JP2024500489A - セキュアアクセス方法および装置 - Google Patents

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Abstract

本願の実施形態が、通信技術の分野およびコネクテッドビークルの分野に適用されるセキュアアクセス方法および装置を提供する。本方法は、第２ノードから第１メッセージを受信する段階、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得される；セキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；および第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を含む。本願の実施形態によれば、ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにすることが可能である。本解決手段はさらに、自動運転または先進運転者支援システムＡＤＡＳの能力を改善するのに用いられてよく、ビークルツーエブリシングＶ２Ｘ、ロングタームエボリューション－ビークルＬＴＥ－Ｖ、およびビークルツービークルＶ２Ｖなどの分野に適用され得る。

Description

本願は、通信技術の分野およびコネクテッドビークルの分野に関し、具体的には短距離通信技術の分野、例えばコックピットドメイン通信、特にセキュアアクセス方法および装置に関する。
今日では、情報化の急速な進展に伴い、モバイル端末、携帯電話、またはタブレットなどの携帯型インテリジェント端末が、人々に欠かせない重要な個人用インテリジェントツールになっている。人々は、情報化がもたらす利便性を享受する一方で、セキュリティの脆弱性および個人情報の流出という脅威にも直面している。一例として、インテリジェントビークルを用いる。車両通信が広く適用されると、無線通信も車両に一連のセキュリティリスクをもたらす。例えば、既存の短距離通信技術を用いて、ハッカーが車載情報システムに侵入して車両情報を取得する、または車両を遠隔制御する可能性さえあり、これがユーザプライバシーおよび車両セキュリティに非常に大きな脅威をもたらす。
通信セキュリティを確保するために、２つのノード（説明しやすくするために、第１ノードおよび第２ノードと呼ばれる）が互いに通信する前に、第２ノードはペアリングモードで第１ノードにアクセスするか、またはオープンモードで第１ノードに直接アクセスする。第２ノードは通常、第１ノードにアクセスするときに、両当事者が通信暗号化に用いる共有キーを最初に決定する。しかしながら、既存のアクセスプロセスでは、生成された共有キーの機密性が比較的低い。例えば、ブルートゥース（登録商標）ヘッドセットが携帯電話にアクセスする場合、携帯電話にあるブルートゥース（登録商標）ヘッドセットの名前を直接タップすることでリンクキー（ｌｉｎｋ ｋｅｙ）が生成されてよく、その後、ブルートゥース（登録商標）ヘッドセットは携帯電話とのアソシエーションに成功する。その後、第１ノードとしての携帯電話およびブルートゥース（登録商標）ヘッドセットの間で、データの送信および受信が行われ得る。このアクセスモードは明らかに、データ漏洩を引き起こし、ユーザプライバシーおよびセキュリティを脅かす可能性が高い。通信システム、特に車載通信システムでは、信頼できないノードによる車両へのアクセスが容易であり、この場合、車両は信頼できないアイデンティティを有する攻撃者と通信することにより、運転者および同乗者の個人の安全を危険にさらすことになる。
したがって、信頼できない攻撃者のアクセスを回避し、ノード通信のセキュリティを改善するための方法が、当業者が検討している技術的課題である。
本願の実施形態では、セキュアアクセス方法および装置を開示し、極めてセキュアな認証およびキーネゴシエーション方法を提供して、ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにする。
第１態様によれば、本願の一実施形態がセキュアアクセス方法を開示し、本方法は、第２ノードから第１メッセージを受信する段階、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードであり、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫは第１ノードおよび第２ノードの間で共有された秘密値であり、第１パスワードは、第１ノードにアクセスするのに第２ノードにより用いられるパスワードとみなされ得る；セキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；および第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階を含む。
本願の本実施形態において、第２ノードはセキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する。同じセキュリティパラメータが第１ノード用に予め設定されているか、または第１ノードが、同じセキュリティパラメータを取得できるため、第１ノードは第１暗号文を解読して第１キーネゴシエーションパラメータを取得でき、その後、第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成できる。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、攻撃者が第２ノードを用いて第１ノードにアクセスするのを防止でき、第１ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにすることが可能である。
第１態様の可能な一実装例において、本方法はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階；および第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を含む。
第１アイデンティティ認証情報は第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて取得され、第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられてよい。本願では、第１アイデンティティ情報を用いて第１ノードのアイデンティティを認証する方法が示されている。つまり、第２ノードは第１共有キーを決定し、第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて確認情報を生成する。確認情報が第１アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであることを示している。このようにして、第１ノードのアイデンティティを認証でき、当該ノードおよび攻撃者の間の通信が防止され、ノードのセキュリティが改善される。
第１態様の別の可能な実装例において、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階は、第１の対応関係に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含む、を含む。
第１ノードは、ＰＳＫおよび第２ノードの間の対応関係を対応関係の形式で格納できることが分かる。したがって、この対応関係に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第１ノードは第２ノードに対応するＰＳＫを有していないため、新たなＰＳＫが決定されてよい。
第１態様のさらに別の可能な実装例では、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階が、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定する段階；および第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階を含む。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、第１暗号文はセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；第１パスワードに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を含む。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、第１暗号文は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；第１パスワードに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を含む。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、セキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および第１中間キーに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を含む。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する段階はさらに、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出する段階；および第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１アイデンティティ認証情報を生成する段階、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を含む。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、本方法はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する段階；および第２ノードに第２メッセージを送信する段階、ここで第２メッセージは第１アイデンティティ認証情報および第２暗号文を含み、第２暗号文は、第１共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる、を含む。
第２キーネゴシエーションパラメータは、共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる。第２キーネゴシエーションパラメータはセキュリティパラメータに基づいて暗号化されてよいこと、および第２キーネゴシエーションパラメータは、セキュリティパラメータがクラックされた後に限り、共有キーを生成するために解読され得ることが分かる。これで、攻撃者が第２ノードに成り済まして第１ノードにアクセスするのを防止し、キーネゴシエーションプロセスのセキュリティを確保する。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、本方法はさらに、第２ノードから第３メッセージを受信する段階、ここで第３メッセージは第２アイデンティティ認証情報を含む；および第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定する段階を含む。
以上では、第２ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第２アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第２ノードにより生成される。したがって、ＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第１ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第２ノードのアイデンティティを認証できるようになる。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに、第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
第１態様のさらに別の可能な実装例において、本方法はさらに、第２ノードに第４メッセージを送信する段階、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、を含む。さらに、第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）、またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
第２態様によれば、本願の一実施形態がセキュアアクセス方法を開示し、本方法は、第１ノードに第１メッセージを送信する段階、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；第１ノードから第２メッセージを受信する段階、ここで第２メッセージは第２暗号文を含み、第２暗号文はセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；セキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；および第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで第２アイデンティティ認証情報は第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を含む。
本願の本実施形態において、第１キーネゴシエーションパラメータはセキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて暗号化された後に、第１ノードに送信される。それに対応して、第１ノードも、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化する。両通信当事者は、セキュリティパラメータに基づいて暗号文を解読し、キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成してよい。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、信頼できない第１ノードに第２ノードがアクセスするのを防止でき、第２ノードのセキュリティが改善される。
第２態様の可能な一実装例では、第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する段階の前に、本方法はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階を含む。
第２態様の別の可能な実装例において、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階は、第２の対応関係に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する段階；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含み、第１メッセージは第１乱数を含む、を含む。
ＰＳＫおよび第１ノードの間の対応関係が対応関係の形式で格納されてよいことが分かる。したがって、この対応関係に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第２ノードは第１ノードに対応するＰＳＫを有していないため、前述した方式で新たなＰＳＫが決定されてよい。
第２態様のさらに別の可能な実装例では、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階が、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定する段階；および第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する段階を含む。
第２態様のさらに別の可能な実装例では、第１メッセージを送信する段階の前に、本方法はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する段階を含む。
第２態様のさらに別の可能な実装例において、セキュリティパラメータに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する段階は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する段階；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、第１暗号文を取得する段階；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および第１中間キーに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する段階を含む。
第２態様のさらに別の可能な実装例において、第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する段階はさらに、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出する段階；および第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２アイデンティティ認証情報を生成する段階、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を含む。
第２態様のさらに別の可能な実装例において、第２メッセージはさらに第１アイデンティティ認証情報を含み；本方法はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定する段階を含む。
以上では、第１ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第１アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第１ノードにより生成される。したがって、ＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第１ノードのアイデンティティを認証できるようになる。第１ノードのアイデンティティを認証する機会が周期的であっても、または非周期的であってもよく、または第１ノードのアイデンティティは、いくつかの重要なオペレーションが行われる前に認証されてよく、これは特定の実装では実装に依存することに留意されたい。
第２態様のさらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
第２態様のさらに別の可能な実装例において、本方法はさらに、第１ノードから第４メッセージを受信する段階、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、を含む。さらに第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
第３態様によれば、本願の一実施形態が通信装置を開示する。通信装置は、受信ユニットおよび処理ユニットを含む。通信装置は、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つで説明したセキュアアクセス方法を実施するように構成されている。
第４態様によれば、本願の一実施形態が、送信ユニット、受信ユニット、および処理ユニットを含む通信装置を開示する。通信装置は、第２態様または第２態様の可能な実装例のいずれか１つで説明したセキュアアクセス方法を実施するように構成されている。
第５態様によれば、本願の一実施形態が、プロセッサおよび通信インタフェースを含む通信装置を開示する。プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出して、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法を実施するように構成されている。
第６態様によれば、本願の一実施形態が、プロセッサおよび通信インタフェースを含む通信装置を開示する。プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出して、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つを実現するように構成されている。
第７態様によれば、本願の一実施形態がさらにチップシステムを提供する。チップシステムは、少なくとも１つのプロセッサおよび通信インタフェースを含む。通信インタフェースはデータの送信および／または受信を行うように構成されており、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出すように構成されているため、チップシステムは、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法を実施するか、または第２態様または第２態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法を実施するようになる。
第８態様によれば、本願の一実施形態がさらに、第１ノードおよび第２ノードを含む通信システムを提供する。第１ノードは、第３態様または第３態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した通信装置を含むか、または第５態様または第５態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した通信装置を含む。第２ノードは、第４態様または第４態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した通信装置を含むか、または第６態様または第６態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した通信装置を含む。
第９態様によれば、本願の一実施形態がコンピュータ可読記憶媒体を開示する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータプログラムを格納する。コンピュータプログラムがコンピュータ上で動作すると、コンピュータは、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法を行うか、または第２態様または第２態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法を行うことが可能になる。
第１０態様によれば、本願の一実施形態がコンピュータプログラム製品を開示する。コンピュータプログラム製品が１つまたは複数のプロセッサ上で動作すると、第１態様または第１態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法が行われるか、または第２態様または第２態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した方法が行われる。
第１１態様によれば、本願の一実施形態が端末を開示する。端末は、インテリジェントコックピット製品または車両などであってよく、端末は、第１ノードおよび／または第２ノードを含む。第２ノード（例えば、カメラ、スクリーン、マイク、スピーカ、レーダ、電子キー、パッシブエントリパッシブスタートシステムコントローラ、およびユーザ機器ＵＥなどのモジュールのうちの１つまたは複数）は、第３態様または第３態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した装置を含む。第１ノード（例えば、基地局または車両のコックピットドメインコントローラＣＤＣ）は、第４態様または第４態様の可能な実装例のいずれか１つで説明した通信装置を含む。
あるいは、車両は、インテリジェント端末、または無人航空機またはロボットなどの輸送車両と置き換えられてもよい。
以下では、本願の実施形態で用いられる添付図面を説明する。
キーネゴシエーションアルゴリズムの概略図である。
キーネゴシエーションアルゴリズムの使用シナリオの概略図である。 キーネゴシエーションアルゴリズムの使用シナリオの概略図である。 キーネゴシエーションアルゴリズムの使用シナリオの概略図である。
本願の一実施形態による通信システムの概略フローチャートである。
本願の一実施形態による通信シナリオの概略図である。
本願の一実施形態による通信方法の概略フローチャートである。
本願の一実施形態による共有キーを決定する概略フローチャートである。
本願の一実施形態による別の通信方法の概略フローチャートである。
本願の一実施形態によるさらに別の通信方法の概略フローチャートである。 本願の一実施形態によるさらに別の通信方法の概略フローチャートである。
本願の一実施形態による通信方法の運用シナリオの概略図である。 本願の一実施形態による通信方法の運用シナリオの概略図である。 本願の一実施形態による通信方法の運用シナリオの概略図である。 本願の一実施形態による通信方法の運用シナリオの概略図である。 本願の一実施形態による通信方法の運用シナリオの概略図である。
本願の一実施形態による通信装置の構造の概略図である。
本願の一実施形態による別の通信装置の構造の概略図である。
本願の一実施形態によるさらに別の通信装置の構造の概略図である。
以下では、本願の実施形態における添付図面を参照して、本願の実施形態を説明する。本願では、一例、事例、または実例を表すのに、「一例」または「例えば」などの用語が用いられることに留意されたい。本願において「一例」または「例えば」と説明される実施形態または設計方式はいずれも、他の実施形態または設計方式より好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。まさに、「例」または「例えば」などの用語を用いることで、具体的な方式で相対概念を提示することが意図されている。
本願の実施形態では、「少なくとも１つ」という用語は１つまたは複数を示しており、「複数の」という用語は２つまたはそれより多くを示している。「以下の項目のうちの少なくとも１つ」という用語またはこの用語に類似した表現は、これらの項目のあらゆる組み合わせを示しており、１つの項目、または複数の項目のあらゆる組み合わせを含む。例えば、ａ、ｂ、およびｃのうちの少なくとも１つの項目とは、ａ、ｂ、ｃ、（ａおよびｂ）、（ａおよびｃ）、（ｂおよびｃ）、または（ａ、ｂ、およびｃ）を示してよく、ａ、ｂ、およびｃは単数であっても、または複数であってもよい。「および／または」という用語は、関連付けられる対象物同士の関連関係を説明するものであり、３つの関係が存在し得ることを表している。例えば、Ａおよび／またはＢとは、Ａのみが存在する、ＡおよびＢの両方が存在する、およびＢのみが存在するという３つの場合を表すことができ、ＡおよびＢは単数であっても、または複数であってもよい。「／」という記号は一般に、関連する対象物同士の間の「または」の関係を示している。
さらに、特に指定されない限り、本願の実施形態で用いられる「第１」および「第２」などの序数は、複数の対象物同士を区別するのに用いられ、複数の対象物の順序、時系列、優先度、または重要性の限定を意図するものではない。例えば、異なる情報同士を区別するのに第１情報および第２情報を用いるだけであり、２つの種類の情報が内容、優先度、送信順序、または重要性などにおいて異なることを示しているわけではない。
以下では最初に、本願の実施形態で用いられる技術用語を説明する。
１．ノード（ｎｏｄｅ）
ノードとは、データの処理、送信、および受信が可能な電子デバイスであるか、または電子デバイス内のコンポーネント（例えば、チップまたは集積回路）である。電子デバイスとしては、端末デバイスまたはネットワーク側デバイスが挙げられてよい。例えばノードは、コックピットドメイン（ｃｏｃｋｐｉｔ ｄｏｍａｉｎ）デバイスであっても、またはコックピットドメインデバイス内のモジュール（例えば、コックピットドメインコントローラ（ｃｏｃｋｐｉｔ ｄｏｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＣＤＣ）、カメラ、スクリーン、マイク、スピーカ、電子キー、およびパッシブエントリパッシブスタートシステムコントローラなどのモジュールのうちの１つまたは複数）であってもよい。特定の実装プロセスにおいて、ノードは代替的にデータ中継デバイス、例えば、基地局、ルータ、リピータ、ブリッジ、またはスイッチであってもよく；または端末デバイス、例えば、様々な種類のユーザ機器（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、タブレットコンピュータ（ｐａｄ）、デスクトップコンピュータ、イヤホン、およびステレオであってもよく；またはマシンインテリジェントデバイス、例えば、自動運転（ｓｅｌｆ－ｄｒｉｖｉｎｇ）デバイス、輸送安全（ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ）デバイス、スマートホームデバイス（例えば、音響映像デバイス、セキュリティデバイス、スマート照明デバイス、および環境監視デバイスのうちの１つまたは複数）、仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）端末デバイス、拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）端末デバイス、マシンタイプ通信（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ）デバイス、産業用制御（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）デバイス、遠隔医療（ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｄｉｃａｌ）デバイス、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）デバイス、またはスマートシティ（ｓｍａｒｔ ｃｉｔｙ）デバイスをさらに含んでもよく；またはウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチ、スマートバンド、または歩数計）などをさらに含んでもよい。
一部の技術的シナリオでは、同様のデータ送受信機能を有するデバイスがノードと呼ばれなくてもよい。しかしながら、説明しやすくするために、データ送受信機能を有する電子デバイスは、本願の実施形態では総称してノードと呼ばれる。
２．セキュリティアルゴリズム（暗号アルゴリズム）
（１）ハッシュアルゴリズム
ハッシュアルゴリズムは、ハッシュ（ｈａｓｈ）関数またはハッシュアルゴリズムとも呼ばれる。ハッシュアルゴリズムは、データ（例えば、文字列、数字、またはファイル）の一部を予め設定された長さ（例えば、８０ビットまたは１２８ビット）のハッシュ値（ハッシュ値はハッシュ値またはダイジェスト値とも呼ばれることがある）として出力でき、逆の法則を見つけるのは非常に困難である。一般的なハッシュアルゴリズムには主に、セキュアハッシュアルゴリズム（ｓｅｃｕｒｅ ｈａｓｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ １、ＳＨＡ－１）およびメッセージダイジェスト（ｍｅｓｓａｇｅ ｄｉｇｅｓｔ、ＭＤ）アルゴリズム（例えば、ＭＤ２、ＭＤ４，またはＭＤ５）などが含まれる。
（２）暗号化（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）アルゴリズム
暗号化アルゴリズムが、データの機密性（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）を保護するのに用いられ、通常、平文を暗号化して暗号文を取得するものとして表される。暗号化アルゴリズムは、暗号化演算（例えば、楕円点の加算演算または排他的論理和演算）を含んでよく、比較的高いセキュリティを有する様々な数学関数も含んでよい。一般的な暗号化アルゴリズムとしては主に、排他的論理和演算、データ暗号化標準（ｄａｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ、ＤＥＳ）、トリプルデータ暗号化アルゴリズム（ｔｒｉｐｌｅ ｄａｔａ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、３ＤＥＳ）、高度暗号化標準（ａｄｖａｎｃｅｄ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ、ＡＥＳ）、ＲＳＡ暗号化アルゴリズム、およびデータ構造分析（ｄａｔａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ、ＤＳＡ）アルゴリズムなどが挙げられる。
（３）キー導出アルゴリズム
秘密値から１つまたは複数の秘密値を導出する（導出する、または派生させる）のに、キー導出アルゴリズムが用いられる。これは、キー導出アルゴリズムとも呼ばれている。例えば、秘密値キーから導出された新たな秘密値ＤＫが以下のように表されてよい。すなわち、ＤＫ＝ＫＤＦ（Ｋｅｙ）。一般的なキー導出アルゴリズムとしては、パスワードベースのキー導出関数（ｐａｓｓｗｏｒｄ－ｂａｓｅｄ ｋｅｙ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＰＢＫＤＦ）、およびスクリプト（ｓｃｒｙｐｔ）アルゴリズムなどが挙げられる。ＰＢＫＤＦアルゴリズムはさらに、第１世代ＰＢＫＤＦ１および第２世代ＰＢＫＤＦ２を含む。一部のＫＤＦアルゴリズムのキー導出プロセスでは、入力された秘密値に対してハッシュ変換を行うのにハッシュアルゴリズムが用いられる。したがって、アルゴリズム識別子はさらに、ＫＤＦ関数の入力として受信され、用いられるハッシュアルゴリズムを示すのに用いられてよい。
ＫＤＦは、導出によって秘密値を取得するプロセスに適用されるだけでなく、認証情報およびアイデンティティ情報の生成などの態様に適用されてもよいことに留意されたい。
もちろん、認証アルゴリズム（認証関数、ＡＵＦ、またはＡＵＴＨ関数）も、認証情報およびアイデンティティ情報を生成するのに用いられてよい。認証アルゴリズムは、入力されたパラメータに基づいて認証情報を取得するのに用いられる。
（４）キーネゴシエーションアルゴリズム
キーネゴシエーションとは、両通信当事者がいくつかのパラメータを交換して、ネゴシエーションを通じてキーを取得するプロセスである。キーネゴシエーションに用いられるアルゴリズムは、キーネゴシエーションアルゴリズムまたはキー交換アルゴリズムと呼ばれている。一般的なキーネゴシエーションアルゴリズムとしては、ディフィ・ヘルマンのキー交換（Ｄｉｆｆｉｅ－Ｈｅｌｌｍａｎ ｋｅｙ ｅｘｃｈａｎｇｅ、ＤＨ）アルゴリズム、楕円曲線暗号法（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｃｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍｓ、ＥＣＣ）に基づくＤＨ（ＥＣＤＨ）アルゴリズム、中国の暗号アルゴリズム（ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３、およびＳＭ４など）、およびオークリー（Ｏａｋｌｅｙ）アルゴリズムなどが挙げられる。
キーネゴシエーションアルゴリズムは、キーネゴシエーションプロトコルともみなされてよいことに留意されたい。すなわち、両通信当事者にとって、キーネゴシエーションアルゴリズムはキーの生成および交換の規則を定めており、暗号化のためにキーをどのように用いるかは他のアルゴリズムに依存する。
３．ＤＨアルゴリズム
ＤＨアルゴリズムによって、安全性が十分でないチャネルで両当事者がキーを作成するのが可能になり得る。このキーは、その後の通信で通信内容を暗号化するキーとして用いられ得る。
図１は、本願の一実施形態によるＤＨアルゴリズムの概略図である。第１ノードおよび第２ノードが、決定された素数ｐおよび乱数ｇを取得する。ＤＨアルゴリズムを用いて２つのノード同士の間でキーを交換する段階とは、以下の通りである。
段階１：第２ノードが乱数ａを決定する。
段階２：第２ノードが第１計算値Ａを生成する。ここで、Ａ＝ｇａ ｍｏｄ ｐである。
段階３：第２ノードが第１計算値Ａを第１ノードに送信する。
段階４：第１ノードが乱数ｂを決定する。
段階５：第１ノードが計算によって第２計算値Ｂを取得する。ここで、Ｂ＝ｇｂ ｍｏｄ ｐである。
段階６：第１ノードがキーｓを決定する。ここで、ｓ＝Ａｂ ｍｏｄ ｐである。
段階７：第１ノードが第２ノードに第２計算値Ｂを送信する。
段階８：第２ノードがキーｓを決定する。ここで、ｓ＝Ｂａ ｍｏｄ ｐである。
ｓ＝Ａｂ ｍｏｄ ｐ＝（ｇａ ｍｏｄ ｐ）ｂ ｍｏｄ ｐ＝ｇａｂ ｍｏｄ ｐ＝（ｇｂ ｍｏｄ ｐ）ａ ｍｏｄ ｐ＝Ｂａ ｍｏｄ ｐとなるため、第１ノードおよび第２ノードによって計算されるキーｓは同じである。キーｓは、メッセージで直接伝達されない。したがって、攻撃者はこのキーを直接取得できない。ネゴシエーションを通じて取得されるキーｓは、攻撃者が総当たり攻撃によるクラックでａまたはｂを取得した後に限り計算されてよい。この場合、攻撃者がＡ、ｇ、およびｐに基づく総当たり攻撃によるクラックを行うことで計算によってａを取得するための公式が、ａ＝ｌｏｇｇＡ ｍｏｄ ｐである。対数演算には高速な計算アルゴリズムがなく、通常、素数ｐおよび乱数ｇの値が比較的大きいため、攻撃者がＡ、素数ｐ、および乱数ｇに基づいて対数演算および剰余演算を行うことでａを取得するのは困難である。したがって、ＤＨアルゴリズムを用いて取得されるキーＫは安全である。
４．楕円曲線アルゴリズム
楕円曲線アルゴリズムとは、楕円曲線の数学理論に基づいて実施されるセキュリティアルゴリズムである。通常、人々が論じる楕円曲線の曲線方程式は二元三次方程式である。この方程式には複数の形式がある。最も一般的に用いられる一般方程式は、以下の通りである。
曲線方程式およびイメージから、楕円曲線がｘ軸に関して対称であることが容易に分かる。ゼロに等しくない判別式
によって、楕円曲線上には特異点がないことが理解できる、すなわち、楕円曲線は滑らかであり、楕円曲線上のあらゆる点を導出することが可能である。これにより、楕円曲線における加算演算が容易になる。
（１）点の加算（ｐｏｉｎｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ）演算（楕円曲線の加算演算）
図２（ａ）、図２（ｂ）、および図２（ｃ）は、本願による可能な、点の加算演算の概略図である。図２（ａ）を参照すると、楕円曲線における加算演算は以下の方式で表現され得る。つまり、曲線上に点Ｐおよび点Ｑをマークする（本明細書では、ａ＝０およびｂ＝７の楕円曲線、すなわちｙ２＝ｘ３＋７を一例として用いる）；点ＰおよびＱを通り且つ３つ目の点－Ｒで曲線と交差する直線を描き；ｘ軸に関して点－Ｒと対称な点Ｒを引き続き描く。点Ｒは、ＰおよびＱを加算して取得される点であり、Ｐ＋Ｑ＝Ｒによって表される。
楕円曲線はｘ軸に関して対称であるため、Ｒは点－Ｒと対称な点であり、点－Ｒが楕円曲線上にあるため、点Ｒも確実に楕円曲線上にある、すなわち、ＰおよびＱを加算して取得される点は楕円曲線上にあることに留意されたい。
図２（ｂ）を参照すると、Ｐ＝Ｑである場合、点Ｐを正接点に用いて、楕円曲線の正接線が描かれる。正接線は、点－Ｒによって表される別の点において楕円曲線と交差する。同様に、ｘ軸に関して点－Ｒと対称な点Ｒが描かれる。点Ｒは、ＰおよびＰを加算して取得される点であり、Ｐ＋Ｐ＝２Ｐ＝Ｒによって表される。
（２）点の減算演算（楕円曲線の減算演算）
図２（ｃ）を参照すると、Ｒ－Ｐ＝Ｒ＋（－Ｐ）であるため、（Ｒ－Ｐ）を解くのは点Ｒおよび点－Ｐの間の加算演算である。点－Ｐは点Ｐと対称な点である。したがって、点Ｒおよび－Ｐを通る直線が描かれる。楕円曲線がｘ軸に関して対称であるため、この直線は点－Ｐで楕円曲線に接することが分かる。したがって、ｘ軸に関して点－Ｐと対称な点Ｐが描かれ、点Ｐは点Ｒおよび－Ｐを加算して取得される点である。
（３）点の乗算（ｐｏｉｎｔ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）演算
楕円曲線上の点をｎ回連続して加算する場合、点Ｐをｎ回加算した結果が取得され、その結果はｎＰによって表される。加算回数の数ｎは整数であり、スカラーと呼ばれることがある。楕円曲線上での点の乗算演算は、スカラー乗算（ｓｃａｌａｒ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）演算と呼ばれることがある。この演算が複数のスカラーに関する場合、演算はマルチスカラー乗算（ｍｕｌｔｉ－ｓｃａｌａｒ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）演算と呼ばれることがある。
点の乗算アルゴリズムは異なる演算シナリオでは異なる定義を有してよく、実装が、点の乗算アルゴリズムの具体的に定められた演算法則に依存することに留意されたい。ここでは、楕円曲線点の乗算アルゴリズムの可能な計算方式を示す。
（４）ＥＣＤＨキー交換
楕円曲線アルゴリズムは、有限体で定められた楕円曲線の巡回サブグループを必要とする。必要なパラメータは以下の通りである。つまり、有限体の大きさを説明するのに用いられる素数ｐ、楕円曲線方程式のパラメータａおよびｂ、巡回サブグループを生成するのに用いられるベースポイントＧ、サブグループの位数（ｏｒｄｅｒ）ｎ、およびサブグループの余因子ｈである（ｈ＝Ｎ／ｎ、ここでＮは楕円曲線群の位数である）。一般に、６つのパラメータ（ｐ、ａ、ｂ、Ｇ、ｎ、ｈ）を組み合わせて、楕円曲線アルゴリズムにより用いられる楕円曲線を定める。
ＥＣＤＨアルゴリズムは主に、以下の方程式Ｋ＝ｋ×Ｇに基づいて実施される。ここで、ＫおよびＧは楕円曲線Ｅｐ（ａ，ｂ）上の点であり、ｎはＧの位数（ｎＧ＝Ｏ∞、Ｏ∞は無限大を意味する）、ｋはｎより小さい整数である。Ｋ＝ｋＧでは、与えられたｋおよびＧに対して、加算法則（例えば、点の加算演算を用いた累積）に従ってＫを計算するのは容易である。しかしながら、逆に、与えられたＫおよびＧに対して、ｋを取得するのは非常に困難である。楕円曲線アルゴリズムの実際の使用では、原理上、ｐが非常に大きく、ｎも非常に大きい。したがって、ｎ個の点を１つずつ計算して、それをＫと比較するのは数学の問題である。
キー交換プロセスでは、キー交換の両当事者がＡｌｉｃｅおよびＢｏｂであり、且つ両当事者が曲線パラメータ（楕円曲線Ｅ、位数Ｎ、ベースポイントＧ）を共有していると仮定する。交換の各段階は以下の通りであってよい。
段階１：Ａｌｉｃｅがランダムな整数ａを生成し、第１計算値Ａ＝ａ×Ｇを計算する。
段階２：Ｂｏｂがランダムな整数ｂを生成し、第２計算値Ｂ＝ｂ×Ｇを計算する。
段階３：ＡｌｉｃｅがＢｏｂにＡを転送する。Ａの転送は公開されてよい。具体的には、攻撃者はＡおよびＧを取得できるが、攻撃者がＡおよびＧに基づいてａを計算するのは困難である。
段階４：ＢｏｂはＡｌｉｃｅにＢを転送する。同様に、Ｂの転送は公開されてよい。具体的には、攻撃者はＢおよびＧを取得できるが、攻撃者がＢおよびＧに基づいてａを計算するのは困難である。
段階５：ＢｏｂがＡｌｉｃｅにより転送されたＡを受信し、Ｑ＝ｂ×Ａ＝ａｂ×Ｇを計算する。
段階６：ＡｌｉｃｅがＢｏｂにより転送されたＢを受信し、Ｑ′＝ａ×Ｂ＝ａｂ×Ｇを計算する。
ＡｌｉｃｅおよびＢｏｂの双方は、Ｑ＝ｂ×Ａ＝ｂ×（ａ×Ｇ）＝（ｂ×ａ）×Ｇ＝（ａ×ｂ）×Ｇ＝ａ×（ｂ×Ｇ）＝ａ×Ｂ＝Ｑ′（交換法則および結合法則）を取得する、すなわち、同じキーＱを双方が取得する。キーＱは直接伝達されないため、攻撃者が、取得したＡ、Ｂ、およびＧに基づいてＱを計算するのは困難である。したがって、ＥＣＤＨアルゴリズムを用いて、交換によって取得されたキーＱは安全である。
５．フレッシュパラメータ
フレッシュパラメータとは、情報セキュリティ分野におけるパラメータであり、キーおよび認証パラメータなどを生成するのに用いられ、フレッシュまたはフレッシュパラメータとも呼ばれることがある。フレッシュパラメータは、乱数（ｎｕｍｂｅｒ ｏｎｃｅ、ＮＯＮＣＥ）、カウント値（ｃｏｕｎｔｅｒ）、シリアル番号（ｓｅｒｉａｌ ｎｕｍｂｅｒ）、およびシーケンス番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）などのうちの少なくとも１つを含んでよい。通常、異なる時点で生成されたフレッシュパラメータは異なる。フレッシュパラメータが生成されるたびにフレッシュパラメータの特定の値が変化し、今回のキーの生成に用いられるフレッシュパラメータ（または認証パラメータなど）が、前回のキーの生成に用いられたフレッシュパラメータ（または認証パラメータなど）と異なるため、生成されるキーのセキュリティを改善できることが理解されるであろう。
ＮＯＮＣＥは、一度だけ用いられる（または繰り返されない）ランダムな値である。
６．パスワード
パスワードとは、あるノードによって、別のノードのアクセスのために予め設定されるか、または予め定められるパスワードと理解されても、または２つのノード同士の間で合意された秘密値と理解されてもよい。任意選択で、パスワードは、数字、文字、および記号などのうちの１つまたは複数を含む文字列の形式であってよく、キーボード、音声、または生体情報などを用いて入力されてよい。例えば、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））プロトコルをサポートするルータに携帯電話端末がアクセスするシナリオでは、携帯電話端末は「Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）パスワード」を用いてルータにアクセスしてよく、「Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）パスワード」はルータのパスワードと理解されてよい。
任意選択で、パスワードは以下のシナリオで用いられてよい（第２ノードが第１ノードへのアクセスを要求すると仮定する）。
シナリオ１：第１ノードは第１パスワードを予め定めるか、または予め設定し、第２ノードのユーザが第２ノード上で第１パスワードを入力してよい。具体的には、第２ノードはユーザが入力した第１パスワードを受け取り、第１パスワードに基づいて第１ノードへのアクセスを要求してよい。例えば、車両所有者は管理者インタフェースを用いて車両の第１パスワードを設定する。車両所有者の新たなスマートフォンが車両にアクセスする必要がある場合、車両所有者は新たなスマートフォン上で第１パスワードを入力してよく、スマートフォンは、入力されたパスワードに基づいて、車両へのアクセスを要求してよい。
シナリオ２：第１ノードは第１パスワードを予め定めるか、または予め設定する。同様に、第１ノードにアクセスするための第１パスワードは、第２ノードにも予め設定される。第２ノードが第１ノードにアクセスする必要がある場合、第２ノードは、予め設定された第１パスワードを用いてアクセスを行うことができる。例えば、車両を組み立てるときに、車両工場が車両のＣＤＣに第１パスワードを設定し、ＣＤＣの第１パスワードを車両のレーダに設定してよい。このように、レーダは、車両のＣＤＣにアクセスするときに、ＣＤＣの第１パスワードを用いてＣＤＣにアクセスできる。
シナリオ３：サードパーティデバイス（第１ノードに信頼されたネットワーク側デバイス、証明センタ、または認証サーバなど）が第１ノードおよび第２ノードに合意値を割り当ててよい。ここで合意値は、第１ノードにアクセスするのに第２ノードにより用いられてよい。したがって、合意値は第１ノードのアクセスパスワードとみなされてよい。
アルゴリズムに関する前述の説明は、単に実装原理を簡潔に説明するのに用いられるものであり、使用中に同じパラメータを実装に用いなければならないことを限定するものではないと理解されるであろう。アルゴリズムの特定の実装プロセスにおいて、他の改良および変形があってよい。本願で言及したアルゴリズムは、改良および変形の後に取得されたアルゴリズムであってよい。例えば、ＥＣＣはＤＳＡアルゴリズムに組み込まれてよく、その組み合わせがＥＣＤＳＡアルゴリズムと呼ばれている。
さらに、本願の実施形態で言及される「認証」、「確認」、および「検証」が、正当性および妥当性を確認するという意味を表し得ることに留意されたい。本願の実施形態で言及する「アクセス」という用語は、第１ノードが第２ノードへの接続を確立するプロセスを示している。一部の特定の技術的シナリオでは、「アクセス」がアソシエーションとしても記載されていることがある。
以下では、本願の実施形態におけるシステムアーキテクチャおよびサービスシナリオを説明する。本願において説明されるシステムアーキテクチャおよびサービスシナリオは、本願における技術的解決手段をより明確に説明するように意図されており、本願において提供される技術的解決手段に関する限定を構成しないことに留意されたい。システムアーキテクチャの進化および新たなサービスシナリオの出現に伴い、本願において提供される技術的解決手段が同様の技術的課題にも適用可能であることが、当業者であれば分かるであろう。
図３は、本願の一実施形態による可能な通信システムの概略図である。通信システムは、第１ノード３０１および第２ノード３０２を含む。第２ノード３０２は、第１ノード３０１とのアソシエーションを要求してよい。アソシエーションが成功した後に、第１ノード３０１は第２ノード３０２と通信できる。第１ノード３０１および第２ノード３０２の間の通信リンクには、有線リンク（例えば、光ファイバ）、無線リンク、または有線リンクおよび無線リンクの組み合わせなどを含む様々な種類の接続媒体が含まれてよい。例えば、短距離接続技術には、８０２．１１ｂ／ｇ、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ジグビー（登録商標）（ＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、無線自動識別（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ＲＦＩＤ）技術、超広帯域（ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ、ＵＷＢ）技術、または無線短距離通信システム（例えば、車載無線短距離通信システム）などが含まれてよい。別の例を挙げると、長距離接続技術には、ロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ロングタームエボリューション）ベースの通信技術、第５世代移動体通信技術（５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓまたは５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍｓ、５ｔｈ－Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ、略して、５Ｇまたは５Ｇ技術）、移動体通信用グローバルシステム（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＧＳＭ（登録商標））、汎用パケット無線サービス（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ、ＧＰＲＳ）、汎用移動体通信システム（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ、ＵＭＴＳ）などの無線アクセス技術が含まれてよい。
もちろん、第１ノードおよび第２ノードの間の通信をサポートするのに、他の無線通信技術も用いられてよい。例えば、いくつかの特定の実装シナリオにおいて、第１ノードはノードＧ、制御ノード、またはアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）とも呼ばれることがあり、第２ノードはノードＴまたは端末とも呼ばれることがある。ノードＧからノードＴへの通信リンクがリンクＧと呼ばれることがあり、ノードＴからノードＧへの通信リンクはリンクＴと呼ばれることがある。
第１ノード３０１および第２ノード３０２は、同じ種類のデバイスであってもよく、または異なる種類のデバイスであってもよい。例えば、図４は可能な通信シナリオの概略図である。車両のコックピットドメインコントローラ（ｃｏｃｋｐｉｔ ｄｏｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＣＤＣ）４０１が、車両のインテリジェントコックピットデバイスにおけるコントロールセンタであり、第１ノード４０１とみなされてよい。スマートフォン４０２は、データ送受信機能を備えたデバイスであり、第２ノード４０２とみなされてよい。
ＣＤＣ４０１には、ブルートゥース（登録商標）を通じてアクセスしてよい。スマートフォン４０２はブルートゥース（登録商標）機能をサポートする。したがって、スマートフォン４０２はＣＤＣ４０１へのアクセスを要求してよい。ブルートゥース（登録商標）技術は通常、デジタルペアリングモードまたはジャストワーク（ｊｕｓｔ ｗｏｒｋ）モードを接続に用いる。したがって、デジタルペアリングモードでは、ＣＤＣ４０１の識別子がスマートフォン４０２上で直接タップされて、ペアリング番号がＣＤＣ４０１で確認されるため、ブルートゥース（登録商標）を通じてＣＤＣ４０１に接続できるようになる。この場合、攻撃者がスマートフォン４０２のアイデンティティを用いてＣＤＣ４０１に接続するならば、ＣＤＣ４０１は攻撃者を識別できず、攻撃者はＣＤＣ４０１へのアクセスに成功するので、車両のプライバシおよびセキュリティを脅かす。本明細書では、ブルートゥース（登録商標）によるアクセスシナリオのみを一例として用いる。特定のアクセスシナリオにはさらに、別の通信技術を用いて行われるアクセスが含まれてよい。同様に、一部の他のシナリオでは、従来の方法を用いてノードにアクセスする場合、通常、未知のアイデンティティを有する攻撃者がノードにアクセスできないようにするのは困難であるため、通信セキュリティが影響を受ける。
したがって、セキュリティを改善するために、本願の一実施形態が、図５に示すセキュアアクセス方法を提供する。
図５は、本願の一実施形態によるセキュアアクセス方法の概略フローチャートである。さらに、本方法は、図３に示すアーキテクチャに基づいて実施されてよい。本方法は、少なくとも以下の段階を含む。
段階Ｓ５０１：第２ノードが第１ノードに第１メッセージを送信する。第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文は、第１キーネゴシエーションパラメータおよびセキュリティパラメータに基づいて取得される。
具体的には、キーネゴシエーションパラメータは、キーネゴシエーションプロセスで決定されるパラメータである。説明しやすくするために、本願の各実施形態では、第２ノードにより第１ノードに送信されるキーネゴシエーションパラメータが第１キーネゴシエーションパラメータと呼ばれる。
例えば、第１ノードおよび第２ノードはＤＨアルゴリズムに基づいてキーネゴシエーションを行い、公開キーとして比較的大きい素数ｐおよび乱数ｇを用いる。第２ノードは、それ自体の秘密キー（ａ）および公開キー（ｐおよびｇ）に基づいて計算値Ａを決定する。素数ｐ、乱数ｇ、秘密キーａ、および計算値Ａは全て、キーネゴシエーションプロセスで生成されたパラメータとみなされてよい。計算値Ａは第２ノードにより決定されて、次いで第１ノードに送信されるため、計算値Ａは第１キーネゴシエーションパラメータとみなされてよい。
別の例では、第１ノードおよび第２ノードはＥＣＤＨアルゴリズムに基づいてキーネゴシエーションを行う。決定された楕円曲線がＥｐであり、ベースポイントがＧであると仮定すると、第２ノードはそれ自体の秘密キーａおよびベースポイントＧに基づいて計算値Ａ（例えば、Ａ＝ａ×Ｇ）を取得し、計算値Ａを第１ノードに送信する。この場合、計算値Ａは第１キーネゴシエーションパラメータとみなされてよい。
セキュリティパラメータは、第１ノードおよび第２ノードの間で共有されるパラメータ、例えば、第１ノードおよび第２ノードの間の共有キー（事前共有キーまたは対称暗号化キーなどを含む）、第１パスワード、第１ノードおよび第２ノードの間の事前設定パラメータ、または通信プロトコルにおいて予め定められたパラメータである。
事前共有キー（ｐｒｅ－ｓｈａｒｅｄ ｋｅｙ、ＰＳＫ）は、第１ノードおよび第２ノードの間で共有される秘密値である。第２ノードは、相互のネゴシエーションを通じて予め定める、予め設定する、または生成するなどの方式で、第１ノードと共有されるＰＳＫを取得してよく、第２ノードはＰＳＫを用いてメッセージを暗号化してよい。
第１パスワードは、第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードであるか、または第２ノードによる第１ノードへのアクセスを許可するために第１ノードにより予め設定された、または予め定められたパスワードと理解されてもよく、または第１ノードおよび第２ノードの間で合意された秘密値と理解されてもよい。さらに、第１パスワードの関連説明については、技術用語の説明部分の解説を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
以下では、事前共有キーＰＳＫを一例に用いて、セキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて第１暗号文を取得する４つの実装方法を示す。
実装方法１：第２ノードが、ＰＳＫおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて点の加算演算を行い、第１暗号文を取得する。さらに、第１ノードは最初にＰＳＫに対してハッシュ演算を行い、次いでＰＳＫのハッシュ値および第１キーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて点の加算演算を行って第１暗号文を取得してよい。例えば、第１暗号文Ｃ１は以下の公式
を満たす。ここで、ＫＥｔは第１キーネゴシエーションパラメータであり、＋は楕円曲線点の加算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
楕円曲線のある点に対して点の加算演算が行われてよい。しかしながら、特定の実装プロセスでは、第１キーネゴシエーションパラメータが楕円曲線上の点ではない場合、第１キーネゴシエーションパラメータは最初に、楕円曲線上のある点にマッピングされてよく、次いで点の加算演算が行われる。ＰＳＫおよびｈａｓｈ（ＰＳＫ）などの他のパラメータも、同様にマッピングされてよい。本願では、可能な計算方法が示されている。つまり、第２ノードはｈａｓｈ（ＰＳＫ）を水平座標として用い（ｈａｓｈ（ＰＳＫ）が定義域を超える場合、ｈａｓｈ（ＰＳＫ）に対して剰余演算を行ってよい）、楕円曲線上のマッピング点Ｒ（ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ｙ１）を取得し、点ＲおよびＫＥｔに基づいて楕円曲線点の加算演算を行って点Ｓ（ｘ２，ｙ２）を取得してよい。第２ノードは、点Ｓの水平座標ｘ２または垂直座標ｙ２をＣ１として用いてよい。それに対応して、１つのｘ値が複数のｙ値に対応する場合、ｙ値が満たす必要のある条件が事前合意され得る（例えば、絶対値が最大である１つのｙ値が選択される）ため、対応する点が決定されるようになる。
任意選択で、第１ノードおよび第２ノードによって直接用いられるキーネゴシエーションアルゴリズムがＥＣＤＨアルゴリズムである場合、第１暗号文は、実装例１の方法を用いて取得されてよい。もちろん、キーネゴシエーションアルゴリズムがＥＣＤＨアルゴリズムではない場合、キーネゴシエーションパラメータは代替的に、楕円曲線上のある点にマッピングされ得るため、第１暗号文は点の加算演算を用いて取得されるようになる。
実装方法２：第２ノードが、ＰＳＫおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて乗算演算を行い、第１暗号文を取得する。例えば、第１暗号文Ｃ１は以下の公式
を満たす。ここで、ＫＥｔは第１キーネゴシエーションパラメータであり、＊は乗算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
任意選択で、第１ノードおよび第２ノードによって直接用いられるキーネゴシエーションアルゴリズムがＤＨアルゴリズムである場合、第１暗号文は、実装例２の方法を用いて取得されてよい。もちろん、キーネゴシエーションアルゴリズムがＤＨアルゴリズムではない場合でも、乗算演算が第１暗号文を取得するのに行われてよい。
実装方法３：第２ノードが、ＰＳＫまたはＰＳＫのハッシュ値に基づき、暗号化アルゴリズムを用いて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する。例えば、取得した第１暗号文Ｃ１は以下の公式、Ｃ１＝Ｅｎｃ（ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＫＥｔ）を満たす。ここで、Ｅｎｃは暗号化アルゴリズムであり、具体的には、ＳＭ４アルゴリズム、ＺＵＣアルゴリズム、およびＡＥＳアルゴリズムなどのうちの１つでも、またはその組み合わせであってもよい。
実装方法４：第２ノードが、ＰＳＫに基づいてキーを導出し（説明しやすくするために、このキーは第１中間キーと呼ばれる）、第１中間キーに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得してよい。例えば、第１中間キーＫ１は以下の公式、Ｋ１＝ＫＤＦ（Ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＮＯＮＣＥｄ）を満たす。ここで、ＫＤＦは第１中間キーを導出するのに用いられる導出アルゴリズムであり、ＮＯＮＣＥｄは第１中間キーを導出するのに用いられるフレッシュパラメータである（任意選択的なパラメータであり、ここでは単なる一例として用いられている）。第２ノードにより取得された第１暗号文Ｃ１は、Ｃ１＝Ｅｎｃ（Ｋ１，ＫＥｔ）を満たす。
ここでは本解決手段をより明確に説明するために、複数の段階を行うことで第１暗号文をどのように取得するかを実装方法４が説明していることに留意されたい。実際の処理では、第１暗号文は代替的に、１つの段階を行うことで取得されてもよい。第１中間キーＫ１は単なる中間結果である、すなわち第１暗号文Ｃ１を決定する方式がＣ１＝Ｅｎｃ（ＫＤＦ（Ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＮＯＮＣＥｄ），ＫＥｔ）を満たす。
ＰＳＫは、第１パスワード、第１ノードおよび第２ノードの間の事前設定パラメータ、または通信プロトコルにおいて予め定められたパラメータなどと置き換えられてもよいことが理解されるであろう。ここでは、詳細について改めて説明しない。可能な一設計例では、第２ノードが第２ノードおよび第１ノードの間のＰＳＫを有する場合、第２ノードは、ＰＳＫおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて第１暗号文を取得する。第２ノードが第２ノードおよび第１ノードの間のＰＳＫを有していない場合、第２ノードは、第１パスワードおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて第１暗号文を取得する。
任意選択で、第１メッセージはさらにフレッシュパラメータ（ｆｒｅｓｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を含んでよい。説明しやすくするために、本願の各実施形態では、第１メッセージに含まれるフレッシュパラメータは第１フレッシュパラメータと呼ばれる。フレッシュパラメータは、乱数、カウント値、およびシリアル番号などのうちの少なくとも１つを含む。
任意選択で、第１ノードはメッセージをブロードキャストしてよい。それに対応して、第２ノードは第１ノードによりブロードキャストされたメッセージを受信してよい。第２ノードは、第１ノードによりブロードキャストされたメッセージに基づいて第１ノードに第１情報を送信する。さらに任意選択で、第１ノードによりブロードキャストされたメッセージは、第１ノードによりサポートされるキーネゴシエーションアルゴリズムのインジケーション情報（または第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能と呼ばれる）を搬送してよい。
さらに任意選択で、第２ノードは、第１ノードとのキーネゴシエーションに用いられるアルゴリズムとして、第１ノードによりサポートされるキーネゴシエーションアルゴリズムの１つを決定してよい。この場合、第１メッセージはさらに、第２ノードにより選択されたキーネゴシエーションアルゴリズムの識別子を搬送してよい。
第２ノードは、第１ノードに第１メッセージを送信する。それに対応して、第１ノードは、第２ノードから第１メッセージを受信する。
第１メッセージはアクセス要求メッセージ（またはアクセス要求情報）とも呼ばれることがあり、またはアソシエーション要求メッセージと呼ばれることがある（または、特定のシナリオではアソシエーション要求情報と呼ばれることがある）ことに留意されたい。本願の各実施形態では、メッセージまたは情報の名前を限定することはなく、メッセージの内容のみを一例として説明し、表現する。メッセージの名前は、ランダムに置き換えられてよい。
段階Ｓ５０２：第１ノードがセキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する。
具体的には、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの両方が取得できるパラメータである。したがって、第１ノードはセキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得できる。
第２ノードが第１暗号文を取得する前述の実装例に対応して、本願では第１暗号文を解読するいくつかの実装例を以下に示す。
実装例１：第１ノードが第１暗号文およびＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）に基づいて楕円点の減算演算を行い、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する。例えば、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式
を満たす。ここでＣ１は第１暗号文であり、－は楕円曲線点の減算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
実装例２：第１ノードが第１暗号文およびＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）に基づいて除算演算を行い、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する。例えば、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式
を満たす。ここでＣ１は第１暗号文であり、÷は除算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
実装例３：第１ノードが、暗号化アルゴリズムを用い且つＰＳＫまたはＰＳＫのハッシュ値を暗号化アルゴリズムの入力として用いることで、第１暗号文を解読する。例えば、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式、ＫＥｔ＝Ｄｅｃ（ｈａｓｈ（ＰＳＫ），Ｃ１）を満たす。ここで、Ｄｅｃは暗号化アルゴリズムＥｎｃに対応する解読アルゴリズムである（暗号化アルゴリズムおよび解読アルゴリズムは一般に同じアルゴリズムであるか、または具体的にはアルゴリズムが異なる計算手順であってよく、ここでは説明しやすくするために異なる名前を用いる）。
実装例４：第１ノードがＰＳＫに基づいて第１中間キーを導出し、第１中間キーに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する。例えば、第１中間キーＫ１は以下の公式、Ｋ１＝ＫＤＦ（Ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＮＯＮＣＥｄ）を満たす。ここで、ＫＤＦは第１中間キーの導出に用いられる導出アルゴリズムであり、ＮＯＮＣＥｄは第１中間キーの導出に用いられるフレッシュパラメータである。取得した第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式、ＫＥｔ＝Ｄｅｃ（Ｋ１，Ｃ１）を満たす。
段階Ｓ５０３：第１ノードが第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する。
具体的には、キーネゴシエーションアルゴリズムは第１ノードおよび第２ノードの間で事前合意されたキーネゴシエーションアルゴリズムであるか、または第２ノードはキーネゴシエーションアルゴリズムの識別子を第１メッセージに搬送して、用いられるキーネゴシエーションアルゴリズムを示してもよい。
本願では、第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するいくつかの方式を示す。
方式１：第１ノードが、第１ノードの秘密キーを決定し、キーネゴシエーションアルゴリズム、第１キーネゴシエーションパラメータ、および第１ノードの秘密キーに基づいて交換キーを決定してよい。交換キーは、第１共有キーとして用いられてよい。
図６は、本願の一実施形態による、交換キー（第１共有キー）を決定するための概略フローチャートである。図６の部分図（ａ）を参照すると、ＤＨアルゴリズムに基づいて交換キーを決定するプロセスが記載されている。第１ノードは、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔをＤＨアルゴリズムに入力してよい。第１ノードは、ＤＨアルゴリズムの手順に従って（第１ノードの秘密キーとして用いられる）乱数ｂを決定し、乱数ｂおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて交換キーＫＫＥを決定してよい。
図６の部分図（ｂ）を参照すると、第１ノードは、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔをＥＣＤＨアルゴリズムに入力してよい。第１ノードは、ＥＣＤＨアルゴリズムの手順に従って（第１ノードの秘密キーとして用いられる）乱数ｂを決定し、乱数ｂおよび楕円曲線に基づいて交換キーＫＫＥを決定する。
いくつかの特定の設計例において、キーネゴシエーションアルゴリズムをある計算手順にカプセル化してよく、ここで、入力が第１キーネゴシエーションパラメータであり、出力が第１共有キーであることが理解されるであろう。もちろん、一部の他の可能な設計例において、秘密キーを決定し交換キーを計算する段階が、異なる計算手順で行われてもよい。
方式２：第１ノードが、第１ノードの秘密キーを決定し、キーネゴシエーションアルゴリズム、第１キーネゴシエーションパラメータ、および第１ノードの秘密キーに基づいて交換キーを決定してよい。第１ノードは、交換キーおよびフレッシュパラメータに基づいて第１共有キーを決定する。
例えば、第１ノードは、方式１で説明した方法に基づいて交換キーＫＫＥを決定し、交換キーＫＫＥに基づいて第１共有キーＫｇｔを決定してよい。例えば、第１共有キーＫｇｔは以下の公式、Ｋｇｔ＝ＫＤＦ（ＫＫＥ，ＮＯＮＣＥｔ，ＮＯＮＣＥｇ）を満たす。ここで、ＮＯＮＣＥｔは第１フレッシュパラメータ（任意選択的なパラメータ）であり、ＮＯＮＣＥｇは第２フレッシュパラメータ（任意選択的なパラメータ）である。
方式２で取得される第１共有キー（以下、第１共有キーＫｇｔと呼ばれる）が交換キーＫＫＥに基づいて決定され、且つ交換キーが方式１で説明した解決手段における第１共有キーとして用いられるので、説明しやすくするために、特許請求の範囲では第１共有キーＫｇｔを第２共有キーとして説明することに留意されたい。本願における「第１」および「第２」は、パラメータ同士の区別を意図しているだけであり、特定のパラメータ名の限定を意図しているわけではないことが理解されるであろう。
任意選択で、図５に示すセキュアアクセス方法は、段階Ｓ５０４～段階Ｓ５０９のうちの１つまたは複数を含む。段階Ｓ５０４～段階Ｓ５０９は、具体的には以下の通りである。
段階Ｓ５０４：第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キー（ｐｒｅ－ｓｈａｒｅｄ ｋｅｙ、ＰＳＫ）を取得する。
具体的には、ＰＳＫは第１ノードおよび第２ノードの間で共有される秘密値である。以下では、第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する２つの可能なケースを示す。
ケース１：ＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係が第１ノード上に存在する。言い換えれば、第１ノード上では、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫが第２ノードのアイデンティティに対応してよい。第１ノードは、第２ノードのアイデンティティおよび対応関係に基づいて、対応するＰＳＫを取得してよい。
第２ノードのアイデンティティは、ＩＤ、媒体アクセス制御（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレス、ドメイン名、ドメインアドレス、または第２ノードの別のユーザ定義アイデンティティであってもよく、第２ノードのデバイスアイデンティティとも呼ばれる。さらに、第２ノードは第２ノードのアイデンティティを第１メッセージに追加できるため、第１ノードは第２ノードのアイデンティティを取得できるようになる。任意選択で、ＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係は、第１ノード上に予め設定された、または予め定められた対応関係であってもよく、または第１ノードおよび第２ノードがネゴシエーションを通じてＰＳＫを生成した後に格納された対応関係であってもよい。この対応関係は、対応関係一式、データテーブル、およびデータベースなどのうちの１つまたは複数の形式であってよい。本願では、これについて限定しない。表１は、本願の一実施形態において示されるＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係に関する可能な一式である。この対応関係一式には、複数の第２ノードのアイデンティティ、対応するＰＳＫ、およびＰＳＫ種別が含まれる。例えば、アイデンティティが「ＩＤ１」の第２ノードでは、第１ノードは一時ＩＤ「ＩＤ１．１」に基づいて、第２ノードに対応するＰＳＫが「ＰＳＫ１」であると判定してよい。さらに、「ＰＳＫ１」の種類が予め設定されている。
表１ ＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係一式
ここで留意すべきは、対応関係が予め設定されている場合、第１ノード上に予め設定されたＰＳＫは第２ノード上に予め設定されたＰＳＫと同じであること；またはＰＳＫが生成された後に対応関係が格納された場合、第１ノードがＰＳＫを生成するための方法およびパラメータも、第２ノードがＰＳＫを生成するための方法およびパラメータと同じであることである。可能な一設計例では、ＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係が第１ノード上に存在する場合、これは第２ノードが以前に第１ノードにアクセスしたこと、または第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを予め設定したことを示してよい。したがって、第１ノードは対応関係に基づいてＰＳＫを取得できる。
第１ノードがケース１の方式でＰＳＫを取得する場合、段階Ｓ５０４は代替的に、段階Ｓ５０２の前に行われてもよく、ＰＳＫは第１暗号文を解読するのに用いられてよいことに留意されたい。本願における他の段階を行う順序も、解決手段の実施に影響を及ぼすことなく変更されてよい。
ケース２：第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを生成する。具体的には、ＰＳＫを生成するためのパラメータには、第１パスワード、第１共有キー（これは具体的には交換キーＫＫＥでも、または共有キーＫｇｔでもよい）、第１フレッシュパラメータ、第２フレッシュパラメータ、第１ノードのアイデンティティ、および第２ノードのアイデンティティなどのうちの１つまたは複数が含まれてよい。以下では、ＰＳＫを生成するためのパラメータについていくつかのケースを示す。
ケース１：第１ノードが乱数を決定し、乱数を第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫとして用いる。
ケース２：第１メッセージが第１フレッシュパラメータを含み、第１ノードが第１フレッシュパラメータおよび第１ノードにより決定されたフレッシュパラメータに基づいてＰＳＫを生成する。例えば、生成したＰＳＫは
を満たす。ここで、ＫＤＦはＰＳＫを生成するための暗号アルゴリズムであり、ＮＯＮＣＥｔは第１フレッシュパラメータであり、ＮＯＮＣＥｇは第２フレッシュパラメータである。
ケース３：第１ノードが第１パスワードに基づいてＰＳＫを生成する。例えば、生成したＰＳＫは、ＰＳＫ＝ＫＤＦ（ｐｗ，ＩＤｇ，ＩＤｔ，ＮＯＮＣＥｔ，ＮＯＮＣＥｇ，Ｋｇｔ）を満たす。ここで、ｐｗは第１パスワードであり、ＩＤｇは第１ノードのアイデンティティであり、ＩＤｔは第２ノードのアイデンティティであり、ＮＯＮＣＥｔは第１フレッシュパラメータであり、ＮＯＮＣＥｇは第２フレッシュパラメータである。ＩＤｔ、ＩＤｇ、ＮＯＮＣＥｔ、ＮＯＮＣＥｇ、およびＫｇｔは任意選択的なパラメータであり、Ｋｇｔは前述の交換キーＫＫＥと置き換えられてもよいことに留意されたい。
さらに、第１共有キーＫｇｔが交換キーＫＫＥに基づいて導出される場合、第１ノードにより生成されるＰＳＫは
を満たしてよい。
これらのパラメータについては、前述の説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
可能な一設計例では、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを生成した後に、第１ノードはＰＳＫおよび第２ノードのアイデンティティの間の対応関係を格納してよい。
段階Ｓ５０５：第１ノードが第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する。
具体的には、第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる。例えば、第１ノードは第１アイデンティティ認証情報を別のノード（例えば、第２ノード）に送信してよく、別のノードは第１アイデンティティ認証情報に基づいて第１ノードのアイデンティティを判定してよい。
本願では、第１アイデンティティ認証情報を取得する以下の３つの実装例を示す。
実装例１：第１ノードが事前共有キーＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を判定する。任意選択で、第１アイデンティティ認証情報の生成に関与する任意選択的なパラメータにはさらに、第１共有キー（これはＫＫＥでも、またはＫｇｔでもよい）、第１メッセージ、第１アイデンティティ情報が置かれている第２メッセージ（後述する）、第１ノードによりサポートされるキーネゴシエーションアルゴリズムの識別子（または第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能と呼ばれる）、および第２ノードによりサポートされるキーネゴシエーションアルゴリズムの識別子（または第２ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能と呼ばれる）のうちの１つまたは複数が含まれてよい。前述したメッセージは、メッセージ全体であってもよく、またはメッセージ内の一部のパラメータであってもよい。例えば、第１メッセージ全体をパラメータとして用いてもよく、または第１メッセージ内の第１フレッシュパラメータをパラメータとして用いてもよい。
例えば、可能な一設計例では、第１アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｇが、ＡＵＴＨｇ＝ＫＤＦ（ＰＳＫ，第１メッセージ，第２メッセージ内の一部のパラメータ）を満たす。ここで、第２メッセージは第１アイデンティティ認証情報が置かれているメッセージ（後述する）であってよい。このように、別のノード（例えば、第２ノード）は、第１アイデンティティ認証情報に基づいて、別のノード上に格納されたＰＳＫが第１ノード上にあるＰＳＫと同じであるかどうかを確認してよく（ＰＳＫが第１ノード上にあるＰＳＫと同じである場合、これは第１ノードのアイデンティティが信頼できることを示す）、第１メッセージおよび第２メッセージ内の一部のパラメータが改ざんされているかどうかをさらに確認してよい。言い換えれば、第１アイデンティティ認証情報は、第１ノードのアイデンティティを認証できるだけでなく、第１メッセージおよび第２メッセージの完全性も保護できる。別の例では、別の可能な設計例において、第１アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｇは、ＡＵＴＨｇ＝ＡＵＦ（ＰＳＫ，ＫＫＥ，第１メッセージ，第２フレッシュパラメータ）を満たしてよい。これらのパラメータについては、前述の説明を参照されたい。
実装例２：実装例１のＰＳＫは、交換キーＫＫＥまたは第１共有キーＫｇｔと置き換えられてもよい。
実装例３：第１ノードは第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第１キー（またはアイデンティティ認証キーと呼ばれる）を決定し、第１キーに基づいて第１アイデンティティ認証情報を生成する。第１アイデンティティ認証情報を生成する際に、ＰＳＫも、または第１共有キーも直接用いられないが、ＰＳＫおよび／または第１共有キーに基づいて取得された第１キーは用いられることが理解されるであろう。このように、ＰＳＫおよび第１共有キーのセキュリティを保護でき、ＰＳＫおよび第１共有キーのセキュリティを改善できる。
任意選択で、第１ノードにより生成される第１アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｇは、ＡＵＴＨｇ＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ内の一部のパラメータ）を満たす。これらのパラメータの意味については、前述の定義を参照されたい。
さらに任意選択で、以下の設計例が、第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第１ノードが第１キー（Ｋａｕｔｈ）を決定するのに利用可能であってよい。
設計例１：第１ノードにより決定された第１キーＫａｕｔｈが
を満たす。ここで、「ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」は任意選択的なキー識別子である。特定の実装例では、キー識別子として、文字列がプロトコルに予め設定されても、または指定されてもよい。ＮＯＮＣＥｔ、ＮＯＣＮＥｇ、ＩＤｇ、ＩＤｔ、および「ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」は任意選択的なパラメータである。具体的な意味については、前述の説明を参照されたい。
設計例２：第１ノードにより決定された第１キーＫａｕｔｈが、
を満たす。ここで
は文字列連結を表してよい（これは単なる一例であり；特定の実装プロセスでは連結がなくてもよく；例えば２つの別個の入力パラメータが用いられる）。ＮＯＮＣＥｔ、ＮＯＣＮＥｇ、ＩＤｇ、ＩＤｔ、および「ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」は任意選択的なパラメータである。具体的な意味については、前述の説明を参照されたい。
設計例３：設計例１および２のＫＫＥが、ＫＫＥに基づいて導出されたＫｇｔと置き換えられてもよい。さらに、第１キーＫａｕｔｈを決定する方式が、
を満たす。
これらのパラメータについては、前述の定義を参照されたい。
同様に、第１ノードは、設計例１から３に示す方法を用いて、暗号化キーおよび完全性保護キーも導出してよい。
例えば、第１ノードにより決定された暗号化キーＫｅｎｃは
を満たしてよい。
別の例では、第１ノードにより決定される完全性保護キーＫｍａｃは
を満たしてよい。
段階Ｓ５０６：第１ノードは第２ノードに第２メッセージを送信する。第２メッセージは第２暗号文を含み、第２暗号文は第２キーネゴシエーションパラメータおよびセキュリティパラメータに基づいて取得される。任意選択で、第２メッセージはさらに第１アイデンティティ認証情報を含んでよい。
具体的には、説明しやすくするために、第１ノードにより第２ノードに送信されるキーネゴシエーションパラメータは第２キーネゴシエーションパラメータと呼ばれる。
第２キーネゴシエーションパラメータは通常、第１ノードの秘密キーに基づいて、第１ノードにより決定される。
セキュリティパラメータは、第１ノードおよび第２ノードの間で共有されるパラメータ、例えば、第１ノードおよび第２ノードの間の共有キー（事前共有キーまたは対称暗号化キーなどを含む）、第１ノードおよび第２ノードの間で合意されたパスワード、第１ノードおよび第２ノードの間の事前設定パラメータ、または通信プロトコルにおいて予め定められたパラメータである。詳細については、Ｓ５０１の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
ＰＳＫを一例として用い、以下では、第１ノードがセキュリティパラメータおよび第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて第２暗号文を取得するための４つの実装方法を示す。
実装方法１：第１ノードが、ＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）および第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて点の加算演算を行い、第２暗号文を取得する。例えば、第２暗号文Ｃ２は以下の公式
を満たす。ここで、ＫＥｇは第２キーネゴシエーションパラメータであり、＋は楕円曲線点の加算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
実装方法２：第１ノードが、ＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）および第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて乗算演算を行い、第２暗号文を取得する。例えば、第２暗号文Ｃ２は以下の公式
を満たす。ここで、ＫＥｇは第２キーネゴシエーションパラメータであり、＊は乗算演算であり、ｈａｓｈはハッシュアルゴリズムである。
実装方法３：第１ノードが、ＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）に基づき、暗号化アルゴリズムを用いて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する。例えば、取得した第２暗号文Ｃ２は以下の公式、Ｃ２＝Ｅｎｃ（ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＫＥｇ）を満たす。ここで、Ｅｎｃは暗号化アルゴリズムであり、具体的には、ＳＭ４アルゴリズム、ＺＵＣアルゴリズム、およびＡＥＳアルゴリズムなどのうちの１つまたは複数であってよい。
実装方法４：第１ノードが、ＰＳＫまたはＰＳＫのハッシュ値に基づいて第１中間キーを導出し、第１中間キーを用いて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化してよい。例えば、第１中間キーＫ１は以下の公式、Ｋ１＝ＫＤＦ（Ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＮＯＮＣＥｄ）を満たす。ここで、ＫＤＦはキーを導出するのに用いられる導出アルゴリズムであり、ＮＯＮＣＥｄは第１中間キーを導出するのに用いられるフレッシュパラメータである（これは任意選択的なパラメータであり、ここでは単なる一例として用いられ；ＮＯＮＣＥｄが第２ノードにより決定される乱数である場合、ＮＯＮＣＥｄはメッセージを用いて第１ノードに送信されてよい）。第１ノードにより取得された第２暗号文Ｃ２は、Ｃ２＝Ｅｎｃ（Ｋ１，ＫＥｇ）を満たす。
ＰＳＫは、第１パスワード、第１ノードおよび第２ノードの間の事前設定パラメータ、または通信プロトコルにおいて予め定められたパラメータなどと置き換えられてもよいことが理解されるであろう。ここでは、詳細について改めて説明しない。
可能な一設計例では、第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを有する場合、第１ノードはＰＳＫおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて第２暗号文を取得する。第１ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを有していない場合、第１ノードは第１パスワードおよび第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて第２暗号文を取得する。
可能な一設計例では、プロトコル仕様によれば、第２ノードがある方式で第１暗号文を取得する場合、第１ノードも対応する方式で第２暗号文を取得し、暗号化および解読を容易にする。
任意選択で、第２メッセージはさらに、第２ノードにより決定されたフレッシュパラメータ（ｆｒｅｓｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を含んでよい。説明しやすくするために、本願の各実施形態では、第２メッセージに含まれるフレッシュパラメータは第２フレッシュパラメータと呼ばれる。フレッシュパラメータは、乱数、カウント値、およびシリアル番号などのうちの少なくとも１つを含む。
これに加えて、任意選択で、第２メッセージはさらにメッセージ認証コード（ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ、ＭＡＣ）を含んでよい。ＭＡＣは、完全性保護アルゴリズムに基づいて生成されるメッセージ認証コードであり、第２メッセージの完全性を保護するのに用いられる。
第１ノードは第２ノードに第２メッセージを送信する。それに対応して、第２ノードは第１ノードから第２メッセージを受信する。特定の実装プロセスにおいて、第２メッセージは、認証要求メッセージ、セキュリティコンテキスト要求メッセージ、またはアイデンティティ認証要求メッセージとも呼ばれてよく、または認証要求情報、セキュリティコンテキスト要求情報、またはアイデンティティ認証要求情報と呼ばれてもよいことに留意されたい。
段階Ｓ５０７：第２ノードが、セキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得する。
具体的には、第２暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得される。したがって、第２ノードは、セキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得できる。
第１ノードが第２暗号文を取得する前述の実装例に対応して、本願では第２暗号文を解読するいくつかの実装例を以下に示す。
実装例１：第２ノードが第２暗号文およびＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）に基づいて点の減算演算を行い、第２キーネゴシエーションパラメータを取得する。
実装例２：第２ノードが第２暗号文およびＰＳＫ（またはＰＳＫのハッシュ値）に基づいて除算演算を行い、第２キーネゴシエーションパラメータを取得する。
実装例３：第２ノードが、暗号化アルゴリズムを用い且つＰＳＫまたはＰＳＫのハッシュ値を解読アルゴリズムの入力として用いることで、第２暗号文を解読する。例えば、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式、ＫＥｇ＝Ｄｅｃ（ｈａｓｈ（ＰＳＫ），Ｃ２）を満たす。ここで、Ｄｅｃは暗号化アルゴリズムＥｎｃに対応する解読アルゴリズムである。
実装例４：第２ノードがＰＳＫに基づいて第１中間キーを導出し、第１中間キーを用いて第２暗号文を解読してよい。例えば、第１中間キーＫ１は以下の公式、Ｋ１＝ＫＤＦ（Ｈａｓｈ（ＰＳＫ），ＮＯＮＣＥｄ）を満たす。ここで、ＫＤＦは第１中間キーの導出に用いられる導出アルゴリズムであり、ＮＯＮＣＥｄは第１中間キーの導出に用いられるフレッシュパラメータである。例えば、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔは以下の公式、ＫＥｔ＝Ｅｎｃ（Ｋ１，Ｃ２）を満たす。
前述の実装例については、段階Ｓ５０２における第１ノードでの解読方法の詳細な説明を参照できることに留意されたい。
段階Ｓ５０８：第２ノードが、第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する。
具体的には、キーネゴシエーションアルゴリズムは第１ノードおよび第２ノードの間で事前合意されたキーネゴシエーションアルゴリズムである、または第２ノードは、要件に基づいて、第１ノードによりサポートされる１つまたは複数のキーネゴシエーションアルゴリズムから、キーネゴシエーションプロセスに用いられるアルゴリズムを決定してよい、または第１ノードは、第２ノードに送信されるメッセージにキーネゴシエーションアルゴリズムの識別子を追加して、用いられるキーネゴシエーションアルゴリズムを示してよい。
本願では、第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するいくつかの方式を示す。
方式１：第２ノードが、第２ノードの秘密キーを決定し、キーネゴシエーションアルゴリズム、第２キーネゴシエーションパラメータ、および第２ノードの秘密キーに基づいて交換キーを決定する。交換キーは、第１共有キーとして用いられてよい。
方式２：第２ノードが、第２キーネゴシエーションパラメータ、および第２ノードの秘密キーに基づいて交換キーを決定してよい。第２ノードは、交換キーおよびフレッシュパラメータに基づいて第１共有キーを決定する。
前述の実装例については、段階Ｓ５０３において第１ノードが第１共有キーを決定する詳細な説明を参照できることに留意されたい。
段階Ｓ５０９：第２ノードが第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する。
具体的には、ＰＳＫは、第１ノードおよび第２ノードの間で共有される秘密値である。ＰＳＫは、第２ノードからのフレッシュパラメータおよび第１ノードからのフレッシュパラメータに基づいて生成されてもよく、または第１ノードおよび第２ノード上に予め設定されてもまたは予め定められてもよい。
第２アイデンティティ認証情報を決定する前に、第２ノードは最初に、第２ノードおよび第１ノードの間のＰＳＫを取得してよい。以下では、第２ノードが第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する２つの可能なケースを示す。
ケース１：ＰＳＫおよび第１ノードのアイデンティティの間の対応関係が第２ノード上に存在し、第２ノードは、第１ノードのアイデンティティおよび対応関係に基づいて、対応するＰＳＫを取得してよい。この対応関係は、対応関係一式、データテーブル、およびデータベースなどのうちの１つまたは複数の形式であってよい。本願では、これについて限定しない。詳細については、段階Ｓ５０４における第１ノードの関連説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
第２ノードがケース１の方式でＰＳＫを取得する場合、段階Ｓ５０９は代替的に、段階Ｓ５０１の前に行われてもよく、ＰＳＫは第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化するのに用いられてよいことに留意されたい。
ケース２：第２ノードが第２ノードおよび第１ノードの間のＰＳＫを生成する。具体的には、ＰＳＫを生成するためのパラメータには、第１パスワード、第１共有キー、第１フレッシュパラメータ、第２フレッシュパラメータ、第１ノードのアイデンティティ、および第２ノードのアイデンティティなどのうちの１つまたは複数が含まれてよい。詳細な説明については、段階Ｓ５０４における第１ノードによるＰＳＫの生成に関する詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
任意選択で、第２ノードが第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得することは、少なくとも以下の３つの実装例を含んでよい。
実装例１：第２ノードがＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する。任意選択で、第２アイデンティティ認証情報の生成に関与する任意選択的なパラメータにはさらに、第１共有キー（これはＫＫＥでも、またはＫｇｔでもよい）、第１メッセージ、第２メッセージ、第２アイデンティティ認証情報が置かれている第３メッセージ（後述する）、第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能、および第２ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能のうちの１つまたは複数が含まれてよい。前述したメッセージは、メッセージ全体であってもよく、またはメッセージ内の一部のパラメータであってもよい。例えば、第２メッセージ全体をパラメータとして用いてもよく、または第２メッセージ内の第２フレッシュパラメータ（ＮＯＮＣＥｔ）をパラメータとして用いてもよい。
例えば、可能な一設計例において、第２アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｔは、ＡＵＴＨｔ＝ＫＤＦ（ＰＳＫ，第１メッセージ，第２メッセージ，第３メッセージ内の一部のパラメータ，第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能）を満たす。このように、別のノード（例えば、第１ノード）は、第２アイデンティティ認証情報に基づいて、別のノード上にあるＰＳＫが第２ノード上にあるＰＳＫと同じであるかどうかを確認してよく（ＰＳＫが第２ノード上にあるＰＳＫと同じである場合、これは第２ノードのアイデンティティが信頼できることを示す）、第１メッセージ、第２メッセージ、および第３メッセージ内の一部のパラメータが改ざんされているかどうかをさらに確認してよい。言い換えれば、第２アイデンティティ認証情報は、第２ノードのアイデンティティを認証できるだけでなく、第１メッセージ、第２メッセージ、および第３メッセージの完全性も保護できる。
別の例では、別の可能な設計例において、第２アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｔは、ＡＵＴＨｇ＝ＡＵＦ（ＰＳＫ，ＫＫＥ，第２メッセージ，ＮＯＮＣＥｔ，第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能）を満たしてよい。これらのパラメータについては、前述の説明を参照されたい。
実装例２：実装例１のＰＳＫは、前述の交換キーＫＫＥまたは第１共有キーＫｇｔと置き換えられてよい。
実装例３：第２ノードは第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第１キー（またはアイデンティティ認証キーと呼ばれる）を決定し、第１キーに基づいて第２アイデンティティ認証情報を生成する。言い換えれば、実装例１のＫｇｔは第１キーＫａｕｔｈと置き換えられてよい。
第２アイデンティティ認証情報を生成する際に、ＰＳＫも、または第１共有キーも直接用いられないが、ＰＳＫまたは第１共有キーに基づいて取得された第１キーは用いられることが理解されるであろう。このように、ＰＳＫおよび第１共有キーのセキュリティを改善できる。
任意選択で、第２ノードにより生成される第２アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｔは、ＡＵＴＨｔ＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ，第３メッセージ内の一部のパラメータ，第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能）を満たす。これらのパラメータの意味については、前述の定義を参照されたい。
第２ノードが第１キーＫａｕｔｈ、暗号化キー、および完全性保護キーを生成する特定のケースについては、段階Ｓ５０５における第１ノードの説明を参照できることに留意されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
任意選択で、本願の本実施形態におけるセキュアアクセス方法はさらに、図７に示す段階Ｓ５１０～段階Ｓ５１４のうちの１つまたは複数を含んでよい。段階Ｓ５１０～段階Ｓ５１４は、具体的には以下の通りである。
段階Ｓ５１０：第２ノードが、第１アイデンティティ認証情報に基づいて第１ノードのアイデンティティを認証する。
具体的には、第１ノードが第２ノードに第１アイデンティティ情報を送信する（例えば、第２メッセージが第１アイデンティティ認証情報を搬送する）場合、第２ノードは、第１アイデンティティ情報に基づいて第１ノードのアイデンティティを認証してよい。
任意選択的な解決手段では、プロトコル仕様によれば、第１ノードが特定のパラメータを用いて第１アイデンティティ認証情報を生成する場合、第２ノードも同じパラメータを用いて確認情報を生成するはずである。確認情報が第１アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは検証が成功したとみなされる。
例えば、第１アイデンティティ認証情報が第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて決定されるため、第２ノードは、第１共有キーおよび／またはＰＳＫおよび第１アイデンティティ認証情報に基づいて第１ノードのアイデンティティを認証してよい。具体的には、第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第２ノードにより生成された確認情報が第１アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定される。
別の例では、第１アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｇがＡＵＴＨｇ＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ内の一部のパラメータ）を満たし、第２ノードがＫａｕｔｈに基づいて確認情報ｃｈｅｃｋ１＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ内の一部のパラメータ）を生成し、且つ確認情報ｃｈｅｃｋ１がＡＵＴＨｇと同じである場合、これは第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定される。
任意選択で、第１アイデンティティ認証情報の検証が失敗した場合、第２ノードは、第２ノードおよび第１ノードの間の通信接続を切断しても、または第２メッセージを破棄してもよく、さらに第１ノードに第１メッセージを改めて送信してよい。例えば、第１アイデンティティ認証情報の検証が失敗した場合、これは第２ノード上の第１共有キー（ＰＳＫ）が第２ノード上の第１共有キー（ＰＳＫ）と異なることを示す。したがって、第１ノードのアイデンティティは信頼できず、第１ノードは攻撃者が成り済ましたノードの可能性がある。したがって、第２メッセージは破棄され、第１メッセージが改めて第１ノードに送信される。このように、信頼できないノードへのアクセスが回避される。
段階Ｓ５１０は代替的に、段階Ｓ５０９の前に行われてもよいことに留意されたい。本願における他の段階を行う順序も、解決手段の実施に影響を及ぼすことなく変更されてよい。
段階Ｓ５１１：第２ノードが第１ノードに第３メッセージを送信する。
具体的には、第３メッセージは第２アイデンティティ認証情報を搬送する。第２アイデンティティ認証情報は、段階Ｓ５０９で決定された第２アイデンティティ認証情報であってよい。
第２ノードが第１ノードに第３メッセージを送信し、それに対応して、第１ノードが第２ノードから第３メッセージを受信することが理解されるであろう。
段階Ｓ５１２：第１ノードが第２アイデンティティ認証情報に基づいて第２ノードのアイデンティティを認証する。
具体的には、第２アイデンティティ認証情報が第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第２ノードにより決定されるため、第１ノードも第１共有キーおよび／またはＰＳＫを取得して第２アイデンティティ認証情報を確認してよい。
任意選択的な解決手段では、プロトコル仕様によれば、第２ノードが特定のパラメータを用いて第２アイデンティティ認証情報を生成する場合、第１ノードも同じパラメータを用いて確認情報を生成するはずである。確認情報が第２アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは検証が成功したとみなされる。
例えば、第２アイデンティティ認証情報が第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて決定されるため、第１ノードは、第１共有キーおよび／またはＰＳＫおよび第２アイデンティティ認証情報に基づいて第２ノードのアイデンティティを認証してよい。具体的には、第１共有キーおよび／またはＰＳＫに基づいて第１ノードにより生成された確認情報が第２アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定される。
別の例では、第２アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｔは、ＡＵＴＨｔ＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ，第３メッセージ内の一部のパラメータ，第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能）を満たす。この場合、第１ノードは同じパラメータおよび方式に基づいて確認情報ｃｈｅｃｋ２を生成してよく、すなわち、確認情報ｃｈｅｃｋ２は、ｃｈｅｃｋ２＝ＫＤＦ（Ｋａｕｔｈ，第１メッセージ，第２メッセージ，第３メッセージ内の一部のパラメータ，第１ノードのキーネゴシエーションアルゴリズム機能）を満たす。確認情報ｃｈｅｃｋ２が第２アイデンティティ認証情報ＡＵＴＨｔと同じである場合、これは第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定される。
任意選択で、第２アイデンティティ認証情報の検証が失敗した場合、第１ノードは第２ノードおよび第１ノードの間の通信接続を切断してよい。第２アイデンティティ認証情報の検証が成功した場合、これは第２ノードのアイデンティティが信頼できることを示しており、第１ノードは第２ノードと通信できる。
段階Ｓ５１３：第１ノードが第２ノードに第４メッセージを送信する。
任意選択で、アソシエーションが確立したことを第２ノードに示す、またはアクセスが成功したことを第２ノードに示す、または第２ノードのアイデンティティ検証が成功したことを示すなどのために、第４メッセージが用いられる。それに対応して、第２ノードは第１ノードから第４メッセージを受信してよい。
さらに、第４メッセージはアソシエーション確立メッセージと呼ばれることがある（特定のシナリオではアソシエーション完了メッセージとも呼ばれることがある）。
図５に示す実施形態において、第２ノードはセキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する。同じセキュリティパラメータが第１ノード用に予め設定されているか、または第１ノードが、同じセキュリティパラメータを取得できるため、第１ノードは第１暗号文を解読して第１キーネゴシエーションパラメータを取得でき、その後、第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成できる。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、攻撃者が第２ノードを用いて第１ノードにアクセスするのを防止でき、第１ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにすることが可能である。
図５および図７に示す方法の実施形態は、複数の可能な実装解決手段を含む。以下では、図８Ａおよび図８Ｂを参照し、例を用いて、いくつかの実装解決手段を説明する。図８Ａおよび図８Ｂに説明されていない関連概念、オペレーション、または論理関係については、図５および図７に示す実施形態の対応する説明を参照できることに留意されたい。
図８Ａおよび図８Ｂは、本願の一実施形態によるセキュアアクセス方法である。図９Ａ～図９Ｅは、セキュアアクセス方法の可能な概略運用図である。本方法は、図３に示すアーキテクチャに基づいて実現され得る。セキュアアクセス方法は、以下の段階を含んでよい。
段階Ｓ８０１：第２ノードがセキュリティパラメータに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する。
具体的には、第１キーネゴシエーションパラメータは一般に、第２ノードの秘密キーに基づいて決定される。図９Ａ～図９Ｅを参照し、キーネゴシエーションアルゴリズムがＥＣＤＨアルゴリズムであると仮定すると、第２ノードは秘密キーａおよびベースポイントＧに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔを決定してよい。
図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第２ノードはセキュリティパラメータ９０１を用いて第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔを暗号化し、第１暗号文Ｃ１を取得してよい。具体的な暗号化方法については、段階Ｓ５０１の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
段階Ｓ８０２：第２ノードが第１ノードに第１メッセージを送信する。第１メッセージは、第２ノードのアイデンティティ、第１暗号文、および第１フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｔを含む。
段階Ｓ８０３：第１ノードが第１暗号文を解読して、第１キーネゴシエーションパラメータを取得する。
具体的には、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得される。したがって、第１ノードは、セキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得できる。図９Ａ～図９Ｅを参照すると、セキュリティパラメータ９０１が第１ノードおよび第２ノードの間で共有されるパラメータであるため、第１ノードはセキュリティパラメータ９０１に基づいて第１暗号文Ｃ１を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔを取得できる。具体的な解読方法については、段階Ｓ５０２の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
段階Ｓ８０４：第１ノードがセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する。
一般に、第２キーネゴシエーションパラメータは第１ノードの秘密キーに基づいて決定される。図９Ａ～図９Ｅを参照し、キーネゴシエーションアルゴリズムがＥＣＤＨアルゴリズムであると仮定すると、第１ノードは、秘密キーｂおよびベースポイントＧに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータＫＥｇを決定してよい。具体的な暗号化方法については、段階Ｓ５０６の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
段階Ｓ８０５：第１ノードは、キーネゴシエーションアルゴリズム、第１キーネゴシエーションパラメータ、第１フレッシュパラメータ、および第２フレッシュパラメータに基づいて第１共有キーを決定する。
具体的には、例えば、図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第１ノードは、第１ノードの秘密キーｂおよび第１キーネゴシエーションパラメータＫＥｔに基づいて交換キーＫＫＥを決定し、交換キーＫＫＥ、第１フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｔ、および第２フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｇに基づいて第１共有キーＫｇｔを決定してよい。
いくつかの可能なシナリオにおいて、第１フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｔおよび第２フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｇは任意選択的なパラメータである（図９Ａ～図９Ｅにおいて破線で示されているパラメータおよび段階が任意選択的なパラメータおよび段階である）。
段階Ｓ８０６：第１ノードが、第１共有キーおよび／または、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて、アイデンティティ認証キーを決定する。
詳細については、段階Ｓ５０４の関連説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第１ノードにより生成されたアイデンティティ認証キーＫａｕｔｈは
を満たしてよい。ここで
は文字列連結を表してよく（これは単なる一例であり；特定の実装プロセスでは連結がなくてもよく；例えば２つの別個の入力パラメータが用いられる）、Ｋｇｔは第１共有キーであり、ＮＯＮＣＥｔは第１フレッシュパラメータであり、ＮＯＣＮＥｇは第２フレッシュパラメータであり、ＩＤｇは第１ノードのアイデンティティであり、ＩＤｔは第２ノードのアイデンティティであり、「ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」は文字列である（これは、予め定められてもまたは設定されても、またはプロトコルで指定されてもよい）。いくつかの可能なシナリオにおいて、ＮＯＮＣＥｔ，ＮＯＣＮＥｇ，ＩＤｇ，ＩＤｔ，および「ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ」は任意選択的なパラメータであり、第１共有キーＫｇｔは交換キーＫＫＥと置き換えられてもよい。
段階Ｓ８０７：第１ノードが、アイデンティティ認証キーおよび、第１メッセージおよび第２メッセージのうちの少なくとも一方に基づいて、第１アイデンティティ認証情報を決定する。
詳細については、段階Ｓ５０５の詳細な説明を参照されたい。
段階Ｓ８０８：第１ノードが第２ノードに第２メッセージを送信する。第２メッセージは、第２暗号文、第２フレッシュパラメータ、および第１アイデンティティ認証情報を含む。
段階Ｓ８０９：第２ノードは第２暗号文を解読して、第２キーネゴシエーションパラメータを取得する。
具体的には、第２暗号文はセキュリティパラメータおよび第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得される。したがって、第２ノードは、セキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得できる。図９Ａ～図９Ｅを参照すると、セキュリティパラメータ９０２が第１ノードおよび第２ノードの間で共有されるパラメータであるため、第１ノードはセキュリティパラメータ９０２に基づいて第１暗号文Ｃ１を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータＫＥｔを取得できる。具体的な解読方法については、段階Ｓ５０７の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
特定の実装プロセスにおいて、セキュリティパラメータ９０１およびセキュリティパラメータ９０２は通常、同じパラメータであることに留意されたい。例えば、第２ノードはセキュリティパラメータ９０１として第１パスワードを用い、第１ノードもセキュリティパラメータ９０２として第１パスワードを用いる。しかしながら、いくつかのシナリオにおいて、セキュリティパラメータ９０１およびセキュリティパラメータ９０２は異なるパラメータであってもよい。例えば、第１ノードはセキュリティパラメータ９０１として第１公開キーを用い、第２ノードはセキュリティパラメータ９０２として第１秘密キーを用い、第１公開キーおよび第１秘密キーは公開・秘密キーペアである。
段階Ｓ８１０：第２ノードは、キーネゴシエーションアルゴリズム、第２キーネゴシエーションパラメータ、第１フレッシュパラメータ、および第２フレッシュパラメータに基づいて第１共有キーを決定する。
例えば、図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第２ノードは、第２ノードの秘密キーａおよび第２キーネゴシエーションパラメータＫＥｇに基づいて交換キーＫＫＥを決定し、交換キーＫＫＥ、第１フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｔ、および第２フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｇに基づいて第１共有キーＫｇｔを決定してよい。第１フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｔおよび第２フレッシュパラメータＮＯＮＣＥｇは、任意選択的なパラメータである。
段階Ｓ８１１：第２ノードが、第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて、アイデンティティ認証キーを決定する。
詳細については、段階Ｓ５０４の関連説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
段階Ｓ８１２：第２ノードが、アイデンティティ認証キーおよび、第１メッセージおよび第２メッセージのうちの少なくとも一方に基づいて、第１アイデンティティ認証情報を確認する。
詳細については、段階Ｓ５１０の関連説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
段階Ｓ８１３：第２ノードが、アイデンティティ認証キーおよび、第１メッセージ、第２メッセージ、および第３メッセージのうちの少なくとも１つに基づいて、第２アイデンティティ認証情報を決定する。
詳細については、段階Ｓ５０９の詳細な説明を参照されたい。
段階Ｓ８１４：第２ノードが第１ノードに第３メッセージを送信し、第３メッセージは第２アイデンティティ認証情報を含む。
詳細については、段階Ｓ５１１の説明を参照されたい。任意選択で、図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第３メッセージが暗号化キー９０３を用いて暗号化されてよい。暗号化キーは、第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて導出されてよい。
任意選択で、完全性保護がさらに、第３メッセージに対して完全性保護キーを用いて行われてよい。
段階Ｓ８１５：第１ノードが、アイデンティティ認証キーおよび、第１メッセージ、第２メッセージ、および第３メッセージのうちの少なくとも１つに基づいて第２アイデンティティ認証情報を確認する。
詳細については、段階Ｓ５１２の関連説明を参照されたい。
任意選択で、図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態はさらに、段階Ｓ８１６を含んでよく、具体的には以下の通りである。
段階Ｓ８１６：第１ノードが第２ノードに第４メッセージを送信する。
任意選択で、図９Ａ～図９Ｅを参照すると、第４メッセージは暗号化キー９０３を用いて暗号化されてよい。
任意選択で、完全性保護がさらに、第４メッセージに対して完全性保護キーを用いて行われてよい。
本願の実施形態における方法が以上で詳細に説明されており、本願の実施形態における装置が以下で提供される。
図１０は、本願の一実施形態による通信装置１００の構造の概略図である。装置１００はノードであってよく、説明しやすくするために第１ノードと呼ばれることがある。もちろん、装置１００は代替的に第１ノード内のコンポーネント、例えば、チップでも、または集積回路でもよい。装置１００は、受信ユニット１００１および処理ユニット１００２を含んでよい。通信装置１００は、前述したセキュアアクセス方法、例えば、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示すいずれかの実施形態におけるセキュアアクセス方法を実施するように構成されている。
可能な一実装例において、受信ユニット１００１は第２ノードから第１メッセージを受信するように構成されており、第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードであり、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫは第１ノードおよび第２ノードの間で共有される秘密値であり、第１パスワードは、第１ノードにアクセスするのに第２ノードにより用いられるパスワードとみなされてよく；処理ユニット１００２はセキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように構成されており；処理ユニット１００２はさらに、第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するように構成されている。
本願の本実施形態において、第２ノードはセキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化する。同じセキュリティパラメータが通信装置用に予め設定されてよいか、または通信装置が、同じセキュリティパラメータを取得できるため、通信装置は第１暗号文を解読して第１キーネゴシエーションパラメータを取得でき、その後、第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成できる。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、攻撃者が第２ノードを用いて第１ノードにアクセスするのを防止でき、第１ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにすることが可能である。
可能な一実装例において、処理ユニット１００２はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得し；第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように構成されている。
通信装置１００は第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得してよく、第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられてよい。本願では、第１アイデンティティ情報を用いて第１ノードのアイデンティティを認証する方法が示されている。つまり、第２ノードは第１共有キーを決定し、第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて確認情報を生成する。確認情報が第１アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであることを示している。このようにして、第１ノードのアイデンティティを認証でき、当該ノードおよび攻撃者の間の通信が防止され、ノードのセキュリティが改善される。
別の可能な実装例において、処理ユニット１００２は、第１の対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含む、ように特に構成されている。
第１ノードはＰＳＫおよび第２ノードの間の対応関係を対応関係の形式で格納してよいことが分かる。したがって、通信装置１００は、第１の関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第１ノードは第２ノードのアイデンティティに対応するＰＳＫを有していないため、通信装置１００は新たなＰＳＫを決定できる。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１００２は、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定し；第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第１暗号文はセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；処理ユニット１００２は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第１暗号文は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；処理ユニット１００２は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１００２は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；第１中間キーに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１００２は、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出し；第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１アイデンティティ認証情報を生成する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１００２はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得するように構成されており；装置１００はさらに、第２ノードに第２メッセージを送信するように構成された送信ユニット１００３を含み、第２メッセージは第１アイデンティティ認証情報および第２暗号文を含み、第２暗号文は、第１共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる。
第２キーネゴシエーションパラメータは、共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる。通信装置１００はセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化できること、および第２キーネゴシエーションパラメータは、セキュリティパラメータがクラックされた後に限り、共有キーを生成するために解読され得ることが分かる。これで、攻撃者が第２ノードに成り済まして装置１００にアクセスするのを防止し、キーネゴシエーションプロセスのセキュリティを確保する。
さらに別の可能な実装例において、受信ユニット１００１はさらに、第２ノードから第３メッセージを受信するように構成されており、第３メッセージは第２アイデンティティ認証情報を含み；処理ユニット１００２はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定するように構成されている。
以上で、第２ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第２アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第２ノードにより生成される。したがって、通信装置１００は、ＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第１ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第２ノードのアイデンティティを認証できるようになる。
さらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに、第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
さらに別の可能な実装例において、送信ユニット１００３はさらに、第２ノードに第４メッセージを送信する、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、ように構成されている。さらに、第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）、またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
各ユニットの実装については、図５または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態の対応する説明を参照できることに留意されたい。通信装置１００は、図５または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第１ノードであってよい。
本願の装置の実施形態では、複数のユニットまたはモジュールへの分割が各機能に基づく単なる論理的分割に過ぎず、本装置の具体的な構造を限定する意図はないことが理解されるであろう。具体的な実装において、一部の機能モジュールがより小さい機能モジュールに細分割されてよく、一部の機能モジュールを組み合わせて１つの機能モジュールにしてもよい。しかしながら、これらの機能モジュールを細分割するのか、または組み合わせるのかに関係なく、セキュアアクセスプロセスで装置１００により行われる一般的な手順は同じである。例えば、装置１００内の受信ユニット１００１および送信ユニット１００３は通信ユニットに統合されてもよく、通信ユニットは受信ユニット１００１および送信ユニット１００３により実現される機能を実装してよい。通常、各ユニットは、それぞれのプログラムコード（またはプログラム命令）に対応する。ユニットに対応するプログラムコードがプロセッサ上で動作すると、ユニットは、対応する手順を行って対応する機能を実現するように処理ユニットによって制御される。
図１１は、本願の一実施形態による通信装置１１０の構造の概略図である。装置１１０はノードであってよく、説明しやすくするために第２ノードと呼ばれることがある。もちろん、装置１１０は代替的に第１ノード内のコンポーネント、例えば、チップでも、または集積回路でもよい。装置１１０は、送信ユニット１１０１、受信ユニット１１０２、および処理ユニット１１０３を含んでよい。通信装置１１０は、前述したセキュアアクセス方法、例えば、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示すいずれかの実施形態におけるセキュアアクセス方法を実施するように構成されている。
可能な一実装例において、送信ユニット１１０１は第１ノードに第１メッセージを送信するように構成されており、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；受信ユニット１１０２は第１ノードから第２メッセージを受信するように構成されており、ここで第２メッセージは第２暗号文を含み、第２暗号文はセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；処理ユニット１１０３はセキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得するように構成されており；処理ユニット１１０３はさらに、第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するように構成されており；処理ユニット１１０３はさらに、第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得するように構成されており、ここで第２アイデンティティ認証情報は第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる。
本願の本実施形態において、通信装置１１０は、セキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、次いで暗号化した第１キーネゴシエーションパラメータを第１ノードに送信する。それに対応して、第１ノードも、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化する。両通信当事者は、セキュリティパラメータに基づいて暗号文を解読し、キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成してよい。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、信頼できない第１ノードに第２ノードがアクセスするのを防止でき、第２ノードのセキュリティが改善される。
可能な一実装例において、処理ユニット１１０３はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得するように構成されている。
別の可能な実装例において、処理ユニット１１０３は、第２の対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含み、第１メッセージは第１乱数を含む、ように特に構成されている。
ＰＳＫおよび第１ノードの間の対応関係が対応関係の形式で格納されてよいことが分かる。したがって、通信装置１１０は、この対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第２ノードは第１ノードに対応するＰＳＫを有していないため、通信装置１１０は前述した方式で新たなＰＳＫを決定できる。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１１０３は、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定し；第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１１０３はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得するように構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１１０３は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、第１暗号文を取得する；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；第１中間キーに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、処理ユニット１１０３は、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出し；第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２アイデンティティ認証情報を生成する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第２メッセージはさらに第１アイデンティティ認証情報を含み；処理ユニット１１０３はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定するように構成されている。
以上で、第１ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第１アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第１ノードにより生成される。したがって、ＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第１ノードのアイデンティティを認証できるようになる。第１ノードのアイデンティティを認証する機会が周期的であっても、または非周期的であってもよく、または第１ノードのアイデンティティは、いくつかの重要なオペレーションが行われる前に認証されてよく、これは特定の実装では実装に依存することに留意されたい。
さらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに、第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
さらに別の可能な実装例において、受信ユニット１１０２はさらに、第１ノードから第４メッセージを受信する、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、ように構成されている。さらに、第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）、またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
各ユニットの実装については、図５または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態の対応する説明を参照できることに留意されたい。通信装置１１０は、図５または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第２ノードであってよい。
図１２は、本願の一実施形態による通信装置１２０の構造の概略図である。通信装置１２０はノードであってもよく、またはノード内のコンポーネント、例えば、チップでも、または集積回路でもよい。装置１２０は、少なくとも１つのプロセッサ１２０２および通信インタフェース１２０４を含んでよい。これに加えて任意選択で、通信装置はさらに、少なくとも１つのメモリ１２０１を含んでよい。これに加えて任意選択で、通信装置はさらにバス１２０３を含んでよい。メモリ１２０１、プロセッサ１２０２、および通信インタフェース１２０４は、バス１２０３を用いて接続されている。
メモリ１２０１は記憶領域を提供するように構成されており、この記憶領域にはオペレーティングシステムおよびコンピュータプログラムなどのデータが格納されてよい。メモリ１２０１は、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能型リードオンリメモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＥＰＲＯＭ）、およびコンパクトディスクリードオンリメモリ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭ）などのうちの１つであっても、またはその組み合わせであってもよい。
プロセッサ１２０２は、算術演算および／または論理演算を行うモジュールであり、具体的には、中央演算処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＧＰＵ）、マイクロプロセッサユニット（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｕｎｉｔ、ＭＰＵ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、複合プログラマブルロジックデバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ、ＣＰＬＤ）、コプロセッサ（中央演算処理ユニットによる対応する処理およびアプリケーションの完了を支援する）、およびマイクロ制御ユニット（Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）などの処理モジュールのうちの１つでも、またはその組み合わせでもよい。
通信インタフェース１２０４は、少なくとも１つのプロセッサに情報の入力または出力を提供するように構成されてよく；および／または通信インタフェースは、外部から送信されたデータの受信および／または外部へのデータの送信を行うように構成されてよく、イーサネット（登録商標）ケーブルなどを含む有線リンクインタフェースであってもよく、または無線リンク（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）、汎用無線伝送、または車載短距離通信技術など）インタフェースであってもよい。任意選択で、通信インタフェース１２０４はさらに、インタフェースに連結された送信機（例えば、無線周波数送信機またはアンテナ）または受信機などを含んでよい。
装置１２０内のプロセッサ１２０２は、メモリ１２０１に格納されたコンピュータプログラムを読み出して、前述したセキュアアクセス方法、例えば、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態で説明したセキュアアクセス方法を行うように構成されている。
ある設計例において、通信装置１２０は、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第１ノードであってよい。装置１２０内のプロセッサ１２０２は、メモリ１２０１に格納されたコンピュータプログラムを読み出して、通信インタフェース１２０４を用いて第２ノードから第１メッセージを受信するオペレーション、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードであり、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫは第１ノードおよび第２ノードの間で共有される秘密値であり、第１パスワードは、第１ノードにアクセスするのに第２ノードにより用いられるパスワードとみなされてよい；セキュリティパラメータに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するオペレーション；および第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するオペレーションを行うように構成されている。
本願の本実施形態において、第２ノードはセキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）を用いて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する。同じセキュリティパラメータが通信装置１２０用に予め設定されてよいか、または通信装置１２０が、同じセキュリティパラメータを取得できるため、通信装置１２０は第１暗号文を解読して第１キーネゴシエーションパラメータを取得でき、その後、第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成できる。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、攻撃者が第２ノードを用いて第１ノードにアクセスするのを防止でき、第１ノードが、信頼できないアイデンティティを有する攻撃者とのアソシエーションに成功しないようにすることが可能である。
可能な一実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得し；第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように構成されている。
第２ノードは第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得してよく、第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられてよい。本願では、第１アイデンティティ情報を用いて第１ノードのアイデンティティを認証する方法が示されている。つまり、第２ノードは第１共有キーを決定し、第１共有キーおよびＰＳＫに基づいて確認情報を生成する。確認情報が第１アイデンティティ認証情報と同じである場合、これは第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであることを示している。このようにして、第１ノードのアイデンティティを認証でき、当該ノードおよび攻撃者の間の通信が防止され、ノードのセキュリティが改善される。
別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、第１の対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含む、ように特に構成されている。
第１ノードは、ＰＳＫおよび第２ノードの間の対応関係を対応関係の形式で格納できることが分かる。したがって、通信装置１２０は、第１の関係に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第１ノードは第２ノードのアイデンティティに対応するＰＳＫを有していないため、通信装置１２０は新たなＰＳＫを決定できる。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定し；第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第１暗号文はセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；プロセッサ１２０２は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第１暗号文は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；プロセッサ１２０２は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、セキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；第１中間キーに基づいて第１暗号文を解読し、第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出し；第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１アイデンティティ認証情報を生成する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得し；通信インタフェース１２０４を用いて第２ノードに第２メッセージを送信する、ここで、第２メッセージは第１アイデンティティ認証情報および第２暗号文を含み、第２暗号文は、第１共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる、ように構成されている。
第２キーネゴシエーションパラメータは、共有キーを決定するのに第２ノードにより用いられる。通信装置１２０はセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化できること、および第２キーネゴシエーションパラメータは、セキュリティパラメータがクラックされた後に限り、共有キーを生成するために解読され得ることが分かる。これで、攻撃者が第２ノードに成り済まして装置１２０にアクセスするのを防止し、キーネゴシエーションプロセスのセキュリティを確保する。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、通信インタフェース１２０４を用いて第２ノードから第３メッセージを受信し、ここで第３メッセージは第２アイデンティティ認証情報を含む；第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定するように構成されている。
以上で、第２ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第２アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第２ノードにより生成される。したがって、通信装置１２０は、ＰＳＫ、第１共有キー、および第２アイデンティティ認証情報に基づいて、第２ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第１ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第２ノードのアイデンティティを認証できるようになる。
さらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに、第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、通信インタフェースを用いて第２ノードに第４メッセージを送信する、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、ように構成されている。さらに、第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）、またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
具体的な実装については、図３または図５に示す実施形態の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
ある設計例において、通信装置１２０は、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第２ノードであってよい。装置１２０内のプロセッサ１２０２は、メモリ１２０１に格納されたコンピュータプログラムを読み出して、通信インタフェース１２０４を用いて第１ノードに第１メッセージを送信するオペレーション、ここで第１メッセージは第１暗号文を含み、第１暗号文はセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、セキュリティパラメータは第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、第１パスワードは第１ノードおよび第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；通信インタフェース１２０４を用いて第１ノードから第２メッセージを受信するオペレーション、ここで第２メッセージは第２暗号文を含み、第２暗号文はセキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；セキュリティパラメータに基づいて第２暗号文を解読し、第２キーネゴシエーションパラメータを取得するオペレーション；第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するオペレーション；および第１共有キーおよび、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得するオペレーション、ここで第２アイデンティティ認証情報は第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、を行うように構成されている。
本願の本実施形態において、通信装置１２０は、セキュリティパラメータ（セキュリティパラメータはＰＳＫでも、または第１パスワードでもよい）に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、次いで暗号化した第１キーネゴシエーションパラメータを第１ノードに送信する。それに対応して、第１ノードも、セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化する。両通信当事者は、セキュリティパラメータに基づいて暗号文を解読し、キーネゴシエーションパラメータに基づいて共有キーを生成してよい。セキュリティパラメータを取得しないと、共有キーを生成できず、第２ノードは第１ノードにアクセスできない。したがって、信頼できない第１ノードに第２ノードがアクセスするのを防止でき、第２ノードのセキュリティが改善される。
可能な一実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得するように構成されている。
第６態様の別の可能な実装例において、プロセッサは、第２の対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得する；または第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定する、ここで第１メッセージはさらに第１乱数を含み、第１メッセージは第１乱数を含む、ように特に構成されている。
ＰＳＫおよび第１ノードの間の対応関係が対応関係の形式で格納されてよいことが分かる。したがって、通信装置１２０は、この対応関係に基づいて第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを取得できる。
可能な一設計例において、ＰＳＫは、第１パスワード、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて決定される。第１ノードが第２ノードと初めてアソシエーションを行う場合、または第１ノードが第１の対応関係を取得していない場合、第２ノードは第１ノードに対応するＰＳＫを有していないため、通信装置１２０は前述した方式で新たなＰＳＫを決定できる。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２共有キーを決定し；第１パスワード、第２共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫを決定するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、セキュリティパラメータに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得するように構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得する；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、第１暗号文を取得する；またはセキュリティパラメータのハッシュ値および第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；第１中間キーに基づいて第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第１暗号文を取得するように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２は、第１共有キー、ＰＳＫ、第１乱数、および第２乱数に基づいて第１キーを導出し；第１キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて第２アイデンティティ認証情報を生成する、ここで第１アイデンティティ認証情報は第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、ように特に構成されている。
さらに別の可能な実装例において、第２メッセージはさらに第１アイデンティティ認証情報を含み；プロセッサ１２０２はさらに、第１ノードおよび第２ノードの間のＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定するように構成されている。
以上で、第１ノードのアイデンティティを認証する方法を説明した。第１アイデンティティ認証情報は、ＰＳＫおよび第１共有キーに基づいて、第１ノードにより生成される。したがって、ＰＳＫ、第１共有キー、および第１アイデンティティ認証情報に基づいて、第１ノード上にある第１共有キーおよびＰＳＫが第２ノード上にあるものと同じであるかどうかを判定できるため、第１ノードのアイデンティティを認証できるようになる。第１ノードのアイデンティティを認証する機会が周期的であっても、または非周期的であってもよく、または第１ノードのアイデンティティは、いくつかの重要なオペレーションが行われる前に認証されてよく、これは特定の実装では実装に依存することに留意されたい。
さらに別の可能な実装例において、第１メッセージは、アクセス要求メッセージ（またはアソシエーション要求メッセージ）とも呼ばれることがある。さらに、第２メッセージは、セキュリティコンテキスト要求メッセージ（またはアイデンティティ認証要求メッセージ）とも呼ばれることがある。第３メッセージは、セキュリティコンテキスト応答メッセージ（またはアイデンティティ認証応答メッセージ）とも呼ばれることがある。
さらに別の可能な実装例において、プロセッサ１２０２はさらに、通信インタフェース１２０４を用いて第１ノードから第４メッセージを受信する、ここで第４メッセージはアクセスが成功したことを示すのに用いられるか、またはアソシエーションが完了したことを示すのに用いられる、ように構成されている。さらに、第４メッセージは、アソシエーション確立メッセージ（またはアクセスアソシエーション完了メッセージ）、またはアソシエーション完了メッセージなどと呼ばれることがある。
具体的な実装については、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態の詳細な説明を参照されたい。ここでは、詳細について改めて説明しない。
本願の一実施形態がさらに、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータプログラムを格納する。コンピュータプログラムが１つまたは複数のプロセッサ上で動作すると、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における方法が実施される。
本願の一実施形態がさらに、チップシステムを提供する。チップシステムは、少なくとも１つのプロセッサおよび通信インタフェースを含む。通信インタフェースは、データの送信および／または受信を行うように構成されており、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出して、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における方法を実施するように構成されている。
さらに、少なくとも１つのプロセッサは、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＭＣＵ、またはコプロセッサのうちの少なくとも１つを含んでよい。
本願の一実施形態がさらに端末を提供する。端末は、インテリジェントコックピット製品または車両などであってよく、端末は第１ノードおよび／または第２ノードを含む。第１ノード（例えば、カメラ、スクリーン、マイク、スピーカ、レーダ、電子キー、パッシブエントリパッシブスタートシステムコントローラ、およびユーザ機器ＵＥといったモジュールのうちの１つまたは複数）は、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第１ノードである。第２ノード（例えば、基地局または車両のコックピットドメインコントローラＣＤＣ）は、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態における第２ノードである。
さらに任意選択で、端末は、無人航空機、ロボット、スマートホームシナリオにおけるデバイス、またはスマートマニュファクチャリングシナリオにおけるデバイスなどであってもよい。
本願の一実施形態がさらにコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品が１つまたは複数のプロセッサ上で動作すると、図５、図７、または図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態で説明した通信方法が実施され得る。
前述した実施形態の全部または一部が、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実現され得る。
実施形態を実現するのにソフトウェアが用いられる場合、実施形態の全部または一部が、コンピュータ命令製品の形態で実現されてよい。
コンピュータ命令がコンピュータ上にロードされ、そこで実行されると、本願の実施形態による手順または機能の全部または一部が実施され得る。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラム可能型装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよく、またはコンピュータ可読記憶媒体を用いて伝送されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータがアクセスできる任意の使用可能な媒体であってもよく、または１つまたは複数の使用可能な媒体を統合したサーバまたはデータセンタなどのデータストレージデバイスであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープ）、光媒体（例えば、ＤＶＤ）、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートディスク（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ、ＳＳＤ））などであってもよい。
本願の方法の実施形態における各段階に対して、実際の要件に基づき、順序の調整、組み合わせ、および削除が行われてよい。
本願の装置の実施形態における各モジュールに対して、実際の要件に基づき、組み合わせ、分割、および削除が行われてよい。
［他の可能な項目］
［項目１］
セキュアアクセス方法であって、前記方法が、
第２ノードから第１メッセージを受信する段階、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが第１ノードおよび前記第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；
前記第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；および
前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで前記第１アイデンティティ認証情報が前記第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、
を備える、方法。
［項目２］
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する前記段階が、
第１の対応関係に基づいて前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；または
前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する段階、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含む
を有する、項目１に記載の方法。
［項目３］
前記第１暗号文が前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記第１パスワードに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、項目１または２に記載の方法。
［項目４］
前記第１暗号文が、前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；前記第１パスワードに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、項目３に記載の方法。
［項目５］
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および
前記第１中間キーに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階
を有する、項目３に記載の方法。
［項目６］
前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する前記段階が、
前記第１共有キー、前記ＰＳＫ、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて第１キーを導出する段階；および
前記第１キー、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて前記第１アイデンティティ認証情報を生成する段階、ここで前記第１アイデンティティ認証情報が前記第１ノードの前記アイデンティティを認証するのに用いられる
を有する、項目１から５のいずれか一項に記載の方法。
［項目７］
前記方法がさらに、
前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する段階；および
前記第２ノードに第２メッセージを送信する段階、ここで前記第２メッセージが前記第１アイデンティティ認証情報および前記第２暗号文を含み、前記第２暗号文が、前記第１共有キーを決定するのに前記第２ノードにより用いられる
を備える、項目１から６のいずれか一項に記載の方法。
［項目８］
前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する段階；または
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第２暗号文を取得する段階；または
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定する段階；および
前記第２中間キーに基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する段階
を有する、項目７に記載の方法。
［項目９］
前記方法がさらに、
前記第２ノードから第３メッセージを受信する段階、ここで前記第３メッセージが第２アイデンティティ認証情報を含む；および
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫ、前記第１共有キー、および前記第２アイデンティティ認証情報に基づいて、前記第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定する段階
を備える、項目７または８に記載の方法。
［項目１０］
セキュアアクセス方法であって、前記方法が
第１ノードに第１メッセージを送信する段階、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが前記第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；
前記第１ノードから第２メッセージを受信する段階、ここで前記第２メッセージが第２暗号文を含み、前記第２暗号文が、前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；
前記第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；および
前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで前記第２アイデンティティ認証情報が、前記第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる
を備える、方法。
［項目１１］
前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する前記段階の前に、前記方法がさらに、
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階を備える、項目１０に記載の方法。
［項目１２］
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する前記段階が、
第２の対応関係に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；または
前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する段階、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含み、前記第１メッセージが前記第１乱数を含む、
を有する、項目１０または１１に記載の方法。
［項目１３］
第１メッセージを送信する前記段階の前に、前記方法がさらに、
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階を備える、項目１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
［項目１４］
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階；または
前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第１暗号文を取得する段階；または
前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および
前記第１中間キーに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階
を有する、項目１３に記載の方法。
［項目１５］
前記第２暗号文が前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、項目１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
［項目１６］
前記第１暗号文が、前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、項目１５に記載の方法。
［項目１７］
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定する段階；および
前記第２中間キーに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階
を有する、項目１５に記載の方法。
［項目１８］
前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する前記段階がさらに、
前記第１共有キー、前記ＰＳＫ、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて第１キーを導出する段階；および
前記第１キー、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて前記第２アイデンティティ認証情報を生成する段階、ここで前記第２アイデンティティ認証情報が前記第２ノードの前記アイデンティティを認証するのに用いられる
を有する、項目１０から１７のいずれか一項に記載の方法。
［項目１９］
前記第２メッセージがさらに第１アイデンティティ認証情報を含み；前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する前記段階の前に、前記方法がさらに、
前記第１アイデンティティ認証情報、前記第１共有キー、および前記ＰＳＫに基づいて、前記第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定する段階を備える、項目１８に記載の方法。
［項目２０］
第２ノードから第１メッセージを受信するように構成された受信ユニット、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが第１ノードおよび前記第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；および
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように構成された処理ユニット
を備え、
前記処理ユニットがさらに、前記第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するように構成されており；
前記処理ユニットがさらに、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得するように構成されており；
前記処理ユニットがさらに、前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得するように構成されており、ここで前記第１アイデンティティ認証情報が前記第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、通信装置。
［項目２１］
前記処理ユニットが、
第１の対応関係に基づいて前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する；または
前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含む
ように特に構成されている、項目２０に記載の装置。
［項目２２］
前記第１暗号文が前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている、項目２０または２１に記載の装置。
［項目２３］
前記第１暗号文が、前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；前記処理ユニットが
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている、項目２２に記載の装置。
［項目２４］
前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；
前記第１中間キーに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する
ように特に構成されている、項目２２に記載の装置。
［項目２５］
前記処理ユニットが、
前記第１共有キー、前記ＰＳＫ、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて第１キーを導出し；
前記第１キー、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて前記第１アイデンティティ認証情報を生成する、ここで前記第１アイデンティティ認証情報が前記第１ノードの前記アイデンティティを認証するのに用いられる
ように特に構成されている、項目２０から２４のいずれか一項に記載の装置。
［項目２６］
前記処理ユニットがさらに、
前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得し；
前記第２ノードに第２メッセージを送信する、ここで前記第２メッセージが前記第１アイデンティティ認証情報および前記第２暗号文を含み、前記第２暗号文が、前記第１共有キーを決定するのに前記第２ノードにより用いられる、
ように構成されている、項目２０から２５のいずれか一項に記載の装置。
［項目２７］
前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する；または
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第２暗号文を取得する；または
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定し；
前記第２中間キーに基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する
ように特に構成されている、項目２６に記載の装置。
［項目２８］
前記処理ユニットが、
前記第２ノードから第３メッセージを受信し、ここで前記第３メッセージが第２アイデンティティ認証情報を含む；
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫ、前記第１共有キー、および前記第２アイデンティティ認証情報に基づいて、前記第２ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定する
ように特に構成されている、項目２６または２７に記載の装置。
［項目２９］
第１ノードに第１メッセージを送信するように構成された送信ユニット、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが前記第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；
前記第１ノードから第２メッセージを受信するように構成された受信ユニット、ここで前記第２メッセージが第２暗号文を含み、前記第２暗号文が前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；および
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得するように構成された処理ユニット
を備え、
前記処理ユニットがさらに、前記第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定するように構成されており；
前記処理ユニットがさらに、前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得するように構成されており、前記第２アイデンティティ認証情報が、前記第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、通信装置。
［項目３０］
前記処理ユニットがさらに、
前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得するように構成されている、項目２９に記載の装置。
［項目３１］
前記処理ユニットが、
第２の対応関係に基づいて前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する；または
前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含み、前記第１メッセージが前記第１乱数を含む
ように特に構成されている、項目２９または３０に記載の装置。
［項目３２］
前記処理ユニットがさらに、
前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得するように構成されている、項目２９から３１のいずれか一項に記載の装置。
［項目３３］
前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する；または
前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第１暗号文を取得する；または
前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定し；
前記第１中間キーに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する
ように特に構成されている、項目３２に記載の装置。
［項目３４］
前記第２暗号文が前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている、項目２９から３３のいずれか一項に記載の装置。
［項目３５］
前記第１暗号文が、前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；前記処理ユニットが
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得するように特に構成されている、項目３４に記載の装置。
［項目３６］
前記処理ユニットが、
前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定し；
前記第２中間キーに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する
ように特に構成されている、項目３４に記載の装置。
［項目３７］
前記処理ユニットがさらに、
前記第１共有キー、前記ＰＳＫ、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて第１キーを導出し；
前記第１キー、前記第１乱数、および前記第２乱数に基づいて前記第２アイデンティティ認証情報を生成する、ここで前記第２アイデンティティ認証情報が前記第２ノードの前記アイデンティティを認証するのに用いられる
ように構成されている、項目２９から３６のいずれか一項に記載の装置。
［項目３８］
前記第２メッセージがさらに第１アイデンティティ認証情報を含み；前記処理ユニットがさらに、
前記第１アイデンティティ認証情報、前記第１共有キー、および前記ＰＳＫに基づいて、前記第１ノードのアイデンティティ認証が成功したと判定するように構成されている、項目３７に記載の装置。
［項目３９］
チップシステムであって、前記チップシステムが少なくとも１つのプロセッサおよび通信インタフェースを備え、前記通信インタフェースがデータの送信および／または受信を行うように構成されており、前記少なくとも１つのプロセッサが、少なくとも１つのメモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出すように構成されていることで、前記チップシステムが項目１から９のいずれか一項に記載の方法を実施するようになる、チップシステム。
［項目４０］
チップシステムであって、前記チップシステムが少なくとも１つのプロセッサおよび通信インタフェースを備え、前記通信インタフェースがデータの送信および／または受信を行うように構成されており、前記少なくとも１つのプロセッサが、少なくとも１つのメモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出すように構成されていることで、前記チップシステムが項目１０から１９のいずれか一項に記載の方法を実施するようになる、チップシステム。
［項目４１］
コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読記憶媒体がコンピュータプログラムを格納し、前記コンピュータプログラムがコンピュータ上で動作すると、前記コンピュータが項目１から９のいずれか一項に記載の方法を行うことが可能になる、コンピュータ可読記憶媒体。
［項目４２］
コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読記憶媒体がコンピュータプログラムを格納し、前記コンピュータプログラムがコンピュータ上で動作すると、前記コンピュータが項目１０から１９のいずれか一項に記載の方法を行うことが可能になる、コンピュータ可読記憶媒体。
［項目４３］
第１ノード、ここで前記第１ノードが項目２０から２８のいずれか一項に記載の通信装置を有する；および
第２ノード、ここで前記第２ノードが項目２９から３８のいずれか一項に記載の通信装置を有する
を備える、セキュアアクセスシステム。

Claims (16)

  1. セキュアアクセス方法であって、前記セキュアアクセス方法が、
    第２ノードから第１メッセージを受信する段階、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが第１ノードおよび前記第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；
    前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；
    前記第１キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；
    前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；および
    前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第１アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで前記第１アイデンティティ認証情報が前記第１ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる、
    を備える、方法。
  2. 前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する前記段階が、
    第１の対応関係に基づいて前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；または
    前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する段階、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含む
    を有する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１暗号文が前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記第１パスワードに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、請求項２に記載の方法。
  4. 前記第１暗号文が、前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで取得され；前記第１パスワードに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１暗号文に基づいて楕円曲線点の減算演算を行うことで、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、請求項３に記載の方法。
  5. 前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および
    前記第１中間キーに基づいて前記第１暗号文を解読し、前記第１キーネゴシエーションパラメータを取得する段階
    を有する、請求項３に記載の方法。
  6. 前記方法がさらに、
    前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する段階；および
    前記第２ノードに第２メッセージを送信する段階、ここで前記第２メッセージが前記第１アイデンティティ認証情報および前記第２暗号文を含み、前記第２暗号文が、前記第１共有キーを決定するのに前記第２ノードにより用いられる
    を備える、請求項３に記載の方法。
  7. 前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、第２暗号文を取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する段階；または
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第２暗号文を取得する段階；または
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定する段階；および
    前記第２中間キーに基づいて前記第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第２暗号文を取得する段階
    を有する、請求項６に記載の方法。
  8. セキュアアクセス方法であって、前記セキュアアクセス方法が
    第１ノードに第１メッセージを送信する段階、ここで前記第１メッセージが第１暗号文を含み、前記第１暗号文がセキュリティパラメータおよび第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され、前記セキュリティパラメータが前記第１ノードおよび第２ノードの間の事前共有キーＰＳＫであるか、または第１パスワードであり、前記第１パスワードが前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の合意済みアクセスパスワードである；
    前記第１ノードから第２メッセージを受信する段階、ここで前記第２メッセージが第２暗号文を含み、前記第２暗号文が、前記セキュリティパラメータに基づいて第２キーネゴシエーションパラメータを暗号化することで取得される；
    前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階；
    前記第２キーネゴシエーションパラメータおよびキーネゴシエーションアルゴリズムに基づいて第１共有キーを決定する段階；および
    前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する段階、ここで前記第２アイデンティティ認証情報が、前記第２ノードのアイデンティティを認証するのに用いられる
    を備える、方法。
  9. 前記第１共有キーおよび、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫに基づいて第２アイデンティティ認証情報を取得する前記段階の前に、前記方法がさらに、
    前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階を備える、請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する前記段階が、
    第２の対応関係に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを取得する段階；または
    前記第１パスワード、前記第１共有キー、第１乱数、および第２乱数に基づいて、前記第１ノードおよび前記第２ノードの間の前記ＰＳＫを決定する段階、ここで前記第１メッセージがさらに前記第１乱数を含み、前記第１メッセージが前記第１乱数を含む、
    を有する、請求項８または９に記載の方法。
  11. 第１メッセージを送信する前記段階の前に、前記方法がさらに、
    前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階を備える、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記セキュリティパラメータに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータのハッシュ値に基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階；または
    前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１キーネゴシエーションパラメータに基づいて楕円曲線点の加算演算を行うことで、前記第１暗号文を取得する段階；または
    前記セキュリティパラメータのハッシュ値および前記第１乱数に基づいて第１中間キーを決定する段階；および
    前記第１中間キーに基づいて前記第１キーネゴシエーションパラメータを暗号化し、前記第１暗号文を取得する段階
    を有する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記第２暗号文が前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２キーネゴシエーションパラメータに基づいて取得され；前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値に基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階を有する、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記セキュリティパラメータに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する前記段階が、
    前記セキュリティパラメータの前記ハッシュ値および前記第２乱数に基づいて第２中間キーを決定する段階；および
    前記第２中間キーに基づいて前記第２暗号文を解読し、前記第２キーネゴシエーションパラメータを取得する段階
    を有する、請求項１３に記載の方法。
  15. プロセッサおよび通信インタフェースを備え、前記プロセッサがメモリに格納されたコンピュータプログラムを呼び出して、請求項１から７のいずれか一項または請求項８から１４のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されている、装置。
  16. コンピュータ上で動作すると、前記コンピュータが請求項１から７のいずれか一項または請求項８から１４のいずれか一項に記載の方法を行うことが可能になる、コンピュータプログラム。
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