JP2023042853A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】エッジデバイスから中継装置を介して情報管理サーバに送信される管理用情報の漏洩や改ざんに対するセキュリティ性を向上させる。
【解決手段】情報管理サーバ３０とゲートウェイ２０－１，２０－２とが接続する通信回線５０とは異なる近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１，２０－２と接続するエッジデバイス１０－１～１０－６に対して、ゲートウェイ２０－１，２０－２から情報管理サーバ３０の公開鍵を送信し、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得されて情報管理サーバ３０にて収集されるデータを情報管理サーバ３０の公開鍵を用いて暗号化してゲートウェイ２０－１，２０－２に送信し、ゲートウェイ２０－１，２０－２において、エッジデバイス１０－１～１０－６にて暗号化されたデータを復号化せずに情報管理サーバ３０に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッジデバイスにて取得された管理用情報を中継装置を介して収集する通信システムに関し、特に、管理用情報のセキュリティを確保する技術に関する。

近年、頭や腕、手首等の人体の一部に装着して、身体情報を取得するウェアラブルデバイスが利用されている。このようなウェアラブルデバイスは、内蔵されたセンサによって体温や心拍数等を計測することで、身体情報を取得することができる。また、取得した身体情報をネットワーク上のデータサーバにて収集することで、特定の人物や複数の人物についての身体情報を分析することもできる。その場合、身体情報がデータサーバに送信されることになるため、身体情報が送信途中にて漏洩してしまうことを回避することが好ましい。

ここで、外部ネットワーク手段を介して端末装置から送信された制御情報に従って、ゲートウェイ装置にて内部ネットワーク手段に接続された機器を制御するシステムにおいて、端末装置にてゲートウェイ装置から送信された公開鍵で制御情報を暗号化してゲートウェイ装置に送信し、ゲートウェイ装置にて公開鍵に対応する秘密鍵で制御情報を復号化し、復号化した制御情報を用いて機器を制御する技術が、特許文献１に開示されている。

そこで、上述したウェアラブルデバイスにて取得された身体情報についても、暗号化してデータサーバに送信することが考えられる。

特開２００４－６４１８１号公報

しかしながら、ウェアラブルデバイスのようなエッジデバイスにおいては、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）やＮＦＣ（Near Field Communication）のような、データサーバが接続するネットワークとは異なる近距離無線通信によって中継装置となるゲートウェイに接続されることになるため、ゲートウェイにおいてはデータサーバの公開鍵を直接的に取得して身体情報等の管理用情報を暗号化することができるものの、エッジデバイスにおいてはデータサーバの公開鍵を直接的に取得して身体情報等の管理用情報を暗号化することができないという問題点がある。そのため、特許文献１に開示されたものにおいても、ゲートウェイ装置と機器との間においては制御情報が暗号化されていない。

また、エッジデバイスと中継装置との間のみにて共有する公開鍵または共通鍵を用いてエッジデバイスにて管理用情報を暗号化して中継装置に送信することも考えられるが、その場合、エッジデバイスにて暗号化されて送信されてきた管理用情報を中継装置にて一旦復号化することになるため、特に中継装置がウィルスに感染している場合等において、中継装置にて管理用情報が漏洩してしまう虞がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、情報管理サーバが中継装置と接続するネットワークとは異なるネットワークを介して中継装置に接続するエッジデバイスにて取得した管理用情報を情報管理サーバにて収集する通信システムにおいて、エッジデバイスから中継装置を介して情報管理サーバに送信される管理用情報の漏洩や改ざんに対するセキュリティ性を向上させることができる通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
第１のネットワークを介して中継装置に接続可能な情報管理サーバにて、第２のネットワークを介して前記中継装置に接続するエッジデバイスにて取得した管理用情報を収集する通信システムであって、
前記中継装置は、
前記情報管理サーバの公開鍵を前記第２のネットワークを介して前記エッジデバイスに送信し、また、前記エッジデバイスにて前記情報管理サーバの公開鍵によって暗号化されて送信された前記管理用情報を前記第２のネットワークを介して受信する第１の通信部と、
前記第１の通信部にて受信した管理用情報を前記暗号化された状態のまま前記第１のネットワークを介して前記情報管理サーバに送信する第２の通信部とを有し、
前記エッジデバイスは、
前記取得した管理用情報を前記情報管理サーバの公開鍵を用いて暗号化する第１の暗号化部と、
前記中継装置から送信されてきた前記情報管理サーバの公開鍵を前記第２のネットワークを介して受信し、また、前記暗号化部にて暗号化された管理用情報を前記第２のネットワークを介して前記中継装置に送信する第３の通信部とを有し、
前記情報管理サーバは、
前記中継装置から送信された管理用情報を前記第１のネットワークを介して受信する第４の通信部と、
前記第４の通信部にて受信された管理用情報を前記情報管理サーバの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号化する第１の復号化部とを有する。

上記のように構成された本発明においては、エッジデバイスにて取得された管理用情報が、エッジデバイスにて中継装置から第２のネットワークを介して送信されてきた情報管理サーバの公開鍵を用いて暗号化され、第２のネットワークを介して中継装置に送信される。その後、中継装置において、エッジデバイスから送信されてきた管理用情報が暗号化されたまま第１のネットワークを介して情報管理サーバに送信され、情報管理サーバにおいて情報管理サーバの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて、暗号化された管理用情報が復号化される。

このように、エッジデバイスは、情報管理サーバが接続する第１のネットワークとは異なる第２のネットワークを介して中継装置と接続するものの、その中継装置から情報管理サーバの公開鍵が第２のネットワークを介して送信されてくるので、エッジデバイスにて取得されて情報管理サーバにて収集される管理用情報を情報管理サーバの公開鍵を用いて暗号化することができ、さらに、エッジデバイスにて暗号化された管理用情報は中継装置にて復号化されずに情報管理サーバに送信されるので、エッジデバイスにて取得された管理用情報が情報管理サーバに送信される途中における管理用情報の漏洩や改ざんに対するセキュリティ性が向上する。

また、中継装置が、情報管理サーバの公開鍵を暗号化する第２の暗号化部を有し、第１の通信部が、第２の暗号化部にて暗号化された情報管理サーバの公開鍵を第２のネットワークを介してエッジデバイスに送信し、エッジデバイスが、第３の通信部にて受信された暗号化された情報管理サーバの公開鍵を復号化する第２の復号化部を有する構成とすれば、情報管理サーバの公開鍵が中継装置からエッジデバイスに送信される際のセキュリティ性が向上する。

また、その際、第２の暗号化部が、エッジデバイスの公開鍵を用いて情報管理サーバの公開鍵を暗号化し、第２の復号化部が、第３の通信部にて受信された暗号化された情報管理サーバの公開鍵を、エッジデバイスの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号化する構成とすれば、中継装置とエッジデバイスとの間の情報管理サーバの公開鍵のやりとりにおけるセキュリティ性を向上させることができるとともに、情報管理サーバの公開鍵を暗号化及び復号化するための鍵の管理の手間が軽減する。

また、エッジデバイスが、第１の暗号化部にて暗号化された管理用情報を複数に分割するデータ分割部を有し、第３の通信部が、データ分割部にて分割された管理用情報を第２のネットワークを介して中継装置に送信し、中継装置が、エッジデバイスから送信されて第１の通信部にて受信された分割された管理用情報を結合するデータ結合部を有し、第２の通信部が、データ結合部にて結合された管理用情報を第１のネットワークを介して情報管理サーバに送信する構成とすれば、第２のネットワークが送信可能なデータ量が少ない場合であって、エッジデバイスから中継装置を介して情報管理サーバに送信する管理用情報の量が多い場合でも、セキュリティ性を維持したまま管理用情報をエッジデバイスから情報管理サーバに送信することができる。

本発明によれば、エッジデバイスが、情報管理サーバが接続する第１のネットワークとは異なる第２のネットワークを介して中継装置と接続するものの、その中継装置から情報管理サーバの公開鍵が第２のネットワークを介して送信されてくるので、エッジデバイスにて取得されて情報管理サーバにて収集される管理用情報を情報管理サーバの公開鍵を用いて暗号化することができ、さらに、エッジデバイスにて暗号化された管理用情報が中継装置にて復号化されずに情報管理サーバに送信されるので、エッジデバイスにて取得された管理用情報が情報管理サーバに送信される途中における管理用情報の漏洩や改ざんに対するセキュリティ性を向上させることができる。

また、中継装置が、情報管理サーバの公開鍵を暗号化する第２の暗号化部を有し、第１の通信部が、第２の暗号化部にて暗号化された情報管理サーバの公開鍵を第２のネットワークを介してエッジデバイスに送信し、エッジデバイスが、第３の通信部にて受信された暗号化された情報管理サーバの公開鍵を復号化する第２の復号化部を有するものにおいては、情報管理サーバの公開鍵が中継装置からエッジデバイスに送信される際のセキュリティ性を向上させることができる。

また、その際、第２の暗号化部が、エッジデバイスの公開鍵を用いて情報管理サーバの公開鍵を暗号化し、第２の復号化部が、第３の通信部にて受信された暗号化された情報管理サーバの公開鍵を、エッジデバイスの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号化するものにおいては、中継装置とエッジデバイスとの間の情報管理サーバの公開鍵のやりとりにおけるセキュリティ性を向上させることができるとともに、情報管理サーバの公開鍵を暗号化及び復号化するための鍵の管理の手間が軽減する。

また、エッジデバイスが、第１の暗号化部にて暗号化された管理用情報を複数に分割するデータ分割部を有し、第３の通信部が、データ分割部にて分割された管理用情報を第２のネットワークを介して中継装置に送信し、中継装置が、エッジデバイスから送信されて第１の通信部にて受信された分割された管理用情報を結合するデータ結合部を有し、第２の通信部が、データ結合部にて結合された管理用情報を第１のネットワークを介して情報管理サーバに送信するものにおいては、第２のネットワークが送信可能なデータ量が少ない場合であって、エッジデバイスから中継装置を介して情報管理サーバに送信する管理用情報の量が多い場合でも、セキュリティ性を維持したまま管理用情報をエッジデバイスから情報管理サーバに送信することができる。

本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示したエッジデバイスの構成を示す機能ブロック図である。 図１に示したゲートウェイの構成を示す機能ブロック図である。 図１に示した情報管理サーバの構成を示す機能ブロック図である。 図１～図４に示した通信システムにおいてエッジデバイスにて取得したデータを情報管理サーバにてセキュリティ性を確保した状態で収集するために情報管理サーバの公開鍵をゲートウェイにて登録するまでの処理を説明するためのシーケンス図である。 図１～図４に示した通信システムにおいてエッジデバイスにて取得したデータを情報管理サーバにて収集するまでの処理を説明するためのシーケンス図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。

本形態の通信システムは図１に示すように、エッジデバイス１０－１～１０－６と、ゲートウェイ２０－１，２０－２と、情報管理サーバ３０と、認証局４０とを有して構成されており、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得されたデータをゲートウェイ２０－１，２０－２を介して情報管理サーバ３０に送信し、情報管理サーバ３０にて収集、管理するものである。本形態においては、ゲートウェイ２０－１が、エッジデバイス１０－１～１０－３と近距離無線通信を介して通信可能な位置に設置されており、ゲートウェイ２０－２が、エッジデバイス１０－４～１０－６と近距離無線通信を介して通信可能な位置に設置されており、それにより、ゲートウェイ２０－１とエッジデバイス１０－１～１０－３と、ゲートウェイ２０－２とエッジデバイス１０－４～１０－６とがそれぞれ近距離無線通信を行う組として設定されている。なお、図１においては、６つのエッジデバイス１０－１～１０－６と、２つのゲートウェイ２０－１，２０－２とを有し、エッジデバイス１０－１～１０－３とゲートウェイ２０－１とが通信し、エッジデバイス１０－４～１０－６とゲートウェイ２０－２とが通信するものを例に挙げて説明するが、それぞれの数、及び互いに接続される数はこれらに限らない。

図２は、図１に示したエッジデバイス１０－１～１０－６の構成を示す機能ブロック図である。

図１に示したエッジデバイス１０－１～１０－６は、例えば人体に装着して体温や脈拍数を検出可能なものであって、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）やＮＦＣ（Near Field Communication）等の第２のネットワークとなる近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１，２０－２に接続可能に構成されている。

エッジデバイス１０－１～１０－６は図２に示すように、データ取得部１１と、通信部１２と、復号化部１３と、暗号化部１４と、データ分割部１５とを有している。

データ取得部１１は、センサを有し、このセンサにて管理用情報となるデータを取得する。例えば、エッジデバイス１０－１～１０－６が、人体の体温や脈拍数を検出するものである場合、エッジデバイス１０－１～１０－６が人体に装着された状態でセンサを用いて体温や脈拍数を検出して取得する。

通信部１２は、本願発明にて第３の通信部となるものである。通信部１２は、通信用アンテナと、通信処理を行う低容量のマイコンとから構成されており、ＢＬＥやＮＦＣ等の近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１，２０－２との間にて無線通信を行う。

復号化部１３は、本願発明にて第２の復号化部となるものである。復号化部１３は、エッジデバイス１０－１～１０－６自身の秘密鍵を管理しており、ゲートウェイ２０－１，２０－２にて暗号化されて送信されてきて通信部１２に受信された情報管理サーバ３０の公開鍵を、エッジデバイス１０－１～１０－６自身の秘密鍵を用いて復号化する。

暗号化部１４は、本願発明にて第１の暗号化部となるものである。暗号化部１４は、データ取得部１１にて取得されたデータを、復号化部１３にて復号化された情報管理サーバ３０の公開鍵を用いて暗号化する。

データ分割部１５は、暗号化部１４にて暗号化されたデータを、通信部１２から近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１，２０－２に送信可能なサイズに分割する。

これら復号化部１３と暗号化部１４とデータ分割部１５とは、低容量のマイコンから構成されている。

図３は、図１に示したゲートウェイ２０－１，２０－２の構成を示す機能ブロック図である。

図１に示したゲートウェイ２０－１，２０－２は、ＢＬＥやＮＦＣ等の近距離無線通信を介してエッジデバイス１０－１～１０－６と接続可能に構成されているとともに、インターネット等の第１のネットワークとなる通信回線５０を介して情報管理サーバ３０及び認証局４０と接続可能に構成されている。

ゲートウェイ２０－１，２０－２は図３に示すように、通信部２１，２２と、検証部２３と、暗号化部２４と、データ結合部２５とを有している。

通信部２１は、本願発明にて第１の通信部となるものである。通信部２１は、ＢＬＥやＮＦＣ等の近距離無線通信を介してエッジデバイス１０－１～１０－６との間にて無線通信を行う。

通信部２２は、本願発明にて第２の通信部となるものである。通信部２２は、インターネット等の通信回線５０を介して情報管理サーバ３０及び認証局４０との間にて情報の送受信を行う。

検証部２３は、情報管理サーバ３０から通信回線５０を介して送信されてきた情報管理サーバ３０の公開鍵と、認証局４０から通信回線５０を介して取得した情報管理サーバ３０の公開鍵とを比較することで、情報管理サーバ３０の公開鍵の真正性を確認する。

暗号化部２４は、本願発明にて第２の暗号化部となるものである。暗号化部２４は、エッジデバイス１０－１～１０－６の公開鍵をプログラムに組み込むことで管理しており、このうちデータの送信元となるエッジデバイス１０－１～１０－６の公開鍵を用いて、検証部２３にて真正性が確認された情報管理サーバ３０の公開鍵を暗号化する。

データ結合部２５は、エッジデバイス１０－１～１０－６から送信されてきて通信部２１にて受信されたデータを結合する。

図４は、図１に示した情報管理サーバ３０の構成を示す機能ブロック図である。

図１に示した情報管理サーバ３０は、情報管理サーバ３０の秘密鍵／公開鍵を用いて、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得されたデータを収集して管理するものである。

情報管理サーバ３０は図４に示すように、通信部３１と、復号化部３２と、データ管理部３３と、データベース３４とを有している。

通信部３１は、本願発明にて第４の通信部となるものである。通信部３１は、情報管理サーバ３０の公開鍵を登録するために通信回線５０を介して認証局４０に送信し、認証局４０にて認証された公開鍵を含む電子証明書を通信回線５０を介して受信する。また、通信部３１は、認証局４０から受信した電子証明書を通信回線５０を介してゲートウェイ２０－１，２０－２に送信する。また、通信部３１は、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得され、ゲートウェイ２０－１，２０－２を介して送信されてきたデータを通信回線５０を介して受信する。

復号化部３２は、本願発明にて第１の復号化部となるものである。復号化部３２は、情報管理サーバ３０の秘密鍵を管理しており、ゲートウェイ２０－１，２０－２を介して送信されてきて通信部３１にて受信されたデータを、情報管理サーバ３０の秘密鍵を用いて復号化する。

データ管理部３３は、復号化部３２にて復号化されたデータをデータベース３４に保存する。

以下に、上記のように構成された通信システムにおいてエッジデバイス１０－１にて取得したデータを情報管理サーバ３０にてセキュリティ性を確保した状態で収集する際の処理について説明する。

まず、情報管理サーバ３０の公開鍵をゲートウェイ２０－１にて登録するまでの処理について説明する。

図５は、図１～図４に示した通信システムにおいてエッジデバイス１０－１にて取得したデータを情報管理サーバ３０にてセキュリティ性を確保した状態で収集するために情報管理サーバ３０の公開鍵をゲートウェイ２０－１にて登録するまでの処理を説明するためのシーケンス図である。

まず、情報管理サーバ３０において、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得したデータを情報管理サーバ３０にてセキュリティ性を確保した状態で収集するために、情報管理サーバ３０の秘密鍵とそれに対応する公開鍵を作成する（ステップＳ１）。

次に、情報管理サーバ３０において、ステップＳ１にて作成した公開鍵を登録するために、公開鍵を通信部３１から通信回線５０を介して認証局４０に送信する（ステップＳ２）。

認証局４０においては、情報管理サーバ３０の公開鍵が情報管理サーバ３０から通信回線５０を介して送信されてくると、送信されてきた情報管理サーバ３０の公開鍵の認証を行い（ステップＳ３）、認証した公開鍵を含む電子証明書を情報管理サーバ３０に対して発行する（ステップＳ４）。上述した電子証明書の発行までの処理は、一般的な処理である。

情報管理サーバ３０においては、認証局４０にて発行された電子証明書を通信回線５０を介して通信部３１にて受信すると、受信した電子証明書を通信回線５０を介してゲートウェイ２０－１，２０－２に送信する（ステップＳ５）。情報管理サーバ３０においては、本システムに登録されたゲートウェイ２０－１，２０－２を予め管理していることで、電子証明書の送信先となるゲートウェイ２０－１，２０－２を特定することができる。

情報管理サーバ３０から送信された電子証明書が通信回線５０を介してゲートウェイ２０－１の通信部２２にて受信された後、ゲートウェイ２０－１において、情報管理サーバ３０の電子証明書を認証局４０から取得する（ステップＳ６）。この際、ゲートウェイ２０－１においては、情報管理サーバ３０から送信されてきた電子証明書に含まれる識別子等の情報を用いて、取得したい電子証明書を認証局４０に対して特定することになる。

情報管理サーバ３０の電子証明書を認証局４０から取得したゲートウェイ２０－１においては、検証部２３において、ステップＳ５にて情報管理サーバ３０から送信されてきた電子証明書と、ステップＳ６にて認証局４０から取得した電子証明書とを比較検証し、両者が一致すれば、情報管理サーバ３０の電子証明書に含まれる公開鍵をゲートウェイ２０－１内に登録する（ステップＳ７）。

このようにして、図１～図４に示した通信システムにおいてエッジデバイス１０－１にて取得したデータを情報管理サーバ３０にてセキュリティ性を確保した状態で収集するために情報管理サーバ３０の公開鍵をゲートウェイ２０－１にて登録することで、情報管理サーバ３０の公開鍵を情報管理サーバ３０とゲートウェイ２０－１とで共有することになる。

次に、エッジデバイス１０－１にて取得したデータを情報管理サーバ３０にて収集するまでの処理について説明する。

図６は、図１～図４に示した通信システムにおいてエッジデバイス１０－１にて取得したデータを情報管理サーバ３０にて収集するまでの処理を説明するためのシーケンス図である。

エッジデバイス１０－１においては、データ取得部１１にて取得したデータを一定時間毎に情報管理サーバ３０に送信するように設定されている。そのため、データ取得部１１にて取得したデータを情報管理サーバ３０に送信するタイミングになると、エッジデバイス１０－１においては、アドバタイズ信号を通信部１２から送信し、データ取得部１１にて取得したデータを送信する旨を通知する（ステップＳ１１）。

エッジデバイス１０－１から送信されたアドバタイズ信号が、エッジデバイス１０－１との間にて近距離無線通信を介して通信可能なゲートウェイ２０－１の通信部２１にて受信されると、通信部２１において、ゲートウェイ２０－１とエッジデバイス１０－１との間にてペアリングを行って通信経路を確立する（ステップＳ１２）。

エッジデバイス１０－１は、ゲートウェイ２０－１との間にて通信経路が確立されると、アドバタイズ信号の送信を停止する。

ゲートウェイ２０－１においては次に、暗号化部２４において、ステップＳ７にて登録した情報管理サーバ３０の公開鍵を、プログラムに組み込むことで管理しているエッジデバイス１０－１の公開鍵を用いて暗号化する（ステップＳ１３）。

そして、ゲートウェイ２０－１においては、暗号化部２４にて暗号化した情報管理サーバ３０の公開鍵を通信部２１から近距離無線通信を介してエッジデバイス１０－１に送信する（ステップＳ１４）。

ゲートウェイ２０－１から送信された情報管理サーバ３０の公開鍵がエッジデバイス１０－１の通信部１２にて受信されると、エッジデバイス１０－１の復号化部１３において、通信部１２にて受信された情報管理サーバ３０の公開鍵を、この公開鍵が暗号化されたエッジデバイス１０－１の公開鍵に対応するエッジデバイス１０－１の秘密鍵を用いて復号化する（ステップＳ１５）。

このように、ゲートウェイ２０－１が、情報管理サーバ３０の公開鍵を暗号化してエッジデバイス１０－１に送信し、エッジデバイス１０－１が、エッジデバイス１０－１から送信されてきた情報管理サーバ３０の公開鍵を復号化することで、情報管理サーバ３０の公開鍵がゲートウェイ２０－１からエッジデバイス１０－１に送信される際のセキュリティ性を向上させることができる。また、その際、情報管理サーバ３０の公開鍵の暗号化及びその復号化に、エッジデバイス１０－１とゲートウェイ２０－１とに共通な共通鍵を用いてもよいが、情報管理サーバ３０の公開鍵の暗号化にエッジデバイス１０－１の公開鍵を用い、その復号化にエッジデバイス１０－１の秘密鍵を用いることで、ゲートウェイ２０－１とエッジデバイス１０－１との間の情報管理サーバ３０の公開鍵のやりとりにおけるセキュリティ性を向上させることができるとともに、情報管理サーバ３０の公開鍵を暗号化及び復号化するための鍵の管理の手間が軽減する。

エッジデバイス１０－１においては、ゲートウェイ２０－１から送信されてきた情報管理サーバ３０の公開鍵を復号化すると、情報管理サーバ３０の公開鍵の復号化に成功した旨をゲートウェイ２０－１に通知する（ステップＳ１６）。

すると、ゲートウェイ２０－１においては、エッジデバイス１０－１に対して、ゲートウェイ２０－１に対するデータ送信の準備を要求する（ステップＳ１７）。

エッジデバイス１０－１においては、データ送信の準備がゲートウェイ２０－１から要求されると、暗号化部１４において、ステップＳ１５にて復号化した情報管理サーバ３０の公開鍵を用いて、データ取得部１１にて取得したデータを暗号化する（ステップＳ１８）。

ここで、エッジデバイス１０－１～１０－６とゲートウェイ２０－１，２０－２との間で通信を行う近距離無線通信においては、送信可能なデータ量が少ない。一方、送信データを暗号化した場合、暗号化されたデータ量は、例えば、公開鍵／秘密鍵（１０２４ｂｉｔのキー）で、８０ｂｙｔｅのデータや１００ｂｙｔｅのデータを暗号化した場合、暗号化したデータは１２８ｂｙｔｅとなり、また、１５０ｂｙｔｅや２００ｂｙｔｅのデータを暗号化した場合、暗号化したデータは２５６ｂｙｔｅとなり、暗号化したデータは、１２８ｂｙｔｅ単位で大きなものとなる。

そこで、エッジデバイス１０－１においては、データ分割部１５において、暗号化部１４にて暗号化したデータを、通信部１２から近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１に送信可能なサイズに分割する（ステップＳ１９）。なお、データの分割サイズについては、ゲートウェイ２０－１との間にて通信を行う近距離無線通信に応じてエッジデバイス１０－１のデータ分割部１５に予め設定されている。

エッジデバイス１０－１においては、データ分割部１５においてデータを分割すると、ゲートウェイ２０－１に対するデータ送信の準備が完了した旨を、ステップＳ１７に対する返答としてゲートウェイ２０－１に対して通知する（ステップＳ２０）。

ゲートウェイ２０－１においては、ゲートウェイ２０－１に対するデータ送信の準備が完了した旨がエッジデバイス１０－１から通知されると、エッジデバイス１０－１に対して、データの送信を要求する（ステップＳ２１）。

エッジデバイス１０－１においては、ゲートウェイ２０－１からデータの送信が要求されると、ステップＳ１９にて分割されたデータを通信部１２からゲートウェイ２０－１に近距離無線通信を介して順次送信する（ステップＳ２２）。この際、エッジデバイス１０－１から送信されるデータには、分割されたデータのうち何番目のデータであるかを示す情報が付与されている。エッジデバイス１０－１から送信されたデータは、近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１の通信部２１にて受信される。

その後、エッジデバイス１０－１においては、ステップＳ１９にて分割したデータを全てゲートウェイ２０－１に送信すると、データの送信が完了した旨をゲートウェイ２０－１に対して通知する（ステップＳ２３）。

ゲートウェイ２０－１においては、データの送信が完了した旨がエッジデバイス１０－１から通知されると、データ結合部２５において、エッジデバイス１０－１から送信されてきて通信部２１にて受信したデータを結合する（ステップＳ２４）。エッジデバイス１０－１から送信されてきて通信部２１にて受信されたデータには、上述したように、分割されたデータのうち何番目のデータであるかを示す情報が付与されているため、データ結合部２５において、エッジデバイス１０－１から送信されてきて通信部２１にて受信されたデータを正しい順序で結合することができる。

そして、ゲートウェイ２０－１においては、結合したデータを、情報管理サーバ３０の公開鍵で暗号化されたままの状態で通信部２２から通信回線５０を介して情報管理サーバ３０に送信する（ステップＳ２５）。

このように、エッジデバイス１０－１が、情報管理サーバ３０の公開鍵を用いて暗号化したデータを複数に分割してゲートウェイ２０－１に送信し、ゲートウェイ２０－１において、エッジデバイス１０－１にて分割されたデータを結合して情報管理サーバ３０に送信することで、エッジデバイス１０－１からゲートウェイ２０－１を介して情報管理サーバ３０に送信するデータ量が多い場合でも、エッジデバイス１０－１とゲートウェイ２０－１との間の近距離無線通信にてセキュリティ性を維持したままデータをエッジデバイス１０－１から情報管理サーバ３０に送信することができる。

情報管理サーバ３０においては、ゲートウェイ２０－１から送信されたデータが通信部３１にて受信されると、復号化部３２において、通信部３１にて受信されたデータを、このデータがエッジデバイス１０－１にて暗号化された情報管理サーバ３０の公開鍵に対応する情報管理サーバ３０の秘密鍵を用いて復号化する（ステップＳ２６）。

そして、情報管理サーバ３０のデータ管理部３３において、復号化部３２にて復号化されたデータをデータベース３４に保存することで、エッジデバイス１０－１にて取得されたデータが情報管理サーバ３０にて収集されることになる（ステップＳ２７）。

一方、ゲートウェイ２０－１においては、データ結合部２５にて結合したデータを情報管理サーバ３０に送信した後、エッジデバイス１０－１との間の通信経路を切断する（ステップＳ２８）。

その後、エッジデバイス１０－１においては、ステップＳ１５にて復号化した情報管理サーバ３０の公開鍵を破棄する（ステップＳ２９）。

なお、上述したエッジデバイス１０－１とゲートウェイ２０－１との間の信号やデータのやりとりは、エッジデバイス１０－１～１０－６を識別可能なＩＤを用いることで、エッジデバイス１０－１～１０－６とゲートウェイ２０－１，２０－２との間で並列して行うことができる。

このように、エッジデバイス１０－１～１０－６が、情報管理サーバ３０が接続する通信回線５０とは異なる近距離無線通信を介してゲートウェイ２０－１，２０－２と接続するものの、そのゲートウェイ２０－１，２０－２から情報管理サーバ３０の公開鍵が近距離無線通信を介して送信されてくるので、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得されて情報管理サーバ３０にて収集されるデータを情報管理サーバ３０の公開鍵を用いて暗号化することができ、さらに、エッジデバイス１０－１～１０－６にて暗号化されたデータがゲートウェイ２０－１，２０－２にて復号化されずに情報管理サーバ３０に送信されるので、エッジデバイス１０－１～１０－６にて取得されたデータが情報管理サーバ３０に送信される途中におけるデータの漏洩や改ざんに対するセキュリティ性を向上させることができる。

なお、本形態においては、情報管理サーバ３０の公開鍵を認証局４０に登録し、ゲートウェイ２０－１，２０－２において、情報管理サーバ３０から送信されてきた電子証明書に含まれる公開鍵と、認証局４０から取得した電子証明書に含まれる公開鍵とを比較することで情報管理サーバ３０の公開鍵の真正性を確認し、それにより、情報管理サーバ３０の公開鍵を情報管理サーバ３０とゲートウェイ２０－１，２０－２とで共有しているが、情報管理サーバ３０の公開鍵を情報管理サーバ３０とゲートウェイ２０－１，２０－２とで共有する仕組みとしては、これに限らず、その他の仕組みを用いてもよい。

１０－１～１０－６ エッジデバイス
１１ データ取得部
１２，２１，２２，３１ 通信部
１３，３２ 復号化部
１４，２４ 暗号化部
１５ データ分割部
２０－１，２０－２ ゲートウェイ
２３ 検証部
２５ データ結合部
３０ 情報管理サーバ
３３ データ管理部
３４ データベース
４０ 認証局
５０ 通信回線

Claims (4)

1. 第１のネットワークを介して中継装置に接続可能な情報管理サーバにて、第２のネットワークを介して前記中継装置に接続するエッジデバイスにて取得した管理用情報を収集する通信システムであって、
   前記中継装置は、
   前記情報管理サーバの公開鍵を前記第２のネットワークを介して前記エッジデバイスに送信し、また、前記エッジデバイスにて前記情報管理サーバの公開鍵によって暗号化されて送信された前記管理用情報を前記第２のネットワークを介して受信する第１の通信部と、
   前記第１の通信部にて受信した管理用情報を前記暗号化された状態のまま前記第１のネットワークを介して前記情報管理サーバに送信する第２の通信部とを有し、
   前記エッジデバイスは、
   前記取得した管理用情報を前記情報管理サーバの公開鍵を用いて暗号化する第１の暗号化部と、
   前記中継装置から送信されてきた前記情報管理サーバの公開鍵を前記第２のネットワークを介して受信し、また、前記暗号化部にて暗号化された管理用情報を前記第２のネットワークを介して前記中継装置に送信する第３の通信部とを有し、
   前記情報管理サーバは、
   前記中継装置から送信された管理用情報を前記第１のネットワークを介して受信する第４の通信部と、
   前記第４の通信部にて受信された管理用情報を前記情報管理サーバの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号化する第１の復号化部とを有する、通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記中継装置は、前記情報管理サーバの公開鍵を暗号化する第２の暗号化部を有し、前記第１の通信部は、前記第２の暗号化部にて暗号化された前記情報管理サーバの公開鍵を前記第２のネットワークを介して前記エッジデバイスに送信し、
   前記エッジデバイスは、前記第３の通信部にて受信された前記暗号化された前記情報管理サーバの公開鍵を復号化する第２の復号化部を有する、通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記第２の暗号化部は、前記エッジデバイスの公開鍵を用いて前記情報管理サーバの公開鍵を暗号化し、
   前記第２の復号化部は、前記第３の通信部にて受信された前記暗号化された前記情報管理サーバの公開鍵を、前記エッジデバイスの公開鍵に対応する秘密鍵を用いて復号化する、通信システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記エッジデバイスは、前記第１の暗号化部にて暗号化された管理用情報を複数に分割するデータ分割部を有し、前記第３の通信部は、前記データ分割部にて分割された管理用情報を前記第２のネットワークを介して前記中継装置に送信し、
   前記中継装置は、前記エッジデバイスから送信されて前記第１の通信部にて受信された分割された管理用情報を結合するデータ結合部を有し、前記第２の通信部は、前記データ結合部にて結合された管理用情報を前記第１のネットワークを介して前記情報管理サーバに送信する、通信システム。

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