JP2020077919A - 車載通信装置、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents

車載通信装置、通信制御方法および通信制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上させる。【解決手段】車載通信装置は、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部とを備え、対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる。【選択図】図５

Description

本発明は、車載通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
従来、車載ネットワークにおけるセキュリティを向上させるための車載ネットワークシステムが開発されている。
たとえば、特開２０１３−１６８８６５号公報（特許文献１）には、以下のような車載ネットワークシステムが開示されている。すなわち、車載ネットワークシステムは、車載ネットワーク上で用いられる通信規約のうち前記車載ネットワーク上における実装に依拠する部分を定義する定義データを格納するメモリを備えた車載制御装置と、前記車載制御装置に対して前記定義データを発行する通信規約発行装置とを備える。前記通信規約発行装置は、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させる登録装置から、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させるよう要求する登録要求を受け取ると、前記登録装置に対する認証を実施した上で、前記車載ネットワークに上における実装に準拠した前記定義データを作成して前記登録装置に返信する。前記登録装置は、前記通信規約発行装置が送信した前記定義データを受け取り、受け取った前記定義データを前記メモリ上に格納するよう前記車載制御装置に対して要求する。そして、前記車載制御装置は、前記登録装置から定義データを受け取って前記メモリ上に格納し、前記定義データが定義する前記部分にしたがって、前記通信規約に準拠して前記車載ネットワークを用いて通信する。
また、ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＩＳＯ１３４００−２”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年８月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｓ．ｓｅ／ａｐｉ／ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ｐｒｅｖｉｅｗ／９１４８０３／〉（非特許文献１）、およびＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＩＳＯ１３４００−４”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年８月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｓ．ｓｅ／ａｐｉ／ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ｐｒｅｖｉｅｗ／９２０３２１／〉（非特許文献２）には、車両の診断を行うための通信規格であるＤｏＩＰ（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に関する技術が開示されている。
特開２０１３−１６８８６５号公報
"ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＩＳＯ１３４００−２"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年８月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｓ．ｓｅ／ａｐｉ／ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ｐｒｅｖｉｅｗ／９１４８０３／〉 "ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＩＳＯ１３４００−４"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成３０年８月３０日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｉｓ．ｓｅ／ａｐｉ／ｄｏｃｕｍｅｎｔ／ｐｒｅｖｉｅｗ／９２０３２１／〉
たとえば、車載ネットワークにＤｏＩＰを用いるツールが接続され、当該ツールと車両との間で通信を行うことにより、当該車両に関する診断を行うことができる。
しかしながら、たとえば正規のツールになりすました不正なツールが車載ネットワークに接続された場合、不正なツールを検知することができず、車載ネットワークにおける正常な通信を確保することができない可能性がある。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上することができる車載通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる車載通信装置は、車両に搭載される車載通信装置であって、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部とを備え、対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる。
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、車両に搭載される車載通信装置における通信制御方法であって、対象機器のポート番号である対象ポート番号を含むパケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報に登録するステップと、前記対応情報を用いて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させるフィルタリングを行うステップとを含む。
（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、車両に搭載され、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部を備える車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部、として機能させるためのプログラムであり、対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させるプログラムである。
本発明は、このような特徴的な処理部を備える車載通信装置として実現することができるだけでなく、車載通信装置を備える車載通信システムとして実現することができる。また、本発明は、車載通信装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
本発明によれば、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上することができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムの適用例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置の比較例の構成を示す図である。 図４は、比較例に係る車載通信装置における記憶部に保存されているフィルタリングテーブルの一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置の構成を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置における記憶部に保存されている認証前のフィルタリングテーブルの一例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置における記憶部に保存されている認証後のフィルタリングテーブルの一例を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムにおける車載通信装置および加入機器間の情報の流れを示すシーケンス図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置の構成を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置における記憶部に保存されているフィルタリングテーブルの一例を示す図である。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施の形態に係る車載通信装置は、車両に搭載される車載通信装置であって、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部とを備え、対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる。
このように、機器のアドレスに加えてポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行う構成により、たとえば正しいアドレスが不正に用いられたパケットを判定することができる。また、機器の車載ネットワークへの接続時等、機器のアドレスが未取得の段階においても、ポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行い、正しいポート番号のパケットから得られたアドレスをさらに用いてフィルタリングを行うことができる。したがって、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上することができる。
（２）好ましくは、前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて、前記対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行うとともに、前記パケットに含まれる前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録し、前記通信部は、前記通信接続が切断された後、前記対応情報から前記アドレスを削除する。
このような構成により、たとえば、当該対象機器が再び車載通信装置と接続処理を行う際、前回の接続処理の際にパケットに含めたアドレスとは異なるアドレスをパケットに含める場合、または当該対象機器とは異なる他の対象機器が車載通信装置と接続処理を行う場合、新たに接続処理を行う対象機器からのパケットのフィルタリングにおいて、当該パケットを通過させることができる。
（３）好ましくは、前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて前記パケットの送信元の認証処理を行い、前記認証処理に成功した場合、前記アドレス登録処理を行う。
このような構成により、たとえば対象ポート番号が不正に用いられたパケットを判定することができるため、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより一層向上することができる。
（４）好ましくは、前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて、前記対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行い、前記通信接続を確立している前記対象機器の数が所定値に達するまで、１または複数の前記対象機器の前記アドレス登録処理を許可する。
このような構成により、車載通信装置において、複数の対象機器との間で並行して通信接続を確立することができる。
（５）好ましくは、前記対象機器とは異なる機器のアドレスおよびポート番号の対応関係が、前記対応情報に予め登録されている。
このような構成により、たとえば、車両に搭載されている機器のアドレスが不正に用いられたパケットを判定し、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより一層向上することができる。
（６）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車両に搭載される車載通信装置における通信制御方法であって、対象機器のポート番号である対象ポート番号を含むパケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報に登録するステップと、前記対応情報を用いて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させるフィルタリングを行うステップとを含む。
このように、機器のアドレスに加えてポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行う方法により、たとえば正しいアドレスが不正に用いられたパケットを判定することができる。また、機器の車載ネットワークへの接続時等、機器のアドレスが未取得の段階においても、ポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行い、正しいポート番号のパケットから得られたアドレスをさらに用いてフィルタリングを行うことができる。したがって、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上することができる。
（７）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車両に搭載され、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部を備える車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部、として機能させるためのプログラムであり、対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる。
このように、機器のアドレスに加えてポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行う構成により、たとえば正しいアドレスが不正に用いられたパケットを判定することができる。また、機器の車載ネットワークへの接続時等、機器のアドレスが未取得の段階においても、ポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行い、正しいポート番号のパケットから得られたアドレスをさらに用いてフィルタリングを行うことができる。したがって、車載ネットワークにおけるセキュリティ性をより向上することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
＜構成および基本動作＞
［車載通信システムの概要］
図１は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
図１を参照して、車載通信システム３０１は、車載通信装置１０１と、複数の機能部１１１とを備える。車載通信システム３０１は、車両１に搭載される。
機能部１１１は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、センサ、ナビゲーション装置、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、ヒューマンマシンインタフェース、およびカメラ等であり、車載通信装置１０１と通信を行うことが可能である。
車載通信装置１０１および機能部１１１は、たとえば、車載のイーサネット（登録商標）通信用のケーブル（以下、イーサネットケーブルとも称する。）により互いに接続されている。
車載通信装置１０１および機能部１１１は、イーサネットケーブルを用いて互いに通信する。車載通信装置１０１および機能部１１１間では、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．３に従うイーサネットフレームを用いて情報のやり取りが行われる。
［車載通信システムの適用例］
図２は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムの適用例を示す図である。
図２では、機能部１１１の具体例として、自動運転ＥＣＵ１１１Ａ、センサ１１１Ｂおよびナビゲーション装置１１１Ｃが示される。自動運転ＥＣＵ１１１Ａ、センサ１１１Ｂおよびナビゲーション装置１１１Ｃの各々は、車載通信装置１０１における図示しない通信ポートに接続されている。
なお、車載通信システム３０１は、３つの機能部１１１を備える構成に限らず、２つまたは４つ以上の機能部１１１を備える構成であってもよい。
車載ネットワーク２０１では、たとえば、ＩＰパケットを用いて情報の送受信が行われる。ＩＰパケットは、イーサネットフレームに格納されて伝送される。
車載通信装置１０１は、たとえば、車載ゲートウェイ装置であり、車載ネットワーク２０１における機能部１１１間のデータを中継する中継処理を行う。すなわち、車載通信装置１０１は、自動運転ＥＣＵ１１１Ａ、センサ１１１Ｂおよびナビゲーション装置１１１Ｃ間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
具体的には、センサ１１１Ｂは、たとえば、自己の車両１の周辺における物体を定期的にセンシングし、センシング結果を示すセンサ情報を含むＩＰパケットを作成してイーサネットフレームに格納する。このＩＰパケットには、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、たとえばセンサ１１１ＢのＩＰアドレスおよび自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
センサ１１１Ｂは、たとえば、自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＭＡＣアドレスおよび自己のＭＡＣアドレスを、送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスとしてそれぞれイーサネットフレームに書き込む。
そして、センサ１１１Ｂは、送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを書き込んだイーサネットフレームを車載通信装置１０１へ送信する。
車載通信装置１０１は、センサ１１１Ｂからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに対して中継処理を行うことで、当該イーサネットフレームを自動運転ＥＣＵ１１１Ａへ送信する。
自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、たとえば、車載通信装置１０１経由でセンサ１１１Ｂから受信したイーサネットフレームからセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報に基づいて、自己の車両１の運転の制御を行う。
［車載通信装置］
（比較例）
図３は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置の比較例の構成を示す図である。
図３を参照して、比較例に係る車載通信装置９０１は、通信部５１と、中継部５２と、記憶部５３とを備える。
（ａ）中継処理
通信部５１および中継部５２は、車載ネットワーク２０１における機能部１１１間のデータを中継する中継処理を行う。
記憶部５３には、フィルタリングテーブルＴ９が保存されている。
図４は、比較例に係る車載通信装置における記憶部に保存されているフィルタリングテーブルの一例を示す図である。
図３および図４を参照して、フィルタリングテーブルＴ９には、車載ネットワーク２０１における各機能部１１１のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応関係を示す対応情報が含まれている。
より詳細には、フィルタリングテーブルＴ９には、機能部１１１のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応関係、および当該機能部１１１の属するＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の識別情報が含まれている。
具体的には、機能部１１１Ａのアドレスとして、ＭＡＣアドレスである「ＭＡＣ−Ａ」およびＩＰアドレスである「ＩＰ−Ａ」が登録されている。また、機能部１１１Ａの属するＶＬＡＮの識別情報として「Ｌ１」が登録され、ＭＡＣアドレス「ＭＡＣ−Ａ」およびＩＰアドレス「ＩＰ−Ａ」を含むパケットは通過が許可されることが登録されている。
また、機能部１１１Ｂのアドレスとして、ＭＡＣアドレスである「ＭＡＣ−Ｂ」およびＩＰアドレスである「ＩＰ−Ｂ」が登録されている。また、機能部１１１Ｂの属するＶＬＡＮの識別情報として「Ｌ１」が登録され、ＭＡＣアドレス「ＭＡＣ−Ｂ」およびＩＰアドレス「ＩＰ−Ｂ」を含むパケットは通過が許可されることが登録されている。
また、機能部１１１Ｃのアドレスとして、ＭＡＣアドレスである「ＭＡＣ−Ｃ」およびＩＰアドレスである「ＩＰ−Ｃ」が登録されている。また、機能部１１１Ｃの属するＶＬＡＮの識別情報として「Ｌ２」が登録され、ＭＡＣアドレス「ＭＡＣ−Ｃ」およびＩＰアドレス「ＩＰ−Ｃ」を含むパケットは通過が許可されることが登録されている。
通信部５１は、機能部１１１からイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよび送信元ＩＰアドレスを参照する。
通信部５１は、当該イーサネットフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよび送信元ＩＰアドレスの組がフィルタリングテーブルＴ９に登録されている場合、当該イーサネットフレームを中継部５２へ出力する。
一方、通信部５１は、当該イーサネットフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよび送信元ＩＰアドレスの組がフィルタリングテーブルＴ９に登録されていない場合、たとえば当該イーサネットフレームを破棄する。
中継部５２は、通信部５１から出力されたイーサネットフレームを受けて、当該イーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスおよび送信先ＩＰアドレス等を用いてレイヤ２またはレイヤ３のスイッチ処理を行い、宛先の機能部１１１へ当該イーサネットフレームを送信する。
（ｂ）アドレス登録処理
車載通信装置９０１は、たとえば、ユーザが機能部１１１等のツールを増設する場合に用いられるポート（以下、増設用ポートとも称する。）をさらに備える。当該増設用ポートは、初期状態において空きポートである。
図４に示すように、フィルタリングテーブルＴ９では、たとえば、ＤｏＩＰに従う通信を行うツールが車載ネットワーク２０１に接続された場合、当該ツールから送信されたパケットは通過が許可されることが登録されている。具体的には、たとえば、ＶＬＡＮの項目に「ＤｏＩＰ」が登録され、ＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスが特定されていないことを示す「ａｎｙ」が「ＤｏＩＰ」に対応付けられている。
ここで、新たなツール（以下、加入機器とも称する。）が、増設用ポートに接続された状況を想定する。加入機器のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスは、それぞれ「ＩＰ−Ｄ」および「ＭＡＣ−Ｄ」であるとする。
加入機器は、たとえば、デフォルトゲートウェイである車載通信装置９０１のＩＰアドレスを保持しているが、当該ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを保持していない。加入機器は、車載通信装置９０１のＭＡＣアドレスを取得することを目的として、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）リクエストフレームをブロードキャストする。
この場合、ＡＲＰリクエストフレームにおいて、データフィールドにおける送信元ハードウェアアドレス、送信元プロトコルアドレス、送信先ハードウェアアドレスおよび送信先プロトコルアドレスの設定値は、それぞれ「ＭＡＣ−Ｄ」、「ＩＰ−Ｄ」、ゼロおよび車載通信装置９０１のＩＰアドレスである。
車載通信装置９０１における通信部５１は、加入機器からＡＲＰリクエストフレームを受信すると、当該ＡＲＰリクエストフレームに含まれる送信先プロトコルアドレスが自己の車載通信装置９０１のＩＰアドレスであることから、当該ＡＲＰリクエストフレームが自己の車載通信装置９０１宛であることを認識する。
そして、通信部５１は、送信元ハードウェアアドレスおよび送信元プロトコルアドレスとして、それぞれ自己の車載通信装置９０１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを含むＡＲＰリプライフレームを作成し、作成したＡＲＰリプライフレームを当該加入機器へ送信する。
また、通信部５１は、加入機器から送信された、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットなどを含むイーサネットフレームを受信する。そして、通信部５１は、受信したイーサネットフレームに基づいて、送信元プロトコルアドレスすなわち「ＩＰ−Ｄ」および送信元ハードウェアアドレスすなわち「ＭＡＣ-Ｄ」を取得し、取得したアドレスの組を、フィルタリングテーブルＴ９において「ＤｏＩＰ」に対応付けて登録する。
すなわち、通信部５１は、フィルタリングテーブルＴ９における、ＭＡＣアドレス「ａｎｙ」を「ＭＡＣ−Ｄ」に変更し、ＩＰアドレス「ａｎｙ」を「ＩＰ−Ｄ」に変更する。
また、通信部５１は、アドレス登録処理を行った後に新たなパケットを受信すると、フィルタリングテーブルＴ９を参照して、当該パケットを選択的に通過させる。通信部５１は、上記加入機器のアドレス登録を行った後、当該加入機器からのパケット、すなわちフィルタリングテーブルＴ９に登録されているＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの組を含むパケットの通過を許可して中継部５２へ出力する。
中継部５２は、通信部５１から出力されたパケットを受けて、当該パケットを他の機能部１１１へ送信する。
［課題の説明］
たとえば、正規の加入機器（以下、対象機器とも称する。）になりすました不正ツールが車載ネットワーク２０１に接続されたとする。この場合、当該不正ツールは、対象機器のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの組、すなわちフィルタリングテーブルＴ９に登録されているＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの組を有している。
このため、車載通信装置９０１における通信部５１は、不正ツールからのパケットの通過を許可して中継部５２へ出力する。そして、中継部５２は、通信部５１から受けた当該パケットの中継を行う。これにより、車載ネットワーク２０１が攻撃され、悪影響が生じる可能性がある。
そこで、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
（本発明の実施の形態に係る車載通信装置）
図５は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置の構成を示す図である。
図５を参照して、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１は、通信部１１と、中継部１２と、記憶部１３と、検知部１４とを備える。通信部１１は、アドレス／ポート管理部２１と、認証部２２とを含む。記憶部１３には、フィルタリングテーブルＴ１が保存されている。記憶部１３は、たとえば不揮発性メモリである。
（ａ）アドレス登録処理および中継処理
図６は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置における記憶部に保存されている認証前のフィルタリングテーブルの一例を示す図である。図６は、車載通信装置１０１の起動時等の初期状態におけるフィルタリングテーブルＴ１の内容を示している。
図５および図６を参照して、フィルタリングテーブルＴ１は、アドレスと論理ポート番号との対応関係を示す対応情報が含まれている。また、フィルタリングテーブルＴ１では、対象機器の論理ポート番号である対象ポート番号が予め登録されている。
ここでは、対象機器は、車載通信装置１０１における増設用ポートに接続される加入機器であって、ＤｏＩＰに従う通信を行う診断ツールであるとする。また、対象ポート番号は、Ｌ４（レイヤ４）の論理ポート番号であって、「１３４００」であるとする。
より詳細には、フィルタリングテーブルＴ１では、たとえば、ＤｏＩＰに従って通信されるパケットであって、「１３４００」の論理ポート番号を含むパケットは通過を許可されることが登録されている。また、ＤｏＩＰに従って通信されるパケットであって、「１３４００」以外の論理ポート番号を含むパケットは通過を許可されないことが登録されている。
一方、フィルタリングテーブルＴ１では、対象機器とは異なる機器のアドレスおよび論理ポート番号の対応関係が予め登録されている。
具体的には、「Ｌ１」のＶＬＡＮに属する機能部１１１からのパケットであって、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスおよび論理ポート番号として、それぞれ「ＭＡＣ−Ａ」、「ＩＰ−Ａ」、および「１００００」を含むパケットは通過を許可されることが登録されている。
また、「Ｌ１」のＶＬＡＮに属する機能部１１１からのパケットであって、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスおよび論理ポート番号として、それぞれ「ＭＡＣ−Ｂ」、「ＩＰ−Ｂ」、および「２００００」を含むパケットは通過を許可されることが登録されている。
また、「Ｌ２」のＶＬＡＮに属する機能部１１１からのパケットであって、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスおよび論理ポート番号として、それぞれ「ＭＡＣ−Ｃ」、「ＩＰ−Ｃ」、および「３００００」を含むパケットは通過を許可されることが登録されている。
通信部１１は、記憶部１３に保存されているフィルタリングテーブルＴ１を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う。詳細には、通信部１１におけるアドレス／ポート管理部２１は、フィルタリングにおいて、対象ポート番号を含むパケットを選択的に通過させる。すなわち、アドレス／ポート管理部２１は、フィルタリングテーブルＴ１を参照して、受信したパケットのうち、対象ポート番号を含むパケットを選択し、選択したパケットの通過を許可して当該パケットを認証部２２へ出力する。
また、通信部１１は、通過させた対象ポート番号を含むパケットに含まれる情報を用いて、対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行うとともに、当該パケットに含まれるアドレスを対象ポート番号に対応付けて対応情報に登録するアドレス登録処理を行う。
より詳細には、アドレス／ポート管理部２１は、加入機器が車載ネットワーク２０１に接続された場合、当該加入機器からブロードキャストされたＡＲＰリクエストフレームを受信する。
アドレス／ポート管理部２１は、加入機器からＡＲＰリクエストフレームを受信し、当該ＡＲＰリクエストフレームが自己の車載通信装置１０１宛であることを認識すると、ＡＲＰリプライフレームを作成する。そして、アドレス／ポート管理部２１は、作成したＡＲＰリプライフレームを、ＡＲＰリクエストフレームの送信元である加入機器へ送信する。
また、アドレス／ポート管理部２１は、たとえば、当該加入機器から送信されたＵＤＰパケットを含むイーサネットフレームを受信して、受信したイーサネットフレームにおけるＵＤＰパケットに含まれる論理ポート番号を参照する。
そして、アドレス／ポート管理部２１は、当該論理ポート番号が「１３４００」である場合、たとえば、当該加入機器との間でディスカバリ用の情報を含むイーサネットフレームをやり取りする。これにより、車載通信装置１０１および加入機器間において、ディスカバリ処理が行われる。
一方、アドレス／ポート管理部２１は、当該論理ポート番号が「１３４００」以外である場合、当該加入機器との間におけるディスカバリ処理を行わない。これにより、車載通信装置１０１と当該加入機器との通信接続が確立することを防ぎ、当該加入機器による車載ネットワーク２０１に対する攻撃等を防止することができる。また、この場合、アドレスポート／管理部２１は、たとえば、当該加入機器のＭＡＣアドレス等を示す機器情報を検知部１４へ出力する。
検知部１４は、アドレスポート／管理部２１から出力された機器情報を受けると、車載ネットワーク２０１に不正ツールである加入機器が接続されたことを検知する。そして、検知部１４は、たとえば、当該機器情報の内容と現在時刻とを対応付けたログ情報を記憶部１３に登録する。
また、加入機器は、車載通信装置１０１とのディスカバリ処理が完了した場合、認証用のＵＤＰパケットまたはＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを車載通信装置１０１へ送信する。
車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器から送信された、「１３４００」の論理ポート番号を含む認証用のパケットを受信した場合、当該パケットを認証部２２へ出力する。
認証部２２は、アドレス／ポート管理部２１から出力されたパケットを受けて、当該パケットを用いて加入機器の認証を試みる。
認証部２２は、加入機器の認証に成功した場合、認証に成功した旨の応答情報を含むパケットをアドレス／ポート管理部２１経由で当該加入機器へ送信する。これにより、車載通信装置１０１および当該加入機器間の通信接続が確立する。
また、認証部２２は、認証に成功した加入機器から受信したパケットに含まれるアドレスを取得し、取得したアドレスを対象ポート番号に対応付けて対応情報に登録するアドレス登録処理を行う。
図７は、本発明の実施の形態に係る車載通信装置における記憶部に保存されている認証後のフィルタリングテーブルの一例を示す図である。
図７を参照して、具体的には、認証部２２は、フィルタリングテーブルＴ１において、たとえば、認証に成功した加入機器のＭＡＣアドレスである「ＭＡＣ−Ｄ１」、および当該加入機器のＩＰアドレスである「ＩＰ−Ｄ１」を取得する。そして、認証部２２は、取得したこれらのアドレスを、「１３４００」の論理ポート番号に対応付けてフィルタリングテーブルＴ１に登録する。
また、通信部１１は、アドレス登録処理を行った後に新たなパケットを受信した場合、パケットのフィルタリングにおいて、フィルタリングテーブルＴ１を参照して、対象ポート番号および対応するアドレスを含むパケットを選択的に通過させる。
すなわち、アドレス／ポート管理部２１は、新たなパケットを受信した場合、フィルタリングテーブルＴ１に登録されている、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスおよび論理ポート番号を含むパケットの通過を許可して中継部１２へ出力する。
再び図５を参照して、中継部１２は、比較例に係る車載通信装置９０１における中継部５２と同様に、通信部１１から出力されたパケットを受けて、当該パケットに含まれる送信先ＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレス等を用いて、レイヤ２またはレイヤ３のスイッチ処理を行い、宛先の機能部１１１へ当該パケットを送信する。
一方、認証部２２は、加入機器の認証に失敗した場合、アドレス登録処理を行わない。これにより、アドレス／ポート管理部２１におけるパケットのフィルタリングにより、たとえば正規の加入機器のアドレスが不正に用いられたパケットが中継されることを防ぐことができる。
（ｂ）アドレスの削除
加入機器は、車載通信装置１０１との通信接続を切断する場合、切断要求を含むパケットを車載通信装置１０１へ送信する。
車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器から送信された切断要求を含むパケットを受信した場合、たとえば、通信接続の切断を許可する応答情報を含むパケットを加入機器へ送信する。これにより、車載通信装置１０１および当該加入機器間の通信接続が切断される。
また、アドレス／ポート管理部２１は、自己の車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が切断された後、対応情報から当該加入機器のアドレスを削除する。すなわち、アドレス／ポート管理部２１は、フィルタリングテーブルＴ１において対象ポート番号「１３４００」に対応付けられたＭＡＣアドレス「ＭＡＣ−Ｄ１」およびＩＰアドレス「ＩＰ−Ｄ１」を削除する。これにより、フィルタリングテーブルＴ１では、図６に示すように、対象ポート番号「１３４００」に対応付けられたＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスは、いずれも「ａｎｙ」に戻る。
そして、アドレス／ポート管理部２１は、フィルタリングテーブルＴ１から「ＭＡＣ−Ｄ１」および「ＩＰ−Ｄ１」を削除した後、新たに受信したパケットのフィルタリングにおいて、「１３４００」の論理ポート番号を含むパケットを選択的に通過させる。
加入装置が車載通信装置１０１と接続処理を行う際にパケットに含めるアドレスは、可変であることが多い。すなわち、認証された正規の加入装置である対象機器は、車載通信装置１０１との通信接続が切断された後、当該対象機器が再び車載通信装置１０１と接続処理を行う際、前回の接続処理の際にパケットに含めたアドレスとは異なるアドレスをパケットに含めることがある。
また、当該対象機器とは異なる他の正規の加入機器、すなわち当該対象機器とは異なるアドレスを有する他の正規の加入機器が、車載通信装置１０１と接続処理を行うことがある。
これらの場合において、フィルタリングテーブルＴ１において「１３４００」の論理ポート番号に対応付けられたアドレスが残っていると、新たに車載通信装置１０１と接続処理を行う正規の加入機器は、車載通信装置１０１との通信接続を確立することができない。
これに対して、上記のように、アドレス／ポート管理部２１は、認証された対象機器と車載通信装置１０１との通信接続が切断された後、フィルタリングテーブルＴ１において「１３４００」の論理ポート番号に対応付けられたアドレスを削除する。このような構成により、新たに車載通信装置１０１と接続処理を行う正規の加入機器からのパケットは通過が許可され、当該加入機器と車載通信装置１０１との通信接続の確立が可能となる。
なお、アドレス／ポート管理部２１は、自己の車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が切断された後、対応情報から当該加入機器のアドレスを削除する構成に限定されない。アドレス／ポート管理部２１は、当該通信接続が切断された場合であっても、対応情報から加入機器のアドレスを削除しない構成であってもよい。
この場合、アドレス／ポート管理部２１は、たとえば、自己の車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が切断された後、対象ポート番号を含むパケットを新たに受信した場合、当該パケットに含まれるアドレスに関わらず当該パケットを通過させる。そして、認証部２２は、当該パケットの送信元である加入機器の認証に成功した場合、たとえば、フィルタリングテーブルＴ１における対象ポート番号に対応付けられたアドレスを、当該加入機器のアドレスに更新する。
また、フィルタリングテーブルＴ１において、「１３４００」の論理ポート番号に対応付けて登録することのできるＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの組の数は、２以上の所定値であってもよい。この場合、認証部２２は、自己の車載通信装置１０１と通信接続を確立している対象機器、すなわち「１３４００」の論理ポート番号を含むパケットの送信元であって認証に成功した対象機器の数が所定値に達するまで、１または複数の対象機器のアドレス登録処理を行う。
これにより、車載通信装置１０１は、複数の対象機器との間で並行して通信接続を確立することができる。
また、認証部２２は、認証に成功した対象機器のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスのうちのいずれか一方をフィルタリングテーブルＴ１に登録する構成であってもよい。この場合、アドレス／ポート管理部２１は、認証部２２によるアドレス登録処理の後、パケットのフィルタリングにおいて、フィルタリングテーブルＴ１に登録されたＭＡＣアドレスまたはＩＰアドレス、および「１３４００」の論理ポート番号を含むパケットを選択的に通過させる。
また、車載通信装置１０１は、認証部２２を備える構成に限定されず、認証部２２を備えない構成であってもよい。
また、車載通信装置１０１は、検知部１４を備える構成に限定されず、検知部１４を備えない構成であってもよい。
＜動作の流れ＞
車載通信システム３０１における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンス図の各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
図８は、本発明の実施の形態に係る車載通信システムにおける車載通信装置および加入機器間の情報の流れを示すシーケンス図である。
ここでは、車載通信装置１０１の起動時において、図６に示すフィルタリングテーブルＴ１が記憶部１３に保存されているとする。なお、フィルタリングテーブルＴ１は、車載通信装置１０１の起動後に、たとえばアドレス／ポート管理部２１により作成されてもよいし、ユーザにより登録されてもよい。
図８を参照して、まず、加入機器は、車載ネットワーク２０１に接続されると（ステップＳ１１）、ＡＲＰリクエストフレームをブロードキャストする（ステップＳ１２）。
次に、車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器からのＡＲＰリクエストフレームを受信すると、当該ＡＲＰリクエストフレームに含まれる送信先プロトコルアドレスに基づいて、当該ＡＲＰリクエストフレームが自己の車載通信装置１０１宛であることを認識する。
そして、アドレス／ポート管理部２１は、送信元ハードウェアアドレスおよび送信元プロトコルアドレスとして、それぞれ自己の車載通信装置１０１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを含むＡＲＰリプライフレームを作成する。そして、アドレス／ポート管理部２１は、作成したＡＲＰリプライフレームを、ＡＲＰリクエストフレームの送信元である加入機器へ送信する（ステップＳ１３）。
次に、加入機器は、車載通信装置１０１から送信されたＡＲＰリプライフレームを受信する。そして、加入機器は、当該ＡＲＰリプライフレームに含まれる車載通信装置１０１のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを用いて、たとえばＵＤＰパケットを含むイーサネットフレームを車載通信装置１０１へ送信する（ステップＳ１４）。
次に、車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器からのイーサネットフレームを受信すると、たとえば、受信したイーサネットフレームのＵＤＰパケットに含まれる論理ポート番号が対象ポート番号と同じであるか否かを確認する（ステップＳ１５）。
そして、アドレス／ポート管理部２１は、対象ポート番号と同じ論理ポート番号が含まれている場合（ステップＳ１５において「ＹＥＳ」）、当該加入機器との間でディスカバリ用の情報を含むイーサネットフレームをやり取りする。これにより、車載通信装置１０１および加入機器間において、ディスカバリ処理が行われる（ステップＳ１６）。
次に、車載通信装置１０１および加入機器間において、認証用のパケット等の、通信接続を確立するためのパケットがやり取りされる接続処理が行われる（ステップＳ１７）。
次に、車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器からのパケットが、フィルタリングテーブルＴ１に登録されている対象ポート番号を含む場合、当該パケットを認証部２２へ出力する。そして、認証部２２は、アドレス／ポート管理部２１から受けたパケットを用いて加入機器の認証を試みる（ステップＳ１８）。
次に、認証部２２は、加入機器の認証に成功した場合（ステップＳ１８において「ＹＥＳ」）、認証に成功した旨の応答情報を含むパケットをアドレス／ポート管理部２１経由で当該加入機器へ送信する（ステップＳ１９）。これにより、車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が確立する。
次に、認証部２２は、加入機器から受けたパケットを用いて、認証に成功した加入機器のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスをフィルタリングテーブルＴ１における対象ポート番号に対応付けて登録するアドレス登録処理を行う（ステップＳ２０）。
なお、認証部２２は、認証に成功した旨の応答情報の送信（ステップＳ１９）の後、加入装置との間で通信接続の確立のための所定の情報を送受信する構成であってもよい。この場合、認証部２２は、加入機器の認証に成功した後であって、車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が確立する前に、アドレス登録処理を行ってもよい。
次に、車載通信装置１０１および加入機器間において、たとえば、車両１の診断に用いられる診断用情報を含むイーサネットフレームがやり取りされる。
すなわち、車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、フィルタリングテーブルＴ１に登録されている論理ポート番号、ＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの組を含むパケットを中継部１２へ出力する。
そして、中継部１２は、アドレス／ポート管理部２１から受けたイーサネットフレームを機能部１１１へ送信する中継処理を行う。なお、中継部１２は、機能部１１１から加入機器へ送信されたパケットの中継処理を行ってもよい（ステップＳ２１）。
次に、加入機器は、車載通信装置１０１との通信接続を切断する場合、切断要求を含むパケットを車載通信装置１０１へ送信する（ステップＳ２２）。
次に、車載通信装置１０１におけるアドレス／ポート管理部２１は、加入機器から送信された切断要求を含むパケットを受信した場合、たとえば、通信接続の切断を許可する応答情報を含むパケットを加入機器へ送信する（ステップＳ２３）。これにより、車載通信装置１０１および当該加入機器間の通信接続が切断される。
次に、アドレス／ポート管理部２１は、自己の車載通信装置１０１および加入機器間の通信接続が切断された後、フィルタリングテーブルＴ１から当該加入機器のアドレスを削除する（ステップＳ２４）。
また、アドレス／ポート管理部２１は、ステップＳ１５において、加入機器から受信したイーサネットフレームのＵＤＰパケットに含まれる論理ポート番号が対象ポート番号とは異なる場合（ステップＳ１５において「ＮＯ」）、加入機器との間におけるディスカバリ処理を行わない。この場合、アドレス／ポート管理部２１は、たとえば、当該加入機器のＭＡＣアドレス等を示す機器情報を検知部１４へ出力し、当該加入機器からのパケットを破棄する。
そして、検知部１４は、アドレス／ポート管理部２１から出力された機器情報を受けると、車載ネットワーク２０１に不正ツールである加入機器が接続されたことを検知し、たとえば、当該機器情報の内容と現在時刻とを対応付けたログ情報を記憶部１３に登録する（ステップＳ２５）。
また、認証部２２は、ステップＳ１８において、アドレス／ポート管理部２１からのパケットを用いた加入機器の認証に失敗した場合（ステップＳ１８において「ＮＯ」）、たとえば、当該加入機器のＭＡＣアドレス等を示す機器情報を検知部１４へ出力し、当該加入機器からのパケットを破棄する。
そして、検知部１４は、認証部２２から出力された機器情報を受けると、車載ネットワーク２０１に不正ツールである加入機器が接続されたことを検知し、たとえば、当該機器情報の内容と現在時刻とを対応付けたログ情報を記憶部１３に登録する（ステップＳ２５）。
また、アドレス／ポート管理部２１は、ステップＳ２１において、加入機器から受信したパケットが対象ポート番号および対応のアドレスの少なくともいずれか一方を含まない場合、当該パケットを破棄する。
なお、検知部１４は、ログ情報を記憶部１３に登録する場合、当該ログ情報の内容を外部装置またはユーザ等に通知する構成であってもよい。
＜車載通信装置の変形例＞
上述した本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１は、車載ネットワーク２０１における機能部１１１間のデータを中継する中継処理を行う。これに対して、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置１０２は、自動運転ＥＣＵ、センサ、ナビゲーション装置、ＴＣＵ、ヒューマンマシンインタフェースおよびカメラなどのＥＣＵであり、中継処理を行わない。
図９は、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置の構成を示す図である。
図９を参照して、車載通信装置１０２は、通信部３１と、処理部３２と、記憶部３３と、検知部３４とを備える。通信部３１は、アドレス／ポート管理部４１と、認証部４２とを含む。記憶部３３には、フィルタリングテーブルＴ２が保存されている。
図１０は、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置における記憶部に保存されているフィルタリングテーブルの一例を示す図である。図１０は、車載通信装置１０２の起動時等の初期状態におけるフィルタリングテーブルＴ２の内容を示している。
図９および図１０を参照して、フィルタリングテーブルＴ２では、対象機器の論理ポート番号である対象ポート番号が予め登録されている。
具体的には、フィルタリングテーブルＴ２では、たとえば、ＤｏＩＰに従って通信されるパケットであって、対象ポート番号である「１３４００」を含むパケットは通過を許可されることが登録されている。また、ＤｏＩＰに従って通信されるパケットであって、「１３４００」以外の論理ポート番号を含むパケットは通過を許可されないことが登録されている。
通信部３１は、図５に示す通信部１１と同様に、記憶部３３に保存されているフィルタリングテーブルＴ２を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う。
すなわち、アドレス／ポート管理部４１は、加入機器から受信したパケットのフィルタリングにおいて、対象ポート番号を含むパケットを選択的に通過させて認証部４２へ出力する。また、アドレス／ポート管理部４１は、対象ポート番号を含まないパケットを破棄し、当該パケットの送信元である機器のＭＡＣアドレス等を示す機器情報を検知部３４へ出力する。
認証部４２は、アドレス／ポート管理部４１から受けたパケットを用いて、当該加入機器の認証を試みて、認証に成功した加入機器のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを、フィルタリングテーブルＴ２において「１３４００」の論理ポート番号に対応付けて登録するアドレス登録処理を行う。
また、アドレス／ポート管理部４１は、認証部４２によりフィルタリングテーブルＴ２に登録されたＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレス、ならびに「１３４００」の論理ポート番号を含むパケットを、処理部３２へ出力する。
一方、アドレス／ポート管理部４１は、対象ポート番号、ならびに対応するＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスの少なくともいずれか１つを含まないパケットを破棄し、当該パケットの送信元である機器のＭＡＣアドレス等を示す機器情報を検知部３４へ出力する。
検知部３４は、アドレス／ポート管理部４１から出力された機器情報を受けると、車載ネットワーク２０１に不正ツールである加入機器が接続されたことを検知する。そして、検知部３４は、たとえば、当該機器情報の内容と現在時刻とを対応付けたログ情報を記憶部３３に登録する。なお、検知部３４は、当該ログ情報の内容を外部装置またはユーザ等に通知してもよい。
また、アドレス／ポート管理部４１は、自己の車載通信装置１０２と加入機器との通信接続が切断された後、当該加入機器のＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスをフィルタリングテーブルＴ２から削除する。
処理部３２は、認証部４２から出力されたパケットを受けて、当該パケットに含まれる情報を用いて、自己の車載通信装置１０１を搭載した車両１の運転の制御など各種処理を行う。
なお、図５に示す、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１における記憶部１３は、図１０に示すようなフィルタリングテーブルＴ２を記憶してもよい。また、図９に示す、本発明の実施の形態の変形例に係る車載通信装置１０２における記憶部３３は、図６に示すようなフィルタリングテーブルＴ１を記憶してもよい。
また、車載通信装置１０２は、検知部３４を備える構成に限定されず、検知部３４を備えない構成であってもよい。
ところで、たとえば、車載ネットワークにＤｏＩＰを用いるツールが接続され、当該ツールと車両との間で通信を行うことにより、当該車両に関する診断を行うことができる。
しかしながら、たとえば正規のツールになりすました不正なツールが車載ネットワークに接続された場合、不正なツールを検知することができず、車載ネットワークにおける正常な通信を確保することができない可能性がある。
これに対して、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、記憶部１３は、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する。通信部１１は、記憶部１３における対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う。対象機器のポート番号である対象ポート番号が対応情報に予め登録されている。通信部１１は、フィルタリングにおいて、対象ポート番号を含むパケットを選択的に通過させる。通信部１１は、対象ポート番号を含むパケットからアドレスを取得し、取得したアドレスを対象ポート番号に対応付けて対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、アドレス登録処理後のフィルタリングにおいて、対象ポート番号および対応のアドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる。
このように、機器のアドレスに加えてポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行う構成により、たとえば正しいアドレスが不正に用いられたパケットを判定することができる。また、機器の車載ネットワーク２０１への接続時等、機器のアドレスが未取得の段階においても、ポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行い、正しいポート番号のパケットから得られたアドレスをさらに用いてフィルタリングを行うことができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、車載ネットワーク２０１におけるセキュリティ性をより向上することができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、通信部１１は、通過させた対象ポート番号を含むパケットに含まれる情報を用いて、対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行うとともに、当該パケットに含まれるアドレスを対象ポート番号に対応付けて対応情報に登録する。通信部１１は、対象機器との通信接続が切断された後、対応情報から当該アドレスを削除する。
このような構成により、たとえば、当該対象機器が再び車載通信装置１０１と接続処理を行う際、前回の接続処理の際にパケットに含めたアドレスとは異なるアドレスをパケットに含める場合、または当該対象機器とは異なる他の対象機器が車載通信装置１０１と接続処理を行う場合、新たに接続処理を行う対象機器からのパケットのフィルタリングにおいて、当該パケットを通過させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、通信部１１は、通過させた対象ポート番号を含むパケットに含まれる情報を用いて当該パケットの送信元の認証処理を行い、認証処理に成功した場合、アドレス登録処理を行う。
このような構成により、たとえば対象ポート番号が不正に用いられたパケットを判定することができるため、車載ネットワーク２０１におけるセキュリティ性をより一層向上することができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１では、通信部１１は、通過させた対象ポート番号を含むパケットに含まれる情報を用いて、対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行い、通信接続を確立している対象機器の数が所定値に達するまで、１または複数の対象機器のアドレス登録処理を許可する。
このような構成により、車載通信装置１０１において、複数の対象機器との間で並行して通信接続を確立することができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信装置１０１において、対象機器とは異なる機器のアドレスおよびポート番号の対応関係が、対応情報に予め登録されている。
このような構成により、たとえば、車両１に搭載されている機器のアドレスが不正に用いられたパケットを判定し、車載ネットワーク２０１におけるセキュリティ性をより一層向上することができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信制御方法では、まず、通信部１１が、対象機器のポート番号である対象ポート番号を含むパケットからアドレスを取得し、取得したアドレスを対象ポート番号に対応付けて、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報に登録する。次に、通信部１１が、対応情報を用いて、対象ポート番号および対応のアドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させるフィルタリングを行う。
このように、機器のアドレスに加えてポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行う方法により、たとえば正しいアドレスが不正に用いられたパケットを判定することができる。また、機器の車載ネットワーク２０１への接続時等、機器のアドレスが未取得の段階においても、ポート番号を用いてパケットのフィルタリングを行い、正しいポート番号のパケットから得られたアドレスをさらに用いてフィルタリングを行うことができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る通信制御方法では、車載ネットワーク２０１におけるセキュリティ性をより向上することができる。
上記実施の形態は、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、上記説明ではなく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。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
車両に搭載される車載通信装置であって、
アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部とを備え、
対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、
前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、
前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させ、
前記対象機器が前記車載通信装置との通信接続を確立するための接続処理を行う際に前記パケットに含めるアドレスは可変であり、
前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含まない前記パケットを破棄し、
前記通信部は、前記アドレス登録処理を行った後、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスの少なくともいずれか一方を含まない前記パケットを破棄し、
前記通信部は、前記対象機器との通信接続が切断された後、前記対応情報から前記アドレスを削除し、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、
前記車載通信装置は、さらに、
不正ツールが接続されたことを検知する検知部を備え、
前記通信部は、前記フィルタリングにおいてパケットを破棄する場合、当該パケットの送信元に関する機器情報を前記検知部へ出力し、
前記検知部は、前記通信部から出力された前記機器情報を受けると、前記不正ツールが接続されたことを検知して、前記機器情報の内容を登録する、車載通信装置。
１ 車両
１１，３１，５１ 通信部
１２，５２ 中継部
１３，３３，５３ 記憶部
１４，３４ 検知部
２１，４１ アドレス／ポート管理部
２２，４２ 認証部
３２ 処理部
１０１，１０２，９０１ 車載通信装置
１１１ 機能部
２０１ 車載ネットワーク
３０１ 車載通信システム

Claims (7)

  1. 車両に搭載される車載通信装置であって、
    アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部と、
    前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部とを備え、
    対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、
    前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、
    前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる、車載通信装置。
  2. 前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて、前記対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行うとともに、前記パケットに含まれる前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録し、
    前記通信部は、前記通信接続が切断された後、前記対応情報から前記アドレスを削除する、請求項１に記載の車載通信装置。
  3. 前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて前記パケットの送信元の認証処理を行い、前記認証処理に成功した場合、前記アドレス登録処理を行う、請求項１または請求項２に記載の車載通信装置。
  4. 前記通信部は、通過させた前記対象ポート番号を含む前記パケットに含まれる情報を用いて、前記対象機器との通信接続を確立するための接続処理を行い、前記通信接続を確立している前記対象機器の数が所定値に達するまで、１または複数の前記対象機器の前記アドレス登録処理を許可する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載通信装置。
  5. 前記対象機器とは異なる機器のアドレスおよびポート番号の対応関係が、前記対応情報に予め登録されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載通信装置。
  6. 車両に搭載される車載通信装置における通信制御方法であって、
    対象機器のポート番号である対象ポート番号を含むパケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報に登録するステップと、
    前記対応情報を用いて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させるフィルタリングを行うステップとを含む、通信制御方法。
  7. 車両に搭載され、アドレスおよびポート番号の対応関係を示す対応情報を記憶する記憶部を備える車載通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
    コンピュータを、
    前記記憶部における前記対応情報を用いて、受信したパケットのフィルタリングを行う通信部、
    として機能させるためのプログラムであり、
    対象機器のポート番号である対象ポート番号が前記対応情報に予め登録されており、
    前記通信部は、前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号を含む前記パケットを選択的に通過させ、
    前記通信部は、前記対象ポート番号を含む前記パケットからアドレスを取得し、取得した前記アドレスを前記対象ポート番号に対応付けて前記対応情報に登録するアドレス登録処理を行い、前記アドレス登録処理後の前記フィルタリングにおいて、前記対象ポート番号および対応の前記アドレスを含む受信したパケットを選択的に通過させる、通信制御プログラム。
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