JP2024500544A

JP2024500544A - データ伝送方法及び装置

Info

Publication number: JP2024500544A
Application number: JP2023539381A
Authority: JP
Inventors: パン，カイ; チェン，ジーン
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2024-01-09
Also published as: KR20230121137A; CN115175137A; US20230345239A1; WO2022140895A1; EP4266717A4; EP4266717A1; CN112740726B; CN112740726A

Abstract

この出願は、データ伝送方法及び装置を開示する。データ伝送方法が第１デバイスに適用されるとき、当該方法は、第１デバイスによって送信されるメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新し、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得し、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成し、第１メッセージを第２デバイスに送信することを含む。

Description

この出願は、インテリジェントネットワーク化車両の分野に関し、特に、データ伝送方法及び装置に関する。

車両産業全体、特に、自動運転又は支援運転の分野におけるインテリジェンスの絶え間ない発展に伴い、車両走行プロセスにおけるデータ伝送に対するセキュリティ要求がますます高くなっている。車両の車載デバイス間の通信のプロセスにおいて、悪意ある攻撃者が、通信のプロセスにおいて伝送されるデータに対して盗聴、改変、又はリプレイアタックを行うかもしれない。これは、車両の自動運転又は支援運転のセキュリティに深刻な影響を与える。

現在、車両内の異なる車載デバイス間でデータが伝送されるとき、データに対する攻撃者の改変又はリプレイアタックは考慮されていない。結果として、車載デバイス間でのデータ伝送のセキュリティは低く、インテリジェント車両のセキュリティ要求を満たすことは困難である。

この出願は、車両内の異なる車載デバイス間でのデータ伝送のセキュリティを改善するためのデータ伝送方法を提供する。

第１態様によれば、この出願は、第１デバイスに適用されるデータ伝送方法を提供する。第１デバイスは、車載デバイス、路側デバイス、ネットワーク側デバイス、又は車両内のこれらに類似のデバイスとすることができ、又は、第１デバイスは、第１車載デバイス、路側デバイス、又はネットワーク側デバイス内のチップであってもよい。あるいは、第１デバイスは、車両と別のデバイスとの間のデータ伝送を実装することができる機能又はモジュールであってもよい。例えば、当該方法が車両内通信に適用される場合、第１デバイス及び第２デバイスは、同一車両内の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用される場合、第１デバイス及び第２デバイスは、相異なる車両の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用されるとき、第１デバイスは、車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、ネットワーク側デバイスとすることができる。当該方法が車両と路側デバイスとの間の通信に適用される場合、第１デバイスは、該車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、路側デバイスとすることができる。当該方法が、路側デバイスと路側デバイスとの間、又は路側デバイスとネットワーク側デバイスとの間の通信に適用される場合、第１デバイスは、路側デバイスであることができ、あるいは、車両内のネットワーク側デバイスであることができる。

当該方法は、第１デバイスによって送信されるメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新し、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得し、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成し、第１メッセージを第２デバイスに送信することを含み得る。

なお、第１デバイスが第１メッセージを送信する前、例えば、第１メッセージの前のメッセージを送信するとき、メッセージに対応するフレッシュ値は、第１フレッシュ値の前のフレッシュ値であり、第１デバイスは、そのメッセージの送信が終了した時点を、第１メッセージを送信する時点として使用し得る。あるいは、要件に基づいて、第１メッセージが送信される必要があると決定したとき、第１デバイスは、この時点が第１メッセージを送信する時点であると決定し得る。あるいは、第１デバイスは更に、第１メッセージを送信する前の予め設定された期間を、第１メッセージを送信する時点として使用してもよい。この予め設定された期間は、第１メッセージを生成するために使用される時間に基づいて決定されることができ、又は暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するために使用される時間に基づいて決定されることができ、又は他の要件に基づいて決定されてもよい。これはここで限定されることではない。

上述の方法によれば、第１デバイスは、フレッシュ値が特定の値に達した（例えば、フレッシュ値のオーバーフローに起因してフレッシュ値が初期値に戻った）後にキーストリームが依然として元のキーを用いることによって導出される場合に、過去に送信されたメッセージにおいて使用されたものと同じキーストリームを使用することによって生じるセキュリティリスクの問題を良好に解決することができ、それにより、データ伝送のセキュリティを効果的に改善する。

取り得る一実装において、第１デバイスは更に、第２デバイスによって送信された第３メッセージを受信することができ、ここで、第３メッセージは、第２デバイスが暗号化キーを第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を含み、そして、第３メッセージに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新することができる。

上述の方法によれば、第１デバイスは、受信した、第２デバイスによって送信された第３メッセージに基づいて、第２デバイスが第２キーに更新したと決定することを可能にされ、その結果、第１デバイスは、第２キーに対応する対応復号キーを用いることによって、受信した第２デバイスのメッセージをより良好に復号することができ、それ故に、第１デバイスと第２デバイスとの間でのデータ伝送のプロセスにおける暗号化及び復号の成功率が改善され、遅延が効果的に低減される。

一部の実施形態において、第３メッセージを復号するプロセスにおいて、第１デバイスは、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し得る。例えば、第１デバイスは、第２キーに対応する復号キーを用いることによって、指示情報に基づいて第３メッセージを復号することができ、第３メッセージの成功裏に復号したとき、第１デバイスは、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新する。斯くして、第３メッセージが伝送すべきデータを搬送するとき、第２デバイスがキーを更新したと第１デバイスが決定したときにデータ伝送は影響されず、それ故に、データ伝送効率及びデータ伝送性能が改善される。

取り得る一実装において、第１デバイスは更に、第３メッセージに基づいて第１キーを削除し得る。

上述の方法によれば、第１デバイスが、第３メッセージに基づいて、第２デバイスがキーを更新したと決定したとき、第１デバイスは第１キーを削除することができ、その結果、第１デバイスの記憶空間の占有を減らすことができる。

取り得る一実装において、第３メッセージは、暗号化された第３データ、第３メッセージのフレッシュ値、及び第１識別子を含み、上記指示情報は該第１識別子である。

上述の方法によれば、第１デバイスは、第３メッセージ内で搬送された第１識別子に基づいて、第２デバイスが第２キーに更新したと決定し得る。斯くして、第３メッセージが伝送すべき第３データを搬送するとき、第２デバイスがキーを更新したと第１デバイスが決定したときに、第１デバイスによって第３データを受信する効果及び効率が改善され、データ伝送効率及びデータ伝送性能が改善される。

取り得る一実装において、第３メッセージは、暗号化された第３データ及び第３メッセージのフレッシュ値を含み、上記指示情報は、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値である。

上述の方法によれば、メッセージフォーマットを変更することなく、第１デバイスは、第３メッセージにて搬送された、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値に基づいて、第２デバイスがキーを更新したと決定し得る。斯くして、第２キーに対応する対応復号キーを用いて復号を実行することができ、その結果、第１デバイスと第２デバイスとの間で第３データを伝送するプロセスにおける暗号化及び復号の成功率が改善され、遅延が効果的に減少される。

取り得る一実装において、上記特定の条件は、第３メッセージのフレッシュ値と、第１デバイスによって最後に受信された第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、を含む。

上述の方法によれば、第１デバイスは、第３メッセージのフレッシュ値と、第１デバイスによって最後に受信された第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間の、プリセットされた値に基づいて、第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件を満たすと判定し得る。斯くして、第２デバイスがキーを更新したと決定され、メッセージフォーマットを変更することなく、第１デバイスと第２デバイスとの間でのデータ伝送の効率及びセキュリティが改善される。

取り得る一実装において、第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、第１デバイスは、切替識別子を有効状態に設定し、第３メッセージと、切替識別子が有効状態であることとに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、そして、第１デバイスが復号キーを第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新した後に、第１デバイスは、切替識別子を無効状態に設定する。

上述の方法によれば、第１デバイスと第２デバイスとの間でのデータ伝送のプロセスにおいてパケット損失が発生し得ることを考慮し、第３メッセージについての第１デバイスの誤判定を減らするために、第１デバイスは、第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、切替識別子を有効状態に設定し得る。斯くして、切替識別子が有効状態であるときに第３メッセージが受信される場合、第３メッセージのフレッシュ値と、第１デバイスによって最後に受信された第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間の、プリセットされた値に基づいて、第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件を満たすと判定される。しかしながら、第１デバイスが復号キーを第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新した後、第１デバイスは、切替識別子を無効状態に設定する。この場合、切替識別子が無効状態であるときにメッセージが受信される場合には、該メッセージのフレッシュ値と、第１デバイスによって最後に受信された第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間の、プリセットされた値に基づいて、該メッセージがパケット損失によって引き起こされているかもしれないと決定され得る。斯くして、第１デバイスと第２デバイスとの間でのデータ伝送の効率及びセキュリティをより良く改善することができる。

取り得る一実装において、第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、第１デバイスは更に、タイマーを開始し得る。タイマーが満了したときに、第１デバイスは、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し得る。

一部の実施形態において、第１デバイスが、第２デバイスによって送信されたメッセージを長時間にわたって受信することができないとき、すなわち、タイマーが満了したとき、第１デバイスは、互いによって送受信されるメッセージに対して暗号化及び復号を実行するのに第２キーを用いることについて、第２デバイスとの暗黙の合意に達したと決定し得る。従って、この場合、第１デバイスは、復号キーを第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新する。斯くして、該方法を用いてタイマーを開始することにより、第２デバイスによって送信されたメッセージを長時間にわたって受信することができないときに、後に受信される第２デバイスのメッセージを復号するのに依然として第１キーに対応する復号キーが使用されることが回避され、その結果、第２デバイスによって送信されるメッセージの、第１デバイスによる復号の成功率が改善される。

取り得る一実装において、当該方法は更に、タイマーが満了したときに、第１キーを削除することを含む。

上述の方法によれば、互いによって送受信されるメッセージに対して暗号化及び復号を実行するのに第２キーを用いることについて第２デバイスとの暗黙の合意に達したと、第１デバイスが決定し得るとき（例えば、タイマーが満了したとき）、第１デバイスは第１キーを削除することができ、その結果、第１デバイスの記憶空間の占有を減らすことができる。

取り得る一実装において、当該方法は更に、タイマーが満了していないとき、第１キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号することを含む。

上述の方法によれば、互いによって送受信されるメッセージに対して暗号化及び復号を実行するのに第２キーを用いることについて第２デバイスとの暗黙の合意に第１デバイスが達していないとき（例えば、タイマーが満了していないとき）、第１デバイスは、第１キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号することができ、その結果、第２デバイスによって送信されたメッセージの第１デバイスによる復号の成功率が改善される。

取り得る一実装において、当該方法は更に、タイマーが満了していないときに、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって成功裏に復号されることができない場合に、第２キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号することを含む。

上述の方法によれば、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを、第１キーに対応する復号キーを用いて成功裏に復号することができない場合に、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージは、第２キーに対応する復号キーを用いることによって復号され、その結果、第２デバイスによって送信されたメッセージの第１デバイスによる復号の成功率が改善される。

取り得る一実装において、当該方法は更に、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信し、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、暗号化キーを第２キーから第３キーに更新し、第３キーと、第１デバイスによって送信されるものであり且つ第２データを搬送する第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第２キーストリームを生成し、第２キーストリームに基づいて第２データを暗号化して、暗号化された第２データを取得し、暗号化された第２データとフレッシュ値とに基づいて第５メッセージを生成し、第５メッセージを第２デバイスに送信することを含む。

第２デバイスが第１デバイスにメッセージを送信するときに、メッセージのフレッシュ値が特定の値（例えば、第２フレッシュ値）に達するためにセキュリティリスクが発生し得ることを考慮し、第２デバイスが第４メッセージを第１デバイスに送信するとき、第４メッセージのフレッシュ値は第２フレッシュ値である。これは、フレッシュ値が第２フレッシュ値であるとき、第２デバイスは、暗号化キーを第２キーから第３キーに更新し、第２フレッシュ値と第３キーとに基づいて第４メッセージを生成することを示す。従って、第１デバイスは、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、暗号化キーを第２キーから第３キーに更新し得る。第１デバイスが次のメッセージ（例えば、第５メッセージ）を送信すべきとき、第１デバイスは、第３キーと、送信すべき、第２データを搬送する第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第５メッセージを生成し得る。斯くして、第２デバイスが第１デバイスにメッセージを送信するとき、第１デバイスと第２デバイスとの間のメッセージのフレッシュ値も特定の値に達することができ、キーを更新することができ、その結果、データ伝送のセキュリティが改善される。

取り得る一実装において、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信した後に、第１デバイスは更に、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、第３キーに一致する復号キーを用いることによって第４メッセージを成功裏に復号し得る。

上述の方法によれば、第４メッセージのフレッシュ値が第２メッセージであるとき、第１デバイスは、第４メッセージのキーが第３キーであると決定し得る。斯くして、第１デバイスは、第３キーに対応する復号キーを用いることによって第４メッセージを復号し得る。斯くして、第２デバイスが第１デバイスにメッセージを送信するとき、第１デバイスと第２デバイスとの間のメッセージのフレッシュ値も特定の値に達することができ、キーを更新することができ、その結果、データ伝送のセキュリティが改善され、第１デバイスによる第４メッセージの復号の成功率も改善される。

第２態様によれば、この出願は、第２デバイスに適用されるデータ伝送方法を提供する。第２デバイスは、車載デバイス、路側デバイス、ネットワーク側デバイス、又は車両内のこれらに類似のデバイスとすることができ、又は、第２デバイスは、車載デバイス、路側デバイス、又はネットワーク側デバイス内のチップであってもよい。あるいは、第２デバイスは、車両と別のデバイスとの間のデータ伝送を実装することができる機能又はモジュールであってもよい。例えば、当該方法が車両内通信に適用される場合、第２デバイス及び第１デバイスは、同一車両内の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用される場合、第２デバイス及び第１デバイスは、相異なる車両の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用されるとき、第２デバイスは、車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、ネットワーク側デバイスとすることができる。当該方法が車両と路側デバイスとの間の通信に適用される場合、第２デバイスは、該車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、路側デバイスとすることができる。当該方法が、路側デバイスと路側デバイスとの間、又は路側デバイスとネットワーク側デバイスとの間の通信に適用される場合、第２デバイスは、路側デバイスであることができ、あるいは、車両内のネットワーク側デバイスであることができる。

当該方法は、第１デバイスからの第１メッセージを受信し、該第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを含み、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、第１フレッシュ値と、第２キーに対応する復号キーとに基づいて、第１メッセージを復号して、第１データを取得することを含む。

上述の方法によれば、第１メッセージの第１フレッシュ値を受信したとき、第２デバイスは、第１メッセージに使用されるキーが第２キーであると決定し得る。従って、第１メッセージを復号するプロセスにおいて、復号キーが、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新され得る。斯くして、フレッシュ値が特定の値に達した（例えば、フレッシュ値のオーバーフローに起因してフレッシュ値が初期値に戻った）後に受信されたメッセージを復号するために新しいキーが使用され、過去に送信されたメッセージのものとは異なるキーストリームが使用されることを確保し、それにより、データ伝送のセキュリティを効果的に改善する。

取り得る一実装において、当該方法は更に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新し、第２キーを用いることによって暗号化された第３データを含む第３メッセージを第１デバイスに送信することを含む。

一部の実施形態において、第２デバイスは、第２キーを用いることによって第３データを直接暗号化して、暗号化された第３データを生成し得る。一部の他の実施形態において、第２デバイスは代わりに、第２キーと第３メッセージのフレッシュ値とを用いることによって第３キーストリームを生成し、第３キーストリームを用いることによって第３データを暗号化してもよい。これはここで限定されることではない。

上述の方法によれば、第１メッセージを受信した後、第２デバイスは、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新することができ、その結果、第３メッセージを生成するときに、第２デバイスは、更新された第２キーを用いて第３データを暗号化することができる。従って、第１デバイスが第２キーに更新して第１メッセージを送信した後に、第２デバイスは、更新された第２キーに基づいて、送る第３メッセージを暗号化し得ることが確保され、その結果、第１デバイスと第２デバイスとの間でのデータ伝送のプロセスにおける暗号化及び復号の成功率が改善され、遅延が効果的に減少される。

取り得る一実装において、第３メッセージは更に、第２デバイスが暗号化キーを第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を含む。

上述の方法によれば、第３メッセージが送信すべきデータを搬送するとき、第２デバイスは指示情報を搬送し得る。斯くして、第３メッセージを受信した後、第１デバイスは、指示情報に基づいて、第２デバイスがキーを更新したと決定することができ、その結果、第１デバイスは、更新された第２キーに対応する復号キーに基づいて第３メッセージを復号することができ、それ故に、データ伝送の効率及びデータ伝送のセキュリティが改善される。

取り得る一実装において、第３メッセージは更に第１識別子を含み、上記指示情報は該第１識別子である。

上述の方法によれば、第２デバイスは、第３メッセージ内で第１識別子を搬送することで、第２デバイスがキーを更新したことを示すことができ、その結果、第１デバイスが第３データを受信することの効果及び効率が改善される。

取り得る一実装において、第３メッセージは更に、第３メッセージのフレッシュ値を含み、上記指示情報は、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値である。

上述の方法によれば、第２デバイスは、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値を第３メッセージ内で搬送し、メッセージフォーマットを変更することなく指示情報を送信することができ、その結果、メッセージオーバーヘッドが低減される。

取り得る一実装において、特定の条件は、第３メッセージのフレッシュ値と、第２デバイスによって第１デバイスに最後に送信されたメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、を含む。

上述の方法によれば、第２デバイスは、第３メッセージのフレッシュ値を、第３メッセージのフレッシュ値と、第２デバイスによって第１デバイスに最後に送信されたメッセージのフレッシュ値との間の、プリセットされた値に設定することができ、その結果、第３メッセージを受信した後、第２デバイスは、第３メッセージのフレッシュ値と第１デバイスによって最後に受信されたメッセージのフレッシュ値との間のプリセットされた値に基づいて、第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件を満たすと判定し、そして、第２デバイスがキーを更新したと決定することができる。斯くして、第２キーに対応する復号キーが復号に用いることができ、その結果、第１デバイスと第２デバイスとの間で第３データを伝送するプロセスにおける暗号化及び復号の成功率が改善され、遅延が効果的に減少させることができる。

第３態様によれば、この出願はデータ伝送装置を提供し、当該装置は第１デバイスとすることができる。当該データ伝送装置は、通信ユニット、暗号化ユニット、及びキー更新ユニットを含み得る。オプションで、当該データ伝送装置は更に復号ユニットを含み得る。キー更新ユニットは、第１デバイスによって送信されるメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するように構成され、暗号化ユニットは、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、該第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得するように構成され、生成ユニットは、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成するように構成され、通信ユニットは、第１メッセージを第２デバイスに送信するように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニットは更に、第２デバイスによって送信された第３メッセージを受信するように構成され、該第３メッセージは、第２デバイスが暗号化キーを第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を含み、キー更新ユニットは更に、第３メッセージに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される。

取り得る一実装において、キー更新ユニットは更に、第３メッセージに基づいて第１キーを削除するように構成される。

取り得る一実装において、特定の条件は、第３メッセージのフレッシュ値と、第１デバイスによって最後に受信された第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、を含む。

取り得る一実装において、通信ユニットが第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、キー更新ユニットは更に、切替識別子を有効状態に設定し、第３メッセージと、切替識別子が有効状態であることとに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、且つ、復号キーが、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新された後に、切替識別子を無効状態に設定する、ように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニットが第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、キー更新ユニットは更に、タイマーを開始し、該タイマーが満了したときに、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される。

取り得る一実装において、キー更新ユニットは更に、タイマーが満了したときに、第１キーを削除するように構成される。

取り得る一実装において、当該装置は更に復号ユニットを含み、復号ユニットは、タイマーが満了していないとき、第１キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号するように構成される。

取り得る一実装において、復号ユニットは更に、タイマーが満了していないときに、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって成功裏に復号されることができない場合に、第２キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号するように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニットは更に、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信し、第５メッセージを第２デバイスに送信するように構成され、キー更新ユニットは更に、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、暗号化キーを第２キーから第３キーに更新するように構成され、暗号化ユニットは更に、第３キーと、第２デバイスによって送信されるものであり且つ第２データを搬送する第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第２キーストリームを生成し、該第２キーストリームに基づいて第２データを暗号化して、暗号化された第２データを取得するように構成され、生成ユニットは更に、暗号化された第２データとフレッシュ値とに基づいて第５メッセージを生成するように構成される。

取り得る一実装において、当該装置は更に復号ユニットを含む。通信ユニットが、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信した後に、復号ユニットは更に、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、第３キーに一致する復号キーを用いることによって第４メッセージを成功裏に復号するように構成される。

第４態様によれば、この出願はデータ伝送装置を提供し、当該装置は第２デバイスとすることができる。当該装置は、通信ユニット、復号ユニット、及びキー更新ユニットを含む。オプションで、当該データ伝送装置は更に暗号化ユニットを含み得る。通信ユニットは、第１デバイスからの第１メッセージを受信するように構成され、第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを含み、キー更新ユニットは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成され、復号ユニットは、第１フレッシュ値と、第２キーに対応する復号キーとに基づいて、第１メッセージを復号して、第１データを取得するように構成される。

取り得る一実装において、キー更新ユニットは更に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するように構成され、通信ユニットは更に、第２キーを用いることによって暗号化された第３データを含む第３メッセージを第１デバイスに送信するように構成される。

第５態様によれば、この出願は、プロセッサと通信インタフェースとを含むデータ伝送装置を提供する。通信インタフェースは、当該データ伝送装置以外の他の通信装置から信号を受信して該信号をプロセッサに送信したり、プロセッサからの信号を当該データ伝送装置以外の他の通信装置に送信したりするように構成される。プロセッサは、ロジック回路を用いること又はコード命令を実行することによって、第１態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法、又は第２態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法を実行するように構成される。

第６態様によれば、この出願はデータ伝送装置を提供する。当該装置はプロセッサを含むことができ、該プロセッサはメモリに接続され、該メモリはコンピュータプログラムを格納するように構成され、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実行するように構成されることで、第１態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法又は第２態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法を当該装置が実行することを可能にする。

第７態様によれば、この出願は車両を提供する。当該車両は、第３態様又は第５態様に従ったデータ伝送装置を含み、あるいは、第４態様又は第６態様に従った係るデータ伝送装置を含む。

第８態様によれば、この出願はコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供する。当該コンピュータ読み取り可能記憶媒体はコンピュータプログラムを格納し、該コンピュータプログラムが実行されるときに、第１態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法又は第２態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法が実行される。

第９態様によれば、この出願は、コンピュータプログラムプロダクトを提供する。当該コンピュータプログラムプロダクトはコンピュータプログラム又は命令を含み、該コンピュータプログラム又は命令が通信装置によって実行されるときに、第１態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法又は第２態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法が実行される。

第１０態様によれば、この出願はチップを提供する。当該チップはプロセッサ及びインタフェースを含むことができ、該プロセッサは、該インタフェースを介して命令を読み取って、第１態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法又は第２態様の実装のうちのいずれかの実装に従った方法を実行するように構成される。

第２態様から第１０態様の具体的な有益な効果については、第１態様又は第２態様の対応する取り得る実装において達成され得る技術的効果を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

この出願の一実施形態が適用可能なＥ／Ｅアーキテクチャを示している。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。図３ａ及び図３ｂは、この出願の一実施形態に従った暗号化の概略図である。図３ａ及び図３ｂは、この出願の一実施形態に従った暗号化の概略図である。図４Ａ及び図４Ｂは、この出願の一実施形態に従ったメッセージの構成の概略図である。図４Ａ及び図４Ｂは、この出願の一実施形態に従ったメッセージの構成の概略図である。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。図７Ａ及び図７Ｂは、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。図７Ａ及び図７Ｂは、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。

以下では、当業者にとって用語の理解を容易にするために、この出願における幾つかの用語を説明及び記述する。

１．リプレイアタック
リプレイアタック（replay attack）は、再生攻撃又はリピート攻撃とも呼ばれ、攻撃者が、宛先ホストによって受信されたパケットを送信してシステムを偽装することを示し、主に、アイデンティティ認証プロセスにおける認証の正確性を損ねるために使用される。

リプレイアタックの基本原理は以下の通りである。盗聴されたデータが受信器に再送される。例えば、システムは、認証情報を送信する前に認証情報を単に暗号化する。この場合、攻撃者は、パスワードを盗聴することはできないが、暗号化されたパスワードを傍受し、暗号化されたパスワードを再生し、斯くして効果的な攻撃を放つことができる。

２．キーストリーム
短いランダムキー（実際のキー又はシードキーとも呼ばれる）を用いることによって長いキーストリームが生成され、該長いキーストリームを用いて平文を暗号化したり、暗号文を復号したりして、短いキーを用いて、より長い平文を暗号化したり、より長い暗号文を復号したりすることができる。短いランダムキーは、交渉を通じて送信者及び受信者によって決定されたキーであってもよいし、受信者の識別子に基づいて対応して設定されるキーであってもよいし、送信者の識別子に基づいて対応して設定されるキーであってもよい。これはここで限定されることではない。この出願において、送信器及び受信器は車載デバイスとし得る。

３．排他的論理和（exclusive OR，ｘｏｒ）演算
排他的論理和の数学記号は、

である。ａとｂとが異なる場合、排他的論理和の結果は１であり、ａとｂとが同じである場合、排他的論理和の結果は０である。

４．最下位ビット（least significant bit，ＬＳＢ）
ＬＳＢは、二進数での０番目のビット（すなわち、最下位ビット）を指し、２^０の重みを持つ。ビッグエンディアン（Big-Endian）シナリオでは、すなわち、上位バイトがメモリの下位アドレスに配置され、下位バイトがメモリの上位アドレスに配置される場合、ＬＳＢは最も右のビットを指す。

５．最上位ビット（most significant bit，ＭＳＢ）
ＭＳＢは、ｎビットの２進数における（ｎ－１）番目のビットを指し、最も高い重み２^{（ｎ－１）}を持つ。ＭＳＢとＬＳＢは対応する概念である。ビッグエンディアンシナリオでは、ＭＳＢは最も左のビットを指す。

この出願において、“少なくとも１つ”は１つ以上を意味し、“複数”は２つ以上を意味する。“以下のアイテム（ピース）のうちの少なくとも１つ”又はその類似表現は、単数のアイテム（ピース）又は複数のアイテム（ピース）の任意の組み合わせを含め、それらのアイテムの任意の組み合わせを指す。例えば、ａ、ｂ、又はｃのうちの少なくとも１つは、ａ、ｂ、ｃ、ａとｂ、ａとｃ、ｂとｃ、又はａとｂとｃ、を示すことができ、ここで、ａ、ｂ、及びｃは、単数であってもよいし複数であってもよい。また、“及び／又は”は、関連するオブジェクト間の連関関係を記述し、３つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Ａ及び／又はＢは、以下のケース、すなわち、Ａのみが存在する、ＡとＢの両方が存在する、そして、Ｂのみが存在する、というケースを表すことができ、ここでＡ及びＢは単数であってもよいし複数であってもよい。この出願のテキスト記述において、文字“／”は、概して、関連オブジェクト間の“又は”関係を示す。この出願の式において、文字“／”は、関連オブジェクト間の“除算”関係を示す。

理解され得ることには、この出願の実施形態における様々な番号は、説明を容易にするための区別のために使用されるにすぎず、この出願の実施形態の範囲を限定するために使用されてはいない。上述のプロセスのシーケンス番号は実行順序を意味しておらず、プロセスの実行順序は、プロセスの機能及び内部ロジックに基づいて決定されるべきである。用語“第１”及び“第２”などは、同様の対象間での区別のために使用され、特定の順序又は順番を記述するために使用されるわけではない。また、用語“含む”、“有する”、及びそれらの任意の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図しており、例えば、一連のステップ又はモジュールを含む。方法、システム、プロダクト、又はデバイスは、必ずしも、明確に列挙されたステップ又はモジュールに限定されるわけではなく、明確には列挙されていない他のステップ又はモジュールや、そのようなプロセス、方法、プロダクト、又はデバイスに生来的に備わる他のステップ又はモジュールを含んでいてもよい。

図１は、この出願の一実施形態が適用可能な通信システムのアーキテクチャの概略図である。例えば、当該通信システムは、電子・電気（electronic and electrical，Ｅ／Ｅ）システムである。当該通信システムは、ゲートウェイと、ドメインコントローラと、電子制御ユニット（electronic control unit，ＥＣＵ）と、少なくとも１つのコントローラローカルエリアネットワーク（controller area network，ＣＡＮ）バスプロトコルバスとを含み得る。当該通信システムは、機能に基づいて複数の異なるドメインに分割され得る。各ドメインが、少なくとも１つのドメインコントローラを含むことができ、各ドメインコントローラが、ドメイン内の１つ以上のＣＡＮバスに接続された複数のＥＣＵを管理するように構成される。図１に示すように、ドメインコントローラ１は、ドメイン内の車両制御システムＣＡＮバスに接続された複数のＥＣＵを管理するように構成され、ドメインコントローラ２は、ドメイン内のエンターテインメントシステムＣＡＮバスに接続された複数のＥＣＵを管理するように構成され、ドメインコントローラ３は、ドメイン内の診断システムＣＡＮバスに接続された複数のＥＣＵを管理するように構成され、ドメインコントローラ４は、ドメイン内のインテリジェント運転システムＣＡＮバスに接続された複数のＥＣＵを管理するように構成される。ドメインコントローラもＥＣＵとすることができる。当該通信システム内の各ドメインコントローラはゲートウェイに属する。図１に示すように、ドメインコントローラ１、ドメインコントローラ２、ドメインコントローラ３、及びドメインコントローラ４は別々にゲートウェイに属する。例えば、ゲートウェイは、当該通信システム外のＥＣＵを当該通信システムから隔離するように構成されるとともに、当該通信システム内のＥＣＵ間のプロトコル変換を実施することができる。ゲートウェイもＥＣＵであってよい。図１は概略図にすぎない。当該通信システムは更に、他のデバイスを含んでいてもよく、例えば、図１には示していないが、中継デバイスを更に含んでいてもよい。当該通信システムに含まれる様々なＣＡＮバスに接続されたゲートウェイ、ドメインコントローラ、及びＥＣＵの数は、この出願において限定されることではない。

当該通信システムは、通信機能を有する車両、車載デバイス、自動運転における無線端末、車載ネットワークチップ、及びこれらに類するものを含み得る。当該通信システムが適用可能なシナリオは、この出願において限定されるものではない。なお、この出願に記載されるシステムアーキテクチャ及びアプリケーションシナリオは、この出願における技術的ソリューションをより明確に説明することを意図しているが、この出願において提供される技術的ソリューションを限定することは意図していない。当業者が知り得ることには、システムアーキテクチャが進化し、新しいシナリオが出現するにつれて、この出願において提供される技術的ソリューションは同様の技術的問題にも適用可能である。

この出願における車載デバイスは、車両に配置又は設置されるデバイス又はモジュールとし得る。自律運転機能を実行することができる車両では、センサのような車載デバイスによって収集された情報がＡＤＡＳシステム及びモバイルデータセンタ（mobile data center，ＭＤＣ）によって処理された後に、運転決定が実施され得る。

また、車両の車載ネットワークに含まれる複数のＥＣＵも車載デバイスと見なされ得る。車両内のセンサのような車載デバイスによって収集された情報は、代わりに、ＥＣＵを用いることによって処理されて、次いで、処理のためにＡＤＡＳシステムのプロセッサ又はＭＤＣのプロセッサに送信されてもよい。他の一例では、車載デバイスは代わりに、ゲートウェイコントローラ（gateway controller）であってもよい。ゲートウェイコントローラは、車両ネットワークのためのデータインタラクションハブとして機能し、例えば車載コントローラエリアネットワーク（controller area network，ＣＡＮ）、ローカルインターコネクトネットワーク（local interconnect network，ＬＩＮ）、メディア指向システムトランスポート（media oriented system transport，ＭＯＳＴ）、及び車載ネットワークＦｌｅｘＲａｙなどのネットワークデータを異なるネットワーク内でルーティングすることができる。ゲートウェイコントローラは、車両トポロジ構造のスケーラビリティ、車両セキュリティ、及び車両ネットワークデータの機密性を改善するために、独立して設定され得る。例えば、ゲートウェイコントローラは、車載インテリジェント端末（telematics BOX，Ｔ－ＢＯＸ）であってもよい。車載インテリジェント端末は、主に、車両と車両サービスプラットフォームのインターネットとの間の通信に使用され、例えばオンボード診断（on-board diagnostics，ＯＢＤ）、マイクロコントローラユニット（microcontroller unit，ＭＣＵ）／中央処理ユニット（central processing unit，ＣＰＵ）、メモリ、及び通信インタフェースなどのモジュールを含み得る。車両内部の各デバイス又はモジュールは、命令及び情報の伝送を実施するためにＣＡＮバスに接続され、車両の外部は、車両の内部及び外部で情報インタラクションを実施するためにクラウドプラットフォームを介して端末デバイスと相互接続される。

なお、この出願のこの実施形態が適用可能な通信システムは、図１に示すＥ／Ｅアーキテクチャに基づく車載ネットワーク通信システムに限定されず、別のアーキテクチャ形態に基づく車載ネットワーク通信システムであってもよいし、あるいは、例えば、車両と車両との間、車両とネットワーク側デバイスとの間、車両と路側デバイスとの間、路側デバイスと路側デバイスとの間、又は路側デバイスとネットワーク側デバイスとの間の通信といった、車外ネットワーク通信システムであってもよい。

この出願の取り得る一シナリオは、車両内の車載デバイス間でのデータ伝送であるとし得る。データ伝送は、例えばＣＡＮバスを介した有線伝送であってもよいし、無線伝送であってもよい。これはここで限定されることではない。例えば、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でデータが伝送される。第１車載デバイスは車載カメラとすることができ、第２車載デバイスはモバイルデータセンタＭＤＣとすることができ、伝送されるデータはビデオ画像データとすることができる。第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間で伝送されるデータが例えば自律運転などのシナリオで使用されるメディアデータであり得ることを考慮すると、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間で伝送されるデータに対するセキュリティ要件は高く、データインテグリティ及びデータセキュリティを検証する必要がある。加えて、自律運転の遅延要件を考慮すると、第１車載デバイスによって第２車載デバイスに送信されるメディアデータのデータ量は大きく、データ伝送レートも非常に高く、データセキュリティ検証の要件が更に改善される。

取り得る一実装において、メッセージが送信されるときに各車載デバイスに対してフレッシュ値が設定され得る。例えば、第１車載デバイスのフレッシュ値は、第１車載デバイスが第２車載デバイスにメッセージを送信する回数を記録するために使用されることができ、第２車載デバイスのフレッシュ値は、第２車載デバイスが第１車載デバイスにメッセージを送信する回数を記録するために使用されることができる。一部の実施形態において、第１車載デバイスはローカルにカウンタを維持し、該カウンタは、第１車載デバイスがメッセージを送信する回数を記録するように構成される。例えば、第１車載デバイスは第１メッセージを送信し、第１車載デバイスのカウンタは、第１車載デバイスのフレッシュ値を１だけ増加させる。例えば、第１メッセージを送信するとき、第１車載デバイスは、異なる第１メッセージに、時系列に基づいて、対応するフレッシュ値を割り当て得る。例えば、時系列に基づいて、第１車載デバイスによって送信される第１メッセージは、それぞれ、メッセージＡ、メッセージＢ、及びメッセージＣである。第１車載デバイスは、メッセージＡのフレッシュ値００００００００をメッセージＡに割り当て得る。第１車載デバイスは、メッセージＢのフレッシュ値０００００００１をメッセージＢに割り当て得る。第１車載デバイスは、メッセージＣのフレッシュ値００００００１０をメッセージＣに割り当て得る。

第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値及びキー（例えば、上述のシードキー）を用いることによってキーストリームを決定し、該キーストリームを用いることによって第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得し、暗号化された第１データ及び第１メッセージのフレッシュ値を用いることによって第１メッセージを生成し、そして、第１メッセージを第２車載デバイスに送信することで、第１メッセージを送信するために第１車載デバイスによって使用されるキーストリームが毎回異なるようにされ、その結果、第１車載デバイスによって暗号化されたデータを送信することのセキュリティが改善され、第１車載デバイスによって送信される第１メッセージが盗聴されて改ざんされる可能性が低減される。暗号化された第１データが攻撃者によって盗まれたとしても、第１データを復号することはできない。

また、第２車載デバイスは、現在受信した第１メッセージがリプレイメッセージであるかを判定するために、受信した第１メッセージのフレッシュ値を、ローカルに記憶されている最後に受信した第１メッセージのフレッシュ値と比較し得る。例えば、メッセージを送信する回数に基づいて第１車載デバイスのフレッシュ値が増加するシナリオを一例として用いる。現在受信した第１メッセージのフレッシュ値が、第２車載デバイスにローカルに記憶されている最後に受信した第１メッセージのフレッシュ値よりも大きい場合、又は第１メッセージのフレッシュ値と第２車載デバイスにローカルに記憶されている最後に受信した第１メッセージのフレッシュ値とが昇順である場合、第２車載デバイスは、現在受信した第１メッセージが改ざんされていないと見なす。例えば、メッセージＡを受信したとき、第２車載デバイスは、メッセージＡのフレッシュ値００００００００を記憶し得る。メッセージＢが受信されると、先ず、メッセージＢのフレッシュ値０１が記憶されたフレッシュ値００００００００よりも大きいかが検証され得る。メッセージＢのフレッシュ値が記憶されたフレッシュ値よりも大きい場合、それは、現在受信したメッセージＢがフレッシュであることを示す。そうでない場合には、現在受信したメッセージＢはフレッシュではなく、ある人物が伝送メッセージ（例えば、メッセージＡ）を不正に再送信していると見なされる。上述のプロセスがリプレイアタックプロセスである。フレッシュ値が第１メッセージに付加され、その結果、リプレイアタックを防止することができ、データセキュリティを改善することができる。

しかしながら、フレッシュ値の長さは限られている（一般的に２４ビット）。第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達した後、第１メッセージのフレッシュ値は、過去の第１メッセージのフレッシュ値と同となる。第１フレッシュ値は、フレッシュ値の任意の範囲内の１つ以上の特定の値とし得る。例えば、第１フレッシュ値は、フレッシュ値の初期値とし得る。この場合、フレッシュ値のオーバーフローによってフレッシュ値が初期値に戻されるとき（例えば、フレッシュ値がシーケンス番号であるとき、シーケンス番号が反転される）、キーストリームが依然として元のキーを用いることによって導出されると、キーストリームが過去に送信されたメッセージで使用されたものと同じであるケースが発生してしまうことができ、それによりセキュリティリスクを引き起こす。特に、車載有線伝送シナリオでは、伝送レートが非常に高いので、フレッシュ値がオーバーフローしたときに初期値に戻る頻度がより速い。それは１０Ｇｂｐｓのレートで推定される。フレッシュ値が２４ビットであると仮定すると、１秒当たりに送信されるデータパケットの数は５００，０００であり、すなわち、フレッシュ値が３３．５６秒ごとにオーバーフローするときに、初期値に戻る。

これに基づき、この出願のこの実施形態では、第１車載デバイスが第１メッセージを送信することを一例として用いる。第１メッセージを送信する前に、第１車載デバイスは、第１キーを用いることによって、送信すべきデータを暗号化するために使用されるキーストリームを生成する。対応して、第２車載デバイスは、受信した第１メッセージを第１キーに基づいて復号する。送信すべき第１メッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスは、更新された第２キー（第２キーは第１キーとは異なる）を用いて、第２車載デバイスに送信すべき第１データを暗号化し、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。第１メッセージを受信した後、第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、更新された第２キーを用いることによって第１メッセージを復号することを決定する。

例えば、第１メッセージのフレッシュ値は８ビットであり、初期値は００００００００に設定される。第１車載デバイスが第２車載デバイスにデータパケットを送信するたびに、第１メッセージのフレッシュ値が一回累積される。例えば、第１車載デバイスが第１データパケットを第２車載デバイスに送信するとき、第１メッセージのフレッシュ値は００００００００である。第１車載デバイスが第２データパケットを第２車載デバイスに送信するとき、第１メッセージのフレッシュ値は０００００００１である。第１車載デバイスが２^８データパケットを第２車載デバイスに送信するとき、第１メッセージのフレッシュ値は１１１１１１１１である。換言すれば、第１メッセージのフレッシュ値が再び００００００００に達する前、第１車載デバイスは、第１キーを用いることによって暗号化演算を実行して第１メッセージを生成し、第２車載デバイスは、第１キーを用いることによって復号演算を実行して第１メッセージを解析する。第１車載デバイスが次のデータパケットを第２車載デバイスに送信するとき、第１メッセージのフレッシュ値は再び００００００００であり、すなわち、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達する。この場合、第１車載デバイスは、更新された第２キーを用いることによって暗号化演算を実行して第１メッセージを生成し、第２車載デバイスは、更新された第２キーを用いることによって復号演算を実行して第１メッセージを解析する。

対応して、第２車載デバイスが第２メッセージを第１車載デバイスに送信することを一例として用いる。第２メッセージを送信する前に、第２車載デバイスは、第３キーを用いることによって、送信すべきデータを暗号化するために使用されるキーストリームを生成する。対応して、第１車載デバイスは、受信した第２メッセージを第３キーに基づいて復号する。送信すべき第２メッセージに対応するフレッシュ値が第２フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、更新された第４キー（第４キーは第３キーとは異なる）を用いて、第１車載デバイスに送信すべき第２データを暗号化し、暗号化された第２データと第２フレッシュ値とに基づいて第２メッセージを生成する。第２メッセージを受信した後、第１車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であることに基づいて、更新された第４キーを用いることによって第２メッセージを復号することを決定する。

上述の方法によれば、フレッシュ値が特定の値に到達した後に元のキーが依然として使用されるためにセキュリティリスクが存在するという問題を良好に解決することができる。

送信すべきデータを暗号化するために第１車載デバイスによって使用されるキー（第１キー及び第２キーを含む）、並びに送信すべきデータを暗号化するために第２車載デバイスによって使用されるキー（第３キー及び第４キーを含む）は、それぞれ第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって維持管理される二組のキーとすることができ（シナリオ１）、あるいは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって共同で維持管理される同じ組のキーとすることができる（シナリオ２）。以下、シナリオ１及びシナリオ２を別々に詳細に説明する。

シナリオ１：第１キーの第２キーへの更新は、第１メッセージのフレッシュ値を第１フレッシュ値に変えることによってのみトリガされ、第３キーの第４キーへの更新は、第２メッセージのフレッシュ値を第２フレッシュ値に変えることによってのみトリガされる。斯くして、第１車載デバイス及び第２車載デバイスの各々によって送信すべきメッセージに対応するフレッシュ値が特定の値に到達したときに、第１車載デバイスが第２キーを用いデータを送信すること、及び第２車載デバイスが第４キーを用いデータを送信することが確保される。斯くして、キーストリームがフレッシュ値とともに繰り返されないことが保証され、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送のセキュリティが改善される。

シナリオ２：第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、互いにメッセージを送信するときに、共同管理しているキーのセットを用いることによって暗号化及び復号演算を実行する。第１車載デバイスによって送信される第１メッセージのフレッシュ値は第１フレッシュ値に変化し、第２車載デバイスによって送信される第２メッセージのフレッシュ値は第２フレッシュ値に変化する。２つのトリガイベントのいずれかが発生すると、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、共同管理しているキーを更新する。

例えば、時点１の前、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、第１キーに基づいて、互いの間で送受信されるメッセージに対して暗号化及び復号を実行する。時点１にて、第１車載デバイスが、第２車載デバイスに送信すべき第１メッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値に再び変化すると決定すると、第１車載デバイスは、第１メッセージを生成するのに使用されるキーを第１キーから第２キーに更新し、そして、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。時点１と時点２との間に第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でメッセージインタラクションが存在せず、且つ第１車載デバイスが、互いによって送受信されるメッセージに対して暗号化及び復号を実行するのに更新された第２キーを用いることについて、第２車載デバイスとの暗黙の合意に達すると仮定する。時点２にて、第２車載デバイスが、第２車載デバイスによって送信される第２メッセージに対応するフレッシュ値が再び第２フレッシュ値に変化すると決定すると、第２車載デバイスは、第２メッセージを生成するのに使用されるキーを第２キーから第３キーに更新し、そして、第２メッセージを第１車載デバイスに送信する。更新された第３キーと、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であることとに基づいて、時点２の後、第１車載デバイスは、互いによって送受信されるメッセージの暗号化及び復号を実行するのに更新された第３キーを用いることについて、第２車載デバイスとの暗黙の合意に達する。

以下、この出願のこの実施形態におけるキー生成方式を具体的に説明する。

シナリオ１において、第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達することに依拠することのみによって第１キーを更新し、第２車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に到達することに依拠することのみによって第３キーを更新する。

一部の実施形態において、車両が始動されるとき、又は車両が初期化されるとき、第１車載デバイスによって第２車載デバイスに送信されるデータの記憶された初期キーが、第１車載デバイスが第２車載デバイスにデータを送信する前に最初に特定の値に達する第１キー（すなわち、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達していないキー）として使用され得る。０回目に更新される第１キーは、予め設定されたキーであってもよいし、車両が始動されるとき最初に生成されるキーであってもよい。これはここで限定されることではない。

一部の実施形態において、車両が始動されるとき、又は車両が初期化されるとき、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されるデータの記憶された初期キーが、第２車載デバイスが第１車載デバイスにデータを送信する前に最初に特定の値に達する第３キー（すなわち、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないキー）として使用され得る。０回目に更新される第３キーは、予め設定されたキーであってもよいし、車両が始動されるとき最初に生成されるキーであってもよい。これはここで限定されることではない。

この出願のこの実施形態において、更新されたキーを決定するための複数の方式が存在し得る。以下では、方式Ａ及び方式Ｂを例として用いて、第２キーを生成する方式を説明する。第４キーを生成する方式については、第２キーを生成する方式を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

方式Ａ：第１車載デバイスは、古いキーに基づいて、第１メッセージが生成されるときの暗号化演算に使用される新しいキー（第２キー）を更新し、第２車載デバイスは、古いキーに基づいて、第１メッセージが解析されるときの復号演算に使用される新しいキー（第２キー）を更新する。

方式Ａ１：新しいキーを導出するのに特定の時間がかかることを考慮して、第２キーを生成するプロセスにおいて、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達する前に、特定の時間だけ前もって第２キーを生成し得る。対応して、第３キーを第４キーに更新するプロセスにおいて、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に到達する前に、特定の時間だけ前もって第４キーを生成し得る。

例えば、第１閾値が、例えば１０００００００といった特定のフレッシュ値に設定され得る。第１フレッシュ値が１０００００００であると決定したとき、第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達することになると決定し得る。対応して、第２フレッシュ値が第２閾値に達したとき、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達することになると決定される。この時点で、キーを更新するステップが開始され得る。なお、第１閾値は、第１フレッシュ値の値域及び第１フレッシュ値の更新頻度に基づいて決定されることができ、第２閾値も、第２フレッシュ値の値域及び第２フレッシュ値の更新頻度に基づいて決定されることができる。確かなことには、代わりに別の方式で決定されてもよい。これはここで限定されることではない。

一部の実施形態において、現在使用されている第１キーがキー導出アルゴリズムに基づいて導出されて、更新された第２キーを取得し得る。ここで、キー導出アルゴリズムは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって事前に合意され得る。例えば、キー導出アルゴリズムはキー導出関数（key derivation function，ＫＤＦ）とし得る。オプションで、キー導出アルゴリズムは更に第１パラメータを含んでもよい。第１パラメータは、キーを更新する回数、ＣＡＮ識別子、及びＥＣＵ識別子のうちの１つ以上を含み得る。確かなことには、キー導出アルゴリズムは、例えば、第１車載デバイス又は第２車載デバイスの認証証明書のようなパラメータといった、他のパラメータを更に含んでもよい。ＣＡＮ識別子は、第１車載デバイスに接続されたＣＡＮバスの識別子である。図１を参照するに、第１車載デバイスが車両制御システムＣＡＮバスに接続されたＥＣＵである場合、ＣＡＮの識別子は車両制御システムＣＡＮバスの識別子であり、あるいは、第１車載デバイスが診断システムＣＡＮバスに接続されたＥＣＵである場合、ＣＡＮの識別子は診断システムＣＡＮバスの識別子である。ＥＣＵ識別子は、１つのＥＣＵを一意に特定することができ、すなわち、第１車載デバイスの識別子である。

なお、特定の実装プロセスでは、第２キーは、現在使用されている第１キーに基づいて生成されてもよいし、過去に使用されていた少なくとも１つの別の古いキーに基づいて生成されてもよい。確かなことには、第２キーは別の方式で生成されてもよい。これはここで限定されることではない。第１車載デバイスによって第２キーを生成する方式が、第２車載デバイスによって第２キーを生成する方式と同じであることが保証されさえすればよい。

方式Ａ２：第１車載デバイス及び第２車載デバイスがキーを導出するのに使用するリソースを減らすために、キーは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスにおいて予め設定されていてもよい。すなわち、一群のシーケンシャルキーが予め決定され、第１車載デバイス及び第２車載デバイスにおいて事前設定され得る。第１車載デバイス又は第２車載デバイスがキーを更新する必要があるとき、新しいキーが、事前設定された一群のシーケンシャルキーのグループから順番に選択される。

オプションで、第１メッセージ内の第１データが第２キーを用いることによって暗号化されることを決定した後、第１車載デバイスは第１キーを削除し得る。第１車載デバイスが第１キーを削除した後、第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が次の第１フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとしてデータを暗号化し、次の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達するまで、次に更新される第２キーを用いることによって第１データを暗号化して第１メッセージを生成するステップを実行して、第１車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

対応して、第１メッセージ内の第１データが第２キーを用いることによって成功裏に復号されたと決定した後、第２車載デバイスは第１キーを削除し得る。第２車載デバイスが第１キーを削除した後、第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が次の第１フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとして、受信した第１メッセージ内の第１データを復号し、次の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達するまで、次に更新される第２キーを用いることによって第１メッセージ内の第１データを復号するステップを実行して、第２車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

オプションで、第２メッセージ内の第２データが第４キーを用いることによって暗号化されることを決定した後、第２車載デバイスは第３キーを削除し得る。第２車載デバイスが第３キーを削除した後、第２車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が次の第２フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第４キーを第３キーとしてデータを暗号化し、次の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達するまで、次に更新される第４キーを用いることによって第２データを暗号化して第２メッセージを生成するステップを実行して、第２車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

第２車載デバイスからのメッセージが第４キーを用いることによって成功裏に復号されたと決定した後、第１車載デバイスは第３キーを削除し得る。第１車載デバイスが第３キーを削除した後、第１車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が次の第２フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第４キーを第３キーとして、受信した第２メッセージ内の第２データを復号し、次の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達するまで、次に更新される第４キーを用いることによって第１データを暗号化して第１メッセージを生成するステップを実行して、第１車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

方式Ｂ：第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、第２キーを生成するために、第２キーの更新回数に基づいて第２キーの更新方式を決定し得る。

一部の実施形態において、第２キーが決定されるたびに、使用されるキー導出関数内の第１パラメータが第２キーの更新回数（又は第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達した回数）に関係付けられる。すなわち、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、第２キーの更新回数が決定され、第２キーの該更新回数に基づいて第２キーの更新方式が決定され、そして、第２キーが決定される。

例えば、一部の実施形態において、各回に更新される第２キーは、最後に更新された第２キー（すなわち、現在使用されている第１キー）に基づいて生成されることができ、あるいは、初期キーと過去に更新された少なくとも１つの第２キーとに基づいて生成されることができる。例えば、Ｎは正の整数であるとして、Ｎ回目の更新後に得られる第２キーを生成するために、キー導出アルゴリズムを用いることによって、初期キー、最初のＮ－１回の前に更新された少なくとも１つの第２キー、及び第１パラメータに対して演算が実行される。第１パラメータについては、方式Ａにおける実装を参照されたい。第１パラメータは更に、第２キーの更新回数を含んでもよい。これはここで限定されることではない。初期キーは、初期化中に第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって決定されたキーとすることができ、あるいは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによってファームウェアに書き込まれたキーとすることができる。これまた理解され得ることには、キー導出アルゴリズムの入力は、初期キー、最初のＮ－１回の前に更新された少なくとも１つの第２キー、第２キーの更新回数、及び第１パラメータを含み、Ｎ回目の更新後に得られた第２キーが出力される。

なお、第２キーの更新回数は、カウンタを用いることによってカウントされ得る。確かなことには、第２キーの更新回数は、別の方式で決定されてもよい。これはここで限定されることではない。確かなことには、第２キーの更新方式は、第２キーの更新回数に基づく別の方式で決定されてもよい。これはこの出願において限定されることではない。

オプションで、Ｎ回目の後に更新された第２キーを暗号化及び復号に用いることを決定するとき、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、記憶空間の占有を減らすために、（Ｎ－１）回目の更新後に得られたキーを削除し得る。

対応して、第２車載デバイスは、代わりに、第４キーを生成するために、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達した回数に基づいて、第４キーの更新回数及び第４キーを生成する方式を決定してもよい。対応して、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であるとき、第２車載デバイスは、第４キーの更新回数を更新し、そして、第４キーを決定する。例えば、各回に更新される第４キーは、最後に更新された第４キー（すなわち、現在使用されている第３キー）に基づいて生成されることができ、あるいは、初期キーと過去に更新された少なくとも１つの第４キーとに基づいて生成されることができる。例えば、Ｍは正の整数であるとして、Ｍ回目の更新後に得られる第４キーを生成するために、キー導出アルゴリズムを用いることによって、初期キー、最初のＭ－１回の前に更新された少なくとも１つの第４キー、及び第１パラメータに対して演算が実行される。

なお、方式Ｂにおいて、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは方式Ａ１を参照し得る。第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達する前に、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは別々に第２キーを導出する。第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達すると、第１キーの更新回数が決定され、そして、第１キーが第２キーに更新される。同様に、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値となる前に、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは別々に第４キーを導出する。第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達すると、第３キーの更新回数が決定され、そして、第３キーが第４キーに更新される。

方式Ｂにおいて、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、方式Ａ２を参照してもよい。第１車載デバイス及び第２車載デバイスがキーを導出するのに使用される演算量を減らすために、第１キー、更新された第２キー、第３キー、及び更新された第４キーは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって予め設定されてもよい。すなわち、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、各回に更新される第２キー及び第４キーを予め決定し、該第２キー及び第４キーを第１車載デバイス及び第２車載デバイスに予め記憶し得る。第１メッセージのフレッシュ値がＮ回目に第１フレッシュ値に達したとき、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、Ｎ回目の更新後に得られる第２キーを決定する。第２メッセージのフレッシュ値がＭ回目に第２フレッシュ値に達したとき、Ｍ回目の更新後に得られる第４キーが決定される。

シナリオ２では、一部の実施形態において、車両が始動されるとき、又は車両が初期化されるとき、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間で記憶されたキーが、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送において第１フレッシュ値又は第２フレッシュ値に初めて到達する前の第１キー（すなわち、０回目に更新されるキー）として使用され得る。０回目に更新されるキーは、予め設定された第１キーであってもよいし、車両が始動されるとき最初に生成される第１キーであってもよい。これはここで限定されることではない。

方式Ａ：第１車載デバイスは、過去に生成された第１キー又は第２キーに基づいて第２キーを導出し得る。

具体的な実装については、シナリオ１における方式Ａを参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

方式Ａ１では、オプションで、第１メッセージのフレッシュ値が第１閾値に到達する時間及び第２メッセージのフレッシュ値が第２閾値に到達する時間が同じ時間範囲内となり得るシナリオが考慮される。例えば、第１メッセージのフレッシュ値が第１閾値に達するとき、及び第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達するとき、第２メッセージのフレッシュ値も第２閾値に達する。この場合、第２キーを生成することには複数のソリューションが存在し得る。以下では、説明のための例として方式１及び方式２を用いる。

方式ａ１：第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、対応して、第１メッセージのフレッシュ値及び第２メッセージのフレッシュ値が対応する閾値に達する順序に基づいて第２キーを計算し、最新の第２キーを更新された第２キーとして選択することに合意する。

例えば、第１フレッシュ値は８ビットであり、初期値は００００００００に設定される。第１車載デバイスは、先ず、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達することを決定し、そして、キー導出アルゴリズムを用いることによって、１回目の更新後に得られる第２キーを決定する。次いで、第１車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値も第２フレッシュ値に達することを決定し、そして、キー導出アルゴリズムを用いることによって、２回目の更新後に得られる第２キーを決定する。このシナリオでは、第１車載デバイスによって第２車載デバイスに送信される第１メッセージの第１フレッシュ値が００００００００であるとき、第１車載デバイスによって第２車載デバイスに送信される第１メッセージによって使用される第２キーは、２回目の更新後に得られる第２キーである。

方式ａ２：第１車載デバイス及び第２車載デバイスが短時間に２回にわたって第２キーを生成する必要がある場合を回避するために、第２キーが１回だけ生成されるように設定し得る。具体的には、第１車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１閾値に達し、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値には達しておらず、第２メッセージのフレッシュ値が第２閾値に達したと決定したとき、第２キーを導出するステップが１回だけ実行され、すなわち、第２キーが１回決定される。あるいは、第１車載デバイスが、第２メッセージのフレッシュ値が第２閾値に達し、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値には達していないと決定したとき、第１メッセージのフレッシュ値が第１閾値に達し、第２キーを導出するステップが１回だけ実行され、すなわち、第２キーが１回決定される。

上述の方法によれば、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、毎回更新される第２キーが異なることを保証するために、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達すること又は第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達することを決定したときに、キー導出アルゴリズムを用いることによって、更新された第２キーを生成する必要がある。

オプションで、第２車載デバイスからの第２メッセージが第２キーを用いることによって成功裏に復号されたと決定した後、第１車載デバイスは第１キーを削除し得る。第１車載デバイスが第１キーを削除した後、第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が次の第１フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとしてデータを暗号化し、次の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達するまで、次に更新される第２キーを用いることによって第１データを暗号化して第１メッセージを生成するステップを実行し得る。あるいは、第１車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が次の第２フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとして、受信した第２メッセージ内の暗号化された第２データを復号し、次の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達するまで、更新された第２キーを用いることによって第２データを復号するステップを実行して、第１車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

対応して、第１車載デバイスからの第１メッセージが第２キーを用いることによって成功裏に復号されたと決定した後、第２車載デバイスは第１キーを削除し得る。第２車載デバイスが第１キーを削除した後、第２車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値が次の第２フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとしてデータを暗号化し、次の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達するまで、次に更新される第２キーを用いることによって第２データを暗号化して第２メッセージを生成するステップを実行し得る。あるいは、第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が次の第１フレッシュ値に達していないとき、現在使用される第２キーを第１キーとして、受信した第１メッセージ内の暗号化された第１データを復号し、次の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達するまで、更新された第２キーを用いることによって第１メッセージ内の第１データを復号するステップを実行して、第２車載デバイスのオーバーヘッドを減少させ得る。

シナリオ２の方式Ｂにおいて、第１車載デバイスは、第２キーの更新回数に基づいてキー更新方式を決定し、そして、更新されたキーを生成し得る。

例えば、第２キーが生成されるたびに、使用されるキー導出関数内の第１パラメータが、第２キーの更新回数に関係付けられる。

一部の実施形態において、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、第２キーの更新回数が決定され、そして、第２キーが生成される。第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であるとき、第２キーの更新回数が決定され、そして、第２キーが生成される。Ｎ番目の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値となり、且つＭ番目の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値となった後、現在のキーは、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られたキーであり、ここで、Ｎ及びＭは正の整数であり、Ｎ及びＭはどちらも０ではない。

例えば、第２車載デバイスが第１メッセージを受信する前に、第２車載デバイスにローカルに記憶された第１メッセージのフレッシュ値は１１１１１１１１であり、第２キーの更新回数は４である。このケースにおいて、第１メッセージ内で搬送される第１フレッシュ値００００００００が受信されると、第２キーを生成する必要があると決定され得る。従って、ローカルに記憶された第２キーの更新回数が５に更新されるとともに、第２キーが５回目の更新後に得られた第２キーであると決定される。

一部の実施形態において、各回に更新される第２キーは、最後に更新された第２キーに基づいて生成されることができ、あるいは、初期キーと過去に更新された少なくとも１つの第２キーとに基づいて生成されることができる。例えば、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られる第２キーを生成するために、キー導出アルゴリズムを用いることによって、初期キー、最初のＮ＋Ｍ－１回の前に更新された少なくとも１つの第２キー、及び第１パラメータに対して演算が実行される。第１パラメータについては、方式Ａにおける実装を参照されたい。第１パラメータは更に、第２キーの更新回数を含んでもよい。これはここで限定されることではない。初期キーは、初期化中に第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって決定されたキーとすることができ、あるいは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによってファームウェアに書き込まれたキーとすることができる。これまた理解され得ることには、キー導出アルゴリズムの入力は、初期キー、最初のＮ＋Ｍ－１回の前に更新された少なくとも１つのキー、第２キーの更新回数、及び第１パラメータを含み、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーが出力される。

オプションで、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達する時間及び第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に到達する時間が同じ時間範囲内となるシナリオが考慮される。以下では、説明のための例として方式ｂ１及び方式ｂ２を用いる。

方式ｂ１：第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達すること、及び第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達することの順序に基づいて第２キーを決定し、最新の第２キーを、更新された第２キーとして選択することに合意する。第１メッセージのフレッシュ値が（ｉ－１）回目に第１フレッシュ値に到達し、第２メッセージのフレッシュ値が（ｊ－１）回目に第２フレッシュ値に到達したと仮定する（ｉ及びｊは、１より大きい正の整数である）。例えば、第１メッセージのフレッシュ値が最初に第１フレッシュ値に達する。第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達したときに、（ｉ＋ｊ－１）回目の更新後に得られる第２キーが決定され、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達したときに、（ｉ＋ｊ）回目の更新後に得られる第２キーが決定される。ｉ番目の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達したとき、第１車載デバイスは、（ｉ＋ｊ－１）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第１データを暗号化し、第１メッセージ（暗号化された第１データ及び第１フレッシュ値）を第２車載デバイスに送信する。第２車載デバイスは、（ｉ＋ｊ－１）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第１データを復号する。ｊ番目の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達したとき、第２車載デバイスは、（ｉ＋ｊ）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第２データを暗号化し、第２メッセージ（暗号化された第２データ及び第２フレッシュ値）を第１車載デバイスに送信する。第１車載デバイスは、（ｉ＋ｊ）回目の更新後に得られた第２キーを用いて、第２メッセージ内の第２データを復号する。

方式ｂ２：第２キーが１回だけ生成されることを設定し得る。上述の例を参照するに、第１車載デバイス又は第２車載デバイスが、ｉ番目の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に到達する時点及びｊ番目の第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に到達する時点が、予め設定された時間範囲内にあると決定したとき、第１車載デバイス又は第２車載デバイスによって使用される（ｉ＋ｊ）回目の更新後に得られる第２キーは、（ｉ＋ｊ－１）回目の更新後に得られた第２キーと同じである。

オプションで、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーが成功裏に復号されたと決定した後、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、（Ｎ＋Ｍ－１）回目の更新後に得られた第２キーを削除し得る。そして、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、記憶空間の占有を減らすために、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーを第１キーとして用いて送信データを暗号化し、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーを第１キーとして用いて受信データを復号し得る。

なお、シナリオ１における方式Ｂを参照するに、第２キーは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達する前に、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって別々に導出され得る。あるいは、第２キーは、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達する前に、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって別々に導出され得る。あるいは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスが第２キーを導出するのに使用される演算量を減らすために、第２キーは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって予め設定されてもよい。すなわち、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、各回に更新される第２キーを予め決定し、該第２キーを第１車載デバイス及び第２車載デバイスに予め記憶し得る。例えば、第１メッセージのフレッシュ値がＮ回目に第１フレッシュ値に達し、第２メッセージのフレッシュ値がＭ回出現しているとき、第１車載デバイスは、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーを用いることによって第１データを暗号化することを決定して、暗号化された第１データを取得する。

この出願は、データ伝送方法を提供する。当該方法は、図１に示した通信システムに適用され得る。第１デバイスが、暗号化されたデータを第２デバイスに送信し、第２デバイスが、第１デバイスによって送信された暗号化されたデータを復号するとし得る。第１デバイスは、車載デバイス、路側デバイス、ネットワーク側デバイス、又は車両内のこれらに類似のデバイスとし得る。あるいは、第１デバイスは、第１車載デバイス、路側デバイス、又はネットワーク側デバイスのチップであってもよい。あるいは、第１デバイスは、車両と別のデバイスとの間のデータ伝送を実装することができる機能又はモジュールであってもよい。例えば、当該方法が車両内通信に適用される場合、第１デバイス及び第２デバイスは、同一車両内の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用される場合、第１デバイス及び第２デバイスは、相異なる車両の車載デバイスとし得る。当該方法が車車間通信に適用されるとき、第１デバイスは、車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、ネットワーク側デバイスとすることができる。当該方法が車両と路側デバイスとの間の通信に適用される場合、第１デバイスは、該車両内の車載デバイスとすることができ、あるいは、路側デバイスとすることができる。当該方法が、路側デバイスと路側デバイスとの間、又は路側デバイスとネットワーク側デバイスとの間の通信に適用される場合、第１デバイスは、路側デバイスであることができ、あるいは、車両内のネットワーク側デバイスであることができる。以下では、第１デバイスが第１車載デバイスであり、且つ第２デバイスが第２車載デバイスである例を用いて説明する。図２は、この出願に従ったデータ伝送方法の概略フローチャートである。当該方法は以下のステップを含む。

ステップ２０１：送信するメッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスが、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいてキーストリームを生成する。

フレッシュ値は、第１車載デバイスによって第２車載デバイスに送信される第１メッセージのフレッシュ値とし得る。

ステップ２０１の前に、第１車載デバイスは、各回に送信されるメッセージに対応するフレッシュ値及び第１キーを用いることによって、キーストリームを生成する。第２キーは、更新されたキーであり、第１キーとは異なる。

第１フレッシュ値は、キー更新をトリガすることができるプリセットされた特定のフレッシュ値である。

一部の実施形態において、第１車載デバイスは、第１フレッシュ値とキーとに基づいてキーストリームを生成し得る。キーストリームを生成するための処理は、暗号化アルゴリズムに基づくことができ、あるいは、ＫＤＦに基づくことができる。理解され得ることには、第１車載デバイスは、ＫＤＦに入力されるキー及び第１フレッシュ値に対して演算を実行して、キーストリームを出力し得る。あるいは、第１車載デバイスは、暗号化アルゴリズムに入力されるキー及び第１フレッシュ値に対して演算を実行して、キーストリームを出力し得る。

ステップ２０２：第１車載デバイスが、キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得する。

取り得る一実装では、図３ａを参照されたい。キーストリームの第１データの排他的論理和を用いて、暗号化された第１データを取得し得る。一部の実施形態において、キーストリームを生成するための入力は更に、キーストリームの長さ（length）、送信する第１データの識別子、第１車載デバイスの識別子、第２車載デバイスの識別子、及びこれらに類するもののうちの少なくとも１つを含んでもよい。理解されるべきことには、キーストリームの長さは、第１車載デバイスのデフォルトの長さであってもよい。斯くして、排他的論理和演算がキーストリーム及び第１データに対して実行されて、暗号化された第１データが生成される。

なお、第２キーは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定される前に決定されてもよいし、第１車載デバイスに予め記憶されていてもよい。詳細をここで再び説明することはしない。シナリオ２では、第１車載デバイスによって使用される第１キーは、第２車載デバイスの第３キーとは異なる。シナリオ２では、第１車載デバイスによって使用される第１キーは共有キーであり、第２車載デバイスの第３キーと同じである。

ステップ２０３：第１車載デバイスが、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。

図３ｂを参照されたい。第１メッセージは、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とを含み得る。

オプションで、フレッシュ値リセット速度を遅くするために、この出願において、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは別々に、拡張されたフレッシュ値を維持管理してよく、例えば、フレッシュ値の上位ビットを増加させ、メッセージ伝送プロセスにおいてフレッシュ値の下位ビットのみを伝送してよい。換言すれば、実際に伝送されるフレッシュ値は、フレッシュ値のうち予め設定されたビット数のビット値であってもよく、予め設定されたビット数は、第１フレッシュ値における下位ビットから上位ビットまでの予め設定されたビット数である。斯くして、伝送されるフレッシュ値によって占有されるビットが不変のままであることが保証される場合、フレッシュ値のリセットが遅延される。

オプションで、第１メッセージは更にメッセージ認証コード（message authentication code，ＭＡＣ）を含み得る。メッセージ認証コードは、第２キーに基づいて第１車載デバイスによって生成され得る。第１メッセージを受信した後、第２車載デバイスは更に、第１メッセージの第１フレッシュ値に基づいて第２キーを決定し得る。第２車載デバイスは、第２キーに基づいてＭＡＣを計算する。第２車載デバイスは、第１メッセージ内のＭＡＣを、第１メッセージの第２キーに基づいて計算されたＭＡＣと比較する。比較が成功である場合、第２車載デバイスは、第１メッセージは信頼できる、すなわち、第１メッセージは改ざんされていないとみなす。

なお、第１車載デバイスによって送信されるデータのセキュリティを更に改善するために、暗号化に使用されるキーとインテグリティ保護に使用されるキーとが相異なるキーであってもよい。例えば、それは、異なるパラメータ（例えば、アルゴリズムタイプパラメータ（algorithm type distinguisher））を入力することによって実施され得る。例えば、暗号化データのキーを生成するためのパラメータは第１パラメータであり、インテグリティ保護のためのキーを生成するためのパラメータは第２パラメータであり、第１パラメータと第２パラメータとは異なる。例えば、第１パラメータが“０ｘ０１”であり、第２パラメータが“０ｘ０２”であるとし得る。他の一例では、第１パラメータは“暗号化（encryption）”であり、第２パラメータは“インテグリティ（integrity）”である。また、第１パラメータ及びキー導出アルゴリズムは、第１車載デバイス及び第２車載デバイスによって合意され得る。

ステップ２０４：第１車載デバイスが、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。

第１メッセージは、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とを含み得る。第１メッセージの第１フレッシュ値は平文で送信され得る。対応して、第２車載デバイスは、第１車載デバイスから、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とを受信し得る。

ステップ２０５：第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定する。

一部の実施形態において、第２車載デバイスが、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定したとき、第２車載デバイスは、第１キーを第２キーに更新し得る。

一部の実施形態において、ローカルに記憶した第１フレッシュ値が、受信した第１メッセージの第１フレッシュ値と異なり、且つ第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、第１メッセージがリプレイメッセージではないと決定することができ、すなわち、第１メッセージがセキュアであると確認することができる。さらに、第２車載デバイスは、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定することができる。シナリオ１及びシナリオ２を参照して、以下にて、異なるシナリオにおける対応する第２キーについて簡単に説明する。

シナリオ１の方式Ａにおいて、第１メッセージを受信する前に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達することになると決定したとき、第２車載デバイスは、キー導出アルゴリズムを用いることによって、更新された第２キーを決定し得る。

シナリオ１の方式Ｂにおいて、第１メッセージが送信される前に第２キーがＮ－１回更新されていると仮定する。この場合、第１メッセージを受信した後に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、第１メッセージに対応するキーがＮ回目の更新後に得られた第２キーであると決定し得る。

シナリオ２の方式Ａにおいて、第１メッセージを受信する前に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値に達することになると決定したとき、第２車載デバイスは、キー導出アルゴリズムを用いることによって、現在使用している第１キーに基づいて第２キーを決定し得る。

シナリオ２の方式Ｂにおいて、第２車載デバイスにローカルに記憶された第２キーの更新回数がＮ＋Ｍ－１である例を用いる。この場合、第２車載デバイスは、第１メッセージを受信し、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、ローカルに記憶している第２キーの更新回数を累積し、第２キーが（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーであると決定する。

ステップ２０６：第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを復号して、第１データを取得する。

具体的には、第２車載デバイスは、第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを復号して、第１データを取得し得る。取り得る一方式において、第２車載デバイスは、第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づく演算を実行してキーストリームを生成する。第２車載デバイスは、キーストリーム及び暗号化された第１データに対して排他的論理和演算を実行して、第１データを取得する。このステップについては、ステップ２０２にて第１車載デバイスが第２キーと第１フレッシュ値とに基づく演算を実行してキーストリームを生成する方式を参照することができる。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ２０１乃至ステップ２０６から分かることには、第１車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であるかに基づいて、送信する第１データを暗号化するのに第２キーを使用する必要があるかを決定し得る。対応して、第２車載デバイスは、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であるかに基づいて、送信された暗号化された第１データを復号するのに第２キーを使用する必要があるかを決定し得る。斯くして、データを送るとき、第１車載デバイス及び第２車載デバイスは、フレッシュ値が特定の値に達したときに、それに対応してキーを更新する。これは、元のキーが用いられるためにセキュリティが低下する問題、及びキーが更新されることを両者が確認した後にデータが送信されるために余分な遅延が発生する問題を回避する。

例１
第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送中に遅延又はパケット損失のようなシナリオが存在し得ることを考慮すると、データ伝送遅延を短縮するために、データを伝送している間に第１車載デバイス及び第２車載デバイスが正確な復号を実行することを確保する必要がある。例えば、第１車載デバイス及び第２車載デバイスはシナリオ２にある。シナリオ１における第１車載デバイス及び第２車載デバイスについては、この実施形態を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。図２を参照するに、この出願の一実施形態は更にデータ伝送方法を提供する。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、当該方法は以下のステップを含み得る。

ステップ４０１：送信するメッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスが、第１フレッシュ値と第２キーに基づいてキーストリームを生成する。

ステップ４０２：第１車載デバイスが、キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得する。

ステップ４０３：第１車載デバイスが、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。

ステップ４０４：第１車載デバイスが、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。

ステップ４０５：第１メッセージを第２車載デバイスに送信した後、第１車載デバイスはタイマーを開始する。

第２車載デバイスが長時間にわたって第１車載デバイスにデータを送信しないことがあることを考慮し、このケースでは、第１車載デバイスが、第１メッセージを送信した後にタイマーを設定し、第１プリセット期間が満了したときに第１キー（あるいは、（Ｎ＋Ｍ－１）回目の更新後に得られたキーとして表現され得る）を削除し得る。第１プリセット期間は、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送の時間に基づいて決定され得る。例えば、第１プリセット期間は、第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間で１．５データパケットを伝送するための時間とし得る。なお、ステップ４０５はオプションのステップである。

ステップ４０６：第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定する。

ステップ４０７：第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを復号して、第１データを取得する。

ステップ４０１乃至ステップ４０４並びにステップ４０６及びステップ４０７については、ステップ２０１乃至ステップ２０６の実装を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ４０８：第２車載デバイスが、第２メッセージを第１車載デバイスに送信する。

第２メッセージは、第２車載デバイスの暗号化された第２データと、第２メッセージのフレッシュ値とを含み得る。

なお、第１メッセージ及び第２メッセージの伝送中にパケット損失又は遅延が生じ得ることを考慮して、ステップ４０８は、第２車載デバイスが第１メッセージを成功裏に受信した後に実行され得る。この場合、第２メッセージ内の第２データは第２キーに基づいて暗号化される。他の取り得る一ケースにおいて、ステップ４０２も、第２車載デバイスが第１メッセージを成功裏に受信する前に実行され得る。この場合、第２メッセージ内の第２データは第１キーに基づいて暗号化される。以下では、具体的なシナリオを例として用いて説明を提供する。

シナリオ２の方式Ａでは、一部の実施形態において、ステップ４０８は、第１メッセージが成功裏に受信された後に第２車載デバイスによって送信され得る。この場合、第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定していて、且つ第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないと決定したとき、第２車載デバイスは、第２キーを用いて第２データを暗号化する。第２キーを決定する具体的な方式については、シナリオ２における方式Ａを参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。一部の実施形態において、ステップ４０８は、第２車載デバイスが第１メッセージを受信する前に、又は第２車載デバイスが第１メッセージを受信するのに失敗する前に送信され得る。この場合、第２車載デバイスに過去に記憶された第１メッセージのフレッシュ値は第１フレッシュ値に達しておらず、第２車載デバイスは、第２メッセージのフレッシュ値に基づいて、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないと決定する。従って、第２車載デバイスは、第１キーを用いて第２データを暗号化する。故に、第１車載デバイスは、受信した第２メッセージのフレッシュ値に基づいて、第２車載デバイスがキーを最大で１回更新した又はキーを更新していないと決定する。従って、第２メッセージは、第１キー又は第２キーに基づいて復号され得る。他と取り得る一シナリオでは、ステップ４０８にて、第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、及び第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、第３キーを用いることによって第２データを暗号化する。対応して、第２車載デバイスによって受信されない第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であり、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であると決定されたとき、第２車載デバイスは、第２キーを用いることによって第２データを暗号化する。従って、第１車載デバイスは、受信した第２メッセージの第２フレッシュ値に基づいて、第２車載デバイスがキーを少なくとも１回更新したと決定する。故に、第２メッセージは、第２キー又は第３キーに基づいて復号され得る。

シナリオ２の方式Ｂにおいて、第２車載デバイスにローカルに記憶された第２キーの更新回数がＮ＋Ｍ－１である例を使用する。

一部の実施形態において、ステップ４０８は、第２車載デバイスが第１メッセージを受信する前に送信されることができ、第２メッセージのフレッシュ値は第２フレッシュ値に達していない。第２車載デバイスは、（Ｎ＋Ｍ－１）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第２データを暗号化する。

一部の実施形態では、ステップ４０８にて、第２車載デバイスが、第１メッセージを受信することに失敗し、第２メッセージのフレッシュ値は第２フレッシュ値に達していない。従って、第２車載デバイスは、（Ｎ＋Ｍ－１）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第２データを暗号化する。

一部の実施形態では、ステップ４０８にて、第２車載デバイスは第１メッセージを成功裏に受信し、第２メッセージのフレッシュ値は第２フレッシュ値に達していない。第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、ローカルに記憶している第２キーの更新回数を累積し、第２キーが（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られる第２キーであると決定する。

一部の実施形態では、ステップ４０８にて、第２車載デバイスは、第１メッセージを受信することに失敗し、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達する。従って、第２車載デバイスは、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第２データを暗号化する。

一部の実施形態では、ステップ４０８にて、第２車載デバイスは第１メッセージを成功裏に受信し、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達する。従って、第２車載デバイスは、第（Ｎ＋Ｍ＋１）回目の更新後に得られた第２キーを用いて第２データを暗号化する。

シナリオ１の方式Ａにおいて、第２メッセージを送信する前に、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であると決定したとき、第２車載デバイスは、第４キーを用いることによって第２データを暗号化することを決定する。第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないと決定されたとき、第２データは、現在使用されている第３キーに基づいて暗号化され得る。

シナリオ１の方式Ｂにおいて、第２車載デバイスが第１車載デバイスに第２メッセージを送信する前に、第４キーがＭ－１回更新されていると仮定する。この場合、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であると第２車載デバイスが決定すると、第２メッセージに対応するキーは、Ｍ回目の更新後に得られる第４キーである。第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないと第２車載デバイスが決定したとき、第２メッセージに対応するキーは、（Ｍ－１）回目の更新後に得られた第４キー（すなわち、第３キー）である。

上述の異なるシナリオに基づいて、第１車載デバイスは、第２メッセージにおいて使用されるキーが第１メッセージに基づいて第２キーに更新されているのか、それとも第１キーが依然として使用されているのかを決定することができない。この場合、第１車載デバイスは、タイマーが満了したかに基づいて、第１キーを用いて又は第２キーを用いて第２メッセージを復号することを決定し得る。オプションで、復号の成功率を改善するために、第１車載デバイスは、優先タイマーが満了していないときに第１キーを用いることによって第２メッセージ内の暗号化されたデータを復号することができ、あるいは、第１車載デバイスは、優先タイマーが満了していないときに第２キーを用いることによって第２メッセージ内の暗号化されたデータを復号することができ、すなわち、ステップ４０１１が実行される。優先タイマーが満了した後、第２メッセージ内の暗号化されたデータは、第２キーを用いることによって復号される。以下では、説明のためにこの方式を用い、すなわち、ステップ４０１０が実行される。オプションで、第１車載デバイスはまた、満了になっていないときに、優先的に第２キーに基づいて第２メッセージ内の暗号化されたデータを復号してもよく、あるいは、第１車載デバイスは、満了になっていないときに、優先権に第１キーに基づいて第２メッセージ内の暗号化されたデータを復号してもよい。この方式については、この実施形態を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ４０９：第１車載デバイスが、タイマーが満了したかを決定し、満了した場合にはステップ４０１１を実行し、満了していない場合にはステップ４０１０を実行する。

具体的には、第１車載デバイスは、タイマーが第１プリセット期間を超えたかを決定し、タイマーが満了したかを決定する。

ステップ４０１０：第１車載デバイスが、第２キーに対応する復号キーを用いることによって第２メッセージを復号する。

具体的な復号方式については、第２キーに対応する復号キーに基づいて第２車載デバイスが第１メッセージを復号するステップ（例えば、ステップ２０５）を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ４０１１：第１車載デバイスが、第２キーに対応する復号キー又は第１キーに対応する復号キーと、第２メッセージのフレッシュ値とを用いることによって、第２メッセージを復号する。

ステップ４０１２：第１車載デバイスが、第２メッセージが成功裏に復号されたかを決定し、そうである場合にはステップ４０１３を実行し、そうでない場合にはステップ４０１４を実行する。

ステップ４０１３：第１車載デバイスが第１キーを削除する。

ステップ４０１４：第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーに基づいて第２メッセージを復号する。

復号が失敗した後、第１車載デバイスは、第１キーに対応する復号キーに基づいて、第２メッセージ内のデータを復号し得る。復号が失敗する理由は、第２車載デバイスが第２キーを用いていないことであるかもしれない。この場合、第１車載デバイスは、第１キーに対応する復号キーに基づいて、第２メッセージ内のデータを復号することができる。第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーに基づいて第２メッセージ内のデータを成功裏に復号することができる場合、第１車載デバイスは、第２車載デバイスが第２キーを用いていないと決定し得る。この場合、第１車載デバイスは第１キーを取っておき得る。

オプションで、ステップ４０１５にて、第２車載デバイスは、ローカルに記憶している第１キーを削除し得る。

なお、ステップ４０１５はステップ４０７の直後に実行されてもよい。ステップ４０１５とステップ４０８乃至ステップ４０１４との間の実行順序は、この出願において限定されることではない。

オプションで、第１キーを削除した後、第１車載デバイスは、次の第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値になるまでタイマーを再セットすることができ、ステップ４０４が実行された後にタイマーが再始動される。

なお、タイマーが満了していないとき、第２メッセージ内の暗号化されたデータは、第２キーに対応する復号キーに優先的に基づいて復号されてもよい。すなわち、ステップ４０１１にて、第１車載デバイスは、第１キーに対応する復号キーに基づいて第２メッセージを復号する。復号が成功した後、第２車載デバイスが第１キーを更新していないと決定され、第１キーが保持され得る。復号が失敗した後、第１車載デバイスは、第２キーに対応する復号キーに基づいて第２メッセージ内のデータを復号し得る。具体的な実装プロセスについては、ステップ４０９乃至ステップ４０１４を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

例２
第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送中に遅延又はパケット損失のようなシナリオが存在し得ることを考慮すると、データ伝送遅延を短縮するために、データを伝送している間に第１車載デバイス及び第２車載デバイスが正確な復号を実行することを確保する必要がある。例えば、第１車載デバイス及び第２車載デバイスはシナリオ２にある。シナリオ１における第１車載デバイス及び第２車載デバイスについては、この実施形態を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。図２を参照するに、この出願の一実施形態は更にデータ伝送方法を提供する。図５に示すように、当該方法は以下のステップを含み得る。

ステップ５０１：送信するメッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスが、第１フレッシュ値と第２キーに基づいてキーストリームを生成する。

ステップ５０２：第１車載デバイスが、キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得する。

ステップ５０３：第１車載デバイスが、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。

ステップ５０４：第１車載デバイスが、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。

ステップ５０５：第２車載デバイスが、第２メッセージを第１車載デバイスに送信する。

例２では、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していない例を説明のために使用する。

ステップ５０６：第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって第２メッセージを復号する。

第２車載デバイスが長時間にわたって第１車載デバイスにデータを送信しないことがあることを考慮し、ステップ５０５及びステップ５０６はオプションのステップである。従って、図５において、破線は、ステップ５０５及びステップ５０６を実行することがオプションであることを示している。

ステップ５０７：第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定する。

ステップ５０８：第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを復号して、第１データを取得する。

ステップ５０１乃至ステップ５０４並びにステップ５０７及びステップ５０８については、ステップ２０１乃至ステップ２０６の実装を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ５０９：第２車載デバイスが第１キーを削除する。

方式Ａを参照するに、暗号化された第１データを成功裏に復号した後、第２車載デバイスは、現在使用されている第１キーを第２キーに基づいて更新し得る。方式Ｂを参照するに、現在使用されている第１キーは、（Ｎ＋Ｍ－１）回目の更新後に得られた第２キーとして使用され、暗号化された第１データを成功裏に復号した後、第２車載デバイスは、現在使用されている第１キーを、（Ｎ＋Ｍ）回目の更新後に得られた第２キーで更新し得る。

ステップ５０１０：第２車載デバイスが、第３メッセージを第１車載デバイスに送信する。

第３メッセージは、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新することを指し示すために使用される。

オプションで、第３メッセージは更に、第２デバイスが第１キーの通知メッセージを削除することを指し示すために使用され得る。

オプションで、第３メッセージは更に、暗号化された第３データを含み得る。この場合、第３データは、第２キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいて暗号化され得る。従って、第３データを受信した後、第１車載デバイスは、第２キーとしての第３メッセージに対応するキーに基づいて、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新したと決定する。

ステップ５０１１：第１車載デバイスが、第３メッセージに基づいて第１キーを削除する。

ステップ５０１０を参照するに、第１車載デバイスは、第３メッセージによって示される第２車載デバイスに基づいて第１キーを第２キーに更新し、第１キーが削除され得ることを決定し得る。

上述の方式では、第１車載デバイスは、タイマーを設定することなく、適時に第１キーを削除することができ、それによって、第１車載デバイス及び第２車載デバイスの伝送効率及び伝送効果が改善される。

例３
第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送において遅延又はパケット損失のようなシナリオが存在し得ることを考慮すると、データ伝送遅延を短縮するために、データを伝送している間に第１車載デバイス及び第２車載デバイスがキーを更新することを確保する必要がある。

第１車載デバイス及び第２車載デバイスはシナリオ２にある例を使用する。図２を参照するに、この出願の一実施形態は更にデータ伝送方法を提供する。図６に示すように、当該方法は以下のステップを含み得る。

ステップ６０１：送信するメッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスが、第１フレッシュ値と第２キーに基づいてキーストリームを生成する。

ステップ６０２：第１車載デバイスが、キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得する。

ステップ６０３：第１車載デバイスが、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。

ステップ６０４：第１車載デバイスが、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。

ステップ６０５：第２車載デバイスが、第２メッセージを第１車載デバイスに送信する。

例３では、第２メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していない例を説明のために使用する。

ステップ６０６：第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって第２メッセージを復号する。

第２車載デバイスが長時間にわたって第１車載デバイスにデータを送信しないことがあることを考慮し、ステップ６０５及びステップ６０６はオプションのステップである。従って、図６において、破線は、ステップ６０５及びステップ６０６を実行することがオプションであることを示している。

ステップ６０７：第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定する。

ステップ６０８：第２キーに対応する復号キーと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを復号して、第１データを取得する。

ステップ６０１乃至ステップ６０４並びにステップ６０７及びステップ６０８については、ステップ２０１乃至ステップ２０６の実装を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ６０９：第２車載デバイスが、第２キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいてキーストリームを生成し、該キーストリームに基づいて第３データを暗号化して第３メッセージを生成する。

起こり得るパケット損失問題を考慮して、第１車載デバイスが、第３メッセージのフレッシュ値に基づいて、第２車載デバイスが第２キーに更新されているかを決定することができないことがあるケースを回避するために、この例では、第２車載デバイスが、第３メッセージに、第２車載デバイスの暗号化された第３データと、第３メッセージのフレッシュ値と、第１識別子とを含め得る。第１識別子は、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新したことを特定するために使用され得る。

オプションで、パケット損失に起因して、第１識別子を搬送する第３メッセージを第１車載デバイスが受信することができないことがあるケースを回避するために、第１識別子は、更新されたキーを持つと決定された２つ以上の第３メッセージに付加され得る。

ステップ６０１０：第２車載デバイスが、第３メッセージを第１車載デバイスに送信する。

対応して、第１車載デバイスが、第２車載デバイスによって送信された第３メッセージを受信する。

ステップ６０１１：第１車載デバイスが、第３メッセージ内の第１識別子に基づいて、第３メッセージのキーが第２キーであると決定する。

第１車載デバイスは、第３メッセージの第１識別子に基づいて、第３メッセージ内の暗号化された第３データに使用されるキーが第２キーであると決定し得る。

ステップ６０１２：第１車載デバイスが、第２キーに対応する復号キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいて第３メッセージを復号して第３データを取得する。

具体的な復号プロセスについては、ステップ４０１０又はステップ４０１４を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ６０１３：第１車載デバイスが第１キーを削除する。

ステップ６０１２を参照するに、第１車載デバイスは、第３メッセージによって示された第２車載デバイスに基づいて、第１キーを第２キーに更新し、第１キーが削除されてもよいことを決定し得る。

第１車載デバイスが第２キーに基づいて第３メッセージ内のデータを成功裏に復号し得るとき、第１車載デバイスは、第２車載デバイスが第２キーを用いたと決定することができ、その結果、第１車載デバイスは、ローカルに記憶している第１キーを削除することができる。この例では、第１車載デバイスは、第２車載デバイスによって送信された第３メッセージ又は第２メッセージが第１識別子を搬送しているかに基づいて、第２車載デバイスにおけるキーが更新されているかを決定し得る。従って、第１識別子を搬送する第３メッセージが受信された後に第１キーを削除すればよく、第１キーを削除するためにタイマーを設定する方式を回避し、それによって、システム耐障害性が改善されるとともにオーバーヘッドが減少される。

ステップ６０１４：第２車載デバイスが第１キーを削除する。

上述の方法によれば、第１車載デバイスは、第３メッセージ内の第１識別子に基づいて、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新したと決定することができ、その結果、第２メッセージ内の暗号化キーが第１キーであるのか第２キーであるのかを第１車載デバイスが更に決定する状況が減らされ、それによって、電力消費及び遅延が低減される。

例４
第１車載デバイスと第２車載デバイスとの間でのデータ伝送において遅延又はパケット損失のようなシナリオが存在し得ることを考慮すると、データ伝送遅延を短縮するために、データを伝送している間に第１車載デバイス及び第２車載デバイスがキーを更新することを確保する必要がある。例えば、第１車載デバイス及び第２車載デバイスはシナリオ２にある。図２を参照するに、第１車載デバイスが第１メッセージを第２車載デバイスに送信した後に、この出願の一実施形態は更にデータ伝送方法を提供する。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、当該方法は以下のステップを含み得る。

ステップ７０１：送信するメッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であると決定したとき、第１車載デバイスが、第１フレッシュ値と第２キーに基づいてキーストリームを生成する。

ステップ７０２：第１車載デバイスが、キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得する。

ステップ７０３：第１車載デバイスが、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成する。

ステップ７０４：第１車載デバイスが、第１メッセージを第２車載デバイスに送信する。

オプションで、第１メッセージを第２車載デバイスに送信した後、第１車載デバイスは、切替識別子を有効状態に設定し得る。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、破線は、切替識別子が有効にされることがオプションのステップであること、及びそれに対応してステップ７０１３がオプションのステップであることを示すために使用されている。

一部の実施形態において、切替識別子の有効状態は、第１車載デバイスが第１メッセージを送信した後にトリガされることができ（この場合、第１メッセージのフレッシュ値は第１フレッシュ値である）、切替識別子は、第２車載デバイスによって送信された第３メッセージ内の第３データを第１車載デバイスが成功裏に復号した後に無効状態に設定される（この場合、第３データは第２キーを用いることによって暗号化される）。上述の方法によれば、切替識別子が有効な状態であると決定したとき、第１車載デバイスは、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値を設定して、第２車載デバイスが第２キーを用いることによって第３メッセージ内の第３データを暗号化していると決定し得る。斯くして、第２車載デバイスによって送信された第３メッセージのキーが特定の条件に基づいて決定されるとき、第１車載デバイスによって受信された第３メッセージのフレッシュ値が、パケット損失に起因して特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値と間違えられ得るケースも回避され、それによって、第３メッセージを受信することの効率及び正確さが効果的に改善される。

ステップ７０５：第２車載デバイスが、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、第１メッセージに対応するキーが第２キーであると決定する。

ステップ７０６：第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって第１メッセージを復号して第１データを取得する。

ステップ７０１乃至ステップ７０６については、ステップ２０１乃至ステップ２０６の実装を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ７０７：第１フレッシュ値に基づいて、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値を決定する。

ステップ７０８：第２車載デバイスが、第２キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいてキーストリームを生成し、該キーストリームに基づいて第３データを暗号化して第３メッセージを生成する。

起こり得るパケット損失問題を考慮して、第１車載デバイスが、第３メッセージのフレッシュ値に基づいて、第２車載デバイスが第２キーに更新されているかを決定することができないことがあるケースを回避するために、この例では、第２車載デバイスが、第３メッセージのフレッシュ値を、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値に設定し得る。従って、第２車載デバイスは、第３メッセージに、第２車載デバイスの暗号化された第３データと、特定の条件を満たす第３メッセージのフレッシュ値とを含め得る。

取り得る一実装において、第３メッセージのフレッシュ値は、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに最後に送信されたメッセージのフレッシュ値からインターバル指定値だけ後に得られるフレッシュ値である。

例えば、第３メッセージが送信される前、第２車載デバイス及び第１車載デバイスによって記憶された、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されたメッセージのフレッシュ値は、１０００００１である。この場合、第２車載デバイスによって第３メッセージ内で搬送されるフレッシュ値は１０００００６とすることができ、すなわち、インターバル指定値は５であり、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されるローカルに記憶されたメッセージのフレッシュ値は１０００００３に更新される。第３メッセージを受信した後、第２車載デバイスは、第３メッセージのフレッシュ値と、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されたローカルに記憶されたメッセージのフレッシュ値との間のインターバル指定値が５であると決定することを可能にされ、そして、第３メッセージ内の第３データが第２キーを用いることによって暗号化されていると決定することができる。

ステップ７０９：第２車載デバイスが、第３メッセージを第１車載デバイスに送信する。

ステップ７０１０：第１車載デバイスが、第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件を満たすかを判定し、そうである場合にはステップ７０１１ｂを実行し、そうでない場合にはステップ７０１１ａを実行する。

一部の実施形態において、第１車載デバイスは、特定の条件が満たされるかを判定するために、第２メッセージの第２フレッシュ値を、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されたローカルに記憶されたメッセージのフレッシュ値と比較し得る。例えば、第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件（第３メッセージのフレッシュ値と、第２車載デバイスによって第１車載デバイスに送信されたローカルに記憶されたメッセージのフレッシュ値との間のインターバル指定値）を満たすと判定されたとき、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新していると決定され得る。さらに、第３メッセージは、第２キーに基づいて暗号化されている。

切替識別子が有効に設定されるシナリオを参照するに、この実施形態では、第１車載デバイスが第３メッセージのフレッシュ値が特定の条件を満たすと判定することは、第３メッセージのフレッシュ値とローカルに記憶された第３メッセージのフレッシュ値との間のインターバル指定値、及び切替識別子が有効状態にあることを含む必要がある。

切替識別子が無効状態にあると決定したとき、第１車載デバイスは、第３メッセージのフレッシュ値とローカルに記憶された第３メッセージのフレッシュ値とを比較することができ、第３メッセージのフレッシュ値とローカルに記憶された第３メッセージのフレッシュ値との間にインターバル指定値を決定したとき、パケット損失が以前に発生したかもしれないと決定する。この場合、第１車載デバイスは、受信した第２メッセージの第２フレッシュ値に基づいて、受信した第２メッセージの第２フレッシュ値が第２フレッシュ値であるかを決定し得る。第３メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値に達していないと第１車載デバイスが決定したとき、ステップ７０１１ａが実行される。第３メッセージのフレッシュ値が第２フレッシュ値であると第１車載デバイスが決定したとき、ステップ７０１１ｂが実行される。

ステップ７０１１ａ：第１車載デバイスが、第１キーに対応する復号キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいて、第３メッセージ内の暗号化された第３データを復号する。

具体的な復号方法については、ステップ２０４を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

ステップ７０１１ｂ：第１車載デバイスが、第２キーに対応する復号キーと第３メッセージのフレッシュ値とに基づいて第３メッセージを復号して第３データを取得する。

ステップ７０１２：第１車載デバイスが第１キーを削除する。

第１車載デバイスが、更新されたキーに基づいて第２メッセージ内のデータを成功裏に復号し得るとき、第１車載デバイスは、第２車載デバイスが第２キーを用いており、それ故に第１車載デバイスはローカルに記憶している第１キーを削除してもよいと決定し得るとともに、この場合に切替識別子が無効であると決定し得る。この例では、第１車載デバイスは、第２車載デバイスによって送信された第３メッセージで搬送されたフレッシュ値が特定の条件を満たすかに基づいて、第２車載デバイスが第１キーを第２キーに更新しているかを決定し得る。従って、特定の条件を満たす第３メッセージを搬送するフレッシュ値が受信された後に第１キーを削除すればよく、それによって、システム耐障害性が改善されるとともにオーバーヘッドが減少される。

オプションで、ステップ７０１３にて、第１車載デバイスが切替識別子を無効状態に設定する。

ステップ７０１４：第２車載デバイスが第１キーを削除する。

上述の方法を用いることにより、第１車載デバイスは、第２メッセージにおける追加の識別子のオーバーヘッドを増加させることなく、第２メッセージで使用されているキーを決定することを可能にされる。これは、データ伝送遅延を減少させ、データ伝送信頼性を向上させる。

なお、上述の情報の名称は単に例にすぎない。通信技術の進化に伴って、上述の情報の名称は変更され得る。しかしながら、情報の名称がどのように変わるかにかかわらず、情報の意味がこの出願における情報の意味と同じであれば、その情報はこの出願の保護範囲内にある。

以上では主に、この出願で提供されるソリューションを車載装置間のインタラクションの観点から記述した。理解され得ることには、前述の機能を実装するために、上述の車載デバイスが、機能を実行するための対応するハードウェア構造及び／又はソフトウェアモジュールを含む。当業者が容易に認識することには、この明細書に開示された実施形態にて説明された例と組み合わせて、ユニット及びアルゴリズムステップが、本出願におけるハードウェア又はハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組み合わせによって実装され得る。機能がハードウェアによって実行されるのか、それともコンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアによって実行されるのかは、これらの技術的ソリューションの具体的な用途及び設計制約に依存する。当業者は、記載された機能を、具体的な用途ごとに異なる方法を用いて実装し得るが、それらの実装は本出願の範囲を超えるものであると見なされるべきでない。

上述の実施形態及び同じ概念に基づいて、図８は、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の概略図である。図８に示すように、当該データ伝送装置８００は、車両内の第１デバイスとし得る。第１デバイスは、例えば車両内の任意のＥＣＵといった車両内の第１車載デバイスであってもよいし、例えば第１車載デバイス内に配置され得るチップ又は回路といったチップ又は回路であってもよい。

当該データ伝送装置は、上述の方法における第１車載デバイスに相当し得る。当該データ伝送装置は、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示したいずれか１つ以上の対応する方法において第１車載デバイスによって実行されるステップを実装し得る。データ伝送装置８００は、通信ユニット８０１、キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、及び生成ユニット８０４を含み得る。オプションで、データ伝送装置８００は更に復号ユニット８０５を含み得る。

キー更新ユニット８０２は、第１デバイスによって送信すべきメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるときに、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するように構成される。暗号化ユニット８０３は、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、該第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得するように構成される。生成ユニット８０４は、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成するように構成される。通信ユニット８０１は、第１メッセージを第２デバイスに送信するように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニット８０１は更に、第２デバイスによって送信された第３メッセージを受信するように構成され、該第３メッセージは、第２デバイスが暗号化キーを第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を含み、キー更新ユニットは更に、第３メッセージに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニット８０１が第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、キー更新ユニット８０２は更に、切替識別子を有効状態に設定し、第３メッセージと、切替識別子が有効状態であることとに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、且つ、復号キーが、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新された後に、切替識別子を無効状態に設定する、ように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニット８０１が第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、キー更新ユニット８０２は更に、タイマーを開始し、該タイマーが満了したときに、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される。

取り得る一実装において、キー更新ユニット８０２は更に、タイマーが満了したときに、第１キーを削除するように構成される。

取り得る一実装において、当該装置は更に復号ユニット８０５を含み、復号ユニット８０５は、タイマーが満了していないとき、第１キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号するように構成される。

取り得る一実装において、復号ユニット８０５は更に、タイマーが満了していないときに、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージが、第１キーに対応する復号キーを用いることによって成功裏に復号されることができない場合に、第２キーに対応する復号キーを用いることによって、第２デバイスから第１デバイスに送信されたメッセージを復号するように構成される。

取り得る一実装において、通信ユニット８０１は更に、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信し、第５メッセージを第２デバイスに送信するように構成され、キー更新ユニット８０２は更に、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、暗号化キーを第２キーから第３キーに更新するように構成され、暗号化ユニット８０３は更に、第３キーと、第２デバイスによって送信されるものであり且つ第２データを搬送する第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第２キーストリームを生成し、該第２キーストリームに基づいて第２データを暗号化して、暗号化された第２データを取得するように構成され、生成ユニット８０４は更に、暗号化された第２データとフレッシュ値とに基づいて第５メッセージを生成するように構成される。

取り得る一実装において、当該装置は更に復号ユニット８０５を含む。通信ユニット８０１が、第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信した後に、復号ユニット８０５は更に、第４メッセージが第２フレッシュ値を含むことに基づいて、第３キーに一致する復号キーを用いることによって第４メッセージを成功裏に復号するように構成される。

情報を送信するとき、通信ユニット８０１は送信ユニット又は送信器であり得る。情報を受信するとき、通信ユニット８０１は受信ユニット又は受信器であり得る。通信ユニット８０１はトランシーバであってもよい。トランシーバ、送信器、又は受信器は、無線周波数回路とし得る。データ伝送装置８００が記憶ユニットを含む場合、該記憶ユニットは、コンピュータ命令を格納するように構成される。キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、生成ユニット８０４、及び復号ユニット８０５は別々に記憶ユニットに通信可能に接続されることができ、キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、生成ユニット８０４、及び復号ユニット８０５は別々に、記憶ユニットに格納されたコンピュータ命令を実行し、その結果、データ伝送装置８００は、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態において第１車載デバイスによって実行される方法を実行するように構成され得る。キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、生成ユニット８０４、又は復号ユニット８０５は、汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又は特定用途向け集積回路（Application-Specific Integrated Circuit，ＡＳＩＣ）とし得る。

データ伝送装置８００が第１車載デバイスである場合、通信ユニット８０１は、入力及び／又は出力インタフェース、ピン、回路、又はこれらに類するものであってもよい。キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、生成ユニット８０４、及び復号ユニット８０５が、記憶ユニットに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行することで、データ伝送装置８００内のチップが実施形態のうちのいずれか１つにおいて実行される方法を実行するようにすることができる。オプションで、記憶ユニットは、例えばレジスタ又はキャッシュといった、チップ内の記憶ユニットである。記憶ユニットは更に、例えば読み出し専用メモリ（Read-Only-Memory，ＲＯＭ）、静的な情報及び命令を格納することができる別のタイプの静的記憶デバイス、又はランダムアクセスメモリ（Random Access Memory，ＲＡＭ）といった、データ伝送装置８００内のチップ外の記憶ユニットであってもよい。

この出願の実施形態で提供される技術的ソリューションに関係するデータ伝送装置８００の概念、説明、詳細説明、及び他のステップについては、上述の方法又は他の実施形態における内容の説明を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

上述の方法に従って、図９は、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。図９に示すように、当該装置は第１デバイスとし得る。第１デバイスは、車両内の第１車載デバイス又は車載モジュールであってもよいし、第１車載デバイス内のチップ又は回路であってもよい。

また、データ伝送装置９００は更にバスシステムを含み得る。該バスシステムを介して、プロセッサ９０２、メモリ９０３、及びトランシーバ９０１が接続され得る。

理解されるべきことには、プロセッサ９０２はチップとし得る。例えば、プロセッサ９０２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array，ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit，ＡＳＩＣ）、システム・オン・チップ（system on a chip，ＳｏＣ）、中央処理ユニット（central processing unit，ＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（network processor，ＮＰ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor，ＤＳＰ）、マイクロコントローラユニット（micro controller unit，ＭＣＵ）、プログラマブルロジックデバイス（programmable logic device，ＰＬＤ）、又は他の集積チップとし得る。

実装において、上述の方法のステップは、プロセッサ９０２内のハードウェア集積論理回路又はソフトウェアの形態をした命令を用いることによって遂行され得る。この出願の実施形態を参照して開示された方法のステップは、ハードウェアプロセッサを用いることによって直接的に実行及び遂行されてもよいし、プロセッサ９０２内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせを用いることによって実行及び遂行されてもよい。ソフトウェアモジュールは、例えばランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、プログラマブル読み出し専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能メモリ、又はレジスタなどの、技術的に成熟した記憶媒体内に置かれ得る。記憶媒体は、メモリ９０３内に位置し、プロセッサ９０２が、メモリ９０３内の情報を読み出し、プロセッサ９０２のハードウェアとの組み合わせで上述の方法におけるステップを遂行する。

なお、この出願のこの実施形態におけるプロセッサ９０２は、集積回路チップとすることができ、信号処理能力を持つ。実装において、上述の方法実施形態のステップは、プロセッサ内のハードウェア集積論理回路又はソフトウェアの形態をした命令を用いることによって遂行されることができる。プロセッサは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートのゲート若しくはトランジスタ論理デバイス、又はディスクリートのハードウェアコンポーネントとし得る。プロセッサは、この出願の実施形態で開示された方法、ステップ、及び論理ブロック図を実装又は実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、又はプロセッサは、任意の従来からのプロセッサなどであってもよい。この出願の実施形態を参照して開示された方法のステップは、ハードウェア復号プロセッサによって直接的に実行及び遂行されてもよいし、あるいは、復号プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせを用いて実行及び遂行されてもよい。ソフトウェアモジュールは、例えばランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、プログラム可能読み出し専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能メモリ、又はレジスタなどの、技術的に成熟した記憶媒体内に置かれ得る。記憶媒体は、メモリ内に位置し、プロセッサが、メモリ内の情報を読み出し、プロセッサのハードウェアとの組み合わせで上述の方法におけるステップを遂行する。

理解され得ることには、この出願のこの実施形態におけるメモリ９０３は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリとすることができ、あるいは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含むことができる。不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（read-only memory，ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（programmable ROM，ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（erasable PROM，ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（electrically EPROM，ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリとし得る。揮発性メモリは、外部キャッシュとして使用されるランダムアクセスメモリ（random access memory，ＲＡＭ）とし得る。限定的記述ではなく例として、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（static RAM，ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（dynamic RAM，ＤＲＡＭ）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（synchronous DRAM，ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（double data rate SDRAM，ＤＤＲＳＤＲＡＭ）、エンハンスド同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（enhanced SDRAM，ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクダイナミックランダムアクセスメモリ（synchlink DRAM，ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（direct rambus RAM，ＤＲＲＡＭ）といった、複数の形態のＲＡＭが使用され得る。なお、この明細書に記載されたシステム及び方法のメモリは、以下に限られないが、これらのメモリ及び他の適切なタイプの任意のメモリを含む。

データ伝送装置９００が上述の方法における第１車載デバイスに相当する場合、データ伝送装置は、プロセッサ９０２、トランシーバ９０１、及びメモリ９０３を含み得る。メモリ９０３は、命令を格納するように構成される。プロセッサ９０２は、メモリ９０３に格納された命令を実行して、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示した１つ以上の対応する方法における第１車載デバイスが関係するソリューションを実施するように構成される。

データ伝送装置９００が上述の第１車載デバイスである場合、データ伝送装置９００は、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態において第１車載デバイスによって実行される方法を実行するように構成され得る。

プロセッサ９０２は、第１デバイスによって送信すべきメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるときに、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新し、第１フレッシュ値と第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得し、そして、暗号化された第１データと第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成し得る。トランシーバ９０１は、第１メッセージを第２デバイスに送信し得る。

この出願の実施形態で提供される第１車載デバイスの技術的ソリューションに関係するデータ伝送装置９００の概念、説明、詳細説明、及び他のステップについては、上述の方法又は他の実施形態における内容の説明を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

上述の実施形態及び同じ概念に基づいて、図１０は、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の概略図である。図１０に示すように、当該データ伝送装置１０００は、車両内の第２デバイスとし得る。第２デバイスは、例えば車両内の任意のＥＣＵといった車両内の第２車載デバイスであってもよいし、例えば第２車載デバイス内に配置され得るチップ又は回路といったチップ又は回路であってもよい。

当該データ伝送装置は、上述の方法における第２車載デバイスに相当し得る。当該データ伝送装置は、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示したいずれか１つ以上の対応する方法において第２車載デバイスによって実行されるステップを実装し得る。データ伝送装置１０００は、通信ユニット１００１、キー更新ユニット１００２、及び復号ユニット１００３を含み得る。オプションで、データ伝送装置１０００は更に、暗号化ユニット１００４及び生成ユニット１００５を含み得る。

通信ユニット１００１は、第１デバイスからの第１メッセージを受信するように構成され、第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを含み、キー更新ユニット１００２は、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成され、復号ユニット１００３は、第１フレッシュ値と、第２キーに対応する復号キーとに基づいて、第１メッセージを復号して、第１データを取得するように構成される。

取り得る一実装において、キー更新ユニット１００２は更に、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するように構成され、通信ユニット１００１は更に、第２キーを用いることによって暗号化された第３データを含む第３メッセージを第１デバイスに送信するように構成される。暗号化された第３データは、第２キーに基づいて第３データを暗号化することによって暗号化ユニット１００４によって生成されることができ、第３データは、暗号化された第３データ及び第３メッセージのフレッシュ値などに基づいて生成ユニット１００５によって生成され得る。

情報を送信するとき、通信ユニット１００１は送信ユニット又は送信器であり得る。情報を受信するとき、通信ユニット１００１は受信ユニット又は受信器であり得る。通信ユニット１００１はトランシーバであってもよい。トランシーバ、送信器、又は受信器は、無線周波数回路とし得る。データ伝送装置１０００が記憶ユニットを含む場合、該記憶ユニットは、コンピュータ命令を格納するように構成される。キー更新ユニット１００２、復号ユニット１００３、生成ユニット１００５、及び暗号化ユニット１００４は、記憶ユニットに通信可能に接続されることができ、キー更新ユニット１００２、復号ユニット１００３、生成ユニット１００５、及び暗号化ユニット１００４は別々に、記憶ユニットに格納されたコンピュータ命令を実行し、その結果、データ伝送装置１０００は、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態において第２車載デバイスによって実行される方法を実行するように構成され得る。キー更新ユニット１００２、復号ユニット１００３、生成ユニット１００５、又は暗号化ユニット１００４は、汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又は特定用途向け集積回路（Application-Specific Integrated Circuit，ＡＳＩＣ）とし得る。

データ伝送装置１０００が第２車載デバイスである場合、通信ユニット１００１は、入力及び／又は出力インタフェース、ピン、回路、又はこれらに類するものであってもよい。キー更新ユニット１００２、復号ユニット１００３、生成ユニット１００５、及び暗号化ユニット１００４が、記憶ユニットに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行することで、データ伝送装置１０００内のチップが実施形態のうちのいずれか１つにおいて実行される方法を実行するようにすることができる。オプションで、記憶ユニットは、例えばレジスタ又はキャッシュといった、チップ内の記憶ユニットである。記憶ユニットは更に、例えば読み出し専用メモリ（Read-Only-Memory，ＲＯＭ）、静的な情報及び命令を格納することができる別のタイプの静的記憶デバイス、又はランダムアクセスメモリ（Random Access Memory，ＲＡＭ）といった、データ伝送装置１０００内のチップ外の記憶ユニットであってもよい。

この出願の実施形態で提供される技術的ソリューションに関係するデータ伝送装置１０００の概念、説明、詳細説明、及び他のステップについては、上述の方法又は他の実施形態における内容の説明を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

上述の方法に従って、図１１は、この出願の一実施形態に従ったデータ伝送装置の構成の概略図である。図１１に示すように、当該装置は第２デバイスとし得る。第２デバイスは、車両内の第２車載デバイス又は車載モジュールであってもよいし、第２車載デバイス内のチップ又は回路であってもよい。

また、データ伝送装置１１００は更にバスシステムを含み得る。該バスシステムを介して、プロセッサ１１０２、メモリ１１０３、及びトランシーバ１１０１が接続され得る。

理解されるべきことには、プロセッサ１１０２はチップとし得る。例えば、プロセッサ１１０２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array，ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit，ＡＳＩＣ）、システム・オン・チップ（system on a chip，ＳｏＣ）、中央処理ユニット（central processing unit，ＣＰＵ）、ネットワークプロセッサ（network processor，ＮＰ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor，ＤＳＰ）、マイクロコントローラユニット（micro controller unit，ＭＣＵ）、プログラマブルロジックデバイス（programmable logic device，ＰＬＤ）、又は他の集積チップとし得る。

実装において、上述の方法のステップは、プロセッサ１１０２内のハードウェア集積論理回路又はソフトウェアの形態をした命令を用いることによって遂行され得る。この出願の実施形態を参照して開示された方法のステップは、ハードウェアプロセッサを用いることによって直接的に実行及び遂行されてもよいし、プロセッサ１１０２内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせを用いることによって実行及び遂行されてもよい。ソフトウェアモジュールは、例えばランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、プログラマブル読み出し専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能メモリ、又はレジスタなどの、技術的に成熟した記憶媒体内に置かれ得る。記憶媒体は、メモリ１１０３内に位置し、プロセッサ１１０２が、メモリ１１０３から情報を読み出し、プロセッサ１１０２のハードウェアとの組み合わせで上述の方法におけるステップを遂行する。

なお、この出願のこの実施形態におけるプロセッサ１１０２は、集積回路チップとすることができ、信号処理能力を持つ。実装において、上述の方法実施形態のステップは、プロセッサ内のハードウェア集積論理回路又はソフトウェアの形態をした命令を用いることによって遂行されることができる。プロセッサは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートのゲート若しくはトランジスタ論理デバイス、又はディスクリートのハードウェアコンポーネントとし得る。プロセッサは、この出願の実施形態で開示された方法、ステップ、及び論理ブロック図を実装又は実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、又はプロセッサは、任意の従来からのプロセッサなどであってもよい。この出願の実施形態を参照して開示された方法のステップは、ハードウェア復号プロセッサによって直接的に実行及び遂行されてもよいし、あるいは、復号プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせを用いて実行及び遂行されてもよい。ソフトウェアモジュールは、例えばランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、プログラム可能読み出し専用メモリ、電気的消去可能プログラム可能メモリ、又はレジスタなどの、技術的に成熟した記憶媒体内に置かれ得る。記憶媒体は、メモリ内に位置し、プロセッサが、メモリ内の情報を読み出し、プロセッサのハードウェアとの組み合わせで上述の方法におけるステップを遂行する。

理解され得ることには、この出願のこの実施形態におけるメモリ１１０３は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリとすることができ、あるいは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含むことができる。不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（read-only memory，ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（programmable ROM，ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（erasable PROM，ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（electrically EPROM，ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリとし得る。揮発性メモリは、外部キャッシュとして使用されるランダムアクセスメモリ（random access memory，ＲＡＭ）とし得る。限定的記述ではなく例として、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（static RAM，ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（dynamic RAM，ＤＲＡＭ）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（synchronous DRAM，ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（double data rate SDRAM，ＤＤＲＳＤＲＡＭ）、エンハンスド同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（enhanced SDRAM，ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクダイナミックランダムアクセスメモリ（synchlink DRAM，ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（direct rambus RAM，ＤＲＲＡＭ）といった、複数の形態のＲＡＭが使用され得る。なお、この明細書に記載されたシステム及び方法のメモリは、以下に限られないが、これらのメモリ及び他の適切なタイプの任意のメモリを含む。

データ伝送装置１１００が上述の方法における第２車載デバイスに相当する場合、データ伝送装置は、プロセッサ１１０２、トランシーバ１１０１、及びメモリ１１０３を含み得る。メモリ１１０３は、命令を格納するように構成される。プロセッサ１１０２は、メモリ１１０３に格納された命令を実行して、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示した１つ以上の対応する方法における第２車載デバイスが関係するソリューションを実施するように構成される。

データ伝送装置１１００が第２車載デバイスである場合、データ伝送装置１１００は、上述の実施形態のうちのいずれかの実施形態において第２車載デバイスによって実行される方法を実行するように構成され得る。

データ伝送装置１１００が第２車載デバイスであるとき、トランシーバ１１０１は、第１デバイスから第１メッセージを受信することができ、第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを含み、プロセッサ１１０２は、第１メッセージのフレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、そして、第１フレッシュ値と、第２キーに対応する復号キーとに基づいて、第１メッセージを復号して、第１データを取得し得る。

この出願の実施形態で提供される第２車載デバイスの技術的ソリューションに関係するデータ伝送装置１１００の概念、説明、詳細説明、及び他のステップについては、上述の方法又は他の実施形態における内容の説明を参照されたい。詳細をここで再び説明することはしない。

理解されるべきことには、データ伝送装置８００及びデータ伝送装置１０００のユニットへの分割は単に論理的な機能分割にすぎない。実際の実装においては、これらのユニットの全て又は一部が１つの物理的エンティティに統合されてもよいし、物理的に分離されてもよい。この出願のこの実施形態において、通信ユニット８０１、キー更新ユニット８０２、暗号化ユニット８０３、生成ユニット８０４、及び復号ユニット８０５は、図９のトランシーバ９０１によって実装されてよく、キー更新ユニット１００２、復号ユニット１００３、生成ユニット１００５、及び暗号化ユニット１００４は、図１１のプロセッサ１１０２によって実装されてよい。

この出願の実施形態で提供される方法に従って、この出願は更にコンピュータプログラムプロダクトを提供する。当該コンピュータプログラムプロダクトはコンピュータプログラムコードを含み、該コンピュータプログラムコードがコンピュータ上で実行されるとき、該コンピュータは、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示した実施形態のうちのいずれかの実施形態に従った方法を実行することを可能にされる。

この出願の実施形態で提供される方法に従って、この出願は更にコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供する。当該コンピュータ読み取り可能記憶媒体はプログラムコードを格納し、該プログラムコードがコンピュータ上で実行されるとき、該コンピュータは、図１から図７Ａ及び図７Ｂに示した実施形態のうちのいずれかの実施形態に従った方法を実行することを可能にされる。

この出願の実施形態で提供される方法に従って、この出願は更に、第１車載デバイス及び１つ以上の第２車載デバイスのうちの少なくとも２つを含むデータ伝送システムを提供する。

この出願の一実施形態は更に、この出願の上述の実施形態において言及された第１車載デバイス及び第２車載デバイスのうちの少なくとも一方を含む車両を提供する。

この明細書で使用される例えば“コンポーネント”、“モジュール”、及び“システム”などの用語は、コンピュータ関連エンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアを示すために使用される。例えば、コンポーネントは、以下に限られないが、プロセッサ上で走るアプリケーション、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータとし得る。図を用いることによって示されるように、コンピューティング装置及びコンピューティング装置上で走るアプリケーションはどちらもコンポーネントであり得る。１つ以上のコンポーネントがプロセス及び／又は実行のスレッドの中に存在することができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に位置してもよいし、及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散されてもよい。また、それらのコンポーネントは、様々なデータ構造を格納した様々なコンピュータ読み取り可能媒体によって実行され得る。例えば、それらのコンポーネントは、ローカル及び／又はリモートのプロセスを用いることによって、及び、１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステム内で、分散システム内で、及び／又は、信号を用いて他のシステムとインタラクトする例えばインターネットなどのネットワークを横切って、他のコンポーネントとインタラクトする２つのコンポーネントからのデータ）を持つ信号に基づいて、通信し得る。

当業者が認識し得ることには、この出願で開示された実施形態にて説明された例示的な論理ブロック（illustrative logical blocks）及びステップ（steps）と組み合わせて、この出願は、エレクトロニクスハードウェア又はコンピュータソフトウェアとエレクトロニクスハードウェアとの組み合わせによって実装され得る。機能がハードウェアによって実行されるのか、それともコンピュータソフトウェアによって実行されるのかは、これらの技術的ソリューションの具体的な用途及び設計制約に依存する。当業者は、記載された機能を、具体的な用途ごとに異なる方法を用いて実装し得るが、それらの実装はこの出願の範囲を超えるものであると見なされるべきでない。

当業者が明確に理解し得ることには、簡便で簡潔な説明のため、上述のシステム、装置、及びユニットの詳細な動作プロセスについては、前述の方法実施形態における対応するプロセスを参照されたく、詳細をここで再び説明することはしない。

この出願で提供された幾つかの実施形態において、理解されるべきことには、開示されたシステム、装置、及び方法は、別のやり方で実装されてもよい。例えば、説明された装置実施形態は単なる例である。例えば、ユニットの分割は、単なる論理機能分割であり、実際の実装においては別の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントが他のシステムへと結合されたり統合されたりしてもよいし、あるいは、一部の機構が無視されたり実行されなかったりしてもよい。また、図示又は説明された相互の結合、直接的な結合、又は通信接続は、何らかのインタフェースを介して実装されてもよい。装置又はユニット間の間接的な結合又は通信接続は、電気的な形態、機械的な形態、又は他の形態で実装されてもよい。

別々の部分として記載されたユニットは、物理的に分離されてもよいし、されなくてもよく、また、ユニットとして図示された部分は、物理的なユニットであってよいし、なくてもよく、１つの位置に置かれてもよく、あるいは、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットの一部又は全てが、実施形態におけるソリューションの目的を達成するための実際の要求に基づいて選択され得る。

また、この出願の実施形態における複数の機能ユニットが１つの処理ユニットへと統合されてもよく、それらのユニットの各々が物理的に単独で存在してもよく、あるいは、２つ以上のユニットが１つのユニットへと統合される。

機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装されて、独立したプロダクトとして販売又は使用される場合、それらの機能はコンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納され得る。このような理解に基づき、この出願の技術的ソリューションは本質的に、又は従来技術に寄与する部分は、又は技術的ソリューションの一部は、ソフトウェアプロダクトの形態で実装され得る。コンピュータソフトウェアプロダクトは、記憶媒体に記憶され、この出願の実施形態に記載された方法におけるステップの全て又は一部を実行するようにコンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク装置であってもよい）に指示するための幾つかの命令を含む。前述の記憶媒体は、例えば、ＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、読み出し専用メモリ（read-only memory，ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（random access memory，ＲＡＭ）、磁気ディスク、又はコンパクトディスクなどの、プログラムコードを格納することができる任意の媒体を含む。

以上の説明は、単にこの出願の特定の実装であり、この出願の保護範囲はそれに限定されない。この出願にて開示された技術範囲内で当業者が容易に考え付く如何なる変更又は置換もこの出願の保護範囲に入るものである。従って、この出願の保護範囲は請求項の保護範囲に従うものである。

Claims

第１デバイスに適用されるデータ伝送方法であって、
前記第１デバイスによって送信されるメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新し、前記第１フレッシュ値と前記第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、
前記第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得し、
前記暗号化された第１データと前記第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成し、
前記第１メッセージを第２デバイスに送信する、
ことを有する方法。
前記第２デバイスによって送信された第３メッセージを受信し、該第３メッセージは、前記第２デバイスが前記暗号化キーを前記第２キーに更新したことを指し示す指示情報を有し、
前記第３メッセージに基づいて、復号キーを、前記第１キーに対応する復号キーから前記第２キーに対応する復号キーに更新する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。
前記第３メッセージに基づいて前記第１キーを削除する、
ことを更に有する請求項２に記載の方法。
前記第３メッセージは、暗号化された第３データ、前記第３メッセージのフレッシュ値、及び第１識別子を有し、前記指示情報は前記第１識別子である、請求項２又は３に記載の方法。
前記第３メッセージは、暗号化された第３データ及び前記第３メッセージのフレッシュ値を有し、前記指示情報は、特定の条件を満たす前記第３メッセージの前記フレッシュ値である、請求項２又は３に記載の方法。
前記特定の条件は、
前記第３メッセージの前記フレッシュ値と、前記第１デバイスによって最後に受信された前記第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、
を有する、請求項５に記載の方法。
前記第１メッセージを第２デバイスに前記送信することの後に、当該方法は更に、切替識別子を有効状態に設定することを有し、
前記第３メッセージに基づいて、復号キーを、前記第１キーに対応する復号キーから前記第２キーに対応する復号キーに前記更新することは、
前記第３メッセージと、前記切替識別子が前記有効状態であることとに基づいて、前記復号キーを、前記第１キーに対応する前記復号キーから前記第２キーに対応する前記復号キーに更新する、
ことを有し、
前記復号キーを前記第１キーに対応する前記復号キーから前記第２キーに対応する前記復号キーに前記更新することの後に、当該方法は更に、前記切替識別子を無効状態に設定することを有する、
請求項２乃至６のいずれか一項に記載の方法。
前記第１メッセージを第２デバイスに前記送信することの前に、当該方法は更に、
タイマーを開始し、
前記タイマーが満了したときに、復号キーを、前記第１キーに対応する復号キーから前記第２キーに対応する復号キーに更新する、
ことを有する、請求項１に記載の方法。
前記タイマーが満了したときに、前記第１キーを削除する、
ことを更に有する請求項８に記載の方法。
前記タイマーが満了していないとき、前記第１キーに対応する前記復号キーを用いることによって、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信されたメッセージを復号する、
ことを更に有する請求項８又は９に記載の方法。
前記タイマーが満了していないときに、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信された前記メッセージが、前記第１キーに対応する前記復号キーを用いることによって成功裏に復号されることができない場合に、前記第２キーに対応する前記復号キーを用いることによって、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信された前記メッセージを復号する、
ことを更に有する請求項１０に記載の方法。
前記第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信し、
前記第４メッセージが第２フレッシュ値を有することに基づいて、前記暗号化キーを前記第２キーから第３キーに更新し、前記第３キーと、前記第２デバイスによって送信されるものであり且つ第２データを搬送する第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第２キーストリームを生成し、
前記第２キーストリームに基づいて前記第２データを暗号化して、暗号化された第２データを取得し、
前記暗号化された第２データと前記フレッシュ値とに基づいて前記第５メッセージを生成し、
前記第５メッセージを前記第２デバイスに送信する、
ことを更に有する請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
前記第２デバイスによって送信された第４メッセージを前記受信することの後に、当該方法は更に、
前記第４メッセージが前記第２フレッシュ値を有することに基づいて、前記第３キーに一致する復号キーを用いることによって前記第４メッセージを成功裏に復号する、
ことを有する、請求項１２に記載の方法。
第２デバイスに適用されるデータ伝送方法であって、
第１デバイスからの第１メッセージを受信し、該第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを有し、
前記第１メッセージの前記フレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新し、
前記第１フレッシュ値と、前記第２キーに対応する前記復号キーとに基づいて、前記第１メッセージを復号して、前記第１データを取得する、
ことを有する方法。
前記第１メッセージの前記フレッシュ値が前記第１フレッシュ値であることに基づいて、暗号化キーを前記第１キーから前記第２キーに更新し、
前記第２キーを用いることによって暗号化された第３データを有する第３メッセージを前記第１デバイスに送信する、
ことを更に有する請求項１４に記載の方法。
前記第３メッセージは更に、前記第２デバイスが前記暗号化キーを前記第２キーに更新したことを指し示す指示情報を有する、請求項１５に記載の方法。
前記第３メッセージは更に第１識別子を有し、前記指示情報は該第１識別子である、請求項１６に記載の方法。
前記第３メッセージは更に、前記第３メッセージのフレッシュ値を有し、前記指示情報は、特定の条件を満たす前記第３メッセージの前記フレッシュ値である、請求項１６に記載の方法。
前記特定の条件は、
前記第３メッセージの前記フレッシュ値と、前記第２デバイスから前記第１デバイスに最後に送信されたメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、
を有する、請求項１８に記載の方法。
データ伝送装置であって、
第１デバイスによって送信されるメッセージに対応するフレッシュ値が第１フレッシュ値であるとき、暗号化キーを第１キーから第２キーに更新するように構成されたキー更新ユニットと、
前記第１フレッシュ値と前記第２キーとに基づいて第１キーストリームを生成し、該第１キーストリームに基づいて第１データを暗号化して、暗号化された第１データを取得するように構成された暗号化ユニットと、
前記暗号化された第１データと前記第１フレッシュ値とに基づいて第１メッセージを生成するように構成された生成ユニットと、
前記第１メッセージを第２デバイスに送信するように構成された通信ユニットと、
を有する装置。
前記通信ユニットは更に、前記第２デバイスによって送信された第３メッセージを受信するように構成され、該第３メッセージは、前記第２デバイスが前記暗号化キーを前記第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を有し、
前記キー更新ユニットは更に、前記第３メッセージに基づいて、復号キーを、前記第１キーに対応する復号キーから前記第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される、
請求項２０に記載の装置。
前記キー更新ユニットは更に、前記第３メッセージに基づいて前記第１キーを削除するように構成される、請求項２１に記載の装置。
前記第３メッセージは、暗号化された第３データ、前記第３メッセージのフレッシュ値、及び第１識別子を有し、前記指示情報は前記第１識別子である、請求項２１又は２２に記載の装置。
前記第３メッセージは、暗号化された第３データ及び前記第３メッセージのフレッシュ値を有し、前記指示情報は、特定の条件を満たす前記第３メッセージのフレッシュ値である、請求項２１又は２２に記載の装置。
前記特定の条件は、
前記第３メッセージの前記フレッシュ値と、前記第１デバイスによって最後に受信された前記第２デバイスからのメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、
を有する、請求項２４に記載の装置。
前記通信ユニットが前記第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、前記キー更新ユニットは更に、切替識別子を有効状態に設定し、前記第３メッセージと、前記切替識別子が前記有効状態であることとに基づいて、前記復号キーを、前記第１キーに対応する前記復号キーから前記第２キーに対応する前記復号キーに更新し、且つ、前記復号キーが、前記第１キーに対応する前記復号キーから前記第２キーに対応する前記復号キーに更新された後に、前記切替識別子を無効状態に設定する、ように構成される、請求項２１乃至２５のいずれか一項に記載の装置。
前記通信ユニットが前記第１メッセージを第２デバイスに送信した後に、前記キー更新ユニットは更に、タイマーを開始し、該タイマーが満了したときに、復号キーを、前記第１キーに対応する復号キーから前記第２キーに対応する復号キーに更新するように構成される、請求項２０に記載の装置。
前記キー更新ユニットは更に、前記タイマーが満了したときに、前記第１キーを削除するように構成される、請求項２７に記載の装置。
当該装置は更に復号ユニットを有し、
前記復号ユニットは、前記タイマーが満了していないとき、前記第１キーに対応する前記復号キーを用いることによって、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信されたメッセージを復号するように構成される、
請求項２７又は２８に記載の装置。
前記復号ユニットは更に、前記タイマーが満了していないときに、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信された前記メッセージが、前記第１キーに対応する前記復号キーを用いることによって成功裏に復号されることができない場合に、前記第２キーに対応する前記復号キーを用いることによって、前記第２デバイスから前記第１デバイスに送信された前記メッセージを復号するように構成される、請求項２９に記載の装置。
前記通信ユニットは更に、前記第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信し、第５メッセージを前記第２デバイスに送信するように構成され、
前記キー更新ユニットは更に、前記第４メッセージが第２フレッシュ値を有することに基づいて、前記暗号化キーを前記第２キーから第３キーに更新するように構成され、
前記暗号化ユニットは更に、前記第３キーと、前記第２デバイスによって送信されるものであり且つ第２データを搬送する前記第５メッセージのフレッシュ値と、に基づいて第２キーストリームを生成し、該第２キーストリームに基づいて前記第２データを暗号化して、暗号化された第２データを取得するように構成され、
前記生成ユニットは更に、前記暗号化された第２データと前記フレッシュ値とに基づいて前記第５メッセージを生成するように構成される、
請求項２０乃至３０のいずれか一項に記載の装置。
当該装置は更に前記復号ユニットを有し、
前記通信ユニットが、前記第２デバイスによって送信された第４メッセージを受信した後に、前記復号ユニットは更に、前記第４メッセージが前記第２フレッシュ値を有することに基づいて、前記第３キーに一致する復号キーを用いることによって前記第４メッセージを成功裏に復号するように構成される、請求項３１に記載の装置。
データ伝送装置であって、
第１デバイスからの第１メッセージを受信するように構成された通信ユニットであり、前記第１メッセージは、暗号化された第１データと、該第１メッセージのフレッシュ値とを有する、通信ユニットと、
前記第１メッセージの前記フレッシュ値が第１フレッシュ値であることに基づいて、復号キーを、第１キーに対応する復号キーから第２キーに対応する復号キーに更新するように構成されたキー更新ユニットと、
前記第１フレッシュ値と、前記第２キーに対応する前記復号キーとに基づいて、前記第１メッセージを復号して、前記第１データを取得するように構成された復号ユニットと、
有する装置。
前記キー更新ユニットは更に、前記第１メッセージの前記フレッシュ値が前記第１フレッシュ値であることに基づいて、暗号化キーを前記第１キーから前記第２キーに更新するように構成され、
前記通信ユニットは更に、前記第２キーを用いることによって暗号化された第３データを有する第３メッセージを前記第１デバイスに送信するように構成される、
請求項３３に記載の装置。
前記第３メッセージは更に、第２デバイスが前記暗号化キーを前記第２キーに更新することを指し示すために使用される指示情報を有する、請求項３４に記載の装置。
前記第３メッセージは更に第１識別子を有し、前記指示情報は該第１識別子である、請求項３５に記載の装置。
前記第３メッセージは更に、前記第３メッセージのフレッシュ値を有し、前記指示情報は、特定の条件を満たす前記第３メッセージのフレッシュ値である、請求項３５に記載の装置。
前記特定の条件は、
前記第３メッセージの前記フレッシュ値と、前記第２デバイスによって前記第１デバイスに最後に送信されたメッセージのフレッシュ値との間に、プリセットされた値が存在すること、
を有する、請求項３７に記載の通信装置。
データ伝送装置であって、
プロセッサと通信インタフェースとを有し、
前記プロセッサは、前記通信インタフェースを介してメモリに結合され、前記プロセッサは、前記メモリ内のプログラムコードを実行して、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、
データ伝送装置。
データ伝送装置であって、
プロセッサと通信インタフェースとを有し、
前記プロセッサは、前記通信インタフェースを介してメモリに結合され、前記プロセッサは、前記メモリ内のプログラムコードを実行して、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、
データ伝送装置。
第１デバイス及び第２デバイスを有する車両であって、前記第１デバイスは、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成され、前記第２デバイスは、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、車両。
第１デバイス及び第２デバイスを有するデータ伝送システムであって、前記第１デバイスは、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成され、前記第２デバイスは、請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、データ伝送システム。
コンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、当該コンピュータ読み取り可能記憶媒体はコンピュータプログラムを格納し、該コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに、データ伝送装置が、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能にされる、又は請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能にされる、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
コンピュータプログラムプロダクトであって、当該コンピュータプログラムプロダクトがプロセッサ上で実行されるときに、データ伝送装置が、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能にされる、又は請求項１４乃至１９のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能にされる、コンピュータプログラムプロダクト。