JP3996105B2 - 顧客宅内装置の不正動作監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロバイダ提供型ＶＰＮ（Virtual Private Network）サービスにおいて、顧客の拠点ネットワークから、複数の端末がそれぞれ別々のＶＰＮに接続することを実現するために、顧客宅内装置が端末に対してそれぞれのＶＰＮへのインターフェースを提供するネットワークに適用されるべき技術に関するものであり、特に、顧客宅内装置が誤動作を起こしたり、悪意のあるユーザによって設定を変更されてしまう恐れがある場合に好適な顧客宅内装置の不正動作監視方法に関するものである。

顧客宅内装置がユーザ端末からのユーザフレームに当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を付加して転送する仮想閉域フレーム通信網においては、顧客宅内装置に誤動作が発生する、もしくは、悪意のある改ざんがなされる場合、仮想網の閉域性を保つことが困難となるので、顧客宅内装置の不正動作を監視、検出する必要がある。
従来の不正動作監視方法では、機器の設定情報や処理のログ情報を情報セットとして生成し、不正動作管理機能が当該情報セットを取得し、検査することにより不正動作を監視、検出していた（例えば、非特許文献１および２参照）。

しかしこの方法では、情報を生成するときに使用する設定情報や処理のログ情報自体が誤動作もしくは悪意のある改ざんによって不正である場合、機器の不正動作を監視、検出することができなかった。
また、設定情報や処理のログ情報から正しく生成した情報セットが誤動作もしくは悪意のある改ざんによって不正となった場合、機器の不正動作を監視、検出することができなかった。

また別の方法では、監視対象となる情報のコピーを保持しておき、逐次、監視対象とコピーとを比較することで不正動作を検知していた（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この方法でも、コピーが悪意のある改ざんによって不正となった場合、監視対象の不正動作を監視、検出することができなかった。

ＲＦＣ１２１３"Management Information Base for Network Management of TCP/IP-based internets:ＭＩＢ−II"1991.5 ＲＦＣｌ１５７"Simple Network Management Protocol (ＳＮＭＰ)"1990.5 特開平９−２２３６９「マルチタスキング方式のカーネルにおける不正動作検出方法」

上述したように、従来の不正動作監視方法では、誤動作が発生する場合や悪意のある改ざんがなされる場合、機器の不正動作を監視、検出することが困難であった。
その理由は、第一に、不正動作が発生している証拠となる情報自体が、誤動作や悪意のある改ざんによって不正である場合、不正動作を監視、検出するための情報セットを正しく生成することが困難であったためであり、第二に、不正動作を監視、検出するための情報セットが生成されたあとに、当該情報セットが誤動作もしくは悪意のある改ざんによって不正となった場合、情報セットによって機器の不正動作の情報を正しく取得することが困難であったためである。

本発明の目的は、上述の問題を解決するために、実際に通信されるユーザフレームを用いて、ユーザフレームの正当性を評価することで不正動作を監視し、かつ、ユーザフレームの正当性を評価する機能が正常に動作しているかを監視する不正動作監視方法を提供することにある。
本発明の目的は、更に、該不正動作監視方法を実施するための顧客宅内装置および不正動作監視管理サーバを提供することにある。

本発明の不正動作監視方法は、フレーム転送網を構築するフレーム転送装置が顧客宅内装置を収容し、顧客宅内装置に複数のユーザ端末が接続し、顧客宅内装置が、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当て管理する仮想網識別子管理機能を保持し、ユーザ端末からのユーザフレームに、当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を付加して、フレーム転送装置に転送するフレーム通信網において、
顧客宅内装置の不正動作情報を管理する不正動作監視管理サーバをフレーム通信網に接続し、
顧客宅内装置は、ユーザ端末からユーザフレームを受信し、前記仮想網識別子管理機能に基いて、当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を当該ユーザフレームに付加して転送する前に、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に対応づけて管理する監視機能用ユーザ端末接続情報を保持する不正動作監視機能が、当該ユーザフレームの送信元ユーザ端末識別子と仮想網識別子を抽出し、かつ前記監視機能用ユーザ端末接続情報から当該ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子を抽出し、ユーザフレームから抽出した仮想網識別子と、監視機能用ユーザ端末接続情報から抽出した仮想網識別子とが異なる場合、当該ユーザ端末識別子を用いて、不正動作発生通知フレームを生成し、前記不正動作監視管理サーバに転送し、
前記不正動作監視管理サーバは、不正動作発生通知フレームを受信した場合、当該不正動作発生通知フレームに含まれるユーザ端末識別子を抽出し、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする。

この方法によれば、顧客宅内装置の不正動作監視機能が、実際に通信に使用されるユーザフレームを用いて、顧客宅内装置の仮想網識別子管理機能の正当性を監視することができる。

本発明は、上記の不正動作監視方法において、更に、前記不正動作監視管理サーバは、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当てて管理する管理サーバ用ユーザ端末接続情報を保持し、該管理サーバ用ユーザ端末接続情報から、任意のユーザ端末識別子を抽出し、該管理サーバ用ユーザ端末接続情報で管理している仮想網識別子で、当該ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子以外の仮想網識別子をすべて抽出し、当該ユーザ端末識別子を送信元とし、当該仮想網識別子それぞれを付加した複数のダミーユーザフレームを生成し、生成したダミーユーザフレーム数をダミーユーザフレーム数カウント部において、当該ユーザ端末識別子と共に保持し、生成したダミーユーザフレームをフレーム転送網を介して顧客宅内装置に転送し、
前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置の不正動作監視機能から受信した不正動作発生通知フレームの数と、ダミーユーザフレーム数カウント機能部に保持した値とを比較して、一致しなかった場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする。

この方法によれば、不正動作監視管理サーバが、ダミーユーザフレームを用いて、顧客宅内装置の不正動作監視機能が正常に動作しているか監視することができる。

本発明は、上記の不正動作監視方法において、更に、前記不正動作監視管理サーバは、仮想網ごとに仮想網に接続しているユーザ端末のアドレスリストを保持するフレーム転送装置に対して、任意の仮想網のアドレスリストから、当該アドレスリストに存在するすべてのユーザ端末識別子を抽出し、前記管理サーバ用ユーザ端末接続情報の当該仮想網識別子に割り当てられているユーザ端末識別子の中に、当該アドレスリストから抽出したユーザ端末識別子が存在するかを検索し、検索した結果存在しなかった場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする。

この方法によれば、不正動作監視管理サーバが、実際に使用するアドレスリストを検索して、未知のユーザ端末が本来接続できない仮想網に接続していることを発見することができる。

本発明は、上記の不正動作監視方法において、前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置での不正動作を検知した場合、当該顧客宅内装置とフレーム転送装置との通信を禁止するようにフレーム転送装置を制御することを特徴とする。
この方法によれば、不正動作を起こしている顧客宅内装置が顧客宅外と通信することを禁止することができ、他の顧客に対して、ユーザグループに閉じた通信環境を提供することが可能となる。

本発明は、上記の不正動作監視方法において、前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置での不正動作を検知した場合、フレーム転送装置を介して、当該顧客宅内装置に対して再起動要求を送信し、
当該顧客宅内装置は、再起動要求を受信すると、再起動を実行し、不正動作を起こした設定をリセットすることを特徴とする。
この方法によれば、不正動作を起こしている顧客宅内装置を強制再起動させて該装置の設定を起動時設定に再設定することができ、他の顧客に対して、ユーザグループに閉じた通信環境を提供すると同時に、当該顧客宅内装置を使用していた顧客に対しても同様に提供することが可能となる。

本発明によれば、顧客宅内装置が実際に通信されるユーザフレームを用いて顧客宅内装置の転送設定の正当性を監視し、かつ不正動作監視管理サーバがダミーユーザフレームを用いて顧客宅内装置の不正動作監視が正常に動作しているかを監視し、かつ不正動作監視管理サーバがフレーム転送網のアドレスリストを用いて未知のユーザ端末が本来接続できない仮想網に接続しているかを検知するため、顧客宅内装置における誤動作の発生や悪意の改ざん等の不正動作を監視、検出することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の不正動作監視方法を実施するネットワークシステムの一実施例を示すものであり、図中、１は不正動作監視管理サーバ、２、３はフレーム転送装置、４、５は顧客宅内装置、６はフレーム転送路、１０、１１は顧客宅内ネットワーク、１２、１３、１４、１５はユーザ端末であり、フレーム転送装置２、３の顧客宅内装置へのインターフェースに顧客宅内装置４、５を接続し、フレーム転送装置２、３の不正動作確認管理サーバヘのインターフェースに不正動件監視管理サーバ１を接続する。顧客宅内装置４、５のユーザ端末へのインターフェースにユーザ端末１２、１３と１４、１５をそれぞれ接続する。
フレーム転送装置２、３は、不正動作監視管理サーバ１から、後述するフレーム転送装置制御フレームを受信すると、当該フレーム転送装置制御フレームに含まれるユーザ端末識別子を送信元にもつフレームを全て破棄する機能を保持する。

以下では、本発明の不正動作監視方法をフレーム転送装置２、顧客宅内装置４、顧客宅内ネットワーク１０、ユーザ端末１２、１３について説明する。
また、仮想網をＶＬＡＮ、仮想網識別子をＶＬＡＮタグと呼び、ユーザ端末識別子をＭＡＣアドレスとする。

最初に、本発明の不正動作監視方法を実施するための不正動作監視管理サーバ１および顧客宅内装置２の構成について説明する。
図２は、本発明を実施するための不正動作監視管理サーバ１の内部構成図であり、２０はフレーム転送装置接続部、２１は管理サーバ用ユーザ端末接続情報、２２は不正動作発生通知管理部、２３は不正動作発生通知フレームカウント部、２４はダミーユーザフレーム生成部、２５はダミーユーザフレームカウント部、２６はアドレスリスト確認部である。

フレーム転送装置接続部２０は、フレーム転送装置２からの不正動作発生通知フレームを不正動作発生通知管理部２２に転送する機能を保持する。
さらに、フレーム転送装置接続部２０は、ダミーユーザフレーム生成部２３からのダミーユーザフレームをフレーム転送装置２に転送する機能を保持する。
さらに、フレーム転送装置接続部２０は、不正動作発生通知管理部２２からの、フレーム転送装置制御フレームをフレーム転送装置２に転送する機能を保持する。

管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１（図３）は、ユーザ端末のＭＡＣアドレス３１にＶＬＡＮタグ３２を割り当てて管理する。
不正動作発生通知管理部２２は、不正動作発生通知フレームを受信すると、当該不正動作発生通知フレームからフレーム転送装置のＭＡＣアドレスとユーザ端末のＭＡＣアドレスを抽出し、当該フレーム転送装置のＭＡＣアドレスを送信先にして、当該ユーザ端末のＭＡＣアドレスを含めてフレーム転送装置制御フレームを生成し、フレーム転送装置接続部２０に転送する機能を保持する。

不正動作発生通知フレームカウント部２３〈図５〉は、不正動作発生通知管理部２２がダミーユーザフレーム生成部２４からのカウント要求を受け取ると、受信する不正動作発生通知フレームの数をＭＡＣアドレスごとに一定時間カウントする機能を保持し、一定時間経過後、後述するダミーユーザフレームカウント部２５（図４）が保持する当該ＭＡＣアドレスのカウント値と比較する機能を保持する。

不正動作発生通知管理部２２は、前記不正動作発生通知フレームカウント部２３がダミーユーザフレームカウント部２５のカウント値と比較した結果が、一致しなければ、フレーム転送装置制御フレームを生成し、フレーム転送装置接続部２０に転送する機能を保持する。

ダミーユーザフレーム生成部２４は、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１から任意のユーザ端末のＭＡＣアドレスを選択し、管理サーバ用ユーザ端末接続情報が保持するすべてのＶＬＡＮタグの中から当該ユーザ端末のＭＡＣアドレスに割り当てられているＶＬＡＮタグ以外のすべてのＶＬＡＮタグを抽出し、当該抽出したすべてのＶＬＡＮタグについて、当該ユーザ端末のＭＡＣアドレスを送信元にして、それぞれの当該ＶＬＡＮタグを付加したダミーユーザフレームを生成する機能を保持する。

さらに、ダミーフレーム生成部２４は、生成したダミーユーザフレーム数をＭＡＣアドレスごとにダミーユーザフレームカウント部２５（図４）に記録させる機能を保持する。
さらに、ダミーフレーム生成部２４は、生成したダミーユーザフレームをフレーム転送装置に転送する機能を保持する。

アドレスリスト確認部２６は、フレーム転送装置から、特定のＶＬＡＮに接続するユーザ端末のＭＡＣアドレスのリストを取得する機能を保持する。
さらに、アドレスリスト確認部２６は、取得したアドレスリストから、すべてのＭＡＣアドレスを抽出し、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１で当該ＶＬＡＮに割り当てられているＭＡＣアドレスと比較し、アドレスリストには存在するが、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１には存在しないことを検知する機能を保持する。

図６は、本発明を実施するための顧客宅内装置４の内部構成図であり、４０はユーザ端末接続部、４１はフレーム転送装置接続部、４２はＶＬＡＮタグ付加部、４３はＶＬＡＮタグ管理テーブル、４４はフレーム転送部、４５は検査要求部、４６は転送テーブル、４７は不正動作監視機能、４８は監視機能用ユーザ端末接続情報、である。

ユーザ端末接続部４０は、ユーザ端末からのユーザフレームをＶＬＡＮタグ付加部４２へと転送する機能を保持する。
さらに、ユーザ端末接続部４０は、ＶＬＡＮタグ付加部４２からのユーザフレームをユーザ端末へと転送する機能を保持する。

フレーム転送装置接続部４１は、フレーム転送装置からのユーザフレームをフレーム転送部４４へと転送する機能を保持する。
さらに、フレーム転送装置接続部４１は、フレーム転送部４５からのユーザフレームおよび不正動作発生通知フレームをフレーム転送装置へと転送する機能を保持する。

ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図７）は、ユーザ端末のＭＡＣアドレスにＶＬＡＮタグを割り当てて管理する機能を保持する。
ＶＬＡＮタグ付加部４２は、フレームを受信すると、当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスを抽出し、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３から、送信元ＭＡＣアドレスに割り当てられているＶＬＡＮタグを導出しフレームに付加し、フレーム転送部４４に転送する機能を保持する。

転送テーブル４６（図８）は、ＶＬＡＮタグごとに、ユーザ端末のＭＡＣアドレスに対して出力リンク識別子を割り当てて管理する機能を保持する。
フレーム転送部４４は、リンク６１もしくはリンク６３からユーザフレームを受信すると後述する検査要求部４５へとユーザフレームを受け渡す機能を保持する。
さらに、フレーム転送部４４は、当該ユーザフレームの送信先ＭＡＣアドレスを抽出し、転送テーブル４６で、当該ＶＬＡＮタグに対応する転送テーブルから、送信先ＭＡＣアドレスに割り当てられている出力リンクを導出し、当該フレームを当該出力リンクから出力する。

検査要求部４５は、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３において管理しているＭＡＣアドレスを送信元とするフレームを受信した場合、不正動作監視機能４７にユーザフレームを受け渡す機能を保持する。
監視機能用ユーザ端末接続情報４８（図９）は、ＭＡＣアドレスにＶＬＡＮタグを割り当てて管理する機能を保持する。

不正動作監視機能４７は、検査要求部４５からユーザフレームを受信すると、当該ユーザフレームから送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグを抽出し、監視機能用ユーザ端末接続情報４８において、ユーザフレームから抽出したＭＡＣアドレスに割り当てられているＶＬＡＮタグを抽出し、監視機能用ユーザ端末接続情報から抽出したＶＬＡＮタグと、ユーザフレームから抽出したＶＬＡＮタグが異なる場合、ユーザフレームから抽出したＭＡＣアドレスを用いて、不正動作発生通知フレームを生成し、フレーム転送装置接続部４１に転送する機能を保持する。

次に、本発明の不正動作監視方法を実施する顧客宅内装置４および不正動作監視管理サーバ１の動作について説明する。
図１０は、本発明の不正動作監視方法が適用されるネットワークシステムの一実施例であり、本実施例では、
ユーザ端末１２の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ１２」、
ユーザ端末１２が接続可能なＶＬＡＮの識別子が「Ａ」、
ユーザ端末１３の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ１３」、
ユーザ端末１３が接続可能なＶＬＡＮの識別子が「Ｂ」
ユーザ端末１４の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ１４」、
ユーザ端末１４が接続可能なＶＬＡＮの識別子が「Ａ」、
ユーザ端末１５の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ１５」、
ユーザ端末１５が接続可能なＶＬＡＮの識別子が「Ｂ」、
である。

また、不正動作監視管理サーバ１の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃｌ」、ＩＰアドレスが「ＩＰ−１」である。
また、フレーム転送装置２の識別子として、不正動作監視管理サーバ側のＭＡＣアドレスが「ｍａｃ−２Ｅ」、顧客宅内装置側のＭＡＣアドレスが「ｍａｃ−２Ｉ」である。
また、顧客宅内装置４の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ４」、顧客宅内装置５の識別子として、ＭＡＣアドレスが「ｍａｃ５」である。

図１１、図１２は、ユーザ端末１３が、顧客宅内ネットワーク外のユーザ端末１５と通信するときの顧客宅内装置４の動作を示すための説明図である。
図１１において、ユーザフレーム７０は、ユーザ端末１３が、送信先アドレスを「ｍａｃ−１５」に、送信元アドレスを「ｍａｃ−１３」にして送信したユーザフレームであり、顧客宅内装置４のユーザ端末接続部４０は、ユーザフレーム７０を受信すると、リンク６０を用いてＶＬＡＮタグ付加部４２にユーザフレーム７０を転送する。

ＶＬＡＮタグ付加部４２は、ユーザフレーム７０の送信元アドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１３）を検索し、ＶＬＡＮタグ５２として「Ｂ」を取得し、ユーザフレーム７０にＶＬＡＮタグ「Ｂ」を付加することでユーザフレーム７１を生成し、リンク６１を用いてフレーム転送部４４にユーザフレーム７１を転送する。

フレーム転送部４４は、ユーザフレーム７１をリンク６１から受信したため、検査要求部４５が、ユーザフレーム７１の送信元アドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１３）を検索し、エントリが存在するため、ユーザフレーム７１が顧客宅内ネットワークのユーザ端末からのユーザフレームであると判断し、このユーザフレームをリンク６２を用いて不正動作監視機能４７に転送する。

不正動作監視機能４７は、ユーザフレーム７１からＶＬＡＮタグ「Ｂ」と送信元アドレス「ｍａｃ−１３」を抽出し、「ｍａｃ−１３」をキーとして監視機能要ユーザ端末接続情報４７（図１３）を検査し、ＶＬＡＮタグ５６として「Ｂ」を取得し、ユーザフレーム７１のＶＬＡＮタグ「Ｂ」と一致するため、不正動作は発生していないと判断し、ユーザフレーム７１をリンク６２を用いてフレーム転送部４４に転送する。

フレーム転送部４４は、ユーザフレーム７１をリンク６２から受信したため、ユーザフレーム７１の送信先ＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１５」をキーとして、転送テーブル４６（図１３）を検索し、出力リンク５４として「リンク６３」を取得し、ユーザフレーム７１をリンク６３を用いてフレーム転送装置接続部４１に転送する。
フレーム転送装置接続部４１は、ユーザフレーム７１をフレーム転送装置２へと送出するする。

他方、図１２において、ユーザフレーム７２は、ユーザ端末１５が、送信先アドレスを「ｍａｃ−１３」に、送信元アドレスを「ｍａｃ−１５」にして送信したユーザフレームであり、ＶＬＡＮタグ「Ｂ」を付加されている。
顧客宅内装置４のフレーム転送装置接続部４１は、ユーザフレーム７２を受信すると、リンク６３を用いてフレーム転送部４４にユーザフレーム７２を転送する。
フレーム転送部４４では、ユーザフレーム７２をリンク６３から受信したため、検査要求部４５が、ユーザフレーム７２の送信元アドレス「ｍａｃ−１５」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１３）を検索するが、エントリが存在しないため、ユーザフレーム７２が顧客宅内ネットワーク外のユーザ端末からのユーザフレームであると判断し、ユーザフレーム７２を不正動作監視機能４７へは転送せず、ユーザフレーム７２の送信先ＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、転送テーブル４６（図１３）を検索し、出力リンク５４として「リンク６１」を取得し、ユーザフレーム７２をリンク６１を用いてＶＬＡＮタグ付加部４２に転送する。

ＶＬＡＮタグ付加部４２は、ユーザフレーム７２をリンク６１から受信したため、ユーザフレーム７２のＶＬＡＮタグ「Ｂ」をはずしユーザフレーム７３とし、リンク６０を用いてユーザ端末接続部４０に転送する。
ユーザ端末接続部４０は、ユーザフレーム７３をユーザ端末１３に転送する。
この動作により、顧客宅内ネットワークのユーザ端末が、顧客宅内ネットワーク外のユーザ端末と通信することが可能となる。

図１４は、顧客宅内装置４のＶＬＡＮタグ管理テーブル４３が不正動作しているときの顧客宅内装置の動作を示すための説明図である。
ユーザ端末１３が接続可能なＶＬＡＮタグは「Ｂ」であるが、ここでは、図１５に示すように、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３において、ユーザ端末１３の識別子「ｍｓｃ−１３」に対して、不正動作が発生し、ＶＬＡＮタグ「Ａ」が割り当てられている。

ここでは、ユーザ端末１３がユーザ端末１４へとユーザフレームを送信するものとする。
ユーザフレーム７４は、ユーザ端末１３が、送信先アドレスを「ｍａｃ−１４」に、送信元アドレスを「ｍａｃ−１３」にして送信したユーザフレームであり、顧客宅内装置４のユーザ端末接続部４０は、ユーザフレーム７４を受信すると、リンク６０を用いてＶＬＡＮタグ付加部４２にユーザフレーム７４を転送する。

ＶＬＡＮタグ付加部４２は、ユーザフレーム７４の送信元アドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１５）を検索し、ＶＬＡＮタグ５２として「Ａ」を取得し、ユーザフレーム７４にＶＬＡＮタグ「Ａ」を付加することでユーザフレーム７５を生成し、リンク６１を用いてフレーム転送部４４にユーザフレーム７５を転送する。

フレーム転送部４４は、ユーザフレーム７５をリンク６１から受信したため、検査要求部４５が、ユーザフレーム７５の送信元アドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１５）を検索し、エントリが存在するため、ユーザフレーム７５が顧客宅内ネットワークのユーザ端末からのユーザフレームであると判断し、リンク６２を用いて不正動作監視機能４７にユーザフレーム７５を転送する。

不正動作監視機能４７は、ユーザフレーム７５からＶＬＡＮタグ「Ａ」と送信元アドレス「ｍａｃ−１３」を抽出し、「ｍａｃ−１３」をキーとして監視機能用ユーザ端末接続情報４８（図１３）を検査し、ＶＬＡＮタグ５６として「Ｂ」を取得し、ユーザフレーム７５のＶＬＡＮタグ「Ａ」と一致しないため、不正動作が発生していると判断しユーザフレーム７５を破棄する。

さらに、不正動作監視機能４７は、不正動作が発生したＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１３」を、不正動作監視管理サーバ１に通知するために、送信先ＭＡＣアドレスをフレーム転送装置２の「ｍａｃ−２Ｉ」に、送信元ＭＡＣアドレスを顧客宅内装置４の「ｍａｃ−４」に、送信先ＩＰアドレスを不正動作監視管理サーバ１のＩＰアドレス「ＩＰ−１」にして、不正動作が発生したＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１３」を含めて不正動作発生通知フレームを生成し、さらに、不正動作監視管理サーバ１とのコネクションＶＬＡＮタグである「Ｐ」を付加し不正動作発生通知フレーム７６とし、リンク６４を用いてフレーム転送装置接続部４１に転送する。

フレーム転送装置接続部４１は、不正動作発生通知フレーム７６をフレーム転送装置２に転送する。
この動作により、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３が不正動作していることを検知し、不正動作監視管理サーバ１に通知することが可能となる。

図１６は、顧客宅内装置４の不正動作監視機能が正常に動作しているかを検査するときの不正動作監視管理サーバの動作を示すための説明図である。
ダミーユーザフレーム生成部２４は、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１（図１７）を検索し、ＭＡＣアドレス３１「ｍａｃ−１３」を取得し、さらに、「ｍａｃ−１３」に割り当てられているＶＬＡＮタグ３２「Ｂ」以外のすべてのＶＬＡＮタグ３２「Ａ」を取得する。

ダミーユーザフレーム生成部２４は、取得した「ｍａｃ−１３」を送信元ＭＡＣアドレスに、「Ａ」をＶＬＡＮタグに、適当なランダムな値を送信先ＭＡＣアドレス「ｍａｃ−Ｒ」にして、ダミーユーザフレーム８０を生成し、ダミーユーザフレームカウンタ部２５（図１７）のＭＡＣアドレス３３「ｍａｃ−１３」のカウント値３４に、ここで生成したダミーユーザフレームの個数「１」を保持させる。
このダミーユーザフレームは、顧客宅内装置の不正動作監視機能が正常に動作していれば、該不正動作監視機能が不正動作監視管理サーバに対して、必ず不正動作発生通知フレームを送信するものである。

図１８は、顧客宅内装置４の不正動作監視機能４７の監視機能用ユーザ端末接続情報４８に不正動作が発生しているときに、ダミーユーザフレーム８０を顧客宅内装置が受信したときの動作を示すための説明図である。
ユーザ端末１３が接続可能なＶＬＡＮは「Ｂ」であるが、ここでは、図１９に示すように、不正動作監視機能４７における監視機能用ユーザ端末接続情報４８において、ユーザ端末１３の識別子「ｍａｃ−１３」に対して、不正動作が発生し、ＶＬＡＮタグ「Ａ」が割り当てられている。

顧客宅内装置４のフレーム転送装置接続部４１は、ダミーユーザフレーム８０を受信すると、リンク６３を用いてフレーム転送部４４にダミーユーザフレーム８０を転送する。
フレーム転送部４４では、ダミーユーザフレーム８０をリンク６３から受信したため、検査要求部４５が、ダミーユーザフレーム８０の送信元アドレス「ｍａｃ−１３」をキーとして、ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３（図１３）を検索し、エントリが存在するため、ダミーユーザフレーム８０を、顧客宅内ネットワークのユーザ端末からのユーザフレームであると判断し、リンク６２を用いて不正動件監視機能４７にダミーユーザフレーム８０を転送する。

不正動作監視機能４７は、ダミーユーザフレーム８０からＶＬＡＮタグ「Ａ」と送信元アドレス「ｍａｃ−１３」を抽出し、「ｍａｃ−１３」をキーとして監視機能要ユーザ端末接続情報４８〈図１９〉を検査し、ＶＬＡＮタグ５６として「Ａ」を取得し、ダミーユーザフレーム８０のＶＬＡＮタグ「Ａ」と一致するため、ダミーユーザフレーム８０をリンク６２を用いてフレーム転送部４４に転送する。

フレーム転送部４４は、ダミーユーザフレーム８０をリンク６２から受信したため、ダミーユーザフレーム８０の送信先ＭＡＣアドレス「ｍａｃ−Ｒ」をキーとして、転送テーブル４６（図１３）を検索し、エントリが無いため、ダミーユーザフレーム８０を破棄する。

図１６において、不正動作発生通知管理部２２はダミーユーザフレーム生成部２４がダミーユーザフレーム８０を生成し、転送してから一定時間、ダミーユーザフレーム８０の送信元ＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１３」に関して、受信した顧客宅内装置からの不正動作発生通知フレーム数を不正動作通知フレームカウント部２５に保持する。

ここでは、ダミーユーザフレーム８０に対する不正動作通知フレームは受信されず、一定時間後の不正動作通知フレームカウント部２５（図１７）のようになる。このとき、不正動作発生通知管理部２２は、不正動作通知フレームカウント部２５（図１７）の「ｍａｃ−１３」のカウンタ値「０」と、ダミーユーザフレームカウント部２５（図１７）の「ｍａｃ−１３」のカウンタ値「１」とを比較して、一致しないため、顧客宅内装置で不正動作が発生したと判断する。

なお、顧客宅内装置の不正動作監視機能が正常に動作している場合には、該不正動作監視機能は、不正動作監視管理サーバに対して、必ず不正動作発生通知フレームを送信するので、不正動作発生通知フレームカウント部２３の不正動作発生フレームのカウント値は「１」となり、ダミーユーザフレームカウント部２５のカウント値「１」と一致するため、不正動作発生通知管理部２２は顧客宅内装置の不正動作監視機能は正常であると判断する。

この動作により、顧客宅内装置の監視機能用ユーザ端末制御情報の誤設定のような不正動作監視機能の不正動作を検知することが可能となる。
なお、顧客宅内装置の監視機能用ユーザ端末制御情報の誤設定に加えて、不正動作監視機能までダミーユーザフレームが届いていない場合や、不正動作監視機能による不正動作監視管理サーバへの不正動作発生通知フレームが届いていない場合や、不正動作監視機能が動作していない場合等も不正動作として検知することができる。

図２０は、不正動作監視管理サーバが、フレーム転送装置のアドレスリストを用いて不正動作を検査することを示すための説明図である。
フレーム転送装置には、ユーザ端末からのＡＲＰにより、アドレスリストが生成されている。フレーム転送装置では、このＡＲＰリストをＶＬＡＮごとに管理する。

不正動作監視管理サーバ１は、フレーム転送装置からＦＴＰを用いて、ＶＬＡＮ「Ａ」のアドレスリスト４８（図２１）を取得し、アドレスリスト４８に含まれるＭＡＣアドレス５７「ｍａｃ−１２」「ｍａｃ−１００」を抽出し、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１（図１７）において、ＶＬＡＮタグ３２に「Ａ」を保持するＭＡＣアドレス３１「ｍａｃ−１２」を抽出し、アドレスリスト４８にはエントリがある「ｍａｃ−１００」が、管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１には存在しないことを検知する。
この動作により、不正動作監視管理サーバが情報をもっていないユーザ端末が、本来接続できないＶＬＡＮに接続していることを検知することができる。

図２２は、不正動作監視管理サーバが、拠点宅内装置の不正動作を検知したときの不正動作監視管理サーバの動作を示すための説明図である。
不正動作発生通知管理部２２が、顧客宅内装置から不正動作発生通知フレームを受信した場合、もしくは、ダミーユーザフレームによる不正動作発生検知で不正動作の発生を検知した場合、もしくは、フレーム転送装置のアドレスリストの検査により、ユーザ端末が本来接続できないＶＬＡＮに接続していることを検知した場合、フレーム転送装置制御フレーム７８を、送信先ＭＡＣアドレスをフレーム転送装置のＭＡＣアドレス「ｍａｃ−２Ｅ」に、送信元ＭＡＣアドレスを不正動作監視管理サーバのＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１」にして生成する。

さらに、フレーム転送装置制御フレーム７８の制御要求として、不正動作対象の特定のユーザ端末の通信を切断したい場合には、「０１」と該ユーザ端末のＭＡＣアドレス「ｍａｃ−１３」を、フレーム転送装置と不正動作が発生した顧客宅内装置との通信を全て禁止したい場合には「０２」を保持させて生成する。
生成したフレーム転送装置制御フレーム７８をフレーム転送装置へと転送する。
この動作により、不正動作が発生した顧客宅内装置に対して、不正動作対象の特定のユーザ端末の顧客宅内ネットワーク外への通信の禁止、もしくは、フレーム転送装置と不正動作が発生した顧客宅内装置との通信の禁止が可能となる。

図２３は、不正動作監視管理サーバが、フレーム転送装置を制御して、顧客宅内装置を再起動させる動作を示すための説明図である。
不正動作監視管理サーバ１の不正動作発生通知管理部２２が、顧客宅内装置から不正動作発生通知フレームを受信した場合、もしくは、ダミーユーザフレームによる不正動作発生検知で不正動作の発生を検知した場合、もしくは、フレーム転送装置のアドレスリストの検査により、ユーザ端末が本来接続できないＶＬＡＮに接続していることを検知した場合、フレーム転送装置２の顧客宅内装置制御部９０に対して、再起動制御要求８１を送信する。再起動制御要求８１を受信したフレーム転送装置２の顧客宅内装置制御部９０は、顧客宅内装置４の再起動処理部９１に対して、再起動要求８２を送信する。

再起動要求８２を受信した顧客宅内装置４の再起動処理部９１は、顧客宅内装置４のオペレーティングシステムを再起動する。
この動作により、不正動作が発生した顧客宅内装置の設定を起動時の設定に初期化することが可能となる。

尚、本発明の実施形態では、フレーム転送装置の数が２、顧客宅内装置の数が２、顧客宅内ネットワークの数が２としていたが、それぞれの数に制限は無い。
また、不正動作監視管理サーバは、フレーム転送装置内の機能でもよい。
また、顧客宅内装置を一つの箱としたが、仮想網ごとにスイッチを設け、それらを接続するスイッチにおける不正動作監視を行う機能でもよい。
その他の形式についても、必ずしも前記実装の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種の変更は可能であり、本発明の目的、効果を奏する範囲において、適宜変更して実装可能であることは勿論である。

また、実施形態において説明した本発明の不正動作監視方法を実施するための顧客宅内装置および不正動作監視管理サーバの機能および動作はそれぞれのコンピュータによって実行または実現することができ、本発明はこれらの手順または機能を実行又は実現させるためのコンピュータプログラムおよび該コンピュータプログラムを記録した記録媒体も本発明の範囲に含むものである。

本発明の不正動作監視方法を実施するネットワークシステムの一例を示す図である。 本発明を実施するための不正動作監視管理サーバ１の内部構成図である。 管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１の構成図である。 ダミーユーザフレームカウント部２５の構成図である。 不正動作発生通知フレームカウント部２３の構成図である。 本発明を実施するための顧客宅内装置４の内部構成図である。 ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３の構成図である。 転送テーブル４６の構成図である。 監視機能用ユーザ端末接続情報４８の構成図である。 本発明の不正動作監視方法が適用されるネットワークシステムの一実施例を示す図である。 ユーザ端末１３が顧客宅内ネットワーク外のユーザ端末１５と通信するときの顧客宅内装置４の動作を示すための説明図である。 ユーザ端末１３が顧客宅内ネットワーク外のユーザ端末１５と通信するときの顧客宅内装置４の動作を示すための説明図である。 ＶＬＡＮタグ管理テーブル４３、転送テーブル４６、監視機能用ユーザ端末接続情報４７の一例を示す図である。 顧客宅内装置４のＶＬＡＮタグ管理テーブル４２が不正動作しているときの顧客宅内装置の動作を示すための説明図である。 不正動作が発生しているＶＬＡＮタグ管理テーブル４３の一例を示す図である。 顧客宅内装置４の不正動作監視機能が正常に動作しているかを検査するときの不正動作監視管理サーバの動作を示すための説明図である。 管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１、ダミーユーザフレームカウント部２５、不正動作発生通知フレームカウント部２３の一例を示す図である。 顧客宅内装置の不正動作監視機能４７の監視機能用ユーザ端末接続情報４７に不正動作が発生しているときに、ダミーユーザフレーム８０を顧客宅内装置が受信したときの動作を示すための説明図である。 不正動作が発生している監視機能用ユーザ端末接続情報４７の一例を示す図である。 不正動作監視管理サーバが、フレーム転送装置のアドレスリストを用いて不正動作を検査することを示すための説明図である。 アドレスリストの一例を示す図である。 不正動作監視管理サーバが、拠点宅内装置の不正動作を検知したときの不正動作監視管理サーバの動作を示すための説明図である。 不正動作監視管理サーバが、フレーム転送装置を制御して、顧客宅内装置を再起動させる動作を示すための説明図である。

符号の説明

１ 不正動作管理管理サーバ
２、３ フレーム転送装置
４、５ 顧客宅内装置
６ フレーム転送路
１０、１１ 顧客宅内ネットワーク
１２、１３、１４、１５ ユーザ端末
２０ フレーム転送装置接続部
２１ 管理サーバ用ユーザ端末接続情報
２２ 不正動作発生通知管理部
２３ 不正動作発生通知フレームカウント部
２４ ダミーユーザフレーム生成部
２５ ダミーユーザフレームカウント部
２６ アドレスリスト確認部
３１ 管理サーバ用ユーザ端末接続情報２１のＭＡＣアドレスフィールド
３２ 管埋サーバ用ユーザ端末接続情報２１のＶＬＡＮタグフィールド
３３ ダミーユーザフレームカウント部２５のＭＡＣアドレスフィールド
３４ ダミーユーザフレームカウント部２５のカウント値フィールド
３５ 不正動作発生通知フレームカウント部２３のＭＡＣアドレスフィールド
３６ 不正動作発生通知フレームカウント部２３のカウント値フィールド
４０ ユーザ端末接続部
４１ フレーム転送装置接続部
４２ ＶＬＡＮタグ付加部
４３ ＶＬＡＮタグ管理テーブル
４４ フレーム転送部
４５ 検査要求部
４６ 転送テーブル
４７ 不正動作監視機能
４８ 監視機能用ユーザ端末接続情報
５１ ＶＬＡＮタグ管理テーブルのＭＡＣアドレスフィールド
５２ ＶＬＡＮタグ管理テーブルのＶＬＡＮタグフィールド
５３ 転送テーブルのＭＡＣアドレスフィールド
５４ 転送テーブルの出力リンクフィールド
５５ 監視機能用ユーザ端末接続情報のＭＡＣアドレスフィールド
５６ 監視機能用ユーザ端末接続情報のＶＬＡＮタグフィールド
６０〜６４ リンク
７０〜７５ ユーザフレーム
７６ 不正動作発生通知フレーム
７７ ＦＴＰフレーム
７８ フレーム転送装置制御フレーム
８０ ダミーユーザフレーム
８１ 再起動制御要求
８２ 再起動要求
９０ 顧客宅内装置制御部
９２ 再起動処理部

Claims (11)

1. フレーム転送網を構築するフレーム転送装置が顧客宅内装置を収容し、顧客宅内装置に複数のユーザ端末が接続し、顧客宅内装置が、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当て管理する仮想網識別子管理機能を保持し、ユーザ端末からのユーザフレームに、当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を付加して、フレーム転送装置に転送するフレーム通信網において、
   顧客宅内装置の不正動作情報を管理する不正動作監視管理サーバをフレーム通信網に接続し、
   顧客宅内装置は、ユーザ端末からユーザフレームを受信し、前記仮想網識別子管理機能に基いて、当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を当該ユーザフレームに付加して転送する前に、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に対応づけて管理する監視機能用ユーザ端末接続情報を保持する不正動作監視機能が、当該ユーザフレームの送信元ユーザ端末識別子と仮想網識別子を抽出し、かつ前記監視機能用ユーザ端末接続情報から当該ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子を抽出し、ユーザフレームから抽出した仮想網識別子と、監視機能用ユーザ端末接続情報から抽出した仮想網識別子とが異なる場合、当該ユーザ端末識別子を用いて、不正動作発生通知フレームを生成し、前記不正動作監視管理サーバに転送し、
   前記不正動作監視管理サーバは、不正動作発生通知フレームを受信した場合、当該不正動作発生通知フレームに含まれるユーザ端末識別子を抽出し、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする不正動作監視方法
2. 請求項１に記載の不正動作監視方法において、
   前記不正動作監視管理サーバは、仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当てて管理する管理サーバ用ユーザ端末接続情報を保持し、該管理サーバ用ユーザ端末接続情報から、任意のユーザ端末識別子を抽出し、該管理サーバ用ユーザ端末接続情報で管理している仮想網識別子で、当該ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子以外の仮想網識別子をすべて抽出し、当該ユーザ端末識別子を送信元とし、当該仮想網識別子それぞれを付加した複数のダミーユーザフレームを生成し、生成したダミーユーザフレーム数をダミーユーザフレーム数カウント部に当該ユーザ端末識別子と共に保持し、生成したダミーユーザフレームをフレーム転送網を介して顧客宅内装置に転送し、
   前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置の不正動作監視機能から受信した不正動作発生通知フレームの数と、ダミーユーザフレーム数カウント部に保持した値とを比較して、一致しなかった場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする不正動作監視方法
3. 請求項２に記載の不正動作監視方法において、
   前記不正動作監視管理サーバは、仮想網ごとに仮想網に接続しているユーザ端末のアドレスリストを保持するフレーム転送装置に対して、任意の仮想網のアドレスリストから、当該アドレスリストに存在するすべてのユーザ端末識別子を抽出し、前記管理サーバ用ユーザ端末接続情報の当該仮想網識別子に割り当てられているユーザ端末識別子の中に、当該アドレスリストから抽出したユーザ端末識別子が存在するかを検索し、検索した結果存在しなかった場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄するように制御することを特徴とする不正動作監視方法。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の不正動作監視方法において、
   前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置での不正動作を検知した場合、当該顧客宅内装置とフレーム転送装置との通信を禁止するようにフレーム転送装置を制御することを特徴とする不正動作監視方法。
5. 請求項１〜３の何れかに記載の不正動作監視方法において、
   前記不正動作監視管理サーバは、顧客宅内装置での不正動作を検知した場合、フレーム転送装置を介して、当該顧客宅内装置に対して再起動要求を送信し、
   当該顧客宅内装置は、再起動要求を受信すると、再起動を実行し、不正動作を起こした設定をリセットすることを特徴とする不正動作監視方法。
6. 請求項１に記載の不正動作監視方法に使用する顧客宅内装置であって、
   仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当て管理する仮想網識別子管理機能と、
   ユーザ端末からユーザフレームを受信し、前記仮想網識別子管理機能に基いて、当該ユーザ端末識別子に割り当てられた仮想網識別子を当該ユーザフレームに付加する機能と、
   仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に対応づけて管理する監視機能用ユーザ端末接続情報を保持し、前記ユーザフレームの送信元ユーザ端末識別子と仮想網識別子を抽出し、当該監視機能用ユーザ端末接続情報から前記ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子を抽出し、前記ユーザフレームから抽出した仮想網識別子と、当該監視機能用ユーザ端末接続情報から抽出した仮想網識別子とが異なる場合、当該ユーザ端末識別子を用いて、不正動作発生通知フレームを生成し、前記不正動作監視管理サーバに転送する不正動作監視機能と、
   を備えることを特徴とする顧客宅内装置。
7. 請求項１記載の不正動作監視方法に使用する不正動作監視管理サーバであって、
   顧客宅内装置の不正動作監視機能から不正動作発生通知フレームを受信すると、該不正動作発生通知フレームに含まれるユーザ端末識別子を抽出し、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄する制御要求を転送する不正動作発生通知管理機能を備えることを特徴とする不正動作監視管理サーバ。
8. 請求項７に記載の不正動作監視管理サーバにおいて、
   仮想網の識別子をユーザ端末の識別子に割り当てて管理する管理サーバ用ユーザ端末接続情報と、
   該管理サーバ用ユーザ端末接続情報から、任意のユーザ端末識別子を抽出し、該管理サーバ用ユーザ端末接続情報で管理している仮想網識別子で、当該ユーザ端末識別子に割り当てられている仮想網識別子以外の仮想網識別子をすべて抽出し、当該ユーザ端末識別子を送信元とし、当該仮想網識別子それぞれを付加した複数のダミーユーザフレームを生成し、生成したダミーユーザフレーム数をダミーユーザフレーム数カウント部に当該ユーザ端末識別子と共に保持し、生成したダミーユーザフレームをフレーム転送網を介して顧客宅内装置に転送するダミーユーザフレーム生成機能と、
   顧客宅内装置の不正動作監視機能から受信した不正動作発生通知フレームの数と、ダミーユーザフレーム数カウント部に保持した値とを比較して、一致しない場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄する制御要求を転送する不正動作発生通知管理機能と、
   を備えることを特徴とする不正動作監視管理サーバ。
9. 請求項８に記載の不正動作監視管理サーバにおいて、
   仮想網ごとに仮想網に接続しているユーザ端末のアドレスリストを保持するフレーム転送装置に対して、任意の仮想網のアドレスリストから、当該アドレスリストに存在するすべてのユーザ端末識別子を抽出し、前記管理サーバ用ユーザ端末接続情報の当該仮想網識別子に割り当てられているユーザ端末識別子の中に、当該アドレスリストから抽出したユーザ端末識別子が存在するかを検索し、検索した結果存在しなかった場合、フレーム転送装置に対して、当該ユーザ端末識別子が送信元であるユーザフレームを破棄する制御要求を転送する機能を備えていることを特徴とする不正動作監視管理サーバ。
10. 請求項１記載の不正動作監視方法に使用するフレーム転送装置であって、前記不正動作監視管理サーバからのユーザフレーム破棄制御に応答してユーザフレームを破棄する機能を備えることを特徴とするフレーム転送装置。
11. 請求項１０記載のフレーム転送装置において、請求項７〜９の何れかに記載の不正動作監視管理サーバの機能も備えていることを特徴とするフレーム転送装置。

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