JP3831364B2 - 通信システム、同通信システムにおけるセキュリティポリシーの配布方法 - Google Patents
通信システム、同通信システムにおけるセキュリティポリシーの配布方法 Download PDFInfo
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- H04L63/20—Network architectures or network communication protocols for network security for managing network security; network security policies in general
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットやイントラネットなどのネットワークに参加するホストのセキュリティ設定情報の配布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代技術であるＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）の導入により、インターネットの通信形態はエンドツーエンド（end-to-end）通信に移行して行くものと考えられる。それぞれの通信装置が直接通信し合うことを考えれば、各通信路におけるセキュリティの保証がますます必要となってくる。通信路におけるセキュリティ保証を実現する一つの手法として、ＩＰｓｅｃ(IP security Protocol)がある。ＩＰｓｅｃは、ＯＳＩ参照モデルにおけるネットワーク層で認証及び暗号化を提供するセキュリティプロトコルであり、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）で標準化されている。ＩＰｓｅｃ機能を搭載した通信装置は、通信先装置の認証、通信データの完全性及び機密性の提供が可能となる。
【０００３】
ＩＰｓｅｃを利用した通信を行うにあたっては、どのような認証アルゴリズムあるいは暗号化アルゴリズムを利用するのか、或いは、どのような暗号化鍵を利用するのか等のセキュリティ種について、通信元及び通信先において整合を取る必要がある。この整合は、ＩＰｓｅｃにおいてはＳＡ（Security Association）によって実現される。ＩＰｓｅｃ機能を具備した通信装置は、セキュリティを適用する通信先装置を区別するインターネットアドレス情報、ＩＰｓｅｃを適用するか否かの情報、どのセキュリティプロトコルを適用するかといった情報等を定義した情報群を保持しており、アクセス規制機能を有する。ＩＰｓｅｃにおいては、この定義情報群はセキュリティポリシー（ＳＰ；Security Policy）によって実現される（下記非特許文献１参照。）。
【０００４】
さらに、セキュリティポリシーという考えは上記の場合に限らない。エンドツーエンド通信におけるセキュリティを確保する手法という意味では次に挙げる手法も考えられる。たとえばファイヤーウォール（Firewall）といった特定パケットのみを通過させる手段である。これは通信装置が属するネットワークと外部のネットワークとの間でアクセス規制を行なうことにより、ネットワークのセキュリティを実現することが可能である。
【０００５】
あるいは外部のネットワークとの間の通信を確保するという意味では、そのネットワークに配置されたゲートウェイやルータのアドレスを秘匿することでも可能である。この場合には外部への発信が不可能となりデータの漏洩等の危険性を低減することができる。
【０００６】
【非特許文献１】
IETF IPsec Policy Information Base January 2003
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ＩＰｓｅｃ等のセキュリティポリシーをその通信装置のセキュリティポリシーデータベースに設定するためには、そのネットワークに参加する通信装置の管理者もしくは使用者が明示的に手動で設定するか、予め配布の方法が規定されているセキュリティ手法ならば、それぞれのセキュリティ手法に従って設置したセキュリティポリシーサーバに、個別に問い合わせる必要がある。後者の方法が使用できる場合であっても、セキュリティポリシーサーバが有るのかどうか分からないし、仮に有ることが分かったとしてもネットワーク毎に問い合わせ先（たとえばIPアドレス）が統一されているとは限らない。
【０００８】
ここで、異なるネットワークリンクに度々接続する可能性のあるノートパソコンやＰＤＡ(Personal Digital Assistant)などにとっては、ネットワークリンク間を移動して新たな接続を開始する度にセキュリティポリシー設定を行う必要が生じる。前者の方法はもとより、後者の方法であってもネットワーク毎に問い合わせ先を変更するといった作業は使用者にとって煩雑であるという問題点がある。
【０００９】
したがって、本発明は接続先ネットワークリンク内の通信に必要なセキュリティポリシー情報を人手を介さず取得することができ、同セキュリティポリシー配布の操作負担を軽減することのできる通信システム、同通信システムにおけるセキュリティポリシーの配布方法、サーバ装置、ならびにセキュリティポリシーの配布プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点に係る通信システムは、ネットワークに接続されるホストと、該ホストにとって宛先アドレスが不明なサーバを有する通信システムにおいて、前記サーバは、前記ネットワーク内における通信で必要となるセキュリティポリシーのデータを記憶する第１の記憶手段と、前記セキュリティポリシーのデータの送信を要請する、前記サーバが受信可能な第１のマルチキャストアドレス宛の要請メッセージを受信する要請メッセージ受信手段と、前記第１の受信手段により受信した要請メッセージに応答する前記セキュリティポリシーのデータを含む通知メッセージを、前記ホストが受信可能な第２のマルチキャストアドレス、または前記要請メッセージ受信手段により受信した要請メッセージのパケットに含まれる送信元アドレスから特定した前記ホストのアドレス宛てに送信する通知メッセージ送信手段とを具備し、前記ホストは、前記要請メッセージを前記第１のマルチキャストアドレス宛てに送信する要請メッセージ送信手段と、前記通知メッセージを受信する通知メッセージ受信手段と、前記通知メッセージ受信手段により受信した通知メッセージに含まれるセキュリティポリシーのデータを記憶する第２の記憶手段とを具備し、前記ホストは、前記第２の記憶手段に記憶したセキュリティポリシーのデータに従って通信することを特徴とする通信システムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る通信システムを有するネットワークリンクと、他のネットワークリンクとが接続されたネットワーク全体を示す概略図である。同図において、本発明の一実施形態に係る通信システムは例えばネットワークリンクＬ１上に構築されている。このネットワークリンクＬ１に対してルータＲ１を介して接続されるネットワークリンクＬ０および同ネットワークリンクＬ０に対しルータＲ２を介して接続されるネットワークリンクＬ２は、いずれもネットワークリンクＬ１に対してルータＲ１を越えて接続されており、ネットワーク又はネットワークリンクが異なる。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。この図２に示すように、ネットワークリンクＬ１には、ルータＲ１と、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１と、ホスト（ノード）Ｈ１とが接続される。なお、ルータ、セキュリティポリシーサーバ、およびホストは、いずれもネットワーク機能を備えたコンピュータ等を含む通信装置により構成され、ネットワークリンクＬ１へのこれらの接続台数も任意である。また、ルータＲ１はセキュリティゲートウェイであってもよい。また、ルータ（またはセキュリティゲートウェイ）Ｒ１とセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１とが物理的に同一の装置であっても構わない。ネットワークリンクＬ１は、例えばイーサネット（商標）を物理層とし、その上位層をＴＣＰ／ＩＰとするネットワークから構成されている。本実施形態では、ネットワークリンクＬ１において、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）で標準化されているＩＰｓｅｃ(IP security Protocol)によるパケット通信が行われるものとする。ＩＰｓｅｃは、ＯＳＩ参照モデルにおけるネットワーク層で認証及び暗号化を提供するセキュリティプロトコルである。ネットワークリンクＬ１に接続された通信装置間で送受されるパケットは送信時に暗号化される。この暗号化パケットは、受信先の通信装置において復号される。このとき、暗号化パケットの送信元の通信装置の認証処理も実施される。このようにＩＰｓｅｃ機能を搭載した通信装置は、通信先装置の認証、通信データの完全性及び機密性の提供が可能となる。
【００１４】
ネットワークリンクＬ１内においては、当該リンクＬ１内をローカルスコープとする２つのマルチキャストアドレスが定義されている。これら２つのマルチキャストアドレスは、当該リンクＬ１内においてのみ有効である。また、これら２つのマルチキャストアドレスはいずれも既知（well known)であることも必須である。
【００１５】
第１のマルチキャストアドレスは、ネットワークリンクＬ１のローカルスコープ内における全てのノードが参加（join）している「全ノードマルチキャストアドレス」である。この全ノードマルチキャストアドレスは、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１がネットワークリンクＬ１に接続されたホストＨ１にセキュリティポリシー情報のメッセージを通知する際に、その宛先に指定されるマルチキャストアドレスである。なお、ノードが「マルチキャストに参加（join）する」とは、該マルチキャスト宛てのＩＰパケットを該ノードが受信可能になることをいう。
【００１６】
また、第２のマルチキャストアドレスは、ネットワークリンクＬ１のローカルスコープ内における全てのセキュリティポリシーサーバが参加している「全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス」である。この全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスは、ホストＨ１がネットワークリンクＬ１に接続されたセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１にメッセージを通知する際に、その宛先に指定されるマルチキャストアドレスである。なお、上述のように全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスは既知であることが必須であり、当然ながらホストＨ１もこの全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスを知っている必要がある。しかし、ホストＨ１は、セキュリティポリシー情報の通信において、この全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに参加しているセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１のＩＰアドレスを知っている必要はない。
【００１７】
本発明の実施形態に係るセキュリティポリシーの設定自動化に用いられるメッセージとして、セキュリティポリシー通知メッセージとセキュリティポリシー要請メッセージとが定義される。これらのメッセージの種類は、例えば、ＩＣＭＰｖ６（Internet Control Message Protocol Version 6）のタイプ(type)により実現すればよい。
【００１８】
（セキュリティポリシーサーバ通知メッセージ）
セキュリティポリシーサーバ通知メッセージは、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１からネットワークリンクＬ１におけるセキュリティポリシー情報を通知するためのメッセージである。通常は、ある一定間隔でリンクローカルスコープの全ノードマルチキャストアドレスに向けて送信されるが、ホストＨ１から次に説明するセキュリティポリシーサーバ要請メッセージが事前に送信されている場合、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージをマルチキャストではなくユニキャストで送信する場合もある。
【００１９】
セキュリティポリシーサーバ通知メッセージにより通知されるセキュリティポリシー情報は、ＩＰｓｅｃを利用した通信を行う通信装置の各々が備えるセキュリティポリシーデータベースに設定される。上述したように、ＩＰｓｅｃを利用した通信を行うにあたっては、どのような認証アルゴリズムあるいは暗号化アルゴリズムを利用するのか、或いは、どのような暗号化鍵を利用するのか等のセキュリティ種について、通信元及び通信先において整合を取る必要がある。この整合は、ＩＰｓｅｃにおいてはＳＡ（Security Association）によって実現される。ＩＰｓｅｃ機能を具備した通信装置は、セキュリティを適用する通信先装置を区別するインターネットアドレス情報、ＩＰｓｅｃを適用するか否かの情報、どのセキュリティプロトコルを適用するかといった情報等を定義した情報群を保持しており、アクセス規制機能を有する。ＩＰｓｅｃにおいては、この定義情報群はセキュリティポリシー（ＳＰ；Security Policy）によって実現される。セキュリティポリシーサーバ通知メッセージのデータフィールドには、このようなセキュリティポリシー情報に相当するデータが記載されている。
【００２０】
（セキュリティポリシーサーバ要請メッセージ）
セキュリティポリシーサーバ要請メッセージは、ネットワークリンクＬ１のセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１に対して、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージの送信を要請するためのメッセージである。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る通信システムを構成するセキュリティポリシーサーバが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図である。図２に示したセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、定期的に、あるいは記憶するセキュリティポリシーに変更があったような再通知が必要なときに、全ノードマルチキャストアドレス宛てにセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する機能と、いずれかのホストから全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス宛てに送信されたセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを受信し、該要請メッセージに応答してセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する機能とを備える。
【００２２】
これらの機能要素はセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１上で動作するコンピュータプログラムにより実現することができる。このプログラムが実行されると、図３に示すように先ずは定常状態ｓｓｔ０に遷移する。この状態において一定時間が経過するとタイマーイベントが発生し、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する状態ｓｓｔ３に遷移する。状態ｓｓｔ３においてセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信したら、再び、定常状態ｓｓｔ０に遷移する。また定常状態ｓｓｔ０において、セキュリティポリシーサーバ要請メッセージを受信したら、これを受信処理する状態ｓｓｔ１に遷移した後、この要請メッセージに応答してセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信するように状態ｓｓｔ３に遷移する。
【００２３】
本実施形態では、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１が当該ネットワークリンクＬ１内のセキュリティポリシーを決定するものとする。つまり、ネットワーク管理者やシステム管理者がセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１においてセキュリティポリシーの設定を行うこととする。この設定されたセキュリティポリシーは当該ネットワークリンクＬ１内で有効であり、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージによって当該リンクＬ１内の全てのノード（通信装置）にマルチキャストされる。
【００２４】
なお、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１ではなく、図示しない他のセキュリティポリシーサーバがリンクＬ１に接続されており、この他のセキュリティポリシーサーバによりセキュリティポリシーを決定してもよい。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る通信システムを構成するホストが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図である。図２に示したホストＨ１は、全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス宛てにセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する機能と、全ノードマルチキャストアドレス宛て又はこのホストＨ１のＩＰアドレス宛てに送信されたセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを受信し、その内容を解析してセキュリティポリシーを設定する機能とを備える。
【００２６】
なお、次の場合にはセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する機能は必ずしも必要ではない。たとえばセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、セキュリティポリシーサーバ要請メッセージがホストＨ１から送信されてこなくても、定期的、または必要なタイミングでセキュリティポリシーサーバ通知メッセージをマルチキャストするように構成できる。このようにするとホストＨ１側から要請メッセージを送信しなくとも、所期の作用効果を得ることができる。
【００２７】
これらの機能要素はホストＨ１上で動作するコンピュータプログラムにより実現することができる。このプログラムが実行されると、図４に示すように先ずは初期状態ｈｓｔ０に遷移する。この初期状態ｈｓｔ０では、自動的又は操作者からの指示に応じて状態ｈｓｔ１に遷移し、いずれかのセキュリティポリシーサーバに対しセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信するよう要請するためのセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する。該要請メッセージを送信したら、初期状態ｈｓｔ０に戻る。
【００２８】
初期状態ｈｓｔ０において、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージを受信したら、これを受信処理する状態ｈｓｔ２に遷移した後、状態ｈｓｔ３に遷移する。この状態ｈｓｔ３においては、ホストＨ１内の図示しないセキュリティポリシーデータベースを参照し、状態ｈｓｔ２において受信処理したセキュリティポリシー通知メッセージに記載されているセキュリティポリシーデータが、同セキュリティポリシーデータベース内において未設定であるか否かを判定する。この状態ｈｓｔ３における判定結果がＹｅｓの場合は状態ｈｓｔ４に遷移し、上記セキュリティポリシーデータをセキュリティポリシーデータベースに書き込む。なお、状態ｈｓｔ３における判定結果がＹｅｓとなるのは、セキュリティポリシーデータベースに全くセキュリティポリシーデータが格納されていない場合と、セキュリティポリシーデータベースに既に格納されているセキュリティポリシーデータよりも、このたび受信したセキュリティポリシーデータの方が新しい場合である。
【００２９】
状態ｈｓｔ３における判定結果がＮｏの場合、すなわちセキュリティポリシーデータベースの更新が不要である場合は状態ｈｓｔ５の定常状態に遷移する。また、状態ｈｓｔ４におけるセキュリティポリシー設定後も状態ｈｓｔ５の定常状態に遷移する。
【００３０】
以下、本実施形態に係る通信システムの動作例を図５乃至図７を参照しながら説明する。
【００３１】
第１の動作例では、ホストＨ１がネットワークリンクＬ１に接続したとき、ホストＨ１はセキュリティポリシーサーバＳＰＳ１から定期的（あるいは再通知が必要なとき）に全ノードマルチキャストアドレスに送信されるセキュリティポリシー通知メッセージを待ち受ける。そうすると、セキュリティポリシーサーバＳＰＳ１は図５に示すように全ノードマルチキャストアドレス宛（dst:[ff02::1]）にセキュリティポリシー通知メッセージＭ１を送信する。ホストＨ１はこの通知メッセージＭ１を受信する。
【００３２】
第２の動作例では、ホストＨ１はネットワークリンクＬ１に接続したとき、図６に示すように即時にセキュリティポリシー要請メッセージＭ２を全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに送信する。この要請メッセージによれば、ＩＰアドレスを特定することなく、全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに参加しているセキュリティポリシーサーバに対し、セキュリティポリシー通知メッセージを送信するよう促すことができる。
【００３３】
セキュリティポリシー要請メッセージＭ２に応答したセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、図７に示すようにセキュリティポリシー通知メッセージＭ３を送信する。なお、セキュリティポリシー通知メッセージＭ３は、上記第１の動作例におけるセキュリティポリシー通知メッセージＭ１と内容については等価である。また、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、セキュリティポリシー要請メッセージＭ２によりホストＨ１のＩＰアドレスを特定できることから、このホストＨ１のＩＰアドレスを指定してユニキャストによりセキュリティポリシー通知メッセージＭ３を送信してもよい。もちろん、セキュリティポリシー通知メッセージＭ１の場合と同様に、全ノードマルチキャストアドレス宛（dst:[ff02::1]）にマルチキャストで送信してもよい。
【００３４】
上記第１、第２のいずれの動作例においても、セキュリティポリシー通知メッセージの受信の後に、ホストＨ１は図４を参照して説明した動作例に従ってＩＰｓｅｃのセキュリティポリシー設定を行なう。
【００３５】
なお、所定の長時間が経過しても仮にセキュリティポリシー通知メッセージを受信できなかった場合には、ホストＨ１はＩＰｓｅｃのセキュリティポリシーの自動設定は行えないから、予めホストＨ１の使用者もしくは管理者によって定められているセキュリティポリシーに従う。
【００３６】
また、同一のネットワークリンクＬ１上に複数のセキュリティポリシーサーバが存在する場合であって、かつ各々のセキュリティポリシーサーバから異なる内容のセキュリティポリシー通知メッセージを受信した場合には、不正な通知が含まれていることが想定されるから、これらを採用せず、ホストＨ１は自動設定ではなく予めホストＨ１の使用者もしくは管理者によって定められたセキュリティポリシーに従う。
【００３７】
しかし、仮にいずれかのセキュリティポリシー通知メッセージが公開鍵等で署名されており、その認証の結果、データの完全性及び安全性が認められるならば、ホストＨ１はそのメッセージの内容に基きセキュリティポリシーを自動設定する。
【００３８】
以上説明した本実施形態によれば、セキュリティポリシーサーバＳＰＳ１のＩＰアドレスが不明の場合であっても、ホストＨ１はＩＰｓｅｃのセキュリティポリシーを自動的に設定することができる。したがって、リンク先のネットワークが替わったような場合に必要となるセキュリティポリシー設定の煩雑な作業の手間を軽減できる。
【００３９】
上記実施形態によって配布されるセキュリティポリシー通知メッセージの中にＩＰｓｅｃで使用される情報と共に、あるいは単独でゲートウェイ／ルータ／ファイやウォール等を通過するのに必要な情報を含ませることも可能である。具体例としてはゲートウェイ等の宛先アドレス、ポート番号、ログオンＩＤ／パスワード、ゲートウェイ等の間の通信データを暗号化するときの暗号鍵といったものが考えられる。このように構成すると利用者や管理者が介在することなく、ネットワークを介した通信に必要となる各種情報を、容易に配布することが可能となる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接続先ネットワークリンク内のセキュリティポリシー情報を人手を介することなく取得することができ、同セキュリティポリシー配布の操作負担を軽減することのできる通信システム、方法、およびプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る通信システムを有するネットワークリンクと、他のネットワークリンクとが接続されたネットワーク全体を示す概略図
【図２】 本発明の一実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図
【図３】 上記実施形態に係る通信システムを構成するセキュリティポリシーサーバが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図
【図４】 上記実施形態に係る通信システムを構成するホストが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図
【図５】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー通知メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【図６】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー要請メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【図７】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー要請メッセージに応答してセキュリティポリシー通知メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【符号の説明】
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２…ネットワークリンク、Ｒ１，Ｒ２…ルータ、ＳＰＳ１…セキュリティポリシーサーバ、Ｈ１…ホスト
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターネットやイントラネットなどのネットワークに参加するホストのセキュリティ設定情報の配布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代技術であるＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）の導入により、インターネットの通信形態はエンドツーエンド（end-to-end）通信に移行して行くものと考えられる。それぞれの通信装置が直接通信し合うことを考えれば、各通信路におけるセキュリティの保証がますます必要となってくる。通信路におけるセキュリティ保証を実現する一つの手法として、ＩＰｓｅｃ(IP security Protocol)がある。ＩＰｓｅｃは、ＯＳＩ参照モデルにおけるネットワーク層で認証及び暗号化を提供するセキュリティプロトコルであり、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）で標準化されている。ＩＰｓｅｃ機能を搭載した通信装置は、通信先装置の認証、通信データの完全性及び機密性の提供が可能となる。
【０００３】
ＩＰｓｅｃを利用した通信を行うにあたっては、どのような認証アルゴリズムあるいは暗号化アルゴリズムを利用するのか、或いは、どのような暗号化鍵を利用するのか等のセキュリティ種について、通信元及び通信先において整合を取る必要がある。この整合は、ＩＰｓｅｃにおいてはＳＡ（Security Association）によって実現される。ＩＰｓｅｃ機能を具備した通信装置は、セキュリティを適用する通信先装置を区別するインターネットアドレス情報、ＩＰｓｅｃを適用するか否かの情報、どのセキュリティプロトコルを適用するかといった情報等を定義した情報群を保持しており、アクセス規制機能を有する。ＩＰｓｅｃにおいては、この定義情報群はセキュリティポリシー（ＳＰ；Security Policy）によって実現される（下記非特許文献１参照。）。
【０００４】
さらに、セキュリティポリシーという考えは上記の場合に限らない。エンドツーエンド通信におけるセキュリティを確保する手法という意味では次に挙げる手法も考えられる。たとえばファイヤーウォール（Firewall）といった特定パケットのみを通過させる手段である。これは通信装置が属するネットワークと外部のネットワークとの間でアクセス規制を行なうことにより、ネットワークのセキュリティを実現することが可能である。
【０００５】
あるいは外部のネットワークとの間の通信を確保するという意味では、そのネットワークに配置されたゲートウェイやルータのアドレスを秘匿することでも可能である。この場合には外部への発信が不可能となりデータの漏洩等の危険性を低減することができる。
【０００６】
【非特許文献１】
IETF IPsec Policy Information Base January 2003
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ＩＰｓｅｃ等のセキュリティポリシーをその通信装置のセキュリティポリシーデータベースに設定するためには、そのネットワークに参加する通信装置の管理者もしくは使用者が明示的に手動で設定するか、予め配布の方法が規定されているセキュリティ手法ならば、それぞれのセキュリティ手法に従って設置したセキュリティポリシーサーバに、個別に問い合わせる必要がある。後者の方法が使用できる場合であっても、セキュリティポリシーサーバが有るのかどうか分からないし、仮に有ることが分かったとしてもネットワーク毎に問い合わせ先（たとえばIPアドレス）が統一されているとは限らない。
【０００８】
ここで、異なるネットワークリンクに度々接続する可能性のあるノートパソコンやＰＤＡ(Personal Digital Assistant)などにとっては、ネットワークリンク間を移動して新たな接続を開始する度にセキュリティポリシー設定を行う必要が生じる。前者の方法はもとより、後者の方法であってもネットワーク毎に問い合わせ先を変更するといった作業は使用者にとって煩雑であるという問題点がある。
【０００９】
したがって、本発明は接続先ネットワークリンク内の通信に必要なセキュリティポリシー情報を人手を介さず取得することができ、同セキュリティポリシー配布の操作負担を軽減することのできる通信システム、同通信システムにおけるセキュリティポリシーの配布方法、サーバ装置、ならびにセキュリティポリシーの配布プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点に係る通信システムは、ネットワークに接続されるホストと、該ホストにとって宛先アドレスが不明なサーバを有する通信システムにおいて、前記サーバは、前記ネットワーク内における通信で必要となるセキュリティポリシーのデータを記憶する第１の記憶手段と、前記セキュリティポリシーのデータの送信を要請する、前記サーバが受信可能な第１のマルチキャストアドレス宛の要請メッセージを受信する要請メッセージ受信手段と、前記第１の受信手段により受信した要請メッセージに応答する前記セキュリティポリシーのデータを含む通知メッセージを、前記ホストが受信可能な第２のマルチキャストアドレス、または前記要請メッセージ受信手段により受信した要請メッセージのパケットに含まれる送信元アドレスから特定した前記ホストのアドレス宛てに送信する通知メッセージ送信手段とを具備し、前記ホストは、前記要請メッセージを前記第１のマルチキャストアドレス宛てに送信する要請メッセージ送信手段と、前記通知メッセージを受信する通知メッセージ受信手段と、前記通知メッセージ受信手段により受信した通知メッセージに含まれるセキュリティポリシーのデータを記憶する第２の記憶手段とを具備し、前記ホストは、前記第２の記憶手段に記憶したセキュリティポリシーのデータに従って通信することを特徴とする通信システムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る通信システムを有するネットワークリンクと、他のネットワークリンクとが接続されたネットワーク全体を示す概略図である。同図において、本発明の一実施形態に係る通信システムは例えばネットワークリンクＬ１上に構築されている。このネットワークリンクＬ１に対してルータＲ１を介して接続されるネットワークリンクＬ０および同ネットワークリンクＬ０に対しルータＲ２を介して接続されるネットワークリンクＬ２は、いずれもネットワークリンクＬ１に対してルータＲ１を越えて接続されており、ネットワーク又はネットワークリンクが異なる。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。この図２に示すように、ネットワークリンクＬ１には、ルータＲ１と、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１と、ホスト（ノード）Ｈ１とが接続される。なお、ルータ、セキュリティポリシーサーバ、およびホストは、いずれもネットワーク機能を備えたコンピュータ等を含む通信装置により構成され、ネットワークリンクＬ１へのこれらの接続台数も任意である。また、ルータＲ１はセキュリティゲートウェイであってもよい。また、ルータ（またはセキュリティゲートウェイ）Ｒ１とセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１とが物理的に同一の装置であっても構わない。ネットワークリンクＬ１は、例えばイーサネット（商標）を物理層とし、その上位層をＴＣＰ／ＩＰとするネットワークから構成されている。本実施形態では、ネットワークリンクＬ１において、インターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）で標準化されているＩＰｓｅｃ(IP security Protocol)によるパケット通信が行われるものとする。ＩＰｓｅｃは、ＯＳＩ参照モデルにおけるネットワーク層で認証及び暗号化を提供するセキュリティプロトコルである。ネットワークリンクＬ１に接続された通信装置間で送受されるパケットは送信時に暗号化される。この暗号化パケットは、受信先の通信装置において復号される。このとき、暗号化パケットの送信元の通信装置の認証処理も実施される。このようにＩＰｓｅｃ機能を搭載した通信装置は、通信先装置の認証、通信データの完全性及び機密性の提供が可能となる。
【００１４】
ネットワークリンクＬ１内においては、当該リンクＬ１内をローカルスコープとする２つのマルチキャストアドレスが定義されている。これら２つのマルチキャストアドレスは、当該リンクＬ１内においてのみ有効である。また、これら２つのマルチキャストアドレスはいずれも既知（well known)であることも必須である。
【００１５】
第１のマルチキャストアドレスは、ネットワークリンクＬ１のローカルスコープ内における全てのノードが参加（join）している「全ノードマルチキャストアドレス」である。この全ノードマルチキャストアドレスは、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１がネットワークリンクＬ１に接続されたホストＨ１にセキュリティポリシー情報のメッセージを通知する際に、その宛先に指定されるマルチキャストアドレスである。なお、ノードが「マルチキャストに参加（join）する」とは、該マルチキャスト宛てのＩＰパケットを該ノードが受信可能になることをいう。
【００１６】
また、第２のマルチキャストアドレスは、ネットワークリンクＬ１のローカルスコープ内における全てのセキュリティポリシーサーバが参加している「全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス」である。この全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスは、ホストＨ１がネットワークリンクＬ１に接続されたセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１にメッセージを通知する際に、その宛先に指定されるマルチキャストアドレスである。なお、上述のように全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスは既知であることが必須であり、当然ながらホストＨ１もこの全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスを知っている必要がある。しかし、ホストＨ１は、セキュリティポリシー情報の通信において、この全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに参加しているセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１のＩＰアドレスを知っている必要はない。
【００１７】
本発明の実施形態に係るセキュリティポリシーの設定自動化に用いられるメッセージとして、セキュリティポリシー通知メッセージとセキュリティポリシー要請メッセージとが定義される。これらのメッセージの種類は、例えば、ＩＣＭＰｖ６（Internet Control Message Protocol Version 6）のタイプ(type)により実現すればよい。
【００１８】
（セキュリティポリシーサーバ通知メッセージ）
セキュリティポリシーサーバ通知メッセージは、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１からネットワークリンクＬ１におけるセキュリティポリシー情報を通知するためのメッセージである。通常は、ある一定間隔でリンクローカルスコープの全ノードマルチキャストアドレスに向けて送信されるが、ホストＨ１から次に説明するセキュリティポリシーサーバ要請メッセージが事前に送信されている場合、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージをマルチキャストではなくユニキャストで送信する場合もある。
【００１９】
セキュリティポリシーサーバ通知メッセージにより通知されるセキュリティポリシー情報は、ＩＰｓｅｃを利用した通信を行う通信装置の各々が備えるセキュリティポリシーデータベースに設定される。上述したように、ＩＰｓｅｃを利用した通信を行うにあたっては、どのような認証アルゴリズムあるいは暗号化アルゴリズムを利用するのか、或いは、どのような暗号化鍵を利用するのか等のセキュリティ種について、通信元及び通信先において整合を取る必要がある。この整合は、ＩＰｓｅｃにおいてはＳＡ（Security Association）によって実現される。ＩＰｓｅｃ機能を具備した通信装置は、セキュリティを適用する通信先装置を区別するインターネットアドレス情報、ＩＰｓｅｃを適用するか否かの情報、どのセキュリティプロトコルを適用するかといった情報等を定義した情報群を保持しており、アクセス規制機能を有する。ＩＰｓｅｃにおいては、この定義情報群はセキュリティポリシー（ＳＰ；Security Policy）によって実現される。セキュリティポリシーサーバ通知メッセージのデータフィールドには、このようなセキュリティポリシー情報に相当するデータが記載されている。
【００２０】
（セキュリティポリシーサーバ要請メッセージ）
セキュリティポリシーサーバ要請メッセージは、ネットワークリンクＬ１のセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１に対して、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージの送信を要請するためのメッセージである。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る通信システムを構成するセキュリティポリシーサーバが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図である。図２に示したセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、定期的に、あるいは記憶するセキュリティポリシーに変更があったような再通知が必要なときに、全ノードマルチキャストアドレス宛てにセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する機能と、いずれかのホストから全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス宛てに送信されたセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを受信し、該要請メッセージに応答してセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する機能とを備える。
【００２２】
これらの機能要素はセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１上で動作するコンピュータプログラムにより実現することができる。このプログラムが実行されると、図３に示すように先ずは定常状態ｓｓｔ０に遷移する。この状態において一定時間が経過するとタイマーイベントが発生し、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信する状態ｓｓｔ３に遷移する。状態ｓｓｔ３においてセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信したら、再び、定常状態ｓｓｔ０に遷移する。また定常状態ｓｓｔ０において、セキュリティポリシーサーバ要請メッセージを受信したら、これを受信処理する状態ｓｓｔ１に遷移した後、この要請メッセージに応答してセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信するように状態ｓｓｔ３に遷移する。
【００２３】
本実施形態では、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１が当該ネットワークリンクＬ１内のセキュリティポリシーを決定するものとする。つまり、ネットワーク管理者やシステム管理者がセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１においてセキュリティポリシーの設定を行うこととする。この設定されたセキュリティポリシーは当該ネットワークリンクＬ１内で有効であり、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージによって当該リンクＬ１内の全てのノード（通信装置）にマルチキャストされる。
【００２４】
なお、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１ではなく、図示しない他のセキュリティポリシーサーバがリンクＬ１に接続されており、この他のセキュリティポリシーサーバによりセキュリティポリシーを決定してもよい。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る通信システムを構成するホストが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図である。図２に示したホストＨ１は、全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレス宛てにセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する機能と、全ノードマルチキャストアドレス宛て又はこのホストＨ１のＩＰアドレス宛てに送信されたセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを受信し、その内容を解析してセキュリティポリシーを設定する機能とを備える。
【００２６】
なお、次の場合にはセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する機能は必ずしも必要ではない。たとえばセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、セキュリティポリシーサーバ要請メッセージがホストＨ１から送信されてこなくても、定期的、または必要なタイミングでセキュリティポリシーサーバ通知メッセージをマルチキャストするように構成できる。このようにするとホストＨ１側から要請メッセージを送信しなくとも、所期の作用効果を得ることができる。
【００２７】
これらの機能要素はホストＨ１上で動作するコンピュータプログラムにより実現することができる。このプログラムが実行されると、図４に示すように先ずは初期状態ｈｓｔ０に遷移する。この初期状態ｈｓｔ０では、自動的又は操作者からの指示に応じて状態ｈｓｔ１に遷移し、いずれかのセキュリティポリシーサーバに対しセキュリティポリシーサーバ通知メッセージを送信するよう要請するためのセキュリティポリシーサーバ要請メッセージを送信する。該要請メッセージを送信したら、初期状態ｈｓｔ０に戻る。
【００２８】
初期状態ｈｓｔ０において、セキュリティポリシーサーバ通知メッセージを受信したら、これを受信処理する状態ｈｓｔ２に遷移した後、状態ｈｓｔ３に遷移する。この状態ｈｓｔ３においては、ホストＨ１内の図示しないセキュリティポリシーデータベースを参照し、状態ｈｓｔ２において受信処理したセキュリティポリシー通知メッセージに記載されているセキュリティポリシーデータが、同セキュリティポリシーデータベース内において未設定であるか否かを判定する。この状態ｈｓｔ３における判定結果がＹｅｓの場合は状態ｈｓｔ４に遷移し、上記セキュリティポリシーデータをセキュリティポリシーデータベースに書き込む。なお、状態ｈｓｔ３における判定結果がＹｅｓとなるのは、セキュリティポリシーデータベースに全くセキュリティポリシーデータが格納されていない場合と、セキュリティポリシーデータベースに既に格納されているセキュリティポリシーデータよりも、このたび受信したセキュリティポリシーデータの方が新しい場合である。
【００２９】
状態ｈｓｔ３における判定結果がＮｏの場合、すなわちセキュリティポリシーデータベースの更新が不要である場合は状態ｈｓｔ５の定常状態に遷移する。また、状態ｈｓｔ４におけるセキュリティポリシー設定後も状態ｈｓｔ５の定常状態に遷移する。
【００３０】
以下、本実施形態に係る通信システムの動作例を図５乃至図７を参照しながら説明する。
【００３１】
第１の動作例では、ホストＨ１がネットワークリンクＬ１に接続したとき、ホストＨ１はセキュリティポリシーサーバＳＰＳ１から定期的（あるいは再通知が必要なとき）に全ノードマルチキャストアドレスに送信されるセキュリティポリシー通知メッセージを待ち受ける。そうすると、セキュリティポリシーサーバＳＰＳ１は図５に示すように全ノードマルチキャストアドレス宛（dst:[ff02::1]）にセキュリティポリシー通知メッセージＭ１を送信する。ホストＨ１はこの通知メッセージＭ１を受信する。
【００３２】
第２の動作例では、ホストＨ１はネットワークリンクＬ１に接続したとき、図６に示すように即時にセキュリティポリシー要請メッセージＭ２を全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに送信する。この要請メッセージによれば、ＩＰアドレスを特定することなく、全セキュリティポリシーサーバマルチキャストアドレスに参加しているセキュリティポリシーサーバに対し、セキュリティポリシー通知メッセージを送信するよう促すことができる。
【００３３】
セキュリティポリシー要請メッセージＭ２に応答したセキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、図７に示すようにセキュリティポリシー通知メッセージＭ３を送信する。なお、セキュリティポリシー通知メッセージＭ３は、上記第１の動作例におけるセキュリティポリシー通知メッセージＭ１と内容については等価である。また、セキュリティポリシーサーバＳＲＳ１は、セキュリティポリシー要請メッセージＭ２によりホストＨ１のＩＰアドレスを特定できることから、このホストＨ１のＩＰアドレスを指定してユニキャストによりセキュリティポリシー通知メッセージＭ３を送信してもよい。もちろん、セキュリティポリシー通知メッセージＭ１の場合と同様に、全ノードマルチキャストアドレス宛（dst:[ff02::1]）にマルチキャストで送信してもよい。
【００３４】
上記第１、第２のいずれの動作例においても、セキュリティポリシー通知メッセージの受信の後に、ホストＨ１は図４を参照して説明した動作例に従ってＩＰｓｅｃのセキュリティポリシー設定を行なう。
【００３５】
なお、所定の長時間が経過しても仮にセキュリティポリシー通知メッセージを受信できなかった場合には、ホストＨ１はＩＰｓｅｃのセキュリティポリシーの自動設定は行えないから、予めホストＨ１の使用者もしくは管理者によって定められているセキュリティポリシーに従う。
【００３６】
また、同一のネットワークリンクＬ１上に複数のセキュリティポリシーサーバが存在する場合であって、かつ各々のセキュリティポリシーサーバから異なる内容のセキュリティポリシー通知メッセージを受信した場合には、不正な通知が含まれていることが想定されるから、これらを採用せず、ホストＨ１は自動設定ではなく予めホストＨ１の使用者もしくは管理者によって定められたセキュリティポリシーに従う。
【００３７】
しかし、仮にいずれかのセキュリティポリシー通知メッセージが公開鍵等で署名されており、その認証の結果、データの完全性及び安全性が認められるならば、ホストＨ１はそのメッセージの内容に基きセキュリティポリシーを自動設定する。
【００３８】
以上説明した本実施形態によれば、セキュリティポリシーサーバＳＰＳ１のＩＰアドレスが不明の場合であっても、ホストＨ１はＩＰｓｅｃのセキュリティポリシーを自動的に設定することができる。したがって、リンク先のネットワークが替わったような場合に必要となるセキュリティポリシー設定の煩雑な作業の手間を軽減できる。
【００３９】
上記実施形態によって配布されるセキュリティポリシー通知メッセージの中にＩＰｓｅｃで使用される情報と共に、あるいは単独でゲートウェイ／ルータ／ファイやウォール等を通過するのに必要な情報を含ませることも可能である。具体例としてはゲートウェイ等の宛先アドレス、ポート番号、ログオンＩＤ／パスワード、ゲートウェイ等の間の通信データを暗号化するときの暗号鍵といったものが考えられる。このように構成すると利用者や管理者が介在することなく、ネットワークを介した通信に必要となる各種情報を、容易に配布することが可能となる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接続先ネットワークリンク内のセキュリティポリシー情報を人手を介することなく取得することができ、同セキュリティポリシー配布の操作負担を軽減することのできる通信システム、方法、およびプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る通信システムを有するネットワークリンクと、他のネットワークリンクとが接続されたネットワーク全体を示す概略図
【図２】 本発明の一実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図
【図３】 上記実施形態に係る通信システムを構成するセキュリティポリシーサーバが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図
【図４】 上記実施形態に係る通信システムを構成するホストが実装する機能要素をその状態遷移とともに示す図
【図５】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー通知メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【図６】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー要請メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【図７】 上記実施形態に通信システムの動作例を説明するための図であって、セキュリティポリシー要請メッセージに応答してセキュリティポリシー通知メッセージがマルチキャストされる様子を示す図
【符号の説明】
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２…ネットワークリンク、Ｒ１，Ｒ２…ルータ、ＳＰＳ１…セキュリティポリシーサーバ、Ｈ１…ホスト
Claims (5)
- ネットワークに接続されるホストと、該ホストにとって宛先アドレスが不明なサーバを有する通信システムにおいて、
前記サーバは、前記ネットワーク内における通信で必要となるセキュリティポリシーのデータを記憶する第１の記憶手段と、前記セキュリティポリシーのデータの送信を要請する、前記サーバが受信可能な第１のマルチキャストアドレス宛の要請メッセージを受信する要請メッセージ受信手段と、前記第１の受信手段により受信した要請メッセージに応答する前記セキュリティポリシーのデータを含む通知メッセージを、前記ホストが受信可能な第２のマルチキャストアドレス、または前記要請メッセージ受信手段により受信した要請メッセージのパケットに含まれる送信元アドレスから特定した前記ホストのアドレス宛てに送信する通知メッセージ送信手段とを具備し、
前記ホストは、前記要請メッセージを前記第１のマルチキャストアドレス宛てに送信する要請メッセージ送信手段と、前記通知メッセージを受信する通知メッセージ受信手段と、前記通知メッセージ受信手段により受信した通知メッセージに含まれるセキュリティポリシーのデータを記憶する第２の記憶手段とを具備し、
前記ホストは、前記第２の記憶手段に記憶したセキュリティポリシーのデータに従って通信することを特徴とする通信システム。 - 前記要請メッセージ送信手段は、前記ネットワークへの接続開始時に前記要請メッセージを送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
- 前記セキュリティポリシーのデータは、異なる複数のセキュリティポリシーの設定値を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
- 前記通知メッセージ送信手段は、前記通知メッセージを暗号化するとともに公開鍵で署名して前記第２のマルチキャストアドレスに送信し、
前記通知メッセージ受信手段は、前記暗号化された通知メッセージを受信して復号するとともに前記公開鍵に基づいて前記サーバを認証することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信システム。 - ネットワークに接続されるホストと、該ホストにとって宛先アドレスが不明なサーバを有する通信システムのセキュリティポリシーを配布する方法において、
前記サーバは、前記ネットワーク内における通信で必要となるセキュリティポリシーのデータを記憶する記憶ステップと、前記セキュリティポリシーのデータの送信を要請する、前記サーバが受信可能な第１のマルチキャストアドレス宛の要請メッセージを受信する受信ステップと、前記受信ステップにおいて受信された要請メッセージに応答する前記セキュリティポリシーのデータを含む通知メッセージを、前記ホストが受信可能な第２のマルチキャストアドレス、または前記要請メッセージ受信手段により受信した要請メッセージに含まれる送信元アドレスから特定した前記ホストのアドレス宛てに送信する送信ステップとを有し、
前記ホストは、前記要請メッセージを前記第１のマルチキャストアドレスに送信する送信ステップと、前記通知メッセージを受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した通知メッセージに含まれるセキュリティポリシーのデータを記憶する記憶ステップとを有し、該記憶したセキュリティポリシーのデータに従って通信することを特徴とするセキュリティポリシーの配布方法。
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