、
   前記求めた第２のパラメータを基に前記第２の設定情報を含む前記第２のメッセージを作成するパケット作成部を有することを特徴とする暗号化システム。
2. 請求項１記載の暗号化通信システムであって、
   前記第１の設定情報には複数の暗号化方式毎の前記第1のパラメータが含まれており、
   前記鍵交換プロトコル変換装置は、
   前記対応パラメータ取得部により、前記受信した第１の設定情報に含まれる前記第1のパラメータの中から、前記第２のパラメータに変換可能なものを変換することを特徴とする暗号化通信システム。
3. 請求項２記載の暗号化通信システムであって、
   前記鍵交換プロトコル変換装置は、
   前記第１の設定情報に含まれる前記第1のパラメータと、前記第２の設定情報に含まれる前記第２のパラメータの対応を記憶する第３の記憶部を有し、
   前記対応パラメータ取得部は、前記第３の記憶部を参照して、前記第１のメッセージ及び前記第２のメッセージ間でのプロトコル変換を行うことを特徴とする暗号化通信システム。
4. 請求項３記載の暗号化通信システムであって、
   前記第１の設定情報はＩＫＥｖ１におけるＳＡパラメータであり、前記第２の設定情報はＩＫＥｖ２におけるＳＡパラメータであり、又は、 前記第１の設定情報はＩＫＥｖ２におけるＳＡパラメータであり、前記第２の設定情報はＩＫＥｖ１におけるＳＡパラメータであることを特徴とする暗号化通信システム。
5. 請求項４記載の暗号化通信システムであって、
   前記第1のパラメータは、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値であり、
   前記第２のパラメータは、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤであることを特徴とする暗号化通信システム。
6. 暗号化通信において第１の鍵交換プロトコルを用いて通信する第１の情報機器と、暗号化通信において第２の鍵交換プロトコルを用いて通信する第２の情報機器と通信網を介して接続される、鍵交換プロトコル変換装置であって、
   第１の情報機器から、第１の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第１の設定情報を含む第１のメッセージを受信する第１の通信部と、
   第２の情報機器に、第２の鍵交換プロトコルでの鍵交換に利用する第２の設定情報を含む第２のメッセージを送信する第２の通信部と、
   前記第１のメッセージを受信すると、当該受信した第1のメッセージ内の前記第1の設定情報に含まれる第1のパラメータを取り出すパラメータ抽出部と、
   前記取り出した第1のパラメータから、対応する前記第２のメッセージに格納する前記第２の設定情報に含まれる第２のパラメータを求める対応パラメータ取得部と、
   前記求めた第２のパラメータを基に前記第２の設定情報を含む前記第２のメッセージを作成するパケット作成部を有することを特徴とする鍵交換プロトコル変換装置。
7. 請求項６記載の鍵交換プロトコル変換装置であって、
   前記第１の設定情報には複数の暗号化方式毎の前記第1のパラメータが含まれており、
   前記対応パラメータ取得部により、前記受信した第１の設定情報に含まれる前記第1のパラメータの中から、前記第２のパラメータに変換可能なものを変換することを特徴とする鍵交換プロトコル変換装置。
8. 請求項７記載の鍵交換プロトコル変換装置であって、
   前記第１の設定情報に含まれる前記第1のパラメータと、前記第２の設定情報に含まれる前記第２のパラメータの対応を記憶する第３の記憶部を有し、
   前記対応パラメータ取得部は、前記第３の記憶部を参照して、前記第１のメッセージ及び前記第２のメッセージ間でのプロトコル変換を行うことを特徴とする鍵交換プロトコル変換装置。
9. 請求項８記載の鍵交換プロトコル変換装置であって、
   前記第１の設定情報はＩＫＥｖ１におけるＳＡパラメータであり、前記第２の設定情報はＩＫＥｖ２におけるＳＡパラメータであり、又は、前記第１の設定情報はＩＫＥｖ２におけるＳＡパラメータであり、前記第２の設定情報はＩＫＥｖ１におけるＳＡパラメータであることを特徴とする鍵交換プロトコル変換装置。
10. 請求項９記載の鍵交換プロトコル変換装置であって、
    前記第1のパラメータは、ＩＫＥｖ１のトランスフォームＩＤと属性タイプと属性値であり、
    前記第２のパラメータは、ＩＫＥｖ２のトランスフォームタイプとトランスフォームＩＤであることを特徴とする鍵交換プロトコル変換装置。

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