JP2017118312A - 無線通信システム、サーバ、端末、無線通信方法、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
次に、第1の実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して詳細に説明する。
図6は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を例示する図である。図6を参照すると、無線通信システムは、鍵サーバ32、中継局38、ビーコン端末34、および、受信端末36を備えている。鍵サーバ32と中継局38は、WAN(Wide Area Network)を介して接続する。同様に、鍵サーバ32と受信端末36も、WANを介して接続する。一方、ビーコン端末34と受信端末36は、近距離無線通信技術(ここでは、一例としてBLE(Bluetooth Low Energy)技術とする)に基づいて通信する。
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について、図面を参照して説明する。
本実施形態の無線通信システムによると、BLE通信を行うビーコン端末34と受信端末36との間における通信のセキュリティを向上させることができる。なぜなら、ビーコン端末34がアドバタイズメント・パケットに含まれるビーコン端末34の識別子を暗号化するために使用するとともに、受信端末36が復号に使用する共通鍵は鍵サーバ32によって所定のタイミングで更新されるため、仮に共通鍵が漏洩したとしても、セキュリティ上の問題は一時的にしか生じないからである。
次に、第2の実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して詳細に説明する。第1の実施形態では、中継局からビーコン端末への鍵の送付をユーザが手動で行うものとした。本実施形態では、中継局からビーコン端末への鍵の配布を自動化する。
図11は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を例示する図である。図11を参照すると、無線通信システムは、鍵サーバ32、中継局39、ビーコン端末35、および、受信端末36を備えている。鍵サーバ32および受信端末36の構成は、第1の実施形態と同様である。以下では、本実施形態と第1の実施形態との差分を中心に説明する。
次に、実施形態の無線通信システムにおいて、ビーコン端末35へ共通鍵を配布する動作について説明する。図12は、かかる動作を例示するシーケンス図である。
本実施形態によると、ビーコン端末35に対する共通鍵の配布が自動化される。したがって、第1の実施形態のように、ユーザが定期的に中継局の表示を参照して手動でビーコン端末に共通鍵を入力する手間を省くことが可能となる。また、本実施形態では、共通鍵をビーコン端末に配布する際に、鍵サーバと中継局との間ではSSL通信を用い、中継局とビーコン端末との間ではWPA2等で暗号化されたWiFi通信を用いる。これにより、安全に共通鍵を配布することが可能となる。
次に、第3の実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して詳細に説明する。第1および第2の実施形態に係る無線通信システムでは、受信端末は、鍵サーバが発行または更新した共通鍵の期限切れを検出すると(図9のステップB3)、鍵サーバから新たな共通鍵を受信する(ステップB4〜B6)。一方、本実施形態では、受信端末がビーコン端末と受信端末との間における共通鍵の不一致を検出すると、鍵サーバから新たな共通鍵を取得する。本実施形態では、一例として、かかる機能を第2の実施形態に適用した例について説明する。ただし、かかる機能は、第1の実施形態にも同様に適用することができる。なお、本実施形態では、ビーコン端末は鍵サーバによって更新された最新の共通鍵を保持するものと仮定する。
図13は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を例示する図である。図13を参照すると、無線通信システムは、鍵サーバ32、中継局39、ビーコン端末60、および、受信端末37を備えている。鍵サーバ32および中継局39の構成は、第2の実施形態と同様である。以下では、本実施形態と第2の実施形態との差分を中心に説明する。
次に、実施形態の無線通信システムにおいて受信端末37へ共通鍵を配布する動作について説明する。図14は、かかる動作を例示するシーケンス図である。
本実施形態では、受信端末が、ビーコン端末が保持する共通鍵と受信端末が保持する共通鍵との一致を検出すると、鍵サーバから新たに共通鍵を受信する。かかる構成によると、両共通鍵の不一致を解消することが可能となる。また、本実施形態では、受信端末がビーコン端末から受信するアドバタイズメント・パケットに基づいて共通鍵の不一致を検出する。したがって、鍵サーバが共通鍵を配布する際に、有効期限に関する情報を併せて通知する必要がなくなる。
上記実施形態について、さらに、以下の変形が可能である。
[形態1]
上記第1の態様に係る無線通信システムのとおりである。
[形態2]
前記サーバが更新した共通鍵を中継する中継局を備え、
前記第1の端末は、前記サーバが更新した共通鍵を、前記中継局を経由して受け付ける、
形態1に記載の無線通信システム。
[形態3]
前記中継局は、前記サーバと前記中継局の間に確立されたSSL(Secure Socket Layer)通信を介して前記サーバから前記サーバが更新した共通鍵を受信する、
形態2に記載の無線通信システム。
[形態4]
前記中継局は、前記サーバから受信した共通鍵を表示し、
前記第1の端末は、ユーザによる共通鍵の入力を受け付ける、
形態2または3に記載の無線通信システム。
[形態5]
前記中継局は、前記サーバから共通鍵を受信すると、その旨を前記第1の端末に通知し、
前記第1の端末は、前記通知に応じて、前記中継局から前記共通鍵を取得する、
形態2または3に記載の無線通信システム。
[形態6]
前記第2の端末は、前記サーバと前記第2の端末の間に確立されたSSL通信を介して前記サーバから前記サーバが更新した共通鍵を受信する、
形態1ないし5のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態7]
前記サーバは、共通鍵を所定の周期で更新する、
形態1ないし6のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態8]
前記サーバは、事業者ごとに割り当てられたコードと更新前の共通鍵を、それぞれメッセージおよびキーとして一方向ハッシュ関数に入力して得られたメッセージダイジェストを、更新後の共通鍵とする、
形態1ないし7のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態9]
前記第2の端末は、前記サーバが更新した共通鍵に付与された有効期限が切れた場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
形態1ないし8のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態10]
前記第1の端末は、前記所定の情報に所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値を前記パケットに含めて送信し、
前記第2の端末は、前記パケットに含まれるハッシュ値と、前記パケットに含まれる所定の情報を復号した値に前記所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値とが一致しない場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
形態1ないし9のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態11]
前記第1の端末は、前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された前記第1の端末の識別子を含むアドバタイズメント・パケットを、BLE(Bluetooth Low Energy)に基づいて送信するビーコン端末であり、
前記第2の端末は、前記第1の端末の識別子を用いて、配信サーバから情報を取得して表示するアプリケーションを有する、
形態1ないし10のいずれか一に記載の無線通信システム。
[形態12]
上記第2の態様に係るサーバのとおりである。
[形態13]
前記鍵提供部は、前記鍵更新部が更新した共通鍵を中継する中継局を経由して、前記第1の端末に提供する、
形態12に記載のサーバ。
[形態14]
前記鍵提供部は、前記中継局との間に確立されたSSL通信を介して前記鍵更新部が更新した共通鍵を前記中継局に送信する、
形態13に記載のサーバ。
[形態15]
前記鍵提供部は、前記第2の端末との間に確立されたSSL通信を介して前記鍵更新部が更新した共通鍵を前記第2の端末に送信する、
形態12ないし14のいずれか一に記載のサーバ。
[形態16]
前記鍵更新部は、共通鍵を所定の周期で更新する、
形態12ないし15のいずれか一に記載のサーバ。
[形態17]
前記鍵更新部は、事業者ごとに割り当てられたコードと更新前の共通鍵を、それぞれメッセージおよびキーとして一方向ハッシュ関数に入力して得られたメッセージダイジェストを、更新後の共通鍵とする、
形態12ないし16のいずれか一に記載のサーバ。
[形態18]
上記第3の態様に係る第1の端末のとおりである。
[形態19]
前記鍵受付部は、ユーザによる共通鍵の入力を受け付ける、
形態18に記載の第1の端末。
[形態20]
前記鍵受付部は、前記サーバが更新した共通鍵を中継する中継局から、前記サーバから共通鍵を受信した旨の通知を受けると、前記中継局から前記サーバが更新した共通鍵を取得する、
形態18に記載の第1の端末。
[形態21]ビーコン端末によるBLE通信
前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された前記第1の端末の識別子を含むアドバタイズメント・パケットを、BLE(Bluetooth Low Energy)に基づいて送信するビーコン端末である、
形態18ないし20のいずれか一に記載の第1の端末。
[形態22]
上記第4の態様に係る第2の端末のとおりである。
[形態23]
前記鍵受付部は、前記サーバと前記第2の端末の間に確立されたSSL通信を介して前記サーバから前記サーバが更新した共通鍵を受信する、
形態22に記載の第2の端末。
[形態24]
前記鍵受付部は、前記サーバが更新した共通鍵に付与された有効期限が切れた場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
形態22または23に記載の第2の端末。
[形態25]
前記第1の端末は、前記所定の情報に所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値を前記パケットに含めて送信し、
前記鍵受付部は、前記パケットに含まれるハッシュ値と、前記パケットに含まれる所定の情報を復号した値に前記所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値とが一致しない場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
形態22ないし24のいずれか一に記載の第2の端末。
[形態26]
前記第1の端末は、前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された前記第1の端末の識別子を含むアドバタイズメント・パケットを、BLE(Bluetooth Low Energy)に基づいて送信するビーコン端末であり、
前記第2の端末は、前記第1の端末の識別子を用いて、配信サーバから情報を取得して表示するアプリケーションを有する、
形態22ないし25のいずれか一に記載の第2の端末。
[形態27]
上記第5の態様に係る無線通信方法のとおりである。
[形態28]
上記第6の態様に係る無線通信方法のとおりである。
[形態29]
上記第7の態様に係る無線通信方法のとおりである。
[形態30]
上記第8の態様に係る無線通信方法のとおりである。
[形態31]
上記第9の態様に係るプログラムのとおりである。
[形態32]
上記第10の態様に係るプログラムのとおりである。
[形態33]
上記第11の態様に係るプログラムのとおりである。
4 端末
6 端末
8 中継局
10 鍵更新部
12 鍵提供部
14 鍵受付部
16 暗号化部
18 パケット送信部
20 鍵受付部
22 パケット受信部
24 復号部
32 鍵サーバ
34、35、60 ビーコン端末
36、37 受信端末
38、39 中継局
40 鍵更新部
42 鍵提供部
44、45 鍵受付部
46、47 暗号化部
48 パケット送信部
50 鍵受付部
52 パケット受信部
54、55 復号部
56 鍵受付部
58 表示部
59 鍵送信部
Claims (21)
- 所定のタイミングで共通鍵を更新するサーバと、
前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて第2の端末に送信する第1の端末と、を備え、
前記第2の端末は、前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、前記サーバが更新した共通鍵を用いて復号する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記サーバが更新した共通鍵を中継する中継局を備え、
前記第1の端末は、前記サーバが更新した共通鍵を、前記中継局を経由して受け付ける、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記中継局は、前記サーバと前記中継局の間に確立されたSSL(Secure Socket Layer)通信を介して前記サーバから前記サーバが更新した共通鍵を受信する、
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記中継局は、前記サーバから受信した共通鍵を表示し、
前記第1の端末は、ユーザによる共通鍵の入力を受け付ける、
請求項2または3に記載の無線通信システム。 - 前記中継局は、前記サーバから共通鍵を受信すると、その旨を前記第1の端末に通知し、
前記第1の端末は、前記通知に応じて、前記中継局から前記共通鍵を取得する、
請求項2または3に記載の無線通信システム。 - 前記第2の端末は、前記サーバと前記第2の端末の間に確立されたSSL通信を介して前記サーバから前記サーバが更新した共通鍵を受信する、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記サーバは、共通鍵を所定の周期で更新する、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記サーバは、事業者ごとに割り当てられたコードと更新前の共通鍵を、それぞれメッセージおよびキーとして一方向ハッシュ関数に入力して得られたメッセージダイジェストを、更新後の共通鍵とする、
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第2の端末は、前記サーバが更新した共通鍵に付与された有効期限が切れた場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第1の端末は、前記所定の情報に所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値を前記パケットに含めて送信し、
前記第2の端末は、前記パケットに含まれるハッシュ値と、前記パケットに含まれる所定の情報を復号した値に前記所定のハッシュアルゴリズムを適用して求めたハッシュ値とが一致しない場合、前記サーバから新たに共通鍵を取得する、
請求項1ないし9のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記第1の端末は、前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された前記第1の端末の識別子を含むアドバタイズメント・パケットを、BLE(Bluetooth Low Energy)に基づいて送信するビーコン端末であり、
前記第2の端末は、前記第1の端末の識別子を用いて、配信サーバから情報を取得して表示するアプリケーションを有する、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 所定のタイミングで共通鍵を更新する鍵更新部と、
共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末、および、前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、前記鍵更新部が更新した共通鍵を提供する鍵提供部と、を備える、
ことを特徴とするサーバ。 - 所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付ける鍵受付部と、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを生成する暗号化部と、
第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、前記サーバが生成した共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、前記パケットを近距離無線通信技術に基づいて送信するパケット送信部と、を備える、
ことを特徴とする第1の端末。 - 所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付ける鍵受付部と、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末から前記パケットを受信するパケット受信部と、
前記パケットに含まれる所定の情報を、前記共通鍵を用いて復号する復号部と、を備える、
ことを特徴とする第2の端末。 - サーバが所定のタイミングで共通鍵を更新するステップと、
第1の端末が、前記サーバが更新した共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信するステップと、
第2の端末が、前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、前記サーバが更新した共通鍵を用いて復号するステップと、を含む、
ことを特徴とする無線通信方法。 - サーバが、所定のタイミングで共通鍵を更新するステップと、
共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末、および、前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、更新した共通鍵を提供するステップと、を含む、
ことを特徴とする無線通信方法。 - 第1の端末が、所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付けるステップと、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを生成するステップと、
前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、前記サーバが生成した共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、前記パケットを近距離無線通信技術に基づいて送信するステップと、を含む、
ことを特徴とする、無線通信方法。 - 第2の端末が、所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付けるステップと、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末から前記パケットを受信するステップと、
前記パケットに含まれる所定の情報を、前記共通鍵を用いて復号するステップと、を含む、
ことを特徴とする無線通信方法。 - 所定のタイミングで共通鍵を更新する処理と、
共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末、および、前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、更新した共通鍵を提供する処理と、をサーバに実行させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 第1の端末に設けられたコンピュータに対して、所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付ける処理と、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを生成するステップと、
前記第1の端末から前記パケットを受信し、前記パケットに含まれる所定の情報を、前記サーバが生成した共通鍵を用いて復号する第2の端末に対して、前記パケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する処理と、を実行させる、
ことを特徴とする、プログラム。 - 第2の端末に設けられたコンピュータに対して、所定のタイミングでサーバによって更新された共通鍵を受け付ける処理と、
前記共通鍵を用いて暗号化された所定の情報を含むパケットを近距離無線通信技術に基づいて送信する第1の端末から前記パケットを受信する処理と、
前記パケットに含まれる所定の情報を、前記共通鍵を用いて復号する処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
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